MXPA00012166A

MXPA00012166A - Sistema para multiplexar estadisticamente trafico de voz y datos en tiempo real y no en tiempo real en un sistema inalambrico.

Info

Publication number: MXPA00012166A
Application number: MXPA00012166A
Authority: MX
Inventors: Paul Ejzak Richard
Original assignee: Lucent Technologies Inc
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 2000-12-07
Publication date: 2002-05-23
Also published as: JP2001211117A; US6963544B1; EP1107481A3; EP1107481A2; EP1107481B1; BR0005818A; CN1321007A; TW507430B

Abstract

Se describe un sistema para la provision de multiplexion estadistica de voz, otros servicios de datos en tiempo real y servicios de datos no en tiempo real. para las comunicaciones de punto a punto y de punto a puntos multiples. El sistema tiene procedimientos de acceso y asignacion rapidos que permiten la multiplexion de los servicios de datos criticos de retardo, en tiempo real. con servicios de datos no en tiempo real. La continuidad de los canales de control periodicos a travez de los periodos de aumento de conversacion de voz y de silencio para la voz de conversacion. Es mantenida para llevar los reportes de medicion de senales, la retroalimentacion de la calidad del canal, y la informacion del ruido de "confort" entre diferentes partes del sistema.

Description

SISTEMA PARA MULTIPLEXAR ESTADÍSTICAMENTE TRAFICO .DE VOZ Y DATOS EN TIEMPO REAL Y NO EN TIEMPO REAL EN UN SISTEMA INALÁMBRICO CAMPO TÉCNICO La invención se refiere en general a las redes de comunicación inalámbrica y, más particularmente, a un método para proporcionar eficientemente comunicaciones de voz sobre redes inalámbricas y/o celulares.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA ANTERIOR La muy difundida popularidad de la Internet ha motivado a los desarrolladores de sistemas de comunicación inalámbrica, a mejorar continuamente las capacidades de comunicación de datos de sus sistemas. En respuesta a esta necesidad, diversos cuerpos estándares están formulados y se continúan formulando nuevos estándares de tercera generación (3G) los cuales apoyan velocidades de datos más amplias. Por ejemplo, las organizaciones de estándares tales como el Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicaciones (ETSI), la Asociación de Ref: 125378 Industrias de Radio y de Radiodifusión (ARIB) y la Asociación de la Industria de Telecomunicaciones (TÍA) están desarrollando continuamente estándares para apoyar las comunicaciones inalámbricas más rápidas y más eficientes. Similarmente, la industria de las comunicaciones inalámbricas está desarrollando frecuentemente e implementando nuevos protocolos de transmisión inalámbrica que proporcionan comunicaciones de datos más rápidas, más robustas y más eficientes sobre las interconexiones en aire.

Por ejemplo, GSM continua evolucionando. En otro ejemplo más, el servicio de radio de paquete general (GPRS) ha sido desarrollado como una mejora conmutada en paquetes para el sistema de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) bien conocido. En un avance adicional en la técnica, ha sido también desarrollado el GPRS mejorado (EGPRS). Actualmente, las capas físicas GSM, GPRS y EGPRS tienen las siguientes características: un portador que consiste de dos segmentos de anchura de banda de 200 kHz del espectro GSM asignado, separados por 45 MHz, uno para el enlace descendente y uno para el enlace ascendente; el tiempo es dividido en cuadros con - un cuadro múltiple que comprende 52 cuadros y abarca 240 milisegundos; cada cuadro consiste de 8 segmentos de tiempo; un segmento sobre un portador es denominado como un canal GSM; existe una correspondencia uno a uno entre un segmento (numerado j, j=0,...7) sobre un portador de enlace o conexión descendente a la frecuencia (f) y un segmento de enlace o conexión ascendente (numerado j) sobre el portador de enlace ascendente correspondiente (f+45 MHz); una transmisión en un segmento es denominada como un incremento repentino; y un bloque que consiste de un grupo predefinido de cuatro incrementos repentinos sobre el mismo segmento. Los portadores de acceso de radio están siendo actualmente diseñados con el fin de proporcionar servicios en tiempo real en EGPRS Fase II. No obstante, los recientes procedimientos confían en el uso de los canales de acceso aleatorio basados en incremento repentino, resistentes, sobre el enlace ascendente y los canales de asignación basados en bloque sobre el enlace descendente. Cada bloque es intercalado y transmitido sobre 4 incrementos repentinos (20 milisegundos). No obstante, la investigación ha mostrado que los sistemas basados en la granularidad de 20 milisegundos requieren al menos 60 milisegundos de presupuesto de retardo. También, la investigación ha mostrado que la transmisión de asignaciones a múltiples estaciones móviles dentro de un mensaje simple de 20 milisegundos, frecuentemente es ineficiente debido al bajo empaquetamiento y es incompatible con las técnicas de reducción de interferencia tales como las antenas inteligentes y el control de energía. Como resultado, los canales de asignaciones basados en bloques de acuerdo a los recientes enfoques o procedimientos, pueden dar como resultado gastos generales de control excesivos y retrasos excesivos para la multiplexión estadística de las transferencias en tiempo real (por ejemplo, aumentos en conversación de voz) . Es deseable proporcionar un mejor sistema de acceso y asignación y un método para el mismo. Con el fin de utilizar eficientemente la alta capacidad de un sistema de telecomunicaciones de datos inalámbrico o celular (por ejemplo, GPRS o EGPRS) , es también deseable proporcionar capacidad de multiplexión de voz y datos así como la multiplexión estadística de usuarios de voz. Actualmente estos sistemas de telecomunicación de datos celulares están diseñados para proporcionar principalmente servicios de datos en tiempo real (insensibles al retardo) . La s?& , voz de conversación y otras comunicaciones -interactivas en tiempo real son sensibles al retardo y requieren el diseño de nuevos mecanismos de control para proporcionar canales de control rápidos que cumplan los requerimientos de retardo crítico. Por lo tanto, existe una necesidad para rediseñar los sistemas inalámbricos de telecomunicación de datos para proporcionar tales capacidades de control, para hacerlos adecuados para la multiplexión de servicios no en tiempo real y servicios en tiempo real, tal como la voz de conversación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta necesidad es cumplida por el método de la presente invención en donde se describen los métodos que hacen posible la multiplexión eficiente y flexible de servicios en tiempo real y no en tiempo real sobre el sistema inalámbrico de telecomunicación de datos. Brevemente establecido de acuerdo con un aspecto de la invención, los problemas anteriormente mencionados son enfrentados y un avance en la técnica logrado por la provisión de un sistema de comunicaciones de división de frecuencia, doble, de punto a puntos múltiples, que divide una asignación de frecuencia en dos bandas, una banda de conexión o enlace descendente que lleva las comunicaciones de una estación central hacia estaciones múltiples, y 5 una banda de enlace o conexión ascendente que lleva las comunicaciones desde estaciones múltiples hacia la estación central. El sistema también incluye: un generador portador que genera una pluralidad de portadores dentro de cada una de las bandas, cada uno 10 de los portadores está en una relación espaciada al otro de los portadores, tal que cada banda es subdividida en una pluralidad de sub-bandas que son iguales en número a la pluralidad de portadores, y cada una de la pluralidad de sub-bandas tiene un 15 portador respectivo de la pluralidad de portadores, un multiplexor temporal que divide cada una de las sub-bandas por multiplexión en tiempo, en una pluralidad de cuadros, el multiplexor temporal también divide cada cuadro en N segmentos de tiempo, 20 y un conmutador que asigna una serie de segmentos de tiempo que ocurren periódicamente, cada N segmentos de tiempo, una vez por cuadro, para formar canales para la comunicación entre la estación central y las estaciones múltiples.

^£^¡M a^AAjAj^É^ De acuerdo con otro aspecto más de la invención, los problemas anteriormente mencionados son enfrentados y es logrado un avance en la técnica mediante la provisión de un sistema de comunicaciones de división de frecuencia, doble, de punto a puntos múltiples, que divide una asignación de frecuencia en dos bandas, una banda de enlace descendente que lleva las comunicaciones desde una estación central hacia estaciones múltiples, y una banda de enlace ascendente que lleva las comunicaciones desde estaciones múltiples hacia la estación central. El sistema también incluye: un generador portador que genera una pluralidad de portadores dentro de cada una de las bandas, cada uno de los portadores está en una relación espaciada hacia el otro de los portadores, tal que cada banda es sub-dividida en una pluralidad de sub-bandas que son iguales en número a la pluralidad de portadores, y cada una de la pluralidad de sub-bandas tiene un portador respectivo de la pluralidad de portadores, un multiplexor de tiempo que divide cada una de las sub-bandas mediante multiplexión en el tiempo, en una pluralidad de cuadros, el multiplexor de tiempo también divide cada cuadro en N segmentos de tiempo, y un conmutador que asigna una serie de segmentos de tiempo que ocurren periódicamente, cada N segmentos de tiempo, una vez por cuadro, para formar un canal. El conmutador es controlado por el lógico de control tal que una sesión de comunicación entre la estación central y al menos una de las estaciones múltiples es asignada con recursos de canal únicamente cuando existen datos que van a ser transmitidos. De acuerdo con otro aspecto más de la invención, los problemas anteriormente mencionados son enfrentados y es logrado un avance en la técnica mediante la provisión de un sistema de comunicaciones de división de frecuencia, doble, de punto a puntos múltiples, que divide una asignación de frecuencia en dos bandas, una banda de enlace descendente que lleva las comunicaciones desde una estación central hacia estaciones múltiples, y una banda de enlace ascendente que lleva las comunicaciones desde estaciones múltiples hacia la estación central. El sistema también incluye: un generador portador que genera una pluralidad de portadores dentro de cada una de las bandas, cada uno de los portadores está en una relación espaciada hacia el otro de los portadores, tal que cada banda es sub-dividida en una pluralidad de sub-bandas que son iguales en número a la pluralidad de portadores, y cada una de la pluralidad de sub-bandas tiene un portador respectivo de la pluralidad de portadores, un multiplexor de tiempo que divide cada una de las sub-bandas mediante multiplexión en el tiempo, en una pluralidad de cuadros, el multiplexor de tiempo también divide cada cuadro en N segmentos de tiempo, y un conmutador que asigna una serie de segmentos de tiempo que ocurren periódicamente, cada N segmentos de tiempo, una vez por cuadro, para formar un canal. El conmutador es controlado por el lógico de control tal que un mensaje de canal de control asociado, rápido, que tiene un más alto tráfico de pre-vaciado de prioridad sobre el canal de tráfico que tiene una menor prioridad cuando están presentes datos de más alta prioridad. El mensaje de canal de control asociado, rápido, puede ser transmitido sobre un incremento repentino, o el mensaje de canal de control asociado, rápido, puede ser transmitido sobre incrementos repentinos múltiples. De acuerdo con otro aspecto más de la invención, los problemas anteriormente mencionados son enfrentados y es logrado un avance en la técnica mediante la provisión de un sistema de comunicaciones de división de frecuencia, doble, de punto a puntos múltiples, que divide una asignación de frecuencia en dos bandas, una banda de enlace descendente que lleva -las comunicaciones desde una estación central hacia estaciones múltiples, y una banda de enlace ascendente que lleva las comunicaciones desde estaciones múltiples hacia la estación central. El sistema también incluye: un generador portador que genera una pluralidad de portadores dentro de cada una de las bandas, cada uno de los portadores está en una relación espaciada hacia el otro de los portadores, tal que cada banda es sub-dividida en una pluralidad de sub-bandas que son iguales en número a la pluralidad de portadores, y cada una de la pluralidad de sub-bandas tiene un portador respectivo de la pluralidad de portadores, un multiplexor de tiempo que divide cada una de las sub-bandas mediante multiplexión en el tiempo, en una pluralidad de cuadros, el multiplexor de tiempo también divide cada cuadro en N segmentos de tiempo, y un conmutador que asigna una serie de segmentos de tiempo que ocurren periódicamente, cada N segmentos de tiempo, una vez por cuadro, para formar un canal para la comunicación entre la estación central y la estación móvil. El sistema al ser tan flexible puede tomar ventaja de las variaciones estadísticas entre las comunicaciones en tiempo real y las comunicaciones no en tiempo real para moverlas ambas eficientemente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema GERAN con receptor-transmisores de estación móvil y un receptor-transmisor de la estación base central . La Figura 2 ilustra la pila de protocolo en el plano del usuario para los sistemas Pre-GERAN y GERAN. La Figura 3 ilustra dos cuadros múltiples cada uno de los cuales está dividido en cuatro canales de diversos tipos. La Figura 4 ilustra un diagrama de estado para un sistema de acuerdo con la invención. La Figura 5 ilustra una tabla de estado que es otra manera de presentar la información de la Figura 4. La Figura 6 ilustra el Diagrama de Estado RT TBF en forma de tabla. La Figura 7 ilustra la interacción de mensaje y de enlace ascendente en forma tabular.

La Figura 8 ilustra un resumen de los mensajes de señalización y control de enlace ascendente en forma tabular. La Figura 9 ilustra el contenido del mensaje de incremento repentino de enlace ascendente, en forma tabular. La Figura 10 ilustra el contenido de mensaje de incremento repentino de enlace ascendente, en forma tabular. La Figura 11 ilustra el flujo de bloque temporal de mensajes entre una estación móvil y una estación base de una red, utilizando las técnicas GERAN durante un procedimiento de tráfico de enlace ascendente de inicio. La Figura 12 ilustra el flujo de bloque temporal de mensajes entre una estación móvil y una estación base de una red, utilizando las técnicas GERAN durante un procedimiento de enlace ascendente final . La Figura 13 ilustra el flujo de bloque temporal de mensajes entre una estación móvil y una estación base de una red, utilizando las técnicas GERAN durante un procedimiento de enlace descendente de inicio.

La Figura 14 ilustra el flujo de bloque temporal de mensajes entre una estación móvil y una estación base de una red, utilizando las técnicas GERAN durante un procedimiento de enlace descendente final . La Figura 15 es una gráfica de los resultados simulados de funcionamiento de enlace o conexión de la transmisión de comunicaciones basada en incremento repentino simple, de acuerdo a la presente invención y a una técnica previa. La Figura 16 es una gráfica de los resultados simulados para el caso de no captura de acuerdo a la presente invención. La Figura 17 es una gráfica de resultados simulados para el caso de la captura de energía de acuerdo a la presente invención. La Figura 18 es una gráfica de los resultados simulados para el algoritmo (3,8) para el caso de no captura de acuerdo a la presente invención y a una técnica previa. La Figura 19 es una gráfica de los resultados simulados para el algoritmo (3,8) para un caso de captura de energía de acuerdo a la presente invención .

La Figura 20 es un diagrama que ilustra las asignaciones de enlace o conexión descendente de acuerdo a una técnica de comunicación de la invención . La Figura 21 es un diagrama que ilustra las asignaciones de enlace descendentes de acuerdo a otra técnica de comunicación de la invención. La Figura 22 es un diagrama que ilustra los asignaciones de enlace descendentes similares a la Figura 20 pero con diferente carga. La Figura 23 es un diagrama que ilustra los asignaciones de enlace descendentes similares a la Figura 21 pero con diferente carga. La Figura 24 es un diagrama que ilustra los incrementos repentinos sobre los cuales puede comenzar un aumento de conversación de enlace descendente para una estación móvil de la Clase 1. La Figura 25 es un diagrama que ilustra los incrementos repentinos sobre los cuales puede comenzar un aumento de conversación de enlace descendente para una estación móvil de la Clase 1 bajo diferentes condiciones que en la Figura 24. La Figura 26 es un diagrama que ilustra los canales de voz y datos de velocidad media sobre un segmento de "tiempo simple; el inicio de un aumento de conversación para la voz de velocidad media asumiendo .la cadena que se intercala sobre incrementos múltiples "uniformes". La Figura 27 es una tabla que muestra las llegadas de los cuadros de voz y muestra los instantes con diferentes procedimientos de intercalación. La Figura 28 muestra los canales de voz y datos de velocidad media sobre un segmento de tiempo simple; el inicio de un aumento de conversación es mostrado para el usuario de voz de velocidad media que asume la intercalación 0123/4567. La Figura 29 es una tabla que muestra el procedimiento de los dos sistemas de intercalación con la modulación QPSK. La Figura 30 es una gráfica que muestra los resultados de simulación sobre el funcionamiento de error de palabra de los mensajes de incremento repentino simple. La Figura 31 muestra una gráfica de los resultados de simulación para el caso de no captura. La Figura 32 muestra una gráfica de los resultados de simulación para el caso de captura de energía .

La Figura 33 muestra una gráfica de una simulación de los resultados de funcionamiento para el algoritmo (3,8) para un caso de no captura. La Figura 34 muestra una gráfica de una simulación de los resultados de funcionamiento para el algoritmo (3,8) para un caso de captura de energía . La Figura 35 muestra una tabla de los cómputos simulados de los segmentos de aumento de costo de control para los canales de voz de velocidad media . La Figura 36 muestra una tabla de la capacidad de multiplexión estadística para la voz a velocidad completa. La Figura 37 muestra una tabla similar a la Figura 36, excepto que ésta es de capacidad de multiplexión estadística para la voz a velocidad media .

DESCRIPCIÓN DETALLADA Con referencia ahora a la Figura 1, se muestra un sistema 1. El sistema 1 en una modalidad preferida, es una Red de Acceso de Radio de Servicio de Radio por Paquete General Mejorado de GSM (GERAN) como se describe en la presente. GERAN 1 tiene una estación central o base 12 que es un transmisor, un receptor y una antena (no mostrada) como la tiene típicamente una estación base. La estación base 12 es parte del GERAN 1. GERAN 1 se utiliza para comunicarse con y llevar tráfico de mensajes entre un llamador sobre una estación móvil 20, y en una modalidad preferida, a los llamadores de todos los tipos y a las estaciones móviles, tales como las estaciones móviles 20, 30. La presente invención proporciona los nuevos canales de tráfico y de control que son completamente compatibles con la formación del haz y las técnicas de control de energía, haciendo posible su uso para todos los nuevos canales de tráfico y control. La presente invención tiene canales unidireccionales de tráfico y control. Los beneficios de la multiplexión estadística son logrados a través de la aplicación de los siguientes principios. Todos los nuevos canales de control y tráfico son unidireccionales, con frecuencia y asignación de segmento independientes en las direcciones de enlace ascendente y enlace descendente. Los recursos disponibles pueden ser dinámicamente asignados como sea necesario a las funciones de canal de tráfico y control. Esto permite la flexibilidad máxima en la asignación de recursos disponibles. En los sistemas GSM, GPRS y EGPRS Fase 1 previamente conocidos, un canal consiste de un segmento de tiempo sobre un portador de 200 kHz a frecuencia / para el enlace descendente y un segmento correspondiente sobre un portador de 200 kHz a (/ + 45 MHz) sobre el enlace ascendente. El rompimiento de esta asociación histórica entre los canales de enlace ascendente y enlace descendente permite la multiplexión estadística de la voz, en particular, ya que las demandas de recursos de enlace ascendente y enlace descendente ocurren independientemente. El rompimiento de la asociación histórica entre el enlace ascendente y el enlace descendente maximiza el combinado de recursos disponibles para la asignación cuando nuevos datos o voz se vuelven disponibles para la transmisión. Una consideración primaria para cualquier sistema y método GERAN deben ser de impacto sobre los móviles de medio dúplex, dadas sus ventajas de costo.

(Los móviles de medio dúplex en los sistemas TDMA transmiten y reciben en diferentes segmentos de tiempo y por lo tanto no requieren un duplexor) . En el GSM, GPRS y EGPRS Fase 1 previos, los segmentos de .tiempo correspondientes sobre el enlace ascendente y enlace descendente fueron elegidas de una manera tal que éstas fueron compatibles con la operación de medio dúplex. Con la multiplexión estadística, el sistema puede ser específicamente diseñado para la flexibilidad máxima de operación con los móviles de medios dúplex, cuando los segmentos de tiempo de enlace ascendente y enlace descendente son dinámicamente asignadas. Los nuevos canales de control y tráfico son diseñados para soportar los móviles de medio dúplex de una manera que maximiza el combinado de recursos de canal de tráfico y control, disponibles para la asignación a estos móviles. En lo subsiguiente, el método y sistema de Acceso y Asignación Basado en Incremento Repentino (BBAA) que facilitan la asignación rápida y la desasignación de canales de tráfico y control a usuarios en tiempo real, así como a usuarios en tiempo no real (nRT), comparten los mismos recursos. Tomando la voz como un ejemplo representativo, siempre que se genera un aumento de conversación, la estación móvil (MS) envía un mensaje de petición de acceso. Este mensaje de incremento repentino simple contiene un campo llamado ARI ( Identificador de Petición de Acceso) el cual .identifica de manera única el MS . Si el mensaje de acceso de enlace ascendente es exitosamente recibido por la estación base, un mensaje de reconocimiento (también basado en incremento repentino simple) es enviado al MS . Las transmisiones de enlace ascendente y enlace descendente son completadas dentro de 5 milisegundos. Este es el mejor caso, asumiendo retardos de procesamiento mínimos. Comparando esto con una técnica de asignación basada en cuatro incrementos repentinos, la cual requiere al menos 40 milisegundos para la transmisión de enlace ascendente/enlace descendente, es fácil realizar la reducción de retardo de acceso potencial. Tal reducción de retardo es crucial para los servicios "de RT como voz. Incluso en el caso donde el mensaje de acceso de enlace ascendente es corrompido (por errores o por colisiones) o el mensaje de enlace descendente es corrompido, el MS es capaz de repetir el proceso completo en el siguiente periodo de 5 milisegundos. Esta granularidad más fina, que conduce a periodos de tiempo más cortos, es la ventaja principal del método y sistema basado en el incremento repentino simple. Este hecho es demostrado por la comparación del funcionamiento de la presente invención con una técnica basada en una granularidad de enlace descendente de 20 milisegundos (utilizando asignaciones basadas en bloques). Las simulaciones muestran que es posible soportar más de 60 llamadas de voz simultáneas sobre un acceso basado en incrementos repentinos simples y el canal de asignación bajo un constreñimiento de retardo de 40 milisegundos (con una probabilidad de falla de acceso menor de 1%) . Los esquemas basados en la granularidad de 20 milisegundos requieren al menos un presupuesto de retardo de 60 milisegundos. Los resultados de simulación muestran que la técnica de acceso y asignación basada en incrementos repentinos, de la presente invención, ofrece una ventaja de funcionamiento significativa con un presupuesto de retardo más corto. Además, los canales de acceso y asignación basados en incrementos repentinos (BBAA) pueden ser desplegados eficientemente con reutilización agresiva, antenas inteligentes y control de energía. Tales desplegamientos no son adecuados para las asignaciones basadas en bloques de 20 milisegundos para usuarios múltiples. Nótese que la alta proporción de errores de las asignaciones de incrementos repentinos sobre el enlace descendente es la razón primaria de que este esquema pueda ser considerado inadecuado, los estudios de simulación muestran que los retardos más cortos significan que los ciclos de asignación de acceso múltiple v pueden ser completados dentro del mismo periodo que un esquema basado en bloques. Esto da como resultado el esquema de acceso y asignación basado en incremento repentino, que tiene mayor confiabilidad con retrasos más cortos y más alta capacidad.

Aplicación de BBAA a GERAN (Red de Acceso de Radio GSM EDGE (Servicio de Radio en Paquetes Generales Mejorados) ) El documento GERAN 2E99-584 en la parte pertinente se lee : Introducción y Alcance Esta descripción GERAN describe las nuevas ideas clave necesarias para introducir multiplexión estadística de todas las clases de portadores sobre la interconexión en aire GERAN para la distribución sobre la red conmutada por paquetes. Ésta se enfoca únicamente en el apoyo de los requerimientos de servicios UMTS completos, y no se dirige a los problemas de arquitectura de la red o a los servicios conmutados por circuito. El requerimiento de servicio de la nueva central para GERAN (en comparación a EGPRS Fase 1) es el soporte del servicio de voz utilizando la red de columna vertebral conmutada en paquetes. El foco del documento es la definición de los nuevos canales de tráfico y control para soportar la multiplexión estadística de voz, datos en tiempo real, y datos en tiempo no real, y los nuevos procedimientos MAC correspondientes que son necesarios para garantizar QoS .

Lista de Acrónimos utilizados en la presente -.•¿^-^^ Requerimientos de Servicio Los requerimientos de servicios para GERAN están basados en aquellos de UMTS, con la adición de un servicio de voz optimizada basado en GSM/AMR. Estos requerimientos describen las clases portadoras de radio, la necesidad para flujos portadores paralelos, la entrega, y el alineamiento con la red de núcleo MTS. El error específico, el rendimiento, y los requerimientos de retardo para cada clase portadora son FFS, pero el intervalo de capacidad es claro a partir de los requerimientos UMTS actuales.

Apoyo de las Clases Portadoras de Radio en Alineamiento con UMTS Las clases portadoras de radio UMTS para 5 servicios de conversación, de flujos de corriente, interactivos, y de antecedentes cubren una gama de servicios de datos en tiempo real y no en tiempo real con una amplia gama de requerimientos de errores, de rendimiento y de retardo. Los requerimientos GERAN 10 para estos servicios serán alineados con UMTS con ajustes, como sea necesario para capturar las característica únicas del GERAN. Los requerimientos de servicio de voz están basados en aquellos de GSM/AMR. Una clase portadora 15 de radio GERAN será específicamente optimizada para servicios de voz.

Apoyo para Flujos Portadores Paralelos con Diferente QoS 20 El GERAN apoyará hasta tres flujos portadores bidireccionales paralelos, con diferentes requerimientos QoS. Esta capacidad hará posible el soporte o apoyo de servicios de voz y datos j^jg^^^^ji^^^á^j^B^^^ simultáneos, así como servicios de medios múltiples .(Multimedia) . Los servicios de datos de voz y en tiempo real tienen características QoS no soportadas por los procedimientos existentes de reselección de EGPRS. El GERAN incluirá procedimientos para soportar el mantenimiento de QoS aceptables (TBD) durante los procedimientos de entrega ayudados por la red para servicios de voz y datos en tiempo real. Los detalles de estos procedimientos de entrega están fuera del alcance de este documento.

Alineamiento con la Red de Núcleo UMTS El GERAN se conformará a los requerimientos de interconexión de la red de núcleo establecidos por UMTS únicamente con aquellos cambios necesarios para adaptarse a las características únicas del GERAN. En particular, esto requiere que el GERAN proporcione la interconexión Iu-ps a la red de núcleo de UMTS.

Con iguración Dirigida Desplegamiento Limitado por Bloqueo Esta proposición de concepto es optimizada para el desplegamiento limitado por bloqueo, donde la mayor capacidad es lograda mediante la utilización de canales disponibles que llevan tráfico al grado más completo. En un desplegamiento limitado por bloqueo, los canales de circuito tradicionales para la distribución de servicios de voz y de datos en tiempo real son ineficientes debido a los periodos significativos de "tiempo muerto" durante un flujo típico. Para servicios de voz con un factor de actividad de voz de aproximadamente 40%, existe potencial considerable para incrementar la capacidad total de la multiplexión estadística de los recursos de canal de tráfico.

Desplegamiento Limitado por Interferencia Ya que un sistema limitado por interferencia debe operar a alguna fracción de su capacidad de canal para lograr el funcionamiento agregado aceptable, la multiplexión estadística típicamente ofrece poca o ninguna ventaja de capacidad. No obstante, el desplegamiento limitado por interferencia (por ejemplo, un tercio de reutilización) llega a ser limitado por bloqueo con técnicas como la formación de haz y control de energía. Es más apropiado utilizar el GERAN para las configuraciones de desplegamiento, que toman ventaja de la aplicación de las técnicas de manejo de interferencia más recientes, las cuales las hacen más limitadas al bloqueo. Este procedimiento asegura que sean disponibles mayores beneficios de capacidad en todas las configuraciones.

Reutilización Menos Agresiva (por ejemplo 4/12) Preferida Cuando Hay Espectro Disponible El desplegamiento limitado por bloqueo es y será común para el futuro previsible. El desplegamiento limitado por bloqueo es preferido en áreas no limitadas por la disponibilidad del espectro. Es también preferido en áreas donde la calidad uniforme del servicio es un requerimiento, ya que los "orificios" de cobertura se vuelven más comunes cuando se opera en condiciones limitadas por interferencia.

Todos los Nuevos Canales de Tráfico y Control Esta invención introduce nuevos canales de tráfico y control que son completamente compatibles con las técnicas de control de energía y de formación de haz, que hacen posible su uso para todos los nuevos canales de tráfico y control. Esto es logrado mediante el diseño de toda la comunicación sobre estos canales para que sea de punto a punto. No existen mensajes de control de emisión estereofónica con dos estaciones o de radiodifusión, o campos de control en ninguna de las transmisiones de enlace descendente. En particular, no se requiere USF en ningún incremento repentino de enlace descendente.

Principios de Multiplexión Los beneficios de multiplexión estadística son logrados a través de la aplicación de los siguientes principios.

Canales de Tráfico y Control Unidireccionales Todos los nuevos canales de tráfico y control son unidireccionales, con frecuencia independiente y asignación de ranuras en las direcciones de enlace ascendente y enlace descendente. Los recursos disponibles pueden ser dinámicamente asignados como sea necesario a las funciones de canal de control y tráfico. Esto permite la flexibilidad máxima en la asignación de los recursos disponibles. El rompimiento de la asociación histórica entre los canales de enlace ascendente y enlace descendente es necesario para la multiplexión estadística de la voz, en particular, ya que las demandas de recursos de enlace ascendente y enlace descendente ocurren independientemente. El rompimiento de la asociación entre enlace ascendente y enlace descendente maximiza el combinado de recursos disponibles para la asignación cuando se vuelven disponibles para la transmisión de nuevos datos o voz. Una consideración primaria para cualesquiera nuevos conceptos GERAN debe ser los móviles de impacto y de medios dobles, dadas sus ventajas de costo. Un papel de acompañante específicamente se dirige a la consideración del móvil de medio doble. Los nuevos canales de control y tráfico están específicamente diseñados para soportar los móviles de medio doble de una manera que maximiza el combinado de recursos de canal de control de tráfico disponibles para la asignación de estos móviles. Otra consideración más para el estudio posterior es el impacto de la separación de portador variable de enlace ascendente/enlace descendente sobre los móviles.

Tráfico de EGPRS Fase 1 y Fase 2 sobre Diferentes Segmentos de tiempo Debido a la necesidad para asignar canales de enlace ascendente y enlace descendente independientemente, no es posible multiplexar el tráfico EGPRS Fase 1 y Fase 2 (GERAN) sobre la misma segmento de tiempo. Este tráfico debe ser segregado sobre segmentos de tiempo separadas a cualquier tiempo .

Multiplexión de Diferentes Clases de QoS Esta proposición apoya la multiplexión de todas las clases QoS sobre los mismos canales. Las mismas combinaciones de recursos de enlace ascendente y enlace descendente son compartidas entre todos los flujos, no obstante de su clase QoS, maximizando las ventajas de multiplexión estadística.

Operación de Establecimiento TBF El concepto de un Flujo de Bloque Temporal (TBF) o GPRS/EGPRS es aumentado en el GERAN para tener un perfil único con dirección, QoS y atributos de protocolo.

Negociación de Perfil TBF Antes del establecimiento de cualquier TBF entre un móvil y la red, éste acampa sobre el CCCH o PCCCH en la celda actual, y es gobernado por procedimientos actualmente definidos en EGPRS. Cuando el primer TBF es establecido, sus atributos son definidos como sigue: El TBF es ya sea unidireccional (enlace ascendente o enlace descendente) o bidireccional. Un TBF de voz podría típicamente ser bidireccional. Un TBF de datos podría ser ya sea unidireccional o 5 bidireccional. El tráfico de datos que requiere cualquier intercambio significativo, tal como los reconocimientos de capa superior, podría ser bidireccional, ahorrando de este modo los gastos generales de establecimiento TBF repetido para el 10 tráfico periódico. El TBF es asignado con atributos QoS consistentes con la calidad deseada de servicios y la clase portadora. Dados los atributos QoS asignados, el TBF puede también ser elegible para procedimientos de entrega dirigidos por la red, para 15 minimizar la interrupción del servicio mientras que se conmuta entre dos celdas. Al TBF se le asignan atributos de protocolo. Por ejemplo, para servicios de voz el TBF utiliza la codificación de canal de capa física optimizada por 20 voz, y elimina los encabezados asociados con otras capas de protocolo. Los datos de servicio requerirán típicamente la codificación de canal de capa física, optimizada para datos, y la presencia de encabezados para todas las capas de protocolo, para controlar 25 funciones de protocolo más complejas. ? s¿&¿ *A^ Procedimientos MAC para TBF Establecido Una vez que el primer TBF es establecido, el móvil permanece sobre los nuevos canales de tráfico y control RT, no obstante de la presencia o ausencia de datos para enviar, hasta que todos los TBFs para el móvil son liberados. Cada TBF permanece válido no obstante de la actividad hasta que éste termina su plazo o es explícitamente liberado por la red.

Canales para Asignación Rápida de Recursos Cuando no existe transferencia de datos en la dirección de enlace descendente (ningún canal de tráfico de enlace descendente es asignado al TBF) , el móvil debe verificar periódicamente un canal de control de enlace descendente común para las directrices de asignación de recursos rápida. Estas directrices de asignación, asignan recursos de canal de tráfico al TBF, como sea necesario, para soportar la transferencia de datos con los atributos QoS acordados . Cuando el TBF tiene una asignación de canal de tráfico de enlace descendente, activa, éste típicamente verifica de manera periódica el mismo canal físico para los mensajes de canal de control •asociados rápidos, con las directrices de asignación alternativas. Como una alternativa para los móviles con capacidad de segmentos múltiples adecuada, se puede requerir que el móvil verifique periódicamente el canal de tráfico de enlace descendente para los datos del usuario y un canal de control de enlace descendente común para las directrices de asignación rápida . Cuando un móvil tiene más de un TBF activo en la dirección de enlace descendente, se puede requerir que éste verifique periódicamente ya sea un canal de control de enlace descendente común y/o uno (o más) de los canales de tráfico de enlace descendente para las directrices de asignación rápida .

Asignación de Canal de Tráfico Cuando el TBF requiere un canal de tráfico de enlace descendente para la transferencia de datos, la red envía una directriz de asignación rápida al móvil, para asignar un canal de tráfico de enlace descendente para la transferencia de datos.

Cuando el TBF requiere un canal de tráfico de enlace ascendente para la transferencia de datos, el móvil envía una petición de acceso rápido sobre un canal de control de acceso rápido, de enlace ascendente. La red responde con una directriz de asignación rápida para asignar los recursos necesarios de enlace ascendente. En todos los casos, ya que los atributos de QoS y de protocolo han sido negociados durante el establecimiento del TBF, no existe ambigüedad respecto a los parámetros de la petición o asignación de los recursos. Estos atributos no cambian de una petición de recursos o asignación a la siguiente durante un TBF.

Alineamiento de Sincronización y Control de Energia Por tanto tiempo como un móvil tenga al menos un TBF establecido, éste permanece en alineamiento de sincronización y bajo control de energía. Esto permite que todos los incrementos repentinos de acceso sean de longitud normal, ya que los incrementos repentinos abreviados no son necesarios para permitir el desalineamiento. Esto también evita los gastos generales extra de realización de estas funciones al comienzo de cada asignación de canal de tráfico.

Protocolo y Arquitectura Para soportar la voz optimizada, los usuarios de RT y NRT sobre el portador de paquetes, son propuestos dos diferentes apilamientos de protocolo para cumplir los requerimientos de portadores de voz y datos, optimizados, como es mostrado en la Figura 2. La pila de protocolo utilizada para un TBF particular es negociada en el establecimiento de TBF junto con los atributos de QoS. Para el portador de voz optimizado, un canal de tráfico unidireccional dedicado es asignado a un TBF de voz durante un aumento de conversación. Por lo tanto no es utilizado el encabezado RLC/MAC. La información del encabezado IP/UDP/RTP es intercambiada en el establecimiento de TBF de voz y es, por lo tanto, eliminado de la transmisión de cuadro de voz sobre la interconexión de RF. Así pues, el área sombreada completa del apilamiento de protocolo es prescindida para los usuarios de voz optimizada, pero no para los usuarios de datos RT y NRT. Para usuarios de datos ^¡¡^^^^^ RT y NRT, la pila de protocolo EGRPS Fase 2 es mantenida. La optimización posible para los portadores de datos RT es FFs .

RLC El GERAN reutilizará el RLC de EGPRS Fase 1 únicamente con aquellas extensiones necesarias para adaptar los procedimientos RLC a los nuevos canales de tráfico y control de RT .

MAC El MAC de RT es nuevo para GERAN, basado en los procedimientos rápidos de acceso y asignación de esta propuesta.

Aspectos de Interconexión de Radio La Capa 1 de GERAN es una versión mejorada de la Capa 1 de EGPRS Fase 1. Los mejoramientos o aumentos están relacionados a la introducción de nuevos tipos de canales de tráfico y control, como se describe más adelante.

Diseño de Canal de Tráfico Todos los canales de tráfico en GERAN son considerados como canales uni di recci onal es . La intercalación en cadena es realizada sobre canales de tráfico de voz y la intercalación de bloque para datos. Los canales de tráfico de velocidad media utilizan incrementos repentinos alternados. Esto tiene una ventaja de multiplexión significativa para los móviles de medio dobles o dúplex. En el caso de los datos NRT, esto permite la facilidad para la multiplexión con los datos RT y voz. Los usuarios de voz, RT y NRT pueden compartir un segmento de tiempo al ser asignados a dos diferentes canales de velocidad media sobre el mismo segmento. Un canal de tráfico de velocidad media o de velocidad completa es asignado a un usuario específico de voz o de datos para la duración de un aumento de conversación o "aumento de datos". No se requieren encabezados o bitios de robo para que el receptor distinga entre estos canales de tráfico. Para canales de datos, los bitios de robo y los formatos de encabezado son utilizados como en EGPRS Fase 1, pero el USF es eliminado en el enlace descendente.

Todas las asignaciones de canal de tráfico son a través de la mensajería sobre los nuevos canales de control (incluyendo los canales de control asociados a TCH) . 5 Principios de Diseño de Canal de Tráfico de Voz Los canales de tráfico de voz están basados en el apoyo de los modos GSM/AMR sobre los canales a 10 velocidad completa y a media velocidad. El canal a velocidad completa que codifica para los modos GSM/AMR es el mismo que en el GSM/AMR actual. La codificación del canal para los modos de AMR a velocidad media estará basada ya sea en la modulación 15 8PSK o QPSK, dependiendo de los resultados de los estudios separados.

Intercalación 20 La intercalación en todos los casos será la intercalación en cadena sobre 40 milisegundos, como en GSM/AMR. Para un canal de tráfico a velocidad completa, la intercalación es arriba de 8 incrementos repentinos de radio en 40 milisegundos, con un 25 traslape de encadenamiento de 4 incrementos --- AA-repentinos de radio en 20 milisegundos. Para un canal de tráfico a velocidad media, la intercalación es sobre 4 incrementos repentinos de radio espaciados en 40 milisegundos, con un traslape de encadenamiento de 2 incrementos de radio en 20 milisegundos. Este modo de intercalación a velocidad media es alguna vez descrito como 0246/1357, para describir el uso de incrementos repentinos alternados para cada uno de los dos canales a velocidad media sobre los 8 incrementos repentinos en un intervalo de 40 milisegundos. La alternativa de la intercalación de bloques de los 2 cuadros de voz sobre 4 incrementos repentinos consecutivos en intervalos de 20 milisegundos alternando entre dos canales a velocidad media, es algunas veces llamada intercalamiento 0123/4567.

Compatibilidad con Móviles de Medio Dúplex Los móviles de medio dúplex típicamente tienen varios constreñimientos sobre la combinación de los canales de enlace ascendente y enlace descendente que éstos soportan. Esto es una consideración importante ya que la multiplexión estadística ' funciona más eficientemente con un ».. ,> >¿toa»A combinado más grande de recursos disponibles para la asignación. La investigación ha mostrado que la mejor eficiencia de multiplexión estadística es lograda para los móviles de medios dúplex al definir 5 todos los canales de tráfico y control a velocidad media para utilizarse no más que cada tercer incremento repentino sobre algún segmento de tiempo. Esta asignación de incremento repentino para los canales de voz a velocidad media es discutida más 10 adelante.

Encabezados Ya que el canal completo (ya sea a velocidad 15 completa o a velocidad media) está dedicado a un TBF para la longitud de un aumento de conversación, no existe necesidad para el encabezado adicional más allá de lo que está en el GSM/AMR existente. 20 Bloque de Media Voz Con la intercalación en cadena, la mitad de la información transmitida en los primeros y últimos intervalos de 20 milisegundos de un aumento de 25 conversación es típicamente no utilizable. Ya que el ^gg&aaitijfeí^^^j-AMR tiene múltiples modos compatibles de operación con diferentes tamaños de cuadros de voz cada 20 milisegundos, es posible definir la nueva codificación de canal para estos bitios actualmente no utilizados para transmitir cuadros especiales de voz. Por ejemplo, con el modo de operación de 7.4 kbps, es posible especificar la codificación de canal alternativa sobre el primer bloque de los bitios no utilizados para codificar un cuadro de voz de 4.75 kbps simple. El funcionamiento de este bl oque de medi a voz es algo peor que el funcionamiento de los cuadros de voz remanentes, pero el impacto completo sobre la calidad de un aumento de conversación típico es pequeño. El uso del bloque de media voz reduce el retardo al comienzo de un aumento de conversación por 20 milisegundos. Al comenzar un aumento de conversación con un bloque de media voz, el tiempo completo sobre el canal de tráfico es también reducido por 20 milisegundos (correspondiente al primer intervalo de 20 milisegundos) típicamente necesario para arrancar una secuencia de intercalación en cadena. Mediante el uso de un bloque de media voz para el último cuadro de voz de un aumento de conversación, el cual es relativamente no importante para la inteligibilidad del aumento de conversación, el tiempo completo sobre el canal de tráfico es reducido por un periodo adicional de 20 milisegundos (para un total de 40 milisegundos) . Esto es logrado mediante la eliminación de la necesidad para transmitir la última porción de 20 milisegundos del último cuadro de voz válido. El bloque de media voz podría también ser utilizado en la parte intermedia de un aumento de conversación para liberar espacio para transmitir un cuadro de información de control. Esta es llamada señalización de "atenuación e incremento repentino" en oposición a la señalización de "blanco e incremento repentino", que reemplaza un cuadro de voz completo con un cuadro de información de control. Este concepto de "atenuación e incremento repentino" es introducido como un nuevo canal de control asociado, más adelante.

Incremento Repentino Inicial de un Aumento de Conversación En el GSM, la intercalación debe comenzar sobre un límite de bloque de radio, el cual ocurre cada 20 milisegundos. Ya que cada aumento de conversación es específicamente asignado a un canal de tráfico, no es necesario mantener esta granularidad de 20 milisegundos. Al permitir que comience un aumento de conversación sobre cualquier incremento repentino, se mejora el retardo promedio al comienzo de un aumento de conversación por aproximadamente 5 milisegundos para los canales a velocidad media, ya que la granularidad de asignación es reducida de 20 milisegundos a 10 milisegundos. El mejoramiento promedio para los canales a velocidad completa es aproximadamente de 7.5 milisegundos, ya que la granularidad de asignación es reducida de 20 milisegundos a 5 milisegundos.

AMR VAD y Persistencia El intervalo actual de AMR VAD y de persistencia no están diseñados para proporcionar funcionamiento óptimo en un sistema con multiplexión estadística de voz. Estos son ambos candidatos para el estudio posterior para reducir la longitud promedio de aumentos de conversación sin incrementar significativamente la velocidad de aparición de los aumentos de conversación (los cuales podrían provocar un incremento en la carga sobre los canales de control de RT). Por ejemplo, debería ser posible reducir el intervalo de persistencia de 7 cuadros a un número menor tal como 2 ó 3. No es todavía conocido cómo esto podría impactar la carga de canal de control o la aparición de limitación de las señales vocales.

Principios de Diseño de Canal de Tráfico de Da tos Los canales de tráfico de datos son diseñados para compatibilidad completa con los canales de tráfico de voz, mientras que reutilizan el MCSl a través de los esquemas de codificación de canal MCS9 definidos para EGPRS.

Intercalación Para canales de datos a velocidad completa, la intercalación es intercalación de bloques 0123/4567 como se define en EGPRS. No existe necesidad para desviarse del EGPRS ya que TBF tiene uso exclusivo del canal hasta que éste es explícitamente reasignado. Para canales de datos a velocidad media, la intercalación es intercalación en bloques 0246/1357, donde cada bloque de datos es intercalado sobre 4 incrementos repentinos consecutivos impares o pares (incrementos repentinos alternados) .

Compatibilidad con Móviles de Medios Dúplex Como en la sección de voz a media velocidad, los canales de tráfico de datos a velocidad media tienen las mismas ventajas en la eficiencia de multiplexión estadística que los canales de tráfico de voz a media velocidad.

Encabezados Ya que el canal completo (ya sea a velocidad completa o a velocidad media) está dedicado a un TBF para la longitud de un aumento de datos, no existe necesidad para el encabezado adicional más allá de lo que es un EGPRS existente. El USF es no utilizado y podría ser redefinido para otros propósitos. El TFI es similarmente no utilizado en este procedimiento como se define, pero tiene valor potencial para las opciones adicionales de multiplexión de datos si es reemplazado con el ARI. y/o el TBF1, como se define en la sección 0." Incremento Repentino Inicial de un Aumento de Conversación Como se mencionó anteriormente, los canales de datos pueden comenzar un aumento de datos sobre cualquier incremento repentino asignado, ofreciendo el mismo mejoramiento en el retardo al comienzo del aumento de datos como para un aumento de conversación .

Definición de Canal de Tráfico Son definidos los siguientes canales de tráfico . El Canal de Tráfico de Enlace Descendente para la Voz a Velocidad Completa (DTCH/FS). Este canal comprende un segmento de tiempo completa con ocho intercalaciones de cadena de incremento repentino. Este canal utiliza la modulación GMSK y la protección de error desigual. Canal de Tráfico de Enlace Descendente para Voz a Media Velocidad (DTCH/HS) . Este canal comprende la mitad de un segmento de tiempo sobre los incrementos repentinos alternados con cuatro intercalaciones en cadena de incremento repentino.

El canal 1 en el segmento de tiempo comprende incrementos repentinos numerados con números pares, el canal 2 comprende incrementos repentinos numerados con números impares. Los esquemas de modulación y de codificación van a ser especificados. Canal de Tráfico de Enlace Descendente para Datos a Velocidad Completa (DTCH/FD) . Este canal comprende un segmento de tiempo completa con cuatro intercalaciones de bloques de incrementos repentinos. La modulación de EGPRS Fase I y los esquemas de codificación (MCS1-MCS9) son utilizados para los bloques. El USF es liberado. Canal de Tráfico de Enlace Descendente para Datos a Velocidad Media (DTCH/HD) . Este canal comprende la mitad de un segmento de tiempo sobre incrementos repentinos alternados con cuatro intercalaciones de bloque de incremento repentino. El canal 1 en el segmento de tiempo comprende incrementos repentinos numerados con número par, el canal 2 comprende incrementos repentinos numerados con número impar. Los esquemas de modulación y codificación de EGPRS de Fase I (MCS1-MCS9) son utilizados para los bloques (cuatro incrementos repentinos alternados). El USF es liberado.

Canal de Tráfico de Enlace Ascendente para Voz a Velocidad Completa (UTCH/FS) . Este canal comprende un segmento de tiempo completa con intercalación de cadena de ocho incrementos 5 repentinos. Este canal utiliza la modulación GMSK y la protección de error desigual. Canal de Tráfico de Enlace Ascendente para Voz a Velocidad Media (UTCH/HS) . Este canal comprende la mitad de un segmento de tiempo sobre 10 incrementos repentinos alternados con cuatro intercalaciones en cadena de incrementos repentinos. El canal 1 en el segmento de tiempo comprende incrementos repentinos numerados con número par, el canal 2 comprende incrementos repentinos numerados 15 con número impar. Los esquemas de modulación y codificación van a ser especificados. Canal de Tráfico de Enlace Ascendente para Datos a Velocidad Completa (UTCH/FD) . Este canal comprende un segmento de tiempo completa con cuatro 20 intercalaciones de bloque de incrementos repentinos. Los esquemas de modulación y codificación de EGPRS de Fase I (MCS1-MCS9) son utilizados para los bloques. Canal de Tráfico de Enlace Ascendente para Datos a Velocidad Media (UTCH/HD) . Este canal 25 comprende la mitad de un segmento de tiempo sobre w^^^^¿^ incrementos repentinos alternados con cuatro •intercalaciones de bloques de incrementos repentinos. El canal 1 sobre el segmento de tiempo comprende incrementos repentinos numerados con número par, el canal 2 comprende incrementos repentinos numerados con número impar. Los esquemas de modulación y codificación de EGPRS de Fase I (MCS1-MCS9) son utilizados para los bloques (cuatro incrementos repentinos alternados).

Estructura de Canal de Tráfico de Alta Velocidad Los canales de tráfico de alta velocidad comprenden ya sea incrementos repentinos numerados con número par (canal 1) o incrementos repentinos numerados con número impar (canal 2) de un segmento de tiempo. Esta asignación de incremento repentino par o impar de un canal de tráfico de velocidad media no es cambiada en un cuadro múltiple. Es notorio que para los canales de tráfico GSM actuales, la asignación de incrementos repentinos se alterna cada 13 cuadros dentro de un cuadro múltiple entre incrementos repentinos impares e incrementos repentinos pares. Este cambio en la asignación de incrementos repentinos es necesaria para la compatibilidad máxima con los móviles de medios dúplex . Para canales de tráfico de datos, no existe MSACCH, y todos los incrementos repentinos asignados en el segmento de tiempo son disponibles para el tráfico .

Multiplexión de Tráfico de Voz y Da tos Dos diferentes canales de tráfico a velocidad media (voz o datos) pueden ser asignados a las dos fases diferentes, por ejemplo, incrementos repentinos numerados con número impar o incrementos repentinos numerados con número par, de un segmento de tiempo. Los canales de tráfico de voz (velocidad media o velocidad completa) son asignados a un usuario de voz para la duración de un aumento de conversación. Un procedimiento de asignación fijo, simplificado, asigna un canal de tráfico de datos, completo (ya sea a velocidad completa o a velocidad media) continuamente a un TBF por la duración de un aumento de datos. No existe multiplexión con usuarios de voz a velocidad completa durante un aumento de conversación, o con los usuarios de datos a velocidad completa durante un aumento de datos. Después de que •termina un aumento de conversación de datos a velocidad completa, el segmento de tiempo correspondiente es disponible para la asignación a un TBF de voz o de datos a velocidad completa o a velocidad media.

Diseño de Canal de Control en Tiempo Real Los nuevos canales de control de RT proporcionan la asignación de recursos rápida necesaria para realizar la multiplexión estadística de los servicios de datos en tiempo real y de voz. Un procedimiento de acceso de contención basado en incrementos repentinos, permite que un MS acampado- en el canal de control RT señale para el recurso de enlace ascendente siempre que un flujo de tráfico de enlace ascendente transita de inactivo a activo (por ejemplo, cuando el siguiente aumento de conversación comienza para un usuario de voz) . El Identificador de Petición de Acceso Móvil, ARI, es transmitido en el incremento repentino de acceso, lo cual permite que la red realice inmediatamente la resolución de contención. La red también incluye el ARI en los mensajes de asignación rápida de incremento repentino simple en el enlace descendente. El reintento rápido con granularidad de 5 milisegundos incrementa la robustez del acceso simple de incrementos repentinos y el esquema de asignación rápida. La reasignación rápida y la terminación proporciona a la red la habilidad para asignar y reasignar recursos y satisfacer el QoS de los RT TBFs.

Funciones de Canal de Control El BCCH o PBCCH existente proporciona la información de radiodifusión necesaria para que el móvil tenga acceso al GERAN. El CCCH o PCCCH existentes proporcionan la capacidad para negociar los atributos del TBF inicial y comunicar los parámetros necesarios para el acceso a los canales de control de RT . Una vez en un TBF de voz, de datos RT o de datos NRT, son necesarias las siguientes funciones (a no ser que se liste una excepción) .

Petición de Acceso El móvil debe tener la habilidad para requerir recursos de enlace ascendente a nombre de un TBF.

Asignación de Canal de Tráfico y Control La red debe tener la habilidad para realizar las asignaciones de canal de tráfico y control (para los recursos de enlace ascendente y enlace descendente) hacia el móvil.

Control de Fin de TBF El móvil debe tener la habilidad para requerir que la red termine un TBF particular. La red debe tener la habilidad para dirigir un móvil para terminar inmediatamente un TBF.

Reconocimiento de Directrices de Red El móvil debe tener la habilidad para reconocer las asignaciones de canal de tráfico y control y las directrices de fin de TBF para disparar cualesquiera procedimientos de reintento necesarios para asegurar la asignación de recursos rápida.

Control de Avance y Energía de Sincronización La red debe ser capaz de señalar al móvil cualquier ajuste necesario en el avance de sincronización y en el control de energía.

Señalización de Entrega Si un móvil tiene un TBF establecido para voz o datos de RT, éste es elegible para los procedimientos de entrega. En este caso, se requiere que el móvil proporcione los reportes de medición periódicos de la celda vecina hacia la red. La red enviará las directrices de entrega necesarias hacia el móvil como sea apropiado, para mantener el móvil bajo el control de los canales de control RT durante y después de la entrega, para minimizar la interrupción del servicio.

Negociación de TBFs Adicionales Debe ser posible que el móvil o la red comiencen la negociación de TBFs adicionales mientras están bajo el control de los canales de control de RT, sujeto a las capacidades de segmentos múltiples móvil. En particular, debe ser posible establecer un •TBF de datos por omisión para la señalización de control mientras se está bajo el control de los canales de control de RT.

Señalización de AMR Durante un TBF de voz, debe ser posible para la red enviar comandos en el modo AMR periódicos hacia el móvil. Durante un TBF de voz fuera de un aumento de conversación de enlace descendente, debe ser posible que la red envíe información SID periódica hacia el móvil. Durante un TBF de voz, debe ser posible que el móvil envíe peticiones periódicas en el modo AMR hacia la red. Durante un TBF de voz fuera de un aumento de conversación de enlace ascendente, debe ser posible que el móvil envíe información SID periódica hacia la red.

Señalización de RLC La señalización de RLC puede incluir, por ejemplo, mensajes de reconocimiento/no reconocimiento, y mediciones BEP.

Durante un TBF de datos en el proceso de comunicación en la dirección de enlace descendente, debe ser posible que el móvil envíe mensajes de control periódicos de RLC hacia la red. Durante un TBF de datos en el proceso de comunicación en la dirección de enlace ascendente, debe ser posible que la red envíe los mensajes de control RLC periódicos hacia el móvil. Si un canal de tráfico de datos ha sido ya asignado a un TBF en una dirección que requiere transmisión de un mensaje de control RLC, los procedimientos RLC existentes permiten ya que los mensajes de control RLC sean libremente multiplexados con cuadros de datos RLC.

Principios de Diseño de Canal de Control Las funciones clave de los canales de control RT que hacen posible la multiplexión estadística son el acceso, asignación y reconocimiento rápidos. Los siguientes principios aseguran la realización rápida de estas funciones.

Canales Basados en Incrementos Repentinos Todos los canales de acceso, asignación y reconocimiento rápidos utilizan mensajes simples de incrementos repentinos. Esto asegura las transmisiones de alta capacidad, de punto a punto para la compatibilidad con la dirección del haz y los procedimientos de control de energía, y la granularidad temporal fina, con una oportunidad de transmisión cada 5 milisegundos.

Identificador de Petición de Acceso A cada móvil se le asigna un ARI como un identificador único durante los procedimientos 'de acceso y asignación sobre los canales de control de RT . Mediante la inclusión del ARI en el incremento repentino de acceso, la red realiza la resolución de contención inmediatamente en vez de esperar para los procedimientos de contención de resolución sobre un canal de tráfico, como en los GPRS y EGPRS. La red puede responder inmediatamente con un mensaje de asignación de incremento repentino simple incluyendo el ARI .

Canales A Velocidad Media y A Velocidad Completa Los canales de acceso, asignación y reconocimiento rápidos son típicamente asignados a un canal a velocidad completa con todos los incrementos repentinos en un segmento dado. Como una alternativa, estos canales pueden también ser asignados como canales a velocidad media utilizando ya sea los incrementos repentinos todos impares o todos pares en un segmento. Nótese en particular que un canal de acceso rápido es completamente asignado para el acceso de contención. La red no radiodifunde USF para señalar oportunidades de contención. Ya que no hay necesidad de verificar periódicamente USF, esto ahorra hasta 40 milisegundos en esperar la realización de un intento de acceso en ciertas situaciones.

Reintento Rápido Ya que todos los canales de acceso, asignación y reconocimiento a velocidad completa tienen una granularidad de 5 milisegundos, esto permite el reintento rápido de estos procedimientos hasta una vez cada 5 milisegundos . Los canales a velocidad media tienen una granularidad de 10 milisegundos. Aun con una alta proporción de error sobre estos canales, los procedimientos de acceso y asignación pueden ser realizados rápida y eficientemente. Nótese que el salto de frecuencia es deseable en estos canales, para reducir o eliminar la correlación de desvanecimiento de incremento repentino a incremento repentino.

Asignación de Canal de Control Rápido Los canales de acceso, asignación y reconocimiento rápidos son asignados en el establecimiento de un TBF, y continúan a todo lo largo del TBF a no ser que éstos sean reasignados.

Definiciones de Canal de Control Asociado Varios canales de control asociados nuevos son definidos para soportar las funciones del canal de control, necesarias, mientras que el móvil está activo sobre un canal de tráfico en la dirección que es requerida la señalización de control.

Canal de Control Asociado Rápido (FACCH) Un FACCH está asociado con cada canal de tráfico definido en 0. De este modo, el FACCH asociado con el DTCH/FS es denominado como FACCH/DFS, para FACCH sobre un canal de voz a velocidad completa, de enlace descendente. Otros canales FACCH son nombrados consistentemente. La codificación FACCH estándar como en el portador AMR de GSM, es utilizada.

FACCH de Atenuación-y-Incremento Repentino (DFACCH) Un DFACCH está asociado con cada canal de tráfico definido en 0. De este modo, el DFACCH asociado con el UTCH/FS es denominado como DFACCH/UFS. Otros canales DFACCH son nombrados consistentemente . La codificación DFACCH es para el estudio adicional más allá de la presente invención.

FACCH Basado en Incrementos Repentinos (BFACCH) Un BFACCH es asociado con cada canal de tráfico definido en 0. De este modo, el BFACCH asociado con el DTCH/FS es denominado como BFACCH/DFS. Otros canales BFACCH son nombrados consistentemente . Los mensajes de control basados en incrementos repentinos son transmitidos sobre BFACCH reemplazando la voz o los datos en incrementos repentinos simples, para el acceso, asignación y reconocimiento rápidos, mientras están sobre un canal de tráfico. BFACCH es distinguido del tráfico de voz y datos utilizando una nueva secuencia de entrenamiento o bitios de robo. La codificación del canal BFACCH es un estudio posterior.

Canal de Control Asociado Lento Modificado (MSACCH) Un MSACCH está asociado con cada canal de tráfico definido en 0. De este modo, el MSACCH asociado con el DTCH/FS es denominado como el MSACCH/DFS. Otros canales MSACCH son nombrados consistentemente. Un MSACCH es un grupo de incrementos repentinos reservados en una base periódica, y tiene la misma estructura que el SACCH definido para los canales de tráfico de voz GSM.

Mensajes de señalización basados en bloques, por ejemplo Reporte de Medición Vecina, son transmitidos sobre el MSACCH.

Definición de Canal de Control de Enlace Ascendente Común Canal de Acceso Aleatorio Rápido (FRACH) Un FRACH es designado para transmitir los mensajes de acceso de contención rápida de incrementos repentinos simples. El tráfico sobre el FRACH es aislado del RACH y PRACH . Ya que los móviles que tienen acceso sobre FRACH se asume que están alineados en el tiempo, el periodo de protección sobre el incremento repentino FRACH es más corto y el tamaño de mensaje puede ser más grande.

La longitud máxima del mensaje sobre el FRACH es TBD. Un FRACH comprende ya sea un segmento de tiempo completo sobre todos los incrementos repentinos (a velocidad completa), o un segmento de medio tiempo sobre los incrementos repentinos (a velocidad media) .

Canal de Reconocimiento Rápido (FACKCH) Un FACKCH es designado para transmitir mensajes de incrementos repentinos simples para reconocer las asignaciones y las directrices de terminación a partir de la red. Las transmisiones FACKCH ocurren en incrementos repentinos reservados. El mensaje de reconocimiento de incremento repentino simple es transmitido sobre el FACKCH en una base combinada utilizando un esquema RRBP. Esto permite que secuencias de asignación/reconocimiento basadas en incrementos repentinos múltiples, sean completadas dentro de un periodo de bloques de 20 milisegundos y se mejore la velocidad y la confiabilidad de la multiplexión estadística -en tiempo real. Un FACKCH comprende ya sea un segmento de tiempo completa sobre todos los incrementos repentinos (a velocidad completa) , o un segmento de medio tiempo sobre los incrementos repentinos alternados (a velocidad media) .

Canal de Reservación Periódica de Enlace Ascendente .(UPRCH) Un UPRCH se utiliza para transmitir los mensajes de señalización que necesitan ser actualizados en una base periódica, por ejemplo, el Reporte de Medición Vecina y de Actualización SID.

Es posible que un canal de tráfico sea abandonado (por ejemplo, cuando termina un aumento de conversación) antes de que un mensaje de señalización (por ejemplo que abarca 480 milisegundos) sea transmitido completamente sobre el MSACCH. Un UPRCH es diseñado para la continuidad de señalización MSACCH cuando es liberado un canal de tráfico de enlace ascendente. Un UPRCH es liberado en la asignación de un canal de tráfico de enlace ascendente, y es reasignado cada vez en la liberación de un canal de tráfico de enlace ascendente. Un UPRCH comprende ya sea un segmento de tiempo completo sobre todos los incrementos repentinos (a velocidad completa), o un segmento de medio tiempo sobre los incrementos repentinos alternados (a velocidad media) . La red reserva uno de cada 26 incrementos repentinos sobre un UPRCH a velocidad completa para cada TBF de voz no en un aumento de conversación de enlace ascendente. Los 26 TBFs de voz pueden simultáneamente compartir un UPRCH a velocidad completa.

Canal de Mensaje de Bloque de Enlace Ascendente (UBMCH) Un UBMCH es designado para mensajes de bloque (4 incrementos repentinos), por ejemplo la señalización RLC, utilizando los incrementos repentinos de reservación combinados en un esquema similar a RRBP.

Definición de Canal de Control de Enlace Descendente Común Canal de Asignación Rápida (FASSCH) Un FASSCH es diseñado para transmitir los mensajes de asignación y determinación de incremento repentino, simples, cuando no existe tráfico de enlace descendente asignado al MS . Se utilizan diferentes mensajes para asignar los canales de tráfico de enlace descendente, los canales de control de enlace descendente, los canales de tráfico de enlace ascendente, y los canales de control de enlace ascendente . Un FASSCH comprende ya sea un segmento de tiempo completo sobre todos los incrementos repentinos (a velocidad completa), o un segmento de medio tiempo sobre los incrementos repentinos alternados (a velocidad media) .

Canal de Reservación Periódica De Enlace Descendente (DPRCH) Un DPRCH se utiliza para transmitir los mensajes de señalización que necesitan ser actualizados en una base periódica, por ejemplo la actualización SID, el avance de sincronización, y el control de energía. Es posible que un canal de tráfico sea abandonado (por ejemplo, cuando termina un aumento de conversación) antes de que sea transmitido un mensaje de señalización (por ejemplo que abarca 480 milisegundos) completamente sobre el MSACCH. Un DPRCH es designado para la continuidad de señalización de MSACCH cuando es liberado un canal de tráfico de enlace descendente.

Un DPRCH es liberado cuando el canal de .tráfico de enlace descendente es asignado, y reasignado cada vez a la liberación del canal de tráfico de enlace descendente. Un DPRCH comprende ya sea un segmento de tiempo completo sobre todos los incrementos repentinos (velocidad completa), o un segmento de medio tiempo sobre los incrementos repentinos alternados (velocidad media) . La red reserva uno de cada 26 incrementos repentinos sobre un DPRCH a velocidad completa para cada TBF de voz no en un aumento de conversación de enlace descendente. 26 TBFs de voz pueden compartir simultáneamente un DPRCH a velocidad completa.

Canal de Mensaje de Bloque de Enlace Descendente (DBMCH) Un DBMCH es designado para los mensajes de bloque (4 incrementos repentinos), por ejemplo la señalización RLC, las directrices de entrega, etc.

Multiplexión de Canal de Control Común Los FRACH, FACKCH, UPRCH, FASSCH, y DPRCH pueden ser ya sea canales de control a velocidad completa o a velocidad media. Un canal de control a velocidad completa utiliza todos los incrementos repentinos en cada cuadro múltiple. Un canal de control a velocidad media utiliza ya sea cada incremento repentino impar o par en cada cuadro múltiple. Estos canales no son multiplexados sobre el mismo canal a velocidad completa o a velocidad media. Pueden ser asignados dos diferentes canales de control o de tráfico a velocidad media para las dos diferentes fases (todas impares o todas pares) de un segmento. Nótese que la asignación del incremento repentino para los canales de control a velocidad media es compatible con e idéntica a la asignación del incremento repentino para los canales de tráfico a velocidad media. La multiplexión de DBMCH y UBMCH con otro canal de control común es FFS.

Panorama General de la Operación TBF en Tiempo Real La definición de TBF (GPRS de Fase 1) es mejorada para soportar servicios de RT . Cada TBF de RT puede ser bidireccional (por ejemplo, voz) o unidireccional (por ejemplo, datos de mejor esfuerzo) . El establecimiento inicial de un TBF de RT es llevado sobre un PCCCH o CCCH. Cada TBF de RT tiene un perfil TBF asociado. La negociación de un perfil de TBF de RT durante el establecimiento del TBF incluye los requerimientos de QoS y el apilamiento de protocolo soportado por el RAB. La información adicional que es intercambiada durante el establecimiento del TBF inicial, incluye lo siguiente: Un Identificador de Petición de Acceso (ARI) de MS temporal es asignado por la red y es enviado al MS. La información del portador (incluyendo la secuencia de salto de frecuencia) es comunicada al MS, ya sea mediante mensaje de radiodifusión sobre el PBCCH/BCCH o señalización explícita. Los detalles son FFS. El identificador de TBF (TBFI) es asignado al MS por TBF requerido.

El Cronómetro de Inactividad de TBF es negociado para los TBFs de datos de RT y de NRT. Éste es opcional para el TBF de voz de RT (FFS). Una vez que es establecido un TBF de RT, el MS es asignado con un grupo de canales de control de RT, a saber FRACH, FACKCH, UBMCH y UPRCH para la señalización de enlace ascendente, y FASSCH, DBMCH y DPRCH para la señalización y control del enlace descendente. Un UPRCH (o un DPRCH) puede ser reasignado cada vez que un UTCH (o un DTCH) es liberado. El resto de los canales de control, por ejemplo, FRACH, FACKCH y UBMCH para el enlace ascendente, y FASSCH y DBMCH para el enlace descendente, no necesitan ser reasignados para la duración del TBF. El tráfico de enlace ascendente y/o enlace descendente asociado con el TBF de RT es activado independientemente utilizando los procedimientos de acceso rápido y asignación rápida. Los TBF(s) de RT y de NRT adicionales pueden ser negociados y establecidos sobre el o los canales de control de RT . Un TBF bidireccional establecido tiene los siguientes 4 estados: TBF Inactivo, DL Activo, UL Activo, y DL y UL Activo. El diagrama de transición de estado para un TBF de RT bidireccional simple, se muestra en la Figura 6. Las transiciones de estado para un TBF de RT y TBF de NRT unidireccionales (como se definen en el EGPRS Fase 1) son un subgrupo de los estados y las transiciones permisibles asociadas con el TBF de RT bidireccional.

Definición de Estado de TBF de RT Un TBF de RT bidireccional establecido tiene cuatro estados, como se muestra en la Figura 6. La asignación de canal es también mostrada en la Figura 5 (Tabla 1) .

Estado de TBF de RT : DL Inactivo En este estado, no existe canal de tráfico de enlace ascendente o enlace descendente asignado al MS para el TBF. El MS y la red pueden iniciar independientemente el tráfico de enlace ascendente y enlace descendente, establecer un nuevo TBF, terminar un TBF actual, o terminar todos los TBFs asociados con el MS . La red puede también reasignar canales de control comunes al MS . Un cronómetro puede estar asociado con este estado por TBF de RT, lo cual permite que el MS esté en el estado establecido por TBF para un tiempo configurable después del final del tráfico de enlace descendente y enlace ascendente. Esto evita la renegociación del perfil de TBF de RT, si el flujo de tráfico del enlace ascendente o enlace descendente se reasumen dentro de un periodo de tiempo corto.

Estado TBF de RT : DL Activo En este estado, el MS es asignado a un canal de tráfico de enlace descendente asociado con el TBF de RT . Los mensajes de incremento repentino simples de enlace descendente son transmitidos utilizando BFACCH. Otros mensajes de señalización y control de enlace descendente son transmitidos utilizando FACCH y/o MSACCH. Los mensajes de señalización y control de enlace ascendente son llevados sobre los canales comunes de enlace ascendente asignados al MS, los cuales son compartidos entre los TBFs paralelos, el MS puede ser establecido. Los nuevos TBFs pueden ser iniciados sobre los canales de control de RT .

Estado de TBF de RT : UL Activo En este estado, el MS es asignado a un canal de tráfico de enlace ascendente asociado con el TBF de RT. Los mensajes de incrementos repentinos simples de enlace ascendente son transmitidos utilizando BFACCH. Otros mensajes de señalización y control de enlace ascendente son transmitidos utilizando FACCH y/o MSACCH. Los mensajes de señalización y control de enlace descendente son llevados sobre los canales de control común de enlace descendente asignados al MS, los cuales son compartidos entre los TBFs paralelos, el MS puede ser establecido. Los nuevos TBFs pueden ser iniciados sobre los canales de control RT .

Estado de TBF de RT : DL y UL Activos En este estado, el MS es asignado a un canal de tráfico de enlace ascendente y a un canal de tráfico de enlace descendente asociado con el TBF de RT.

/Ambos mensajes de incrementos repentinos simples de enlace descendente y enlace ascendente, son transmitidos utilizando BFACCH. Otros mensajes de señalización y control son transmitidos utilizando FACCH y/o MSACCH. Los nuevos TBFs pueden ser iniciados sobre los canales de control de RT .

Procedimientos Asociados con la Transición de Estado de TBF de RT Simple Un grupo de procedimientos es definido para realizar las transiciones de estado asociadas con un TBF de RT . La Figura 6 (Tabla 2) muestra los procedimientos asociados con cada transición de estado de TBF de RT simple y los estados aplicables involucrados. Las definiciones y los flujos de mensajes para los procedimientos son además descritos más adelante.

Mensaje de Control Mensajes de Señalización y Control de Enlace Ascendente La Figura 7 (Tabla 3) proporciona un resumen de los mensajes de señalización y control de enlace ascendente y los canales de control utilizados.

Petición de Acceso Este mensaje de incremento repentino simple es enviado sobre BFACCH si es asignado un UTCH; de otro modo éste es enviado sobre el FRACH. Su uso y contenido son además descritos en la Sección 0.

Reconocimiento para la Asignación Este grupo de mensajes de incrementos repentinos simples es enviado sobre el BFACCH si es asignado un UTCH; de otro modo éstos son enviados sobre el FACKCH. Su uso y contenido son además descritos posteriormente en la sección avocada a ese problema .

Petición de Modo de AMR La Petición de Modo de AMR (2 bitios) es enviada en banda si es asignado un UTCH. De otro modo, éste es enviado sobre el UPRCH, multiplexado con otros mensajes de señalización periódica, por ejemplo, la Actualización SID y el Reporte de Medición Vecina. Los detalles de la multiplexión de estos mensajes son FFS.

Actualización SID La Actualización SID es enviada sobre el UPRCH, multiplexada con la Petición de Modo AMR y el Reporte de Medición Vecina.

Reporte de Medición Vecina Éste es enviado sobre el MSACCH si es asignado un UTCH; de otro modo, éste es enviado sobre el UPRCH, multiplexado con otros mensajes de señalización periódica, por ejemplo, la Actualización SID y la Petición de Modo AMR.

Señalización RLC La señalización RLC es enviada sobre el UTCH o el UBMCH, de acuerdo a los procedimientos de RLC de EGPRS de Fase 1.

Petición de TBF Final Este mensaje de incremento repentino simple es enviado sobre el BFACCH o el FRACH. Su uso y contenido son además descritos posteriormente.

Mensajes de Señalización y Control de Enlace Descendente La Figura 8 (Tabla 4) proporciona un resumen de los mensajes de señalización y control de enlace descendente, y los canales de control de RT utilizados .

Asignación Todos los mensajes de asignación están basados en el incremento repentino. Éstos son enviados sobre BFACCH si un DTCH es- asignado; de otro modo, éstos son enviados sobre el FASSCH. Su uso y ontenido son además descritos más adelante.

Comando de Modo de AMR 5 El Comando de Modo de AMR (2 bitios) es enviado en banda si es asignado un DTCH. De otro modo, éste es enviado sobre el DPRCH, multiplexado con otros mensajes de señalización periódica, por 10 ejemplo la Actualización SID y el Avance de Sincronización. Los detalles de la multiplexión de estos mensajes son FFS.

Actualización SID 15 La actualización SID es enviada sobre el DPRCH, multiplexada con el Comando de Modo de AMR y el Avance de Sincronización. 20 Directrices de Entrega Las Directrices de Entrega son enviadas sobre el FACCH si es asignado un DTCH; de otro modo, éstas son enviadas sobre el DBMCH. 25 J ^fyt ^ ? afcw • Señalización de RLC La señalización de RLC es enviada sobre un DTCH o DBMCH, de acuerdo a los procedimientos RLC de EGPRS de Fase 1. Avance de Sincronización El Avance de Sincronización es enviado sobre el MSACCH si es asignado un DTCH al MS; de otro modo, éste es enviado sobre el DPRCH.

Control de Energía El Control de Energía es enviado sobre el MSACCH si es asignado un DTCH al MS; de otro modo éste es enviado sobre el DPRCH.

Comando TBF Final Este mensaje de incremento repentino simple es enviado sobre el BFACCH o el FASSCH por la red para terminar un TBF simple o todos los TBFs establecidos por el MS . Sus contenidos son además descritos más adelante.

Contenidos de Mensaje de Incremento Repentino de Enlace Descendente La Figura 9 (Tabla 5) proporciona un resumen de los mensajes de incremento repentino de enlace descendente y su contenido.

Asignar UTCH Este mensaje es utilizado para asignar un UTCH por TBF especificado (identificado por TBFI). El campo de ARI es incluido para la resolución de la contención rápida.

Asignar UTCH Diferida Este mensaje es utilizado para retardar la asignación de UTCH para el TBF especificado (identificado por el TBFI). El campo de retardo indica el periodo para el cual el móvil debe estar para una asignación del recurso de enlace ascendente antes de que éste pueda intentar nuevamente.

Asignar DTCH Este mensaje es utilizado para asignar un DTCH por TBF especificado (identificado por TBFI). El campo RRBP es utilizado para indicar el incremento repentino revertido para enviar el reconocimiento.

Asignar UPRCH Este mensaje es utilizado para asignar un UPRCH a un MS para la señalización periódica de enlace ascendente cuando no existe UTCH asignado al MS. El UPRCH es reasignado cuando un UTCH es liberado y la señalización de enlace ascendente periódica sobre el MSACCH necesita continuar sobre el UPRCH.

Asignar DPRCH Este mensaje es utilizado para asignar un DPRCH a un MS para la señalización periódica de enlace descendente cuando no existe DTCH asignado al MS . El DPRCH es reasignado cuando un DTCH es liberado y la señalización de enlace descendente periódica sobre el MSACCH necesita continuar sobre el .DPRCH.

Asignar FRACH Este mensaje es utilizado para asignar un FRACH de enlace ascendente a un MS para el acceso de contención rápida. Un FRACH es asignado a un MS en el ajuste TBF inicial y es usualmente no cambiado por la duración del TBF establecido.

Asignar FACKCH Este mensaje es utilizado para asignar un FACKCH de enlace ascendente a un MS, para enviar- el reconocimiento sobre los incrementos repentinos reservados cuando se combinan. Un FACKCH es asignado a un MS en el establecimiento TBF inicial y es usualmente no cambiado por la duración del TBF establecido.

Asignar FASSCH Este mensaje es utilizado para asignar un FASSCH de enlace descendente a un MS para verificar periódicamente los mensajes de asignación. Un FASSCH es asignado a un MS en el establecimiento TBF inicial, y es usualmente no cambiado por la duración del TBF establecido.

Comando de TBF Final Este mensaje es utilizado por la red para terminar un TBF (identificado por TBFI) o todos los TBFs (TBFI = 0) establecidos por un MS .

Contenidos de Mensaje de Incremento Repentino de Enlace Ascendente La Figura 10 (Tabla 6) proporciona un resumen de los mensajes de incremento repentino de enlace ascendente y sus contenidos.

Petición de Acceso Este mensaje es utilizado por un MS para pedir un UTCH por TBF especificado (identificado por TBFI) .

Reconocer UTCH/DTCH/UPRCH/DPRCH/ FRACH/ FACKCH/ FASSCH El MS utiliza este grupo de mensajes para reconocer las asignaciones de canal de tráfico y control.

Reconocer TBF Final El MS utiliza este mensaje para reconocer un Comando TBF Final.

Terminar Petición TBF El MS utiliza este mensaje para pedir la terminación de un TBF o todos los TBFs (TBFI = 0) establecido por el MS .

Definición de Elementos de Información Los métodos BBAA descritos anteriormente han sido aplicados a un sistema para el acceso y la asignación a los servicios en tiempo real y no en tiempo real en GERAN como sigue. Las siguientes cuatro subsecciones describen los cuatro procedimientos clave necesarios para realizar la programación en tiempo real de los recursos de canal de tráfico de enlace ascendente y enlace descendente 10 (UTCH y DTCH, respectivamente) en un sistema que multiplexa estadísticamente voz, datos en tiempo real, y datos no en tiempo real. Cada flujo de datos es llamado un TBF (flujo de bloque temporal) . Una petición de acceso ocurre sobre un canal de acceso 15 aleatorio rápido (FRACH). Las asignaciones de canal de tráfico ocurren ya sea sobre un canal de asignación rápida común (FASSCH) si el móvil no está ^¿^^a¡ M&^ sobre un canal de tráfico de enlace descendente, o .sobre un canal de control asociado rápido, basado en incrementos repentinos (BFACCH) que roba un incremento repentino simple del tráfico de enlace descendente por venir. Uno de los cuatro incrementos repentinos de un bloque de canal de tráfico es puesto en blanco y reemplazado con un mensaje de control basado en incrementos repentinos. Los reconocimientos para las asignaciones ocurren ya sea sobre un canal de reconocimiento rápido común (FACKCH) si el móvil no está sobre un canal de tráfico de enlace ascendente, o sobre un BFACCH. Al final de un aumento de conversación o aumento de datos de enlace ascendente (enlace descendente), la red reasigna un canal de reservación periódica de enlace ascendente (enlace descendente) [UPRCH (DPRCH) ] para permitir la continuidad de la señalización de control asociada lenta entre el móvil y la red.

Tráfico de Enlace Ascendente de Inicio (SUT) Como se muestra en la Figura 11, una estación móvil (MS) utiliza el procedimiento SUT para iniciar un flujo de tráfico de enlace ascendente asociado con un TBF. El flujo de tráfico de enlace ascendente está dirigido a una estación base que es parte de una red que utiliza métodos GERAN. 5 Tráfico de Enlace Ascendente Final (EUT) Como se muestra en la Figura 12, la red y el MS utilizan el procedimiento EUT para terminar un flujo de tráfico de enlace ascendente asociado con un 10 TBF.

Tráfico de Enlace Descendente de Inicio (SDT) Como se muestra en la Figura 13, la red 15 utiliza el procedimiento SDT para iniciar un flujo- de tráfico de enlace descendente asociado con un TBF.

Tráfico de Enlace Descendente Final (EDT) 20 Como se muestra en la Figura 14, la red utiliza el procedimiento EDT para terminar un flujo de tráfico de enlace descendente asociado con un TBF. 'gj^^^^^ ^^^^^A^' Tráfico de Enlace Ascendente de Reasignación (RUT) Como se muestra en la Figura 15, la red utiliza el procedimiento RUT para asignar un nuevo canal de tráfico de enlace ascendente al MS asociado con un TBF.

Tráfico de Enlace Descendente de Reasignación (RDT) Como se muestra en la Figura 16, la red utiliza el procedimiento RDT para asignar un nuevo canal de tráfico de enlace descendente al MS asociado con un TBF.

Control de Enlace Ascendente de Reasignación (RUC) Como se muestra en la Figura 17, la red utiliza el procedimiento RUC para asignar un nuevo canal de control de enlace ascendente al MS .

Control de Enlace Descendente de Reasignación (RDC) Como se muestra en la Figura 18, la red utiliza el procedimiento RDC para asignar un nuevo canal de control de enlace descendente al MS .

TBF Final (ET) Como se muestra en la Figura 19, el procedimiento ET es utilizado para terminar un TBF o todos los TBFs. El procedimiento TBF Final puede también ser utilizado en casos de Error para todos los otros escenarios. Siempre que ocurra un error durante la Asignación, ya sea el MS o la red puede abortar el procedimiento por venir utilizando mensajes TBF Finales.

Resultados del Funcionamiento Para Intercalación para Canales a Velocidad Media en EGPRS de Fase II Es posible intercalar Bloques de Radio sobre los canales a velocidad media de EGPRS de Fase II (RT-EGPRS) sobre 4 incrementos repentinos consecutivos (denotados intercalación 0123/4567) o sobre 4 incrementos repentinos alternados (denotados intercalación par/impar o intercalación 0246/1357). La elección del esquema de intercalación está basado en las siguientes consideraciones: operación de medio dúplex presente; cantidad de retardo en el aumento de conversación inicial; longitud de retardo agotado; cantidad de multiplexión de voz y tráfico de datos; y funcionamiento de nivel de enlace. En lo subsiguiente, el funcionamiento de ambos procedimientos de intercalación son evaluados en las áreas anteriores bajo los presuntos operacionales de Escenario 4 (soporte de multiplexión estadística para usuarios de voz) .

Operación de Medio Dúplex La más alta eficiencia puede ser lograda a través de la multiplexión estadística cuando un combinado grande de recursos es disponible para la asignación. No obstante, las estaciones móviles de medio dúplex (por ejemplo, Tipo I) constriñen los canales que pueden ser asignados en las direcciones de enlace ascendente y enlace descendente. Esto impacta los recursos disponibles para la asignación de canales de tráfico y control. Los constreñimientos de recursos impuestos por una estación móvil de medio dúplex pueden diferir dependiendo de sus funciones durante diferentes periodos de actividad. Los periodos de actividad que van a ser considerados son como sigue: No hay tráfico en ninguna dirección - la asignación de canales de control de enlace ascendente es constreñida por los canales de control de enlace ascendente y viceversa. Tráfico en el enlace descendente únicamente la asignación del canal de tráfico de enlace ascendente es constreñida por los canales de control de enlace descendente y viceversa. Tráfico en el enlace ascendente - la asignación del canal de tráfico de enlace ascendente está constreñida por los canales de control de enlace descendente y viceversa. Tráfico en ambas direcciones - la asignación de canal de tráfico de enlace ascendente es constreñida por el canal de tráfico de enlace descendente y viceversa. Como un ejemplo ilustrativo, considérese el caso donde un aumento de conversación de enlace descendente está en progreso, y un aumento de conversación de enlace descendente está recién comenzando. La Figura 20 muestra los canales a velocidad media a los cuales puede ser asignado un aumento de conversación de enlace descendente para una estación móvil de la Clase 1 cuando se asume la -intercalación 0246/1357. Si se asume que el móvil es activo durante los incrementos repentinos impares (1357) sobre el segmento de tiempo 5 de enlace ascendente (la cual se traslapa con el segmento de tiempo de enlace descendente 0), entonces en el enlace descendente éste puede ser asignado con incrementos repentinos pares sobre los segmentos de tiempo 3 a 7 y los incrementos repentinos impares sobre los segmentos de tiempo 0 a 4. Por lo tanto, ésta puede ser asignada a 10 de 16 posibles canales de velocidad media sobre el enlace descendente. Si la intercalación de incremento repentino, consecutiva es asumida (0123/4567), la estación móvil puede únicamente ser asignada a 7 de 16 posibles canales de velocidad media posibles sobre el enlace descendente (ver Figura 21). Las Figuras 22 y 23 ilustran la disponibilidad de recursos correspondiente para una estación móvil de la Clase 8. En ambos casos, para estas clases de estaciones móviles en que el combinado de recursos disponible para la asignación de los canales de tráfico es 43% mayor con la intercalación de 0246/1357 que con la intercalación 0123/4567, puede ser observada.

La Figura 20 muestra un combinado de •recursos al cual puede ser asignado un aumento de conversación de enlace descendente para un MS de la Clase 1 (medio dúplex, segmento simple capaz, Tta=3, la intercalación de 4 incrementos repentinos es asumida donde la intercalación se lleva a cabo sobre incrementos repentinos alternados (impar/par) . La Figura 21 muestra un combinado de recursos al cual puede ser asignado un aumento de conversación de enlace descendente para un MS de la Clase 1 (medio dúplex, segmento simple capaz Tta=3, la intercalación de 4 incrementos repentinos es asumida donde la intercalación es llevada a cabo sobre incrementos repenti-nos consecutivos . La Figura 22 muestra un combinado de recursos al cual pueden ser asignadas transmisiones de enlace descendente para un MS de la Clase 8 (medio dúplex, capaz de enlace descendente de 4 segmentos, se asume la intercalación de 4 incrementos repentinos donde la intercalación se lleva a cabo sobre incrementos repentinos alternados. La Figura 23 muestra un combinado de recursos al - cual pueden ser asignadas transmisiones de enlace descendente para un MS de la Clase 8 (medio .dúplex, capaz de enlace descendente de 4 segmentos, Tta=4, Trb=l, Ttb=Tra=0) ; se asume la intercalación de 4 incrementos repentinos donde la intercalación se lleva a cabo sobre incrementos repentinos consecutivos . La Figura 24 muestra los incrementos repentinos sobre los cuales puede comenzar un aumento de conversación de enlace descendente para un MS de la Clase 1 (medio dúplex, capaz de segmento simple, Tta=3, Trb=2, Ttb=Tra=0); se asume la intercalación de incrementos repentinos alternados. La Figura 25 muestra los incrementos repentinos sobre los cuales puede comenzar el aumento de conversación de enlace descendente para un MS de la Clase 1 (medio dúplex, capaz de segmento simple, T a=3, Trb=2, Ttb=Tra=0); se asume la intercalación de incrementos repentinos consecutivos.

Retardo en el Aumento de Conversación Inicial Nuevamente, considérese el caso del móvil que es activo durante los incrementos repentinos impares (1357) sobre el segmento de tiempo 5 de enlace ascendente (que se traslapa con el segmento de tiempo de enlace descendente 0). Posteriormente en el enlace descendente éste puede ser asignado con incrementos repentinos pares sobre los segmentos de tiempo 3 a la 7 e incrementos repentinos impares sobre los segmentos de tiempo 0 a la 4. La Figura 24 muestra los incrementos repentinos durante los cuales puede comenzar un aumento de conversación de enlace descendente para una estación móvil de la Clase 1 cuando se utiliza la intercalación 0246/1357. La Figura 6 muestra los incrementos repentinos durante los cuales puede comenzar un aumento de conversación de enlace descendente cuando se utiliza una intercalación 0123/4567. Dado un canal a velocidad media di sponibl e sobre el enlace descendente, que puede ser asignado al móvil de la Clase 1 (bajo los constreñimientos de dúplex o doble), se puede observar los siguiente: Granularidad en el tiempo inicial para la transmisión (ver Figuras 24 y 25) Las granuralidades para las Figuras 24 y 25 son 40 milisegundos para la intercalación 0123/4567 y 10 milisegundos para la intercalación 0246/1357 si se asume que la secuencia de intercalación puede comenzar en cualquier incremento repentino.

Retardo promedio para iniciar (ver Figuras 24 y 25) Los retardos promedio en las Figuras 24 y 25 son 20 milisegundos para la intercalación 0123/4567 y 5 milisegundos para la intercalación 0246/1357.

Retardo Agotado La Figura 26 muestra los canales de voz y datos a velocidad media sobre un segmento de tiempo simple; se muestra el comienzo de un aumento en la conversación para el usuario de voz a velocidad media asumiendo intercalación en cadena sobre incrementos repentinos "pares". Asúmase que se asigna un aumento de conversación para comenzar en el incremento repentino 0. La intercalación 0246/1357 comienza con una transmisión de medio bloque del primer cuadro de voz en incrementos repentinos 0,2. La intercalación 0123/4567 comienza con la transmisión de los primeros dos cuadros en incrementos repentinos 0,1,2,3. La Figura 26 muestra que para la intercalación 0246/1357, los cuadros de voz 0, 1, 2, 3, 4, 5 y 6, •se vuelven disponibles en el receptor al final de los incrementos repentinos: 2, 6, 10, 16, 20, 24 y 28, respectivamente. La Figura 28 muestra la disponibilidad correspondiente para la intercalación 0123/4567 que es al final de los incrementos repentinos: 3, 3, 11, 11, 20, 20, 29, respectivamente. La Figura 27 es una tabla que muestra las llegadas de los cuadros de voz y los instantes de agotamiento con los procedimientos de intercalación diferentes. En la Figura 27 el final del incremento repentino 0 ocurre a los 0.0 milisegundos. Nótese que el retardo agotado es determinado por el retardo máximo experimentado por cualquiera de los cuadros de voz durante cualquier cuadro múltiple. A partir de la Figura 27 se puede observar por lo tanto que los dos esquemas son equivalentes en términos de retardo de agotamiento. Para la intercalación 0246/1357, el retardo agotado es determinado por el cuadro de voz 3; para la intercalación 0123/4567, por los cuadros de voz 1 y 6. En cualquier caso el retardo es de 14 milisegundos después de la transmisión del incremento repentino 0.

La Figura 28 muestra los canales de voz y •datos a velocidad media sobre un segmento de tiempo simple; se muestra el inicio de un aumento de conversación para el usuario de voz a velocidad media, asumiendo 0123/4567.

Multiplexión de Tráfico de Voz y Datos Existen dos canales a media velocidad sobre cada segmento de tiempo. Si un usuario de voz a velocidad media es asignado con uno de los canales de tráfico a velocidad media para un aumento de conversación, entonces el otro canal a velocidad media es disponible para el tráfico de voz o datos. Las Figuras 26 y 28 muestran el caso donde el canal a velocidad media sobre un segmento de tiempo es utilizado para la voz y el otro es utilizado para los datos. Para la transferencia de datos sobre un canal a velocidad media, los esquemas de modulación y codificación (MCS-1 a MCS-9) estandarizados para EGPRS Fase I son aplicables con la intercalación 0123/4567 y la intercalación 0246/1357. Por lo tanto, la habilidad para multiplexar tráfico de voz y datos es equivalente para ambos procedimientos de intercalación.

Funcionamiento de Nivel de Enlace El funcionamiento de nivel de enlace de los procedimientos de intercalación es equivalente si se asume salto de frecuencia ideal. No obstante, con el salto de frecuencia no ideal o sin el salto de frecuencia, se espera que el funcionamiento de error sea diferente. Se llevaron a cabo simulaciones con la intercalación 0123/4567 y con intercalación 0246/1357 con el fin de evaluar el funcionamiento de error de canal a velocidad media, resultante. Los presuntos de simulación son como sigue: Modo de codificador de voz (vocoder) AMR de 7.4 kbps (Clase la bitios=48, Clase lb bitios=48, Clase 2 bitios=52) Protección de Error Igual (EEP) CRC asumido en los bitios de la Clase la Codificación convolucional de 1/3 a velocidad disruptiva Modulación QPSK Modelos Urbano Típico (TU), Urbano Malo (BU) y de Terreno Montañoso (HT) Salto de frecuencia ideal y sin salto de frecuencia Un USF de 24 bitios y el encabezado codificado por 124 bitios son asumidos en cada grupo de 4 incrementos repentinos, consistentes de los bitios codificados provenientes de 2 cuadros de voz. No obstante, las diferencias relativas en el funcionamiento entre iFH y no FH sobre diversas extensiones de retardo no se espera que sean significativamente diferentes si son eliminados el USF y el encabezado. El funcionamiento de los 2 diferentes esquemas de intercalación para los canales HR es resumido en la Tabla de la Figura 27. Con FH ideal, el funcionamiento de 0246/1357 es ligeramente peor que el intercalador 0123/4567. No obstante, sin salto de frecuencia, el esquema de intercalación propuesto (0246/1357) muestra una ganancia de 1.0 dB sobre el intercaldor de 0123/4567 para un canal urbano típico de desvanecimiento lento. ' El intercalador propuesto muestra una ganancia modesta de 0.4-0.8 dB incluso en un canal de desvanecimiento rápido . La Figura 29 es una tabla que muestra el funcionamiento de los dos esquemas de intercalación con la modulación QPSK.

En resumen, la intercalación de incremento repentino alternada (0246/1357) para los canales a velocidad media, ofrece las siguientes ventajas: combinados de recursos más grandes para la 5 multiplexión estadística bajo los constreñimientos de medio dúplex impuestos por la clase de la estación móvil; retardo menor para el comienzo de un incremento de conversación; y mejor funcionamiento del nivel de enlace cuando no existe salto de 10 frecuencia o cuando el salto de frecuencia es no ideal. La habilidad para multiplexar voz y datos y los retardos agotados para la voz, son equivalentes para ambos procedimientos de intercalación. Por lo tanto, se concluye que 0246/1357 ofrece ventajas 15 significativas sin ninguna penalidad, y es el procedimiento preferido para los canales a velocidad media EGPRS de la Fase II.

Funcionamiento de Error de Incremento Repentino 20 Con el fin de evaluar el funcionamiento de error de los incrementos repentinos de enlace ascendente y enlace descendente, se asumió que los mensajes basados en incrementos repentinos de enlace 25 ascendente y enlace descendente contienen 28 bitios de información protegidos por 6 bitios CRC. El código de corrección de error seleccionado aquí es un código convolucional de velocidad de 1/3 con la longitud de constreñimiento 5. Se asume la modulación GMSK y la secuencia de entrenamiento consiste de 26 bitios. Se debe mencionar que estos presuntos han sido utilizados como un ejemplo indicativo para estas simulaciones únicamente, y éstos no corresponden al diseño final de los mensajes de control. En la Figura 30, los resultados de simulación sobre el funcionamiento de error de palabra de los mensajes de incremento repentino simple, son presentados. Se presentan dos curvas, una para un caso de antena simple (la cual puede ser considerada como representante del enlace descendente) y una para un caso de antena de dos ramas (aplicable al enlace ascendente) . Para C/I = 9 dB (que puede ser considerado como un "caso peor"), el BLER sobre el enlace descendente es 0.1, mientras que sobre el enlace ascendente es 0.01. Estos valores fueron utilizados como entradas para el simulador de canal de acceso aleatorio.

Funcionamiento del Método y Sistema de Acceso y Asignación Modelo de Simulación En esta sección se presentan los resultados de simulación sobre el funcionamiento de la técnica propuesta. Se considera únicamente el tráfico de voz. Ha sido utilizado un modelo exponencial de encendido-apagado utilizado para la modelación de la actividad de voz. El periodo de encendido promedio es de 1 segundo mientras que el periodo de apagado promedio es de 1.35 segundos, dando como resultado una actividad de voz promedio de 42.5%. Como una métrica de funcionamiento, se eligió la probabilidad de que el ciclo de acceso y asignación falle para ser completado dentro de 40 milisegundos (Probabilidad de Falla de Acceso) . Este periodo de tiempo incluye el tiempo que le toma al mensaje de enlace descendente ser enviado y leído por el MS (retardo de asignación). Los mensajes de enlace ascendente y enlace descendente están basados en la transmisión simple de incremento repentino. El funcionamiento del sistema depende en gran medida de los presuntos del efecto de captura.

Bajo carga moderada sobre el canal de acceso aleatorio, puede suceder que dos o más incrementos repentinos de acceso lleguen a la estación base de recepción simultáneamente. En este caso, es posible que uno (o más de uno) de estos incrementos repentinos de acceso sea exitosamente codificado y éste denominado como la captura. Es bien sabido que la captura mejora el funcionamiento de los esquemas de acceso aleatorio basados en ALOHA. Normalmente, los modelos de captura de energía son considerados donde varios incrementos repentinos con niveles de energía significativamente diferentes, llegan al receptor, y el más fuerte de ellos captura el receptor. No obstante, la captura es posible a través del procesamiento mejorado de las señales, incluso en el caso donde las potencias o energías recibidas son casi las mismas. Estos métodos son FFS. Aquí, se presentan los resultados para los escenarios siguientes: Sin captura; y Captura de energía (a lo más puede ser recuperado un mensaj e ) . En la siguiente descripción, se presentan los resultados de simulación sobre el funcionamiento del mecanismo de acceso aleatorio. Cada punto de simulación corresponde a 10 corridas de simulación para un número fijo de llamadas. Cada corrida simula 15 minutos de tráfico de voz efectivo. Un algoritmo de desbloqueo exponencial con cuatro estados es asumido. Una vez que ha sido generado un aumento de conversación, es inmediatamente enviado un mensaje de acceso en el siguiente incremento repentino de acceso, aleatorio, disponible. En el caso en que el MS no reciba un reconocimiento en los siguientes 5 milisegundos, el siguiente segmento de acceso aleatorio es accedida con la probabilidad a' 1 donde a es la base del algoritmo de desbloqueo. Para estas simulaciones la base del algoritmo es 2 en el caso de no captura y 1.2 en el caso donde la captura es tomada en cuenta. Después de un segundo/ tercer acceso/falla de asignación, la probabilidad de acceso es reducida a a2 o a~ 3 respectivamente. En el caso en que ocurren más de 3 fallas, la probabilidad de acceso ya no es adicionalmente reducida. El algoritmo de desbloqueo es una manera para evitar la inestabilidad del protocolo bajo carga pesada. Las técnicas de estabilización alternativas son también posibles y son FFS. La Figura 31 presenta los resultados de simulación para el caso de la no captura y se muestra que si la probabilidad de la falla de acceso no excede un valor de 10"2, entonces únicamente hasta 12 llamadas simultáneas pueden ser soportadas. La Figura 32 corresponde al caso de la captura de energía y bajo el mismo requerimiento hasta 60 llamadas pueden ser soportadas sin que la probabilidad de falla de acceso exceda 10"2.

Comparación con la Asignación Basada en Bloques También se simuló el funcionamiento de un algoritmo de acceso, el cual está basado en una granularidad de enlace descendente de 20 milisegundos. De acuerdo a esa técnica, un MS que necesite enviar un mensaje de acceso de enlace ascendente aleatoriamente, selecciona 3 de los 8 incrementos repentinos de acceso, aleatorios, disponibles en los siguientes 40 milisegundos y "se enciende" en todos ellos. La estación base recolecta cuatro mensajes de acceso de enlace ascendente (dentro de 20 milisegundos) y responde con un mensaje intercalado de 4 incrementos repentinos sobre el enlace descendente al MS exitoso, en los siguientes 20 milisegundos. La ventaja principal de esta técnica es la robustez incrementada de las transmisiones de enlace descendente debidas a la •profundidad de intercalación incrementada (en comparación a la transmisión de enlace descendente basada en incrementos repentinos simples) . En estas simulaciones se asume que BLER de enlace descendente para CIR=9db (TU50, Salto de Frecuencia ideal) es de 0.4% en comparación al valor de 10% asumido para la transmisión de incremento repentino simple. El presunto aquí es que hasta 4 mensajes de asignación/reconocimiento pueden ser transmitidos en un mensaje de enlace descendente de 4 incrementos repentinos. La codificación de los mensajes individuales es la misma que en el caso de incremento repentino simple (6 bitios de CRC y el código convolucional de velocidad de 1/3 con bitios de 4 colas) . No obstante, la transmisión de las asignaciones a estaciones móviles múltiples dentro de un mensaje simple, es ineficiente debido al bajo empaquetamiento y es incompatible con los despliegues que utilizan antenas inteligentes y control de energía. Además, con un esquema basado en bloques, puede ser satisfecho un presupuesto de retardo de 40 milisegundos únicamente por los intentos de acceso en el primer periodo de 20 milisegundos. Los intentos de acceso en el segundo periodo de 20 milisegundos son desperdiciados y únicamente incrementan la carga -sobre el canal de acceso. Como resultado, el funcionamiento de este esquema es también estudiado con un presupuesto de retardo de 60 milisegundos, relajado. El retardo de acceso completo es significativamente incrementado debido al hecho de que en el escenario del mejor caso, el retardo de acceso mínimo se vuelve de 40 milisegundos (a partir del momento en que se genera un aumento de conversación hasta que la estación base reconoce exitosamente la recepción del mensaje de acceso de enlace ascendente) . Los resultados del funcionamiento para el algoritmo (3,8) son ilustrados en las Figuras 33 y 34 para la no captura y captura de energía, respectivamente. Han sido utilizados dos índices de funcionamiento para este esquema. El primero es la probabilidad de la falla de acceso dentro de 40 milisegundos (como para el esquema basado en incremento repentino) y la probabilidad de la falla de acceso dentro de 60 milisegundos. El valor objetivo de 10"2 para el primer criterio (40 milisegundos) no es cumplido en ninguno de los casos. Mediante la relajación del criterio a 60 milisegundos, sin captura es posible soportar hasta 15 llamadas y con captura de energía hasta 30 •llamadas en el mismo canal de acceso aleatorio. Al hacer uso de las técnicas de captura de acuerdo a la presente invención, es posible soportar más de 60 llamadas simultáneas en un acceso basado en incrementos repentinos simples y el canal de asignación con un presupuesto de retardo de 40 milisegundos. Esto corresponde a una velocidad de acceso exitosa de 60/2.35 = 25.5 accesos por segundo. Los esquemas basados en la granuralidad de 20 milisegundos requieren al menos un presupuesto de retardo de 60 milisegundos. La voz de conversación no puede proporcionar el retardo de 20 milisegundos adicional. Los resultados simulados han mostrado que el acceso basado en los incrementos repentinos propuestos y la asignación ofrece una ventaja de funcionamiento significativa con un presupuesto de retardo más corto. Además, el acceso basado en incrementos repentinos y los canales de asignación pueden ser desplegados eficientemente con reutilización agresiva, antenas inteligentes y control de energía, mejorando además la eficiencia de los gastos generales.

Gastos Generales de Capacidad y Canal de Control para •la Multiplexión Estadística de Voz en EGPRS de la Fase II Esta porción describe los requerimientos de gastos generales para el canal de control para la multiplexión estadística, y presenta las ganancias de capacidad logrables sobre el circuito-voz en desplegamientos limitados por bloqueo.

Modelo de Voz Modelo de Encendido-Apagado Un modelo de voz de encendido-apagado con un aumento de conversación medio de longitud T y periodo de silencio medio de longitud S, es asumido. En particular, para los resultados dados en esta sección T = 1.0 segundo, y S = 1.35 segundos, serán utilizados.

Detección de Actividad de Voz (VAD) Un detector de actividad de voz apropiado adecuado para la multiplexión estadística debe ser diseñado. El VAD impone un periodo de persistencia •(H) sobre el aumento de conversación, de modo que las duraciones de aumento de conversación y silenciosa a la salida del VAD son modificadas como sigue: T(VAD) = T+H S(VAD) = S-H Para un intervalo de persistencia de 160 milisegundos, los resultados T (VAD) = 1.16 segundos, y S (VAD) = 1.19 segundos, son obtenidos.

Ganancia de Multiplexión Con el modelo de voz anterior, la ganancia de multiplexión es unida por ( S (VAD+T (VAD) ) /T (VAD) = 2.03. La ganancia de multiplexión lograble efectiva está además limitada por los constreñimientos de retardo y los gastos generales del canal de control. Para computar los gastos generales del canal de control, se asume que el despliegue del portador es con n portadores.

Número de llamadas simultáneas = G x (1-c) x N Donde, G = Ganancia de Multiplexión Estadística c = fracción de canales necesarios para los gastos generales de control N = Número de canales = 8n para canales a velocidad completa (n portadores) = 16n para canales a velocidad media (n portadores) Como una primera aproximación, G x (1-c) = 1.5 es asumido, por ejemplo, una ganancia del 50% sobre la voz de circuito después del conteo para los gastos generales del canal de control. Nótese que este factor está siendo únicamente asumido para computar los datos generales del canal de control. La ganancia lograble efectiva será mostrada enseguida .

Cómputo de los Gastos Generales del Canal de Control para la Multiplexión Estadística Las funciones de control son trazadas en mapa para los canales de control definidos específicamente para EGPRS de Fase II, anteriormente mencionados .

Canales de Control de Enlace Ascendente : Carga y Capacidad Ofrecidas Velocidad de Acceso sobre FRACH Se requiere 1 acceso por aumento de conversación de enlace ascendente, por ejemplo, sobre un periodo de T+S. Es decir, la velocidad de acceso aleatoria sobre el FRACH = 1/(T+S) incrementos repentinos/seg/llamada . La capacidad del FRACH ha sido computada como de 25.5 accesos por segundo (Modelo de Captura ETSI) .

Velocidad de Acceso de Incremento Repentino Combinado Los reconocimientos rápidos para las asignaciones de canal de tráfico y control de enlace descendente, y las asignaciones de canal de control de enlace ascendente son llevadas sobre un canal de mensaje de incremento repentino. Para asegurar los retardos de asignación aceptables, la utilización del canal de mensaje de incremento repentino rápi do es mantenida por debajo de 60% o 120 incrementos repentinos por segundo.

Los siguientes mensajes tienen que ser llevados sobre este canal: ACKs para asignaciones de enlace descendente (1 por aumento de conversación de enlace descendente) . ACKs para las asignaciones de canal de control de enlace descendente (1 por periodo de silencio de enlace descendente) . ACKs para las asignaciones de canal de control de enlace ascendente (1 por periodo de silencio de enlace ascendente) . Por lo tanto, la velocidad de mensaje de incremento repentino reservada, ofrecida, es de 3/ (T+S) incrementos repentinos/segundo/llamada.

Asi gna ci ón Peri ódi ca Reservada La Petición en el Modo AMR + Actualizaciones AMR SID + mediciones Vecinas son llevadas sobre una asignación periódica reservada. Se asume que la velocidad requerida es 1 incremento repentino por 120 milisegundos en cada periodo de silencio de enlace ascendente = 8(S/(T+S)) incrementos repentinos/segundo/ llamada .

Se asume además que los requerimientos de •retardo sobre la Actualización SID Inicial y la asignación periódica no son estrictos, de modo que estos canales pueden ser utilizados fuertemente. También, se asume que la capacidad es de 200 incrementos repentinos ó 50 bloques por segundo.

Canales de Control de Enlace Descendente: Carga y Capacidad Ofrecidas Vel oci dad de Mensaj e de Incremen to Repen tino Rápi do Los mensajes rápidos para las designaciones de canal de tráfico de enlace descendente, y las asignaciones de canal de tráfico y control de enlace ascendente son llevados sobre un canal de mensajes de incremento repentino. Para asegurar los retardos de asignación aceptables, la utilización del canal de mensaje de incremento repentino rápido es mantenida por debajo de 60% ó 120 incrementos repentinos por segundo . Los siguientes mensajes tienen que ser llevados sobre este canal: Asignaciones de canal de tráfico de enlace descendente (1 por aumento de conversación de enlace descendente) . Asignaciones de canal de tráfico de enlace ascendente (1 por aumento de conversación de enlace ascendente) . Asignaciones de canal de control de enlace ascendente (1 por periodo de silencio de enlace ascendente) . Por lo tanto, la velocidad de mensaje de incremento repentino reservada, ofrecida es de 3/(T+S) incrementos repentinos/segundo/llamada.

Asignación Periódica La Petición en el Modo AMR + Actualizaciones AMR SID + Actualizaciones de Sincronización + Comandos de Control de Energía son llevados sobre una asignación periódica reservada. Se asume que la velocidad requerida es 1 incremento repentino por 120 milisegundos en cada periodo silencioso de enlace descendente = 8(S/(T+S)) incrementos repentinos/segundo/ llamada . Se asume también que los requerimientos de retardo sobre la Actualización SID Inicial y la asignación periódica no son estrictos, de modo que •estos canales pueden ser utilizados fuertemente. Se asume además que la capacidad es 200 incrementos repentinos o 50 bloques por segundo. A no ser que el formato de incremento repentino simple sea definido sobre el enlace descendente, todo este tráfico debe ser llevado en bloques dando como resultado gastos generales significativamente mayores.

Gastos Generales de Canal de Control Con base en los estimados de la capacidad del canal de tráfico y control, de mensajes ofrecidos anteriores, los valores de los gastos generales mostrados en la Tabla de Cómputo de los Gastos Generales de Control, Figura 35, han sido computados. La Figura 35 muestra una tabla de cómputo de los segmentos de gastos generales de control para los canales de voz a velocidad media, como una función del número de portadores (n) en el despliegue. Las siguientes conclusiones fueron obtenidas a partir de los resultados de simulación: el gasto general de enlace ascendente es dominante; los segmentos de enlace descendente no utilizados para el control permiten la capacidad adicional para los datos; los gastos generales de control son de aproximadamente 15% de los segmentos totales (10% sobre el enlace descendente); y son requeridos formatos de mensajes de enlace descendente de incremento repentino simple, con el fin de reducir el gasto general de control y proporcionar asignaciones rápidas .

Capacidad en Despliegues Limitados por Bloqueo A partir de los cálculos de los gastos generales del canal de control se puede concluir que los gastos generales del canal de control para la voz a velocidad media son alrededor de 15%. Con referencia a la Figura 36 se muestra una tabla de la capacidad de multiplexión estadística para la voz a velocidad completa. En la Figura 37 se muestra una tabla similar, pero para la capacidad de multiplexión estadística para la voz a velocidad media. En las Tablas en las Figuras 36 y 37, para obtener los estimados consecutivos de la ganancia de multiplexión, se utilizó un gasto general de 25% para los canales de control. La columna 2 muestra los números de segmentos (o medios segmentos) correspondientes al número de portadores en la columna 1. Este es también el número de llamadas de voz en el modo de circuito que pueden ser portadas. La columna 3 muestra el número de segmentos disponibles para la multiplexión estadística. Esto es obtenido como 0.75 veces el número de segmentos (o medios segmentos) en la columna 2 (por ejemplo, una reducción del 25% debido al gasto general del canal de control ) . Las columnas 4 y 5 muestran los resultados obtenidos a partir de una simulación de la multiplexión estadística de voz. Los presuntos de simulación son como sigue: Bloqueo limitado Sin constreñimiento de duplexor para las asignaciones de enlace ascendente y enlace descendente Canal de acceso aleatorio de alta capacidad Modelo de Voz: T = 1.0 segundo, S = 1.35 segundo Periodo de persistencia H = 160 milisegundos, factor de actividad resultante (T+H)/(T+S)=1.16/2.35=0.49 Cuando el número de segmentos (o medios segmentos) es grande, las ganancias de multiplexión estadística que se aproximan al límite de (S+T)/(T+H) = 2.03 son logradas. Por ejemplo, 280/144 = 1.94. No obstante, la ganancia sobre la voz del circuito debe explicar el gasto general del canal de control. La ganancia resultante es por lo tanto 280/192 = 1.43 (ó 43%) . A partir de las tablas mostradas en las Figuras 36 y 37 se concluyó que en los despliegues limitados por bloqueo, las ganancias de capacidad en el intervalo de 25-50% son logrables con la multiplexión estadística comparada a la voz de circuito. Una ventaja significativa sobre los sistemas y métodos previos. De este modo, se entenderá ahora que se ha descrito un novedoso y ventajoso método para multiplexar estadísticamente tráfico de voz y datos en tiempo real y no en tiempo real, en un sistema inalámbrico. Mientras que la invención ha sido particularmente ilustrada y descrita con referencia a las modalidades preferidas de la misma, podrá ser entendido por aquellos expertos en la técnica que los cambios en la forma, detalles y aplicaciones pueden ser realizados en ésta. Se pretende en consecuencia que las reivindicaciones anexas cubran todos los cambios en forma, detalles y aplicaciones, que no se aparten del espíritu y alcance verdaderos de la invención.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere. ,-

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Un sistema de comunicaciones de punto a puntos múltiples, dúplex, de división de frecuencia que divide una asignación de frecuencia en dos bandas, una banda de enlace descendente que lleva comunicaciones desde una estación central hacia estaciones múltiples, y una banda de enlace ascendente que lleva comunicaciones desde estaciones múltiples hacia la estación central, el sistema está caracterizado porque comprende: un generador de portadores que genera una pluralidad de portadores dentro de cada una de dichas bandas, cada uno de los portadores está en una relación espaciada hacia los otros portadores, tal que cada banda es subdividida en una pluralidad de sub-bandas que son iguales en número a la pluralidad de portadores, y cada una de la pluralidad de subbandas tiene un portador respectivo de la pluralidad de portadores, un multiplexor de tiempo que divide cada una de las sub-bandas por multiplexión temporal en una pluralidad de cuadros, el multiplexor de tiempo también divide cada cuadro en N segmentos de tiempo, y un dispositivo de conmutación que asigna una serie de segmentos de tiempo que ocurren periódicamente, cada N segmentos de tiempo, una vez por cuadro, para formar canales para la comunicación entre la estación central y las estaciones múltiples.

2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las asignaciones de portador y de canal son unidireccionales.

3. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la comunicación dúplex es llevada a cabo mediante la asignación de uno o más canales de enlace ascendente y uno o más canales de enlace descendente.

4. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada portador tiene un patrón de salto de frecuencia.

5. El sistema de conformidad con la •reivindicación 1, caracterizado porque el control es trazado en mapa a los canales unidireccionales.

6. El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los mensajes de canal de control son transmitidos en un incremento repentino vía los canales unidireccionales.

7. El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los mensajes del canal de control de enlace ascendente y enlace descendente son cada uno transmitidos en un bloque que consiste de incrementos repentinos múltiples, respectivamente.

8. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tráfico es trazado en mapa a canales unidireccionales.

9. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la asignación de los portadores de enlace ascendente y los segmentos de tiempo es realizada a través de los mensajes de control que son transmitidos únicamente a la estación a la cual tienen que ser asignados los canales de tráfico de enlace ascendente.

10. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la asignación de los portadores de enlace descendente y los segmentos de tiempo se realiza a través de los mensajes de control que son transmitidos únicamente a la estación a la cual van a ser asignados los canales de tráfico de enlace descendente.

11. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la asignación de los canales de tráfico de control de enlace ascendente se realiza a través de los mensajes de control que son transmitidos únicamente a la estación a la cual tienen que ser asignados los canales de control de enlace ascendente.

12. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la asignación de los canales de control de enlace descendente se realiza a través de los mensajes de control que son transmitidos únicamente a la estación a la cual van a ser asignados los canales de control de enlace descendente .

13. El sistema de conformidad con la 5 reivindicación 1, caracterizado porque cada estación puede tener una o más sesiones de comunicación asignadas con las características independientes de rendimiento, de error, y de retardo. 10

14. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque cada sesión de comunicación está asociada con diferentes protocolos o modos de protocolo en una o más capas de su pila de protocolos . 15

15. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque a una sesión de comunicación se le asignan recursos únicamente en la dirección en que existen datos que van a ser 20 transmitidos.

16. El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque a una sesión de comunicación se le asignan recursos únicamente 25 cuando existen datos que van a ser transmitidos.

17. El sistema de conformidad con la •reivindicación 16, caracterizado porque un canal de control asociado lento de enlace ascendente es asignado junto con un canal de tráfico de enlace ascendente.

18. El sistema de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque un canal de control reservado, periódico, de enlace ascendente, es asignado para proporcionar la misma función que el canal de control asociado lento, de enlace ascendente, durante los periodos cuando no existe canal de tráfico de enlace ascendente asignado.

19. El sistema de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque un canal de control asociado lento de enlace descendente es asignado junto con un canal de tráfico de enlace descendente .

20. El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque un canal de control reservado periódico, de enlace descendente, es asignado para proporcionar la misma función que el canal de control asociado lento, de enlace descendente, durante los periodos cuando no existe canal de tráfico de enlace descendente asignado.

21. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un canal de control asociado rápido que tiene una prioridad más alta y puede pre-vaciar el tráfico sobre el canal de tráfico.

22. El sistema de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el mensaje del canal de control asociado rápido es transmitido sobre un incremento repentino.

23. El sistema de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el mensaje del canal de control asociado rápido es transmitido sobre incrementos repentinos múltiples.

24. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la continuidad de los canales de control periódicos a través del aumento de conversación de voz y los periodos silenciosos para la voz de conversación, también llevan información de retroalimentación de la calidad del canal .

25. El sistema de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque los canales de control periódicos llevan además reportes de medición de señales.

26. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque los canales de control periódicos llevan además información de ruido .

27. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque las bandas- de enlace ascendente y de enlace descendente son de tamaño desigual.

28. El sistema de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el número de portadores en la banda de enlace ascendente es diferente que el número de portadores en la banda de enlace descendente.

29. Un sistema de comunicaciones de punto a •punto, dúplex, de división de frecuencia, que divide una asignación de frecuencia en dos bandas, una banda de enlace descendente que lleva comunicaciones desde una estación central hacia estaciones múltiples, y una banda de enlace ascendente que lleva comunicaciones desde una estación móvil hacia la estación central, el sistema está caracterizado porque comprende: un generador de portadores, que genera una pluralidad de portadores dentro de cada una de las bandas, cada uno de los portadores está en una relación espaciada al otro de los portadores, tal que cada banda está subdividida en una pluralidad de sub-bandas que son iguales en número a la pluralidad de portadores, y cada una de la pluralidad de sub-bandas tiene un portador respectivo de la pluralidad de portadores, un multiplexor de tiempo que divide cada una de las sub-bandas por multiplexión en el tiempo, en una pluralidad de cuadros, el multiplexor de tiempo también divide cada cuadro en N segmentos de tiempo, y un dispositivo de conmutación que asigna una serie de segmentos de tiempo que ocurren periódicamente, cada N segmentos de tiempo, una vez por cuadro, para formar un canal para los mensajes entre la estación central y la estación móvil.