MÉTODO Y APARATO PARA REDUCIR EL TIEMPO DE SUPERVISIÓN DE ENLACES DE RADIO EN UN SISTEMA DE ALTA VELOCIDAD DE DATOS
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN I . Campo de la Invención La presente invención se refiere a comunicación inalámbrica. Más particularmente/ la presente invención se refiere a un método novedoso y mejorado y aparato para reducir el tiempo de supervisión de llamadas para permitir una reasignación más rápida de los recursos de canal de tráfico en un sistema de comunicación inalámbrico.
II. Descripción de la Técnica Relacionada Un sistema de comunicación moderno de hoy en aia se requiere para soportar una variedad de aplicaciones. Un sistema de comunicación es un sistema de acceso múltiple de división por código (CDMA) que conforma al "Estándar de Compatibilidad de Estación Móvil-Estación Base de TIA/EIA-95A para Sistema Celular de Espectro Propagado de Banda Ancha de Doble Modo", de aqui en adelante referido como el estándar de IS-95. Un sistema que opera de acuerdo con el estándar de IS-95 se refiere en la presente como un sistema de IS-95. Ei .ermite las comunicaciones de vez y ¿"ÍCC
entre usuarios sobre un enlace terrestre. El uso de técnicas de CDMA en un sistema de comunicación de acceso múltiple se describe en la Patente Norteamericana No. 4,901,307, titulada "SPREAD SPECTRUM MÚLTIPLE ACCESS COMMU ICA ION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS", y la Patente Norteamericana No. 5,103,459, titulada "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", ambas asignadas al cesionario de la presente invención e incorporadas en la presente para referencia. Las técnicas de control de energia en un sistema de acceso múltiple de CDMA se describen en la Patente Norteamericana No. 5,056,109, titulada "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", asi como en IS-95, y se conocen bien en la técnica. El término "estación base" se utiliza para referirse al hardware con el cual se comunican las estaciones de suscriptor. El término "celda" se refiere a un área de cobertura geográfica dentro de la cual las estaciones de suscriptor pueden comunicarse con una estación base particular. Consecuentemente, conforme una estación de suscriptor se mueve desde fuera del área de cobertura de una estación base hacia la estación base, la estación de suscriptor eventualmente se mueve entre la "celda de estación base". Cada estación base se localiza
típicamente cerca del centro de su celda. En una configuración simple, una estación base transmite señales utilizando una frecuencia portadora sencilla para una celda completa. Para poder incrementar la capacidad de llamadas, una estación base adicional puede instalarse en la misma ubicación para proporcionar cobertura dentro de la misma celda en una diferente frecuencia portadora. Para incrementar la capacidad aún más, una celda puede dividirse en regiones radiales muy similares a rebanadas de pastel. De esta forma, una celda puede "sectorizarse", con cada estación base transmitiendo a través de antenas direccionales que cubren solamente una porción de una celda. En la configuración más común, una celda se divide en tres regiones llamadas sectores, con cada sector cubriendo una sección diferente de 120 grados de la celda. Cada estación base en una celda sectorizada transmite en un portador sencillo dentro de un sector sencillo o dentro de una celda no sectorizada sencilla. En un sistema de CDMA, la estación de suscriptor se comunica con una red de datos al transmitir los daros en enlace de retorno a una estación base. La estación base recibe los datos y puede encaminar los datos a la red de datos. Los datos a partir de la red de datos se transmiten en el enlace sin retorno de la misma ciee d __; :ación de suscpptor. El enlace sin
retorno se refiere a la transmisión desde la estación base hasta una estación de suscriptor y el enlace de retorno se refiere a la transmisión desde la estación de suscriptor a una estación base. En los sistemas de IS-95, las frecuencias separadas se asignan para el enlace sin retorno y el enlace de retorno. Los sistemas de IS-95 utilizan una pluralidad de tipos diferentes de canales de comunicación, incluyendo canales piloto, de paginación y de tráfico sin retorno. La disponibilidad de los recursos de canal de tráfico sin retorno determina cuántas llamadas de estación de suscriptor diferentes pueden soportarse por cada estación base. Para poder maximizar la capacidad de conexión, las técnicas de supervisión de conexión se han desarrollado para liberar los recursos del canal de tráfico rápidamente y para evitar que una estación de suscriptor actúe como un atascador en banda si su canal de tráfico se pierde inesperadamente. Tal caida de llamadas inesperada puede resultar del movimiento de la estación de suscriptor ya sea fuera de la cobertura de una estación base o a través de un túnel que provoca la pérdida de la señal de canal de tráfico. La supervisión de canal de tráfico en IS-95 incluye dos mecanismos, en la presente referidos como procedimiento de prevención de atasco y procedimiento de
recuperación de canal de tráfico. El procedimiento de prevención de atasco especifica las condiciones bajo las cuales una estación de suscriptor debe detener la transmisión de una señal de enlace de retorno. Este procedimiento limita la longitud de tiempo durante el cual una estación de suscriptor transmite una señal de enlace de retorno sin ser controlada por energia por la estación base. El procedimiento de recuperación de canal de tráfico especifica las condiciones bajo las cuales una estación de suscriptor declarará una pérdida de canal de tráfico finalizando la llamada. Este segundo procedimiento permite que la estación base reclame y reutiiice un canal de tráfico cuando la comunicación se pierda repentinamente en una estación de suscriptor.. En IS-95, el procedimiento de prevención de atasco dicta que una estación de suscriptor cese las transmisiones cuando no esté recibiendo una señal de enlace sin retorno lo suficientemente fuerte para asegurar un buen control de energia de enlace de retorno. Si la estación de suscriptor recibe un número especifico de tramas borradas consecutivas (generalmente 12 tramas) , el subscriptor apaga su transmisor. El transmisor puede encenderse nuevamente después de que la estación de suscriptor recibe un número especifico de buenas tramas
En IS-95 el procedimiento de recuperación de canal de tráfico dicta que una estación de suscriptor cuyo transmisor se ha apagado de acuerdo con el procedimiento de prevención de atasco durante un tiempo de supervisión especifico debe declarar su pérdida de canal de tráfico. El tiempo de supervisión para el procedimiento de recuperación de canal de tráfico es tipicamente alrededor de 5 segundos. Similarmente, si la estación base detecta que una llamada con una estación de suscriptor ya no está activa, la estación base declarará la pérdida del canal de tráfico. El método descrito en lo anterior permite la recuperación de recursos de canal de tráfico después de un tiempo de supervisión relativamente corto (cinco segundos) . Una razón para que este método funcione en un sistema de IS-95 es que la estación base transmita continuamente nuevas tramas de información a cada estación de suscriptor activa cada 20 milisegundos, permitiendo que la estación de subscriptor supervise esta corriente de tráfico sin retorno continua. Este procedimiento mucho menos efectivo en un sistema de alta velocidad de datos (HDR) en el cual una estación base transmite a una estación de suscriptor solamente cuando la estación base tiene datos que enviar. Un sistema de HDR ejemplar para transmitir
datos de alta velocidad digitales en un sistema de comunicación inalámbrico se describe en la Solicitud de Patente Norteamericana Co-pendiente No. 08/963,386, titulada "METHOD AND APPARATUS FOR HIGHER RATE PACKET DATA TRANSMISSION" (de aqui en adelante la solicitud '386), asignada al cesionario de la presente solicitud e incorporada en la presente para referencia. Como se describe en la solicitud '386, una estación base transmite información a una estación de suscriptor a la vez, con la velocidad de transmisión dependiendo de las mediciones de portador a interferencia (C/I) recolectadas por la estación de suscriptor. Una estación de suscriptor tiene solamente una conexión con la estación base, pero esta conexión puede comprender múltiples canales de tráfico. La estación base transmite las tramas de información a una estación de suscriptor particular solamente cuando la estación base tiene datos que enviar a esta estación de suscriptor. De este modo, una estación de suscpptor puede mantener una conexión con una estación base en múltiples canales de tráfico durante un periodo largo de tiempo sin recibir una trama de datos desde la estación base. * En un sistema que utiliza tal procedimiento de transmisión, un procedimiento de prevención de atasco nc puede depender de las velocidades de cancelación, ya que
la estación de suscriptor no puede distinguir entre recibir una cancelación y no estar enviando una trama de datos. Además, el tiempo de supervisión necesario para reclamar los recursos de canal de tráfico un sistema puede ser menos predecible y no puede exceder más de 5 segundos. Métodos de prevención de atasco y de reducir tiempo de supervisión en un sistema de HDR, por lo tanto son altamente deseables.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se dirige a un método y aparato novedoso y mejorado para sistemas inalámbricos de alta velocidad de datos en donde los datos se transmiten de acuerdo con las demandas de una red de datos de paquete. La eficiencia del sistema inalámbrico se mejora al permitir una reclamación rápida y reutilización de recursos de canal de tráfico cuando una estación de suscriptor (referida en la presente como una terminal de acceso) se detenga o se vuelva repentinamente inaccesible al tráfico de red. En un aspecto de la invención, para poder disminuir el atasco de enlace de retorno, cada terminal de acceso genera valores de control de velocidad de datos (DRC) y monitorea esos valores de DRC generados. Los valores de DRC varian de acuerdo con las mediciones de
portador a interferencia (C/I) hechas por la terminal de acceso. Cuando los valores de C/I medidos en la terminal de acceso no cumplen los criterios específicos, la terminal de acceso genera un valor de DRC de cero velocidad indicando que la terminal de acceso no decodifica en absoluto los datos de enlace sin retorno. Un nivel de DRC de cero también puede indicar que la terminal de acceso ya no se encuentra dentro del .margen de la estación base, y por lo tanto ya no está siendo efectivamente controlada por la energia. Cuando el nivel de DRC permanece en cero durante un periodo prolongado, la terminal de acceso apaga su transmisor para evitar volverse un atascador en banda no controlado. En una modalidad ejemplar, la terminal de acceso apaga su transmisor si el nivel de DRC permanece continuamente en velocidad cero durante un periodo de "Apagado" de aproximadamente 240 milisegundos. La terminal de acceso enciende nuevamente su transmisor después de que su velocidad de DRC permanece continuamente por arriba de cero durante un periodo de "Encendido", por ejemplo 13.33 o 26.67 milisegundos. En otro aspecto de la invención, una red inalámbrica se comunica con una terminal de acceso a través de una conexión que comprende uno o más canales de tráfico . Cada uno o más de los canales de tráfico se
asigna a partir de una estación base diferente que pertenece a la red inalámbrica. La red inalámbrica inicia la liberación de una conexión con una terminal de acceso al enviar un mensaje de inicio de liberación a la terminal de acceso. La terminal de acceso responde al enviar un mensaje de liberación y después termina su uso de todos los canales de tráfico. En el caso en que el mensaje de inicio de liberación o el mensaje de liberación se pierda en un error de comunicación, la estación base y las terminales de acceso utilizan un procedimiento de recuperación de canal de tráfico para limitar la longitud del tiempo de supervisión. Al disminuir el tiempo de supervisión permite la rápida reclamación y reutilización de los recursos de canal de tráfico por la estación base. En una modalidad ejemplar, una red inalámbrica controla el tiempo de supervisión al mantener una velocidad de transmisión de tramas de datos minima para cada terminal de acceso en el sistema. Por ejemplo, si un periodo de tráfico cero máximo transcurre sin que se envia una trama de datos a una terminal de acceso, la red inalámbrica transmite una trama de datos nula a la estación de suscriptor. Si una terminal de acceso no decodifica exitosamente cualquier trama de datos o trama de datos nula en cualquiera de sus canales de tráfico
durante un número especifico de periodos de tráfico cero
máximos, la terminal de acceso declara una pérdida de su conexión con la estación base y deja de transmitir. Si el sistema inalámbrico no recibe un mensaje de liberación después de que se envia un mensaje de inicio de liberación, deja de enviar las tramas de datos y las tramas de datos nulas a la terminal de acceso. Después de que un número especifico de periodos de tráfico cero máximos transcurre, el sistema inalámbrico reclama los recursos de canal de tráfico asignados a la terminal de acceso liberada. En una modalidad ventajosa, cada estación base de la red inalámbrica controla en lugar de ello el tiempo de supervisión al difundir un paquete de configuración a todas las terminales de acceso activas atendidas por una estación base. El paquete de configuración incluye información de asignación de canal de tráfico que indica si cada uno de los canales de tráfico de la estación base se asigna a una terminal de acceso activa. Si una terminal de acceso decodifica un paquete de configuración que indica que uno de sus canales de tráfico se ha desasignado, entonces la terminal de acceso libera el canal de tráfico y opcionalmente su conexión con la red inalámbrica. Si la terminal de acceso no decodifica exitosamente por lo menos un mensaje de configuración
durante la duración de tiempo de supervisión, entonces la terminal de acceso libera sus canales de tráfico y su conexión con la red inalámbrica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características, objetos, y ventajas de la presente invención se volverán más aparentes a partir de la descripción detallada establecida a continuación cuando se tome junto con los dibujos en los cuales características de referencia similares se identifican correspondientemente a través de las mismas y en donde: La FIGURA 1 es un diagrama de un sistema inalámbrico de alta velocidad de datos ejemplar. La FIGURA 2a es un diagrama de estado ejemplar para procesar el tiempo de supervisión en la terminal de acceso. La FIGURA 2b es un diagrama de estado ejemplar para un procedimiento de prevención de atasco en la terminal de acceso. La FIGURA 3a es un diagrama de flujo ejemplar de tiempo de supervisión que procesa en la terminal de acceso . La FIGURA 3b es un diagrama de flujo ejemplar del tiempo de supervisión que procesa en la red inalámbrica.
Las FIGURAS 4a-4c son diagramas de flujo de un proceso ejemplar para supervisar la energia de transmisión. La FIGURA 5a es un diagrama de bloque de una red inalámbrica de altas velocidades de datos ejemplar, que incluye una estación base y un controlador de estación base, y la FIGURA 5b es un diagrama de bloque de una terminal de acceso de altas velocidades de datos ejemplar.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La FIGURA 1 es un diagrama de bloque de una modalidad ejemplar de una estación 110 de suscriptor de alta velocidad de datos inalámbrica (HDR) de aqui en adelante nombrada como terminal de acceso, en comunicación con una red 120 inalámbrica de alta velocidad de datos. La terminal 110 de acceso se comunica a través de la red 120 inalámbrica para intercambiar datos de paquete con la Internet 124 o alguna otra red 126 de datos de paquete, tal como una red cerrada tal como una red incorporada. Ejemplos de datos de paquete incluyen los datagramas de Protocolo de Internet (IP) utilizados para tales aplicaciones como tener acceso a paginas web y recuperar correo electrónico. Tales aplicaciones Je cates ae paquete pueden ejecutarse
directamente en la terminal 110 de acceso, o pueden ejecutarse en una computadora separada que utilice la terminal 110 de acceso como un módem inalámbrico. En una modalidad ejemplar, la terminal 110 de acceso se comunica con la red 120 inalámbrica a través del canal 112 de comunicación inalámbrico. La red 120 inalámbrica puede consistir de una sola estación base y un controlador de estación base, o puede incluir una pluralidad de estaciones base inalámbricas separadamente localizadas y un controlador de estación base conectado junto en una red. Cada estación base tiene un número predeterminado de canales de tráfico que pueden utilizar para intercambiar los datos con las terminales de acceso. Cuando uno de los canales de tráfico se asigna a una terminal de acceso, esta terminal de acceso se refiere como una terminal de acceso activa. Por lo menos un canal de tráfico se asigna a cada terminal de acceso activa. La red 120 inalámbrica puede conectarse con la red 124 de datos de paquete utilizando cualquier tipo apropiado de conexión de red tai como una conexión de fibra óptica, TI o T3 alámbrica o inalámbrica, o de eternet. La red 120 inalámbrica puede conectarse a múltiples redes de datos de paquete que tiene más de un tipo. Por ejemplo, otra red 126 puede ser una red telefónica conmutada pública (PSTN) conectada con
ia red 120 inalámbrica a través de una función de trabajo interno de servicios de datos (IWF) . En una modalidad ejemplar, una terminal 110 de acceso monitorea continuamente las transmisiones desde la red 120 inalámbrica para poder estimar la relación de portador a interferencia (C/I) del canal. La terminal 110 de acceso envía periódicamente una señal de control de velocidad de datos (DRC) a la red 120 inalámbrica, indicando la velocidad de datos más grande en la cual la terminal 110 de acceso puede recibir los datos basándose en las mediciones de C/I previas del canal 112 de comunicación inalámbrico. El C/I para una terminal 110 de acceso y su señal de DRC asociada variarán debido a tales condiciones como cambios en la posición de la terminal 110 de acceso. Cuando una terminal 110 de acceso puede recibir datos a una alta velocidad, envía una señal de DRC que tiene un valor elevado. Cuando una terminal 110 de acceso puede recibir datos a una baja velocidad, envía una señal DRC que tiene un valor bajo. En ur- sistema ejemplar, una estación base en la red 120 inalámbrica utiliza toda la capacidad de su canal de tráfico sir, retorne para transmitir los datos a una terminal de acceso de destino. La estación base envía los a j-- -i-.. terminal 110 de acceso a la ve: ^ C "" •n_- c-i . a la velocidad máe alta
admisible como se indica por la señal de DRC recibida de la terminal de acceso de destino. Las transmisiones se codifican de manera que puedan decodificarse solamente en forma correcta por la terminal de acceso de destino. En un sistema ejemplar, la red 120 inalámbrica mantiene una cola de datos de enlace sin retorno para cada terminal 110 de acceso activa. Siempre que la red 120 inalámbrica reciba los datos de la red 124 de datos de paquete dirigidos a una terminal de acceso, coloca los datos en la cola de datos de enlace sin retorno correspondiente . Las transmisiones de enlace sin retorno se dividen en ranuras de 1.667 milisegundos de duración, o 600 ranuras por segundo. Una estación base transmite los datos a sólo una terminal de acceso de destino durante una ranura y transmite los datos a una velocidad basada en la información de DRC recibida de la terminal de acceso de destino. En cualquier momento en que una estación base seleccione una nueva terminal de acceso de destino, envía todo un "paquete codificador" que tiene un tamaño mínimo predeterminado. En la modalidad ejemplar, el tamaño de paquete codificador mínimo es de 1024 bits. Si el paquete codificador mínimo no puede transmitirse a la velocidad de DRC requerida dentro de una sola ranura, la estación base transmite ei paquete codificador a la
terminal de acceso de destino en múltiples ranuras consecutivas. Por ejemplo, para poder enviar 1024 bits a* una velocidad de 38.4 kbps, la estación base transmite el paquete codificador sobre 16 ranuras consecutivas. En el sistema ejemplar, una estación base solamente transmite un paquete codificador a una terminal de acceso si la cola de datos de enlace sin retorno no está vacía. Si la red 124 de datos de paquete no envía los datos a una terminal de acceso, y la cola de datos de enlace sin retorno para esta terminal de acceso está vacía, entonces la estación base no transmitirá los paquetes codificadores a la terminal de acceso. En muchas aplicaciones de datos de paquete populares, tal como la navegación en red, la información intercambiada entre una red y un nodo de red es continua. En otras palabras, la demanda de ancho de banda puede experimentar picos cortos, entre las cuales la demanda de ancho de banda es muy lenta. La navegación de páginas web es un buen ejemplo de una aplicación de datos de paquete de ráfaga. Un usuario puede tener acceso a la Internet utilizando una computadora laptop conectada a una termma de acceso. Mientras el usuario descarga una pagina web, ia aplicación de navegador de web demandará todo el ancho de canda posible desde la red. Después de se coirriet -_r le::;:.':, --.a demanda de ancho de banda
caerá a cero conforme el usuario lea la página web. Si el usuario no necesita más información, puede cerrar la aplicación de navegación en la red, o simplemente puede dejar la computadora inactiva. En un sistema ejemplar, la red 120 inalámbrica monitorea la longitud de tiempo que cada terminal de acceso activa permanece inactiva (no transmite o recibe datos) . Después del término de un cronómetro inactivo, la red 120 inalámbrica envía un mensaje de inicio de liberación en el enlace sin retorno a la terminal de acceso para poder reclamar los recursos del canal de tráfico asociados para el uso por otras terminales de acceso que no están inactivas. La terminal de acceso responde al enviar un mensaje de liberación a la red 120 inalámbrica y libera su conexión con la red 120 inalámbrica y los canales de tráfico asociados con la conexión. El mensaje de inicio de liberación y el mensaje de liberación, al igual que cualquier otro mensaje, se someten a error de comunicación. Si una terminal de acceso no decodifica exitosamente un mensaje de inicio de liberación, la terminal de acceso no puede saber que se ha liberado. De igual manera si la red 120 inalámbrica no recibe un mensaje de liberación exitosamente decodificado, no puede saber que los recursos de canal de tráfico asociados están disponibles para la asignación a
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otras terminales de acceso. Para permitir la reclamación a tiempo y la reutiiizacion de los recursos de canal de tráfico contra los errores de comunicación, un sistema de HDR ejemplar utiliza un procedimiento de supervisión de conexión. El sistema de HDR ejemplar difiere de IS-95 en que solamente envía datos de tráfico de enlace sin retorno a una terminal de acceso si la cola de datos de enlace sin retorno asociada no está vacía. El potencial durante largos períodos de actividad de canal de tráfico cero combinados con la posibiL dad de mensajes de inicio de liberación o liberación perdidos complica los procedimientos de supervisión de conexión en un sistema de HDR. En una modalidad ejemplar, una terminal de acceso calcula un nivel de señal de DRC durante cada ranura de tiempo. El procedimiento de prevención de atasco especifica que la terminal de acceso debe apagar su transmisor después de que su nivel de DRC cae a velocidad cero durante una duración específica, por ejemplo 240 ilisegunace o 144 ranuras de tiempo. La terminal de acceso enciende nuevamente su transmisor iescues que DRC permanece arriba de
:ero durante n periodo especifico, por ejemplo 8 ranuras .a tiempo o '.;.:-:- ":-: . T T . 22 milisegundos . En una
modalidad alternativa, este último período es 16 ranuras de tiempo consecutivas o 26.67 milisegundos. En una modalidad, las malas uniones de estado de conexión se evitan al especificar un período de tráfico cero máximo que puede pasar sin transmitir información a cada terminal de acceso. Si la cola de datos de enlace sin retorno para una terminal de acceso permanece vacía de manera que el período de tráfico cero máximo puede transcurrir sin enviar un paquete de datos a la terminal de acceso, la red 120 inalámbrica transmite un "paquete de datos nulo" a la terminal de acceso. El período de supervisión por lo menos es dos veces tan grande como el período de tráfico cero máximo, para permitir que la terminal de acceso pierda (debido al error de comunicación) algunos paquetes de datos nulos sin liberar inmediatamente su conexión. Un problema con transmitir datos de tráfico nulos es que puede degradar sustancialmente la producción de enlace sin retorno de cobertura de una estación base de HDR. Es entones especialmente verdadero cuando se transmiten datos de tráfico nulos a una terminal de acceso a una baja velocidad de datos. Por ejemplo, al enviar datos de tráfico nulos en un paquete codificador de 1024 bits a 38.4 kbps puede consumir 16 ranuras de transmisión de enlace sin retorno consecutivas. Si
existen muchas terminales de acceso, este tipo de procedimiento de supervisión de conexión se vuelve muy costoso en términos de ancho de banda de enlace sin retorno. También, aún si la longitud del período de tráfico cero máximo se prolonga para evitar desperdiciar demasiado ancho de banda en los datos de tráfico nulos, el período de supervisión de conexión se vuelve largo. Por ejemplo, si el período de tráfico cero máximo se establece a 15 segundos, entonces el tiempo de supervisión de conexión puede ser de 60 segundos. Esto quiere decir que si la red 120 inalámbrica no recibe un mensaje de liberación desde una terminal de acceso, la red 120 inalámbrica puede tener que esperar 60 segundos antes de reclamar y reasignar ios recursos de canales de tráfico asociados. Unir los recursos de canal de tráfico durante un largo período es altamente indeseable. En una modalidad ventajosa, cada estación base transmite periódicamente un paquete de configuración en un canal de control de difusión para todas sus terminales
.o activas J paquete de configuración incluye información de asignación ae canal de tráfico que indica s cada canal de tráfico se asigna a una terminal de acceso activa. Una terminal de acceso activa que es ate diaa p:r o estaci n aase verifica cada paquete de
configuración exitosamente decodificado para determinar el estado de un canal de tráfico que se asigna a la terminal de acceso. Si el estado de un canal de tráfico cambia de asignado a no asignado, entonces ese canal de tráfico se ha desasignado y puede volverse a asignar a otra terminal de acceso. Una vez que determina la terminal de acceso que uno de sus canales de tráfico correspondientes se ha desasignado, entonces la terminal de acceso libera inmediatamente y deja de utilizar el canal de tráfico. En una modalidad ejemplar, la terminal de acceso continúa utilizando los canales de tráfico todavía asignados a la terminal de acceso por otras estaciones base. En otra modalidad, la desasignación de cualquiera de los canales de tráfico de terminal de acceso impulsa la terminal de acceso a liberar sus conexiones con todas las estaciones base y los canales de tráfico asociados. Adicionalmente, si una terminal de acceso no decodifica exitosamente un paquete de configuración dentro del tiempo de supervisión de conexión, entonces libera inmediatamente su conexión con la red inalámbrica, incluyendo cualquier canal de tráfico asociado y deja de transmitir. En una modalidad ejemplar, una terminal de acceso mantiene a los cronómetros de supervisión separados para cada estación base que atienda a la
terminal de acceso. Cuando' ia terminal de acceso no decodifica exitosamente un paquete de configuración de una estación base particular, entonces la terminal de acceso libera ei canal de tráfico asociado con la estación base. Si la terminal de acceso continúa decodificando exitosamente los paquetes de configuración desde otra estación base, y estos paquetes de configuración indican que la otra estación base no ha desasignado el canal de tráfico de la terminal de acceso, entonces la terminal de acceso continuará utilizando el canal de tráfico de la otra estación base. En una modalidad ventajosa, la configuración se difunde frecuentemente io suficiente que el tiempo de supervisión puede ser comparable con el tiempo de supervisión utilizable en IS-95. Por ejemplo, donde ei paquete de configuración se difunde cada 400 milisegundos, una terminal de acceso libera su conexión después de no decodificar el paquete de configuración durante un tiempo de supervisión de 4.8 segundos o 12 paquetes de configuración perdidos consecutivos. Alguien con experiencia en la técnica reconocerá que uno puede variar el tiempo asociado con las transmisiones del paquete de configuración que contiene la información de asignaci n de canal ae trafico sin apartarse del método descrito en _c e-_e=erte. ?--oilármente, uno puede variar
el tiempo de supervisión sin apartarse del método descrito en la presente. En una modalidad ejemplar, la información de asignación de canales de tráfico en cada paquete de configuración es una máscara de bits que tiene el mismo número de bits que el número máximo de los canales de tráfico sin retorno soportados por la estación base. Cada terminal de acceso activa sabe cual bit en la máscara de bits corresponde al canal de tráfico de terminal de acceso, e ignora el estado de otros bits en la máscara de bits. En una modalidad ejemplar, un ' 1* se utiliza para denotar que un canal de tráfico se asigna, y un '0' se utiliza para denotar que un canal de tráfico se desasigna o no está asignado. En una modalidad ejemplar, cada estación base puede soportar un máximo de 28 canales de tráfico de enlace sin retorno, y la longitud de la máscara de bits es 28 bits. En una modalidad alternativa, cada estación base puede soportar un máximo de 29 canales de enlace sin retorno, y la longitud de la máscara de bits es de 29 bits. Alguien con experiencia en la técnica reconocerá que este número de canales de tráfico representado y los bits pueden variarse sin apartarse del método descrito en la presente. Con la decodificación exitosa de un paquete de configuración, cada terminal de acceso activa inspecciona
los bits correspondientes a los canales de tráfico sin retorno asignados al mismo. Si los bits de asignación de canal de tráfico sin retorno indican que el canal de tráfico de terminal de acceso se ha desasignado, la terminal de acceso libera ese canal de tráfico y opcionalmente su conexión completa con la red 120 inalámbrica. Cuando termina una conexión entre la red 120 inalámbrica y una terminal de acceso, una estación base dentro de la red 120 inalámbrica primero envía un mensaje de inicio de liberación a la terminal de acceso, con la recepción de un mensaje de inicio de liberación, la terminal de acceso responde al enviar un mensaje de liberación a través de la estación base a la red 120 inalámbrica. Si cualquiera del mensaje de inicio de liberación el mensaje de inicio se pierde en el error de comunicación, la red 120 inalámbrica no recibe el mensaje de liberación. El procedimiento de supervisión de conexión ventajosamente carr-bia la difusión de paquete de configuración periódica por la estación base después de enviar un mensaje de ir-ieie de liberación y no decodifica un mensaje de liberación correspondiente. El paquete de configuración para una o tecas las estaciones base que atienden la terminal ie acceso a ser liberada se cambian
-.i. -. ... a - los canales de tráfico
asociados con la terminal de acceso. Después de la caducidad del tiempo de supervisión, las estaciones base reclaman los recursos del canal de tráfico, las cuales se hacen subsecuentemente disponibles para la asignación a otras terminales de acceso. Los datos recibidos de la terminal de acceso a ser liberada a través de los canales de tráfico después de que los canales de tráfico se han marcado como desasignados en el paquete de configuración pero antes de la caducidad del período de supervisión pueden encaminarse opcionalmente por la estación base. La FIGURA 2a es un diagrama de estado ejemplar para procesar el tiempo de supervisión en la terminal 110 de acceso de la FIGURA 1. Durante el Estado 202 de Trafico Normal, la terminal de acceso transmite normalmente en el enlace de retorno mientras monitorea las transmisiones de enlace sin retorno desde su estación base de servicio. La terminal de acceso está al tanto del tiempo de ranuras para identificar las ranuras que pueden contener el paquete de configuración con la información de asignación de canal de tráfico durante al menos una de sus estaciones base de servicio. Si la terminal de acceso recibe un mensaje de inicio de liberación o decodifica un paquete de configuración que indica la desasignación de uno de sus canales de tráfico, la terminal 220 de acceso transita
desde el Estado 202 de Trafico Normal al Estado 206 ae Liberación. En una modalidad ejemplar, el mensaje de inicio de liberación se recibe en el canal de tráfico sin retorno o el canal de control de enlace sin retorno, y el paquete de configuración se recipe como una difusión en el canal de control de enlace sin retorno. Solamente uno de los casos anteriores se recibe para que la terminal de acceso transite 220 al Estado 206 de Liberación. Por ejemplo, la terminal de acceso liberará el canal de tráfico después de decodificar un paquete de configuración que inaique la desasignación de su canal de trafico, aunque no recibió ningún mensaje de inicio de liberación. Una vez en el Estado 206 de Liberación, la terminal de acceso cesa las transmisiones en el enlace de retorno y deja de decodificar el canal de tráfico sin retorno. Como se menciona en le anterior, una modalidad alternativa permite que la terminal de acceso permanezca en el Estado 202 de Trafico Normal con la recepción de un paquete de confisuracio que _nd?que la desasignación de -rc, pero nc toaos, sus canales de trafico. En esta moaalidaa, un paquete de configuración provocara que la terminal de aooeoe transite 220 al Estado 206 ae I-Aeración s e_ ?_t_rc o •=_ an_co canal de tráfico de la -er~_na_ ae --e_-_e ,- -~ \--.;pnado, no dejando canales
de tráfico asignados para una conexión. En una modalidad alternativa, el mensaje de inicio de liberación nunca se envía, y la red inalámbrica, siempre libera la terminal de acceso utilizando la información de asignación de canal de tráfico en la difusión de mensajes de configuración por sus estaciones base. Este procedimiento permite aún mayor eficiencia de ancho de banda de enlace sin retorno, ahorrando las ranuras que de otra manera pueden consumirse transmitiendo los mensajes de inicio de liberación en el enlace sin retorno. Una desventaja de este procedimiento, es que los recursos del canal de tráfico asociados con una terminal de acceso caída nunca puede reclamarse y reasignarse a otra terminal de acceso hasta la caducidad del tiempo de supervisión. Como se menciona en lo anterior, la terminal de acceso periódicamente intenta decodificar el mensaje de configuración en el enlace sin retorno mientras se encuentra en el Estado 202 de Tráfico Normal. Si la terminal de acceso decodifica un paquete de configuración que indica que sus canales de tráfico todavía están asignados, la terminal de acceso permanece en el Estado 202 de Trafico Normal, como se indica por la transición
de acceso no decodifica
exitosamente un paquete de configuración durante un período cuando el paquete de configuración se transmite por la estación base, la terminal de acceso transita 210 al Estado 204 de Paquetes de Configuración Perdidos. Si la terminal de acceso entonces decodifica exitosamente un paquete de configuración subsecuente, transita 218 nuevamente al Estado 202 de Tráfico Normal. Cada vez que la terminal de acceso ingresa primero al Estado 204 de Paquetes de Configuración Perdidos, la terminal de acceso comienza a rastrear la longitud de tiempo que pasa sin decodificar exitosamente un paquete de configuración. Si este momento excede el tiempo de supervisión, entonces la terminal de acceso transita 216 al Estado 206 de Liberación. Antes del término del tiempo de supervisión, las fallas subsecuentes por decodificar un paquete de configuración, provocan que ia terminal de acceso permanezca en el Estado 204 de Paquetes de Configuración Perdidos, como se indica por la transición 214 de estado. La FIGURA 2b es un diagrama de estado ejemplar para un procedimiento de prevención de atasco en la terminal 110 de acceso ae ia FIGURA 1. En una modalidad ejemplar, la termina-. de acceso permanece predominantemente en an Estado 230 de Transición, en aer-ae ia termino-- oe noces " transmite continuamente una
señal a una o más estaciones base de servicio en el enlace de retorno. En el Estado 230 de Transmisión, la terminal de acceso genera continuamente una señal de DRC en el enlace de retorno hasta que la señal de DRC permanece en un nivel de velocidad durante un período específico. Si la terminal de acceso genera una señal de DRC de velocidad cero durante un número específico de ranuras de tiempo consecutivas, la terminal de acceso apaga su transmisor y transita 240 al Estado 232 Apagado del Transmisor. En el Estado 232 Apagado de Transmisor, la terminal de acceso continúa monitoreando la C/I del enlace de retorno y continúa generando una medición de DRC para cada ranura de tiempo. Si la medición de DRC se eleva por arriba de la velocidad durante un número predeterminado de ranuras de tiempo, por ejemplo 8, la terminal de acceso enciende su transmisor y transita 242 nuevamente en el Estado 230 de Transmisión. Durante el Estado 230 de Transmisión y el Estado 232 de Apagado del Transmisor, cualquier dato exitosamente decodificado en el enlace sin retorno se encamina por la terminal de acceso como normal. Aunque la terminal de acceso está en el Estado 232 Apagado del Transmisor, sin embargo, la terminal de acceso no transmite datos en el enlace de retorno . En una modalidad ejemplar, si la terminal de
acceso permanece en el Estado 232 Apagado de Transmisor, durante una cantidad específica de tiempo, por ejemplo el tiempo de supervisión o 4.8 segundos, la terminal de acceso transita 244 en el Estado 206 de Liberación descrito en lo anterior. Alguien con experiencia en la técnica apreciará que el tiempo de desconexión para realizar la transición 244 puede ser diferente del tiempo de supervisión sin apartarse de los métodos descritos en la presente. La FIGURA 3a es un diagrama de flujo ejemplar del procesamiento del tiempo de supervisión en una terminal de acceso. Para cada nueva ranura 302 de tiempo de enlace sin retorno, la terminal de acceso evalúa lo que se recibió o no en el canal de control de difusión de enlace sin retorno y ei canal de tráfico sin retorno asignado a la terminal de acceso. Basándose en lo que se codifica o no dei enlace sin retorno, la terminal de acceso procesa una liberación 314 o continúa procesando en la siguiente ranura de enlace sin retorno. Si un mensaje de inicio de liberación se decodifica durante ana ranura 304 de tiempo, la terminal de acceso procesa inmediatamente una liberación 314. Si on mensaje de inicie de liberación no se recibe, entonces la terminal ae acceso determina 306 si la ranura de ue rante la cu- la últ ma
porción de un paquete de configuración completo se esperó. En una modalidad ejemplar, el paquete de configuración se envía a los intervalos constantes medidos en las ranuras. Por ejemplo, en un sistema que utiliza ranuras de tiempo de 1.667 milisegundos, el paquete de configuración puede enviarse cada 400 milisegundos, o una vez cada 240 ranuras de tiempo. En la etapa 306, la terminal de acceso verifica si la ranura de transmisión de enlace sin retorno que se evalúa es una en la cual un paquete de configuración completo puede haberse recibido. Si la ranura de transmisión de enlace sin retorno no cae al final de uno de estos intervalos, entonces la terminal de acceso no necesita buscar un paquete de configuración exitosamente decodificado, y puede procederse a procesar la siguiente ranura. Si la terminal de acceso determina 306 que pudo haber recibido un paquete de configuración completo, la terminal de acceso entonces verifica 308 si un paquete de configuración se decodificó exitosamente. Si un paquete de configuración no se decodificó exitosamente, entonces la terminal de acceso verifica 310 que tan largo ha sido desde la última decodificación exitosa de un paquete de configuración. Si el período entre la ranura de tiempo actual y la última decodificación exitosa del paquete de configuración es mayor que o igual al tiempo de
supervisión, la terminal de acceso declara su conexión con la red inalámbrica perdida y procesa una liberación 314. Si el período entre la ranura de tiempo actual y la última decodificación exitosa y el paquete de configuración es menor que el tiempo de supervisión, la terminal de acceso continúa con el procesamiento para la siguiente ranura. Cuando la terminal de acceso determina que un paquete de configuración se decodificó supuestamente en la etapa 308, extrae e inspecciona la información de asignación de canal de tráfico contenida en el paquete de configuración para determinar 312 si un canal de tráfico asignado a la terminal de acceso se ha desasignado. Si el canal de tráfico de la terminal de acceso se ha desasignado, entonces la terminal de acceso procesa una liberación 314. Si la terminal de acceso aún puede utilizar otros canales de tráfico que no se han desasignado, entonces la terminal de acceso procesa cpcionaimente una liberación 314 solamente para el canal de tráfico recientemente liberado y continúa utilizando les canales de tráfico restantes. Si el paquete de configuración indica que ei canal de tráfico permanece asignado a ia terminal de acceso, entonces la terminal de acceso continua ccn ei procesamiento para la siguiente
La FIGURA 3b es un diagrama de flujo ejemplar de procesamiento de tiempo de supervisión en una red inalámbrica. Con el inicio de la liberación 350 de una terminal de acceso, la red inalámbrica envía un mensaje 352 de inicio de liberación a la terminal de acceso. En la etapa 354, la red inalámbrica evalúa si ha recibido un mensaje de liberación de la terminal de acceso. Si la red inalámbrica recibe un mensaje de liberación desde la terminal de acceso, entonces reclama inmediatamente los recursos 360 de canal de tráfico previamente asignados a la terminal de acceso ahora caída. Si la red inalámbrica no recibe un mensaje deliberación en la etapa 354, entonces la red inalámbrica provoca un cambio en la información 356 de asignación del canal de tráfico en los paquetes de configuración transmitidos por las estaciones base de la red inalámbrica. La información de asignación del canal de tráfico se actualiza para indicar que se han desasignado los canales de tráfico asignados previamente a la terminal de acceso para liberarse. En una modalidad ejemplar, la terminal de acceso no transmitirá ningún reconocimiento o respuesta para un paquete de configuración decodificado que provoque una liberación. La terminal de acceso simplemente de a de transmitir y recibir en los canales
de tráfico específicos. Consecuentemente, la red inalámbrica no sabe cuando o si la terminal de acceso ha decodificado el paquete de configuración. De este modo, la red inalámbrica no puede reclamar los recursos de canal de tráfico asociados con esa terminal de acceso hasta después de esperar la duración del período de supervisión. Después de cambiar la información transmitida en el paquete 356 de configuración, la estación base continúa transmitiendo 358 periódicamente los paquetes de configuración modificados. Después de que termina el tiempo de supervisión, la red inalámbrica reclama 360 los recursos del canal de tráfico previamente asignados a la terminal de acceso ahora liberada. Después de que los recursos de canal de tráfico se han reclamado 360, entonces los canales de tráfico reclamados y sus recursos asociados pueden reasignarse en la etapa 362. Aunque se muestra como etapas secuenciales, la transmisión del mensaje 352 de inicio de liberación y el cambio del paquete 354 de configuración pueden hacerse en cualquier orden, o pueden hacerse aproximadamente ai mismo tiempo. Si el paquete de configuración cambiado y un mensaje de inicio de liberación se reciben al mismo tiempo, la terminal de acceso transmite el mensaje de -iceraci n en respuesta al mensaje de inicio de
liberación antes de reaccionar al paquete de configuración recibido. Las FIGURAS 4a-4c son diagramas de flujo de un proceso ejemplar para supervisar la energía de transmisión. Cuando una conexión primero se establece entre una terminal de acceso y una red inalámbrica, el transmisor de la terminal de acceso se enciende y dos cronómetros en la terminal de acceso referidos como "Cronómetro de Apagado" y "Cronómetro de Apagado" comienzan en un estado desactivado. Durante el procesamiento para cada nueva ranura de tiempo en la etapa 402, la terminal de acceso genera (en la etapa 404) un valor de DRC y utiliza ese valor de DRC junto con los dos cronómetros para determinar si se enciende o se apaga su transmisor. En una modalidad ejemplar, la etapa de generar un valor 404 de DRC se sigue al inspeccionar si el transmisor de la terminal 110 de acceso se enciende o se apaga 406. Si el transmisor se enciende, el proceso procede como se ilustra en la FIGURA 4b, en donde la terminal de acceso determina si el transmisor debe apagarse. Si el transmisor se apaga, el proceso procede como se ilustra en la FIGURA 4c, en donde la terminal de acceso determina si el transmisor debe encenderse. En la FIGURA 4b, el proceso procede de la etapa
406 a una evaluación en la etapa 420 del valor de DRC generado en la etapa 404. Si, en la etapa 420 el valor de DRC recientemente generado es mayor que velocidad cero, entonces la terminal de acceso desactiva el "Cronómetro de Apagado" (en la etapa 422) . En una modalidad ejemplar, ia desactivación del Cronómetro de Apagado cuando ya está desactivado resulta en ningún cambio en el estado del Cronómetro de Apagado. En una modalidad alternativa, la etapa 422 incluye verificar ei estado del Cronómetro de Apagado y solamente lo desactiva si ya se ha activado previamente. Después de la etapa 422, el proceso continúa con el procesamiento de la siguiente ranura de tiempo (402 en la FIGURA 4a) . Si, en la etapa 420 el valor de DRC recientemente generado fue un valor de DRC de velocidad cero, entonces la terminal de acceso evalúa el estado del Cronómetro de Apagado en la etapa 424. Si el Cronómetro de Apagado se activa pero ha caducado en la etapa 424, entonces la terminal de acceso desactiva su Cronómetro de Apagado en la etapa 430 y apaga su transmisor en la etapa 432. Si ei Cronómetro de Apagado no ha caducado en la etapa 424, entonces la terminal de acceso verifica (en la etapa 426) si el Cronómetro de Apagado ya se ha activado. Si en ia etapa 426 el Cronómetro de Apagado no se na entonces la terminal de acceso : r- 1—i ,-
Cronómetro de Apagado en la etapa 428. La etapa 428 de activar el Cronómetro de Apagado incluye establecer el cronómetro para caducar después de un período de Apagado específico, por ejemplo 240 milisegundos o 144 ranuras de duración de 1.67 milisegundos. La caducidad del Cronómetro de Apagado activado actúa como una señal para que la terminal de acceso apague su transmisor. Si en la etapa 426, el Cronómetro de Apagado ya se ha activado, entonces el proceso continúa con el procesamiento de la siguiente ranura de tiempo (402 en la FIGURA 4a) . En la FIGURA 4c, el proceso procede de la etapa 406 a una evaluación en la etapa 442 del valor de DRC generado en la etapa 404. Si, en la etapa 442 el valor de DRC recientemente generado fue un valor de DRC de velocidad cero, entonces la terminal de acceso desactiva el "Cronómetro de Apagado" en la etapa 446. En una modalidad ejemplar, la desactivación del Cronómetro de Encendido cuando ya está desactivado resulta en ningún cambio en el estado del Cronómetro de Encendido. En una modalidad alternativa, la etapa 446 incluye verificar el estado del Cronómetro de Encendido y solamente lo desactiva si ya se ha activado previamente. Después de la etapa 446, el proceso continúa con el procesamiento de la siguiente ranura de tiempo (402 en la FIGURA 4a) . Si, en la etapa 442 el valor de DR (*>
recientemente generado fue mayor que velocidad cero, entonces la terminal de acceso evalúa el estado del Cronómetro de Encendido en la etapa 444. Si el Cronómetro de Encendido está activo pero ha caducado en la etapa 5 444, entonces la terminal de acceso desactiva su Cronómetro de Encendido en la etapa 452 y enciende nuevamente su transmisor en la etapa 454. Si el Cronómetro de Encendido no ha caducado en la etapa 444, entonces la terminal de acceso verifica (en la etapa 448)
10 si el Cronómetro de Encendido ya se ha activado. Si en la etapa 448 el Cronómetro de Encendido no se ha activado, entonces la terminal de acceso activa su Cronómetro de Encendido en la etapa 450. En la a etapa 450 de activación, el Cronómetro de Encendido incluye establecer
15 el cronómetro para caducar después de un período de Encendido específico. En una modalidad ejemplar, el Período de Encendido es de 13.33 milisegundos u 8 ranuras de duración de 1.67 milisegundos . En una modalidad alternativa, el Período de Encendido es de 26.67
20 milisegundos o 16 ranuras de duración de 1.67 milisegundos. La caducidad del cronómetro de Encendido activado actúa como una señal para que la terminal de acceso encienaa su transmisor. Si en la etapa 448, ei Cronómetro ae Encendido ya =e ha activado, entonces el
?*. -- *-.c--. c. con e-- procesamiento de ia sisuiente
ranura de tiempo (402 en la FIGURA 4a) . La FIGURA 5a es un diagrama de bloque que ilustra los subsistemas básicos de una estación 504 base de alta velocidad de datos ejemplar y el controlador 510 de estación base (BSC) configurado de acuerdo con una modalidad. El BSC 510 y la estación 504 base pueden servir como componentes de una red inalámbrica tal como la red 120 inalámbrica de la FIGURA 1. Con referencia también a la FIGURA 1, el BSC 510 interconecta con las redes 124 y 126 de datos de paquete a través de una o más interfaces 524 de red de paquetes. Aunque sólo una estación 504 base se muestra para simplicidad, la red 120 inalámbrica puede contener múltiples estaciones 504 base y controladores 510 de estación base. El BSC 510 coordina las comunicaciones entre cada terminal de acceso (110 de la FIGURA 1) y la red 124 de datos de paquete a través de la interfaz 524 de red de paquetes. La red 120 inalámbrica también puede incluir una función de trabajo interno o IWF (no mostrada) dispuesta entre los elementos 514 del selector y la red telefónica conmutada pública o PSTN (no mostrada) . El B?C 510 contiene muchos elementos 514 de selector, aunque solamente uno se muestra en la FIGURA 5a para simplicidad. Cada elemento 514 de selector se asigna para controlar las comunicaciones entre una terminal de
acceso y el BSC 510 a través de una o más estaciones 504 base. En una modalidad ejemplar, una conexión entre el BSC 510 y una terminal de acceso puede comprender múltiples canales de tráfico encaminados a través de un elemento 514 de selector sencillo. Una terminal de acceso se asigna un máximo de un canal de tráfico de cada estación 504 base de servicio. Los datos recibidos desde una terminal de acceso sencilla por cada estación 504 base de servicio se encamina a través del elemento 514 de selector sencillo asignado a la terminal de acceso. La interfaz 524 de red de paquetes recibe los datos de la red 124 de datos de paquetes a través de la conexión 554, inspecciona la dirección de destino de los datos de paquete, y encamina los datos al elemento 514 de selector asociado con la terminal de acceso de destino. Si una conexión no se ha establecido entre la red 120 inalámbrica y la terminal de acceso de destino, entonces, ei procesador 516 de control de llamadas establece una conexión con la terminal de acceso. El establecer una conexión incluye paginar la terminal de acceso y asignar un elemento 514 de selector y uno o más canales de tráfico a la terminal de acceso. Cada canal de tráfico asignado a una conexión a una terminal de acceso sencilla pertenecerá a una estación base diferente. Una estación 504 cuse aue o comunico cen una terminal de acceso a
través de un canal de tráfico se refiere como una "estación base de servicio" de esa terminal de acceso. Un elemento 514 de selector asignado a una conexión de terminal de acceso se utiliza para transmitir los datos de paquete recibidos de la interfaz 524 de red de paquetes a las estaciones 504 de base de servicio de la terminal de acceso de destino. En una modalidad ejemplar, cada estación 504 base incluye un procesador 512 de control de estación base que programa las transmisiones de enlace sin retorno a todas las terminales de acceso que se atienden por la estación 504 base. El procesador 512 de control de estación base selecciona la terminal de acceso a la cual las transmisiones de enlace sin retorno se dirigirán para cada ranura de tiempo de enlace sin retorno. En una modalidad ejemplar, cada estación 504 base mantiene una cola 540 de datos de enlace sin retorno para cada canal de tráfico asociado con una terminal de acceso activa. Los datos de paquete a transmitirse a la terminal de acceso se almacenan en la cola de datos de enlace sin retorno de la terminal de acceso hasta que el procesador 512 de control de estación base selecciona la terminal de acceso como ia terminal de acceso de destino para una ranura de tiempo de enlace sin retorno. En una modalidad ejemplar, la estación 504 base
incluye múltiples elementos 542 de canal, en donde un elemento 542 de canal se asigna a cada canal de tráfico. Una vez que ei procesador 512 de control de estación base selecciona una terminal de acceso de destino para una ranura de tiempo de enlace sin retorno, los datos se transmiten desde la cola 540 de datos de enlace sin retorno a través del elemento 542 de canal correspondiente a la unidad 544 de radiofrecuencia (RF) y después a través de la antena 546. Los datos entonces viajan a través del enlace 550 sin retorno a la terminal de acceso. En una modalidad ejemplar, el procesador 512 de control de estación base también especifica la velocidad de transmisión para cada ranura de tiempo de enlace sin retorno. El enlace 552 de retorno transporta las señales de enlace de retorno, tal como la información de DRC recibida de cada terminal 110 de acceso a la antena 546. Las señales de enlace de retorno entonces se convierten descendentemente y se controlan con ganancia en la unidad 544 de RF y se desmodulan y aecodifican en el elemento 542 do canal. En una modalidad ejemplar, el procesador 512 de control de estación base monitorea la información ae DRC recibida de caaa terminal de acceso activa y utiliza la información ao IPC ~-nto con lo cantidad de datos en caoe.
cola 540 de datos de enlace sin retorno para programar las transmisiones en el enlace 550 sin retorno. En una modalidad ejemplar, el procesador 512 de control de estación base genera un paquete de configuración que se transmite periódicamente sobre el enlace 550 sin retorno. El paquete de configuración incluye la información de asignación de canal de tráfico que indica si cada uno de los canales de tráfico de la estación base se asigna a una terminal de acceso activa. El procesador 516 de control de llamadas dirige el procesador 512 de control de estación base para liberar un canal de tráfico asignado a una terminal 110 de acceso activa. Ya sea que el procesador 516 de control de llamadas genere un mensaje de inicio de liberación y envíe el mensaje a la terminal de acceso a liberarse a través de una o más estaciones base. Si el elemento 514 selector asignado a la terminal de acceso a liberarse no recibe un mensaje de liberación, entonces el procesador 516 de control de llamadas dirige al procesador 512 de control de estación base que actualice los contenidos de los paquetes de configuración subsecuentes transmitidos para reflejar la desasignación del canal de tráfico correspondiente. El procesador 516 de control de llamadas de este modo puede especificar la desasignación de los canales de tráfico en una o todas las estaciones base que dan servicio a la
terminal de acceso a liberarse. El procesador 516 de control de llamadas y el procesador 512 de control de estación base se implementan utilizando microprocesadores, disposiciones de compuerta de campo programable (FPGA) , dispositivos lógicos programables (PLD) , procesadores de señales digitales (DSP) , circuitos integrados de aplicación específica (ASIC) , u otros dispositivos capaces de generar y ajustar la amplitud necesaria y las señales de control de fase. En una modalidad ejemplar, las comunicaciones entre el BSC 510 y la estación 504 base viajan a través de una conexión terrestre. La información que fluye a través de la conexión terrestre incluye comunicaciones entre ei procesador 516 de control de llamadas y el procesador 512 de control de estación base. La conexión terrestre entre el BSC 510 y la estación 504 base se implementan utilizando equipo de conexión apropiado tal como cableado subterráneo o microondas TI o T3 o fibra óptica tal como OC3. En una modalidad ejemplar, un mensaje de liberación recibido en el enlace 552 de retorno de la terminal de acceso liberada se decodifica y encamina al procesador 512 de control ae estación base, que coordina ia reclamación y reasisnacien de los recursos de canal de
procesador 516 de control de llamadas. En una modalidad alternativa, el mensaje de liberación no se decodifica por el procesador 512 de control de estación base, pero se encamina a través del elemento 514 de selector al procesador 516 de control de llamadas. En una modalidad alternativa, el BSC 510 y la estación 504 base se integran, y las funciones del procesador 516 de control de llamadas y el procesador 512 de control de estación base se realizan por un procesador sencillo o por el mismo conjunto de procesadores co oartidos. En una modalidad ejemplar, los datos se transmiten en el enlace 550 sin retorno, en "paquetes de datos" que tienen un tamaño mínimo de 1024 bits. Los contenidos de un paquete de datos se transmiten sobre una o más ranuras de tiempo que tienen una duración fija, por ejemplo 1.667 milisegundos. En una modalidad ejemplar, el elemento 542 de canal genera una comprobación por redundancia cíclica (CRC) para el paquete y entonces codifica el paquete de datos y su CRC utilizando un código de corrección de error sin retorno (FEC) para formar un paquete codificado. El código de FEC puede utilizar cualquiera de varias técnicas de corrección de error sin retorno, incluyendo turbocodificación, codificación convulcional, codificación por bloques, u otras formas para
decodificación que incluye codificación de decisión flexible. El elemento 542 de canal entonces intercala (o reordena) los símbolos dentro del paquete codificado. El elemento 542 de canal puede utilizar cualquiera de un número de técnicas de intercalación, tal como intercalación por bloques e intercalación inversa de bits. El paquete intercalado se codifica utilizando técnicas de acceso múltiple de división por código (CDMA) , incluyendo cubrir los símbolos con un código
10 Walsh y PN propagándolos utilizando códigos de PIN y PNQ cortos. Una modalidad alternativa utiliza la propagación de PN compleja. Los datos propagados se proporcionan a la unidad 544 de RF la cual modula en cuadratura, filtra, y amplifica la señal. La señal de enlace sin retorno
15 entonces se transmite sobre el aire a través de la antena 546 en el enlace 550 sin retorno. La FIGURA 5b es un diagrama de bloque de una terminal 110 de acceso de alta velocidad de datos ejemplar. La terminal 110 de acceso transmite
20 información, tal como ia información de DRC y los datos de paquete de enlace de retorno, a la red 120 inalámbrica a través dei enlace 552 de retorno del canal 112 de comunicación --.a terminal 110 de acceso recibe los datos de la red 120 inalámbrica, tal como los
•*•><"*• ae enluce oír- retorno y los paquetes de
configuración a través del enlace 550 sin retorno del canal 112 de comunicación inalámbrico. En una modalidad ejemplar, la señal de enlace sin retorno se recibe a través de la antena 560 y se encamina a un receptor dentro de la terminal 562 de entrada. El receptor filtra, amplifica, desmodula en cuadratura y cuantifica la señal. La señal digitalizada se proporciona al desmodulador 564 (DEMOD) donde se despropaga con los códigos de PNl y PNQ cortos y se descubre con la cubierta de Walsh. Los datos desmodulados se proporcionan al decodificador 566 que realiza la inversión de la señal de transmisión que procesa las funciones hechas en la estación 504 base. Específicamente, el decodificador 566 realiza la desintercalación, decodificación, y las funciones de verificación de CRC. Los datos de paquete decodificados se proporcionan a la interfaz 568 de datos de paquete, la cual entonces envía los datos a través de la conexión 570 a un dispositivo externo (no mostrado) que tiene una interfaz de usuario y que ejecuta una aplicación de usuario, tal como un navegador de red. El decodificador 566 proporciona la información de control de llamadas decodificada, tal como los paquetes de configuración y los mensajes de inicio de liberación, al controlador 576. Los dates se reciben desde el dispositivo
externo (no mostrado) a través de la conexión 570 y la interfaz 568 de datos de paquete. Los datos pueden encaminarse a través del controlador 576 o los datos de paquete pueden proporcionarse directamente al codificador 5 572. El controlador 576 monitorea las propiedades de la señal recibida de la estación 504 base de servicio y genera la información de DRC. El controlador 576 proporciona la información de DRC resultante al
10 codificador 572 para la transmisión subsecuente en el enlace 552 de retorno. El controiador 576 también procesa los mensajes de inicio de liberación recibidos y genera los mensajes de liberación correspondientes para transmitirse. El controlador 576 evalúa los contenidos de
15 cada paquete de configuración de codificado para determinar si cualquiera de los canales de tráfico de la terminal de acceso se han desasignado. Como se describe en lo anterior, el controlador 576 monitorea los niveles de DRC generados de manera que
20 la terminal 110 de acceso puede evitar volverse un atascador en banda para la red inalámbrica. En una modalidad ejemplar, el controlador 576 provoca que el transmisor en la terminal 562 de entrada se encienda si ei nivel de DPC cae a velocidad cero durante una duración
?5 miiisegundos o 144 ranuras de
tiempo. El controlador 576 enciende nuevamente el transmisor en la terminal 562 de entrada después de que la velocidad de DRC permanece arriba de cero durante un período específico, por ejemplo 8 ranuras de tiempo consecutivas. En una modalidad ejemplar, la interfaz 568 de datos de paquete incluye memorias intermedias de datos para almacenaje temporal de datos de enlace sin retorno y de retorno. Mientras el transmisor en la terminal 562 de entrada se enciende, los datos de enlace de retorno se guardan en las memorias intermedias hasta que el transmisor se enciende nuevamente. En una modalidad alternativa, los datos se envían al transmisor aún cuando el transmisor está apagado, dando como resultado en su pérdida. La modalidad alternativa evita la posibilidad de un desbordamiento de memoria intermedia de los datos de enlace de retorno. Si el controlador 576 recibe un mensaje de inicio de liberación, entonces el controlador 576 genera un mensaje de liberación al transmitirse a través del codificador 572, el modulador 574, la terminal 562 de entrada y la antena 560. Después de transmitir el mensaje de liberación, el controlador 576 libera su conexión con la red inalámbrica y todos los canales de tráfico asociados.
Si el controladcr 576 recibe un paquete de configuración que indica que el primero de los canales de tráfico de la terminal de acceso se ha desasignado, entonces el controlador 576 libera inmediatamente ese canal de tráfico. En una modalidad ejemplar, si solamente uno de los canales de tráfico múltiples asignados a una terminal de acceso se ha desasignado, la terminal de acceso continúa opcionalmente utilizando los canales de tráfico restantes de la conexión. En una modalidad alternativa, la desasignación de cualquiera de los canales de tráfico de la terminal de acceso provoca que la terminal de acceso libere su conexión completa con el BSC y todas las estaciones base. Además, el controlador 576 monitorea los intervalos entre la recepción de los paquetes de configuración exitosamente decodificados. Si el controlador 576 determina que ningún paquete de configuración se ha decodificado exitosamente durante un período mayor que o igual al tiempo de supervisión, entonces el controlador 576 libera su conexión con el BSC y tedas las estaciones base. En una modalidad ejemplar, el controlador 576 se implementa utilizando microprecesadores, disposiciones de compuerta de campo programable (FPGAj , dispositivos lógicos programables ?LZ ' , procesaaores de señales digitales (DSP) , circuitos
integrados de aplicación específica (ASIC) , u otros dispositivos capaces de realizar las funciones del controlador descritas en la presente. En una modalidad ejemplar, los datos de enlace de retorno de la interfaz 568 de datos de paquete y el controlador 576 se codifica en el codificador 572. El codificador 572 genera una comprobación por redundancia cíclica (CRC) para cada paquete y entonces codifica el paquete de datos y su CRC utilizando un código de corrección de error sin retorno (FEC) para formar un paquete codificado. El código de FEC puede utilizar cualquiera de varias técnicas de corrección de error sin retorno, incluyendo turbocodificación, codificación convolucional, codificación por bloques, u otras formas de codificación incluyendo codificación por decisión flexible. El modulador 574 (MOD) entonces intercala (o reordena) los símbolos dentro del paquete codificado utilizando cualquiera de un número de técnicas de intercalación, tal como intercalación por bloques e intercalación inversa de bits. El paquete intercalado se codifica utilizando técnicas de acceso múltiple de división por código (CDMA) , incluyendo cubrir los símbolos con un código de Walsh y PN propagándolos utilizando códigos de PNl y PNQ cortos. Una modalidad alternativa utiliza propagación de PN compleja. Los datos
propagados se proporcionan a un transmisor en la terminal 562 de entrada que modula en cuadratura, filtra, y amplifica la señal. La señal de enlace de retorno entonces se transmite sobre el aire a través de la antena 560 en el enlace 552 de retorno. Modalidades alternativas se aplican a otras arquitecturas de hardware que pueden soportar transmisiones de velocidad variable. Por ejemplo, una modalidad alternativa aplica a un sistema que utiliza canales de fibra óptica, en donde el canal 112 de comunicación inalámbrico en la FIGURA 1 se reemplaza con un canal de comunicación de fibra óptica y el enlace 552 sin retorno y el enlace 550 de retorno en las FIGURAS 50^ 5b existen dentro de la fibra óptica. Las antenas 560 y 546 en las FIGURAS 5a-5b se reemplazan con interfaces de fibra óptica. Aunque se describe en la presente en términos de supervisión de conexión en el enlace sin retorno, una modalidad ejemplar puede extenderse fácilmente para cubrir la supervisión de conexión en el enlace de retorno. También, una modalidad ejemplar utiliza técnicas de acceso múltiple de división por código (CDMA) pero pueden extenderse fácilmente para emplear diferentes técnicas de acceso múltiple tales como el acceso múltiple
La descripción previa de las modalidades preferidas se proporciona para permitir que alguien con experiencia en la técnica haga o utilice la presente invención. Las diversas modificaciones a estas modalidades serán fácilmente aparentes para aquellos expertos en la técnica, y los principios genéricos definidos en la presente pueden aplicarse a otras modalidades sin el uso de la facultad inventiva. De este modo, la presente invención no se pretende para limitarse a las modalidades mostradas en la presente pero se debe estar de acuerdo con el alcance más amplio consistente con los principios y características novedosas descritas en la presente.