MXPA98007555A - Sistema y metodo para modificacion adaptable de esquemas de modulado y codificado en un sistema decomunicaciones - Google Patents

Abstract

Se proporciona un sistema y método que tienen un modulador y codificador de canal adaptativo, un decodificador y demodulador de canal conectado al modulador y codificador de canal adaptativo y una unidad de decisión de canal y cuadro de protocolo de radio enlace conectada al modulador y codificador de canal adaptativo.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA MODIFICACIÓN- ADAPTABLE DE ESQUEMAS DE MODULADO Y CODIFICADO EN UN SISTEMA DE COMUNICACIONES ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general al campo de sistemas de comunicaciones digitales y más particularmente a la modificación sd bite ó a ? í? fe ea xpßs modulados y codificados en un sistema de comunicaciones digital inalámbrico. 2. DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA Conforme el uso de comunicaciones inalámbricas continúa creciendo mundialmente a un ritmo rápido, la necesidad por sistemas de espectro de frecuencia eficiente que permiten tanto el número creciente de usuarios individuales como las nuevas características y servicios digitales tales como fax, transmisión de datos y diversas características de manejo de llamada, se ha vuelto evidente . Los actuales sistemas de datos inalámbricos tales como el sistema de datos en paquetes digital celular (CDPD = Cellular Digital Packet Data) y el sistema de datos de acceso múltiple con división de tiempo conmutados de circuito IS-130 soportan velocidades de datos fijas, bajas que son insuficientes para varias aplicaciones. Ya que los REF„ 28211 sistemas celulares se someten a ingeniería para proporcionar cobertura en la frontera de celda, la relación de señal a interferencia más ruido (SNR = signal to interference plus noise ratio) sobre una gran porción de una celda, es suficiente para soportar superiores velocidades de datos . Esquemas de velocidades de datos adaptativos que utilizan modulación codificada eficiente en ancho de banda existen actualmente para incrementar cantidad total procesada de datos sobre los canales con desvanecimiento que se encuentran en sistemas celulares. Se logra un cantidad total procesada de datos incrementado en estos esquemas al utilizar esquemas de modulación codificada eficiente en ancho de banda con superiores velocidades de información. De manera desventajosa, un problema práctico a utilizar estos esquemas es su incapacidad en ajustar dinámicamente la modulación codificada para adaptar a las condiciones de canal tales como desvanecimiento. Adicionalmente, estos esquemas utilizan retransmisión de capa de enlace e intercalado que no son compatibles con la adaptación dinámica de la modulación codificada. De esta manera, hay necesidad por un esquema ó ad--pt-x-±vo que ajustará dirámcaiEpte ls pca-sdbpia?tE6 de retransmisión de enlace de datos, intercalado, codificación y modulación a las condiciones de canal tales como desvanecimiento y proporcionan superior cantidad total procesada de datos . La presente invención se dirige a superar o al menos reducir los efectos de, uno o más de los problemas establecidos anteriormente. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporcionan un sistema y método para un modulador y codificador de canal adaptable o adaptativo, un decodificador y demodulador de canal conectados al codificador y modulador de canal adaptativo y una unidad para decisión de canal y cuadro de protocolo de radio enlace conectada al codificador y modulador de canal adaptativo. Estas y otras características y ventajas de la presente invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada, los dibujos acompañantes y reivindicaciones anexas . BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las ventajas de esta invención serán aparentes ante lectura de la siguiente descripción detallada y ante referencia a los dibujos en donde: La Figura 1 es una representación gráfica de tres sitios celulares dentro de un grupo o agrupamiento; La Figura 2 es un diagrama de bloques en general tanto de una estación base como una estación móvil ,- La Figura 3 es un diagrama de bloques detallado funcional de la estación base y la estación móvil de acuerdo con la presente invención; La Figura 4 muestra una estructura de ranura de tiempo para una secuencia RLP general, que muestra la relación entre los cuadros RLP, bloques de intercalado y ranuras de tiempo; La- Figura 5 es un diagrama de bloques de varios formatos de varios cuadros RLP que son consistentes con esta invención; La Figura 6 ilustra una gráfica que tiene cuatro curvas, con la escala vertical que representa los datos transmitidos en kbit por segundo y la escala horizontal que representa la SNR en dB para adaptación de modo para fdT= 0.0012; La Figura 7 ilustra una gráfica que tiene cuatro curvas, con la escala vertical que representa los datos transmitidos en kbits por segundo y la escala horizontal que representa la SNR en dB para adaptación de modo para fdT= 0.0069. DESCRIPCIÓN DETALLADA Ahora con referencia a los dibujos e inicialmente a la Figura 1, se ilustra una pluralidad de celdas 20, 22, y 24 en un sistema de telecomunicaciones. Consiste con la convención, cada celda 20, 22 y 24 se ilustra que tiene una frontera de celda hexagonal. Dentro de cada celda 20, 22, y 24 están estaciones base 26, 28, y 30 que se localizan cerca del centro de la celda correspondiente 20, 22, y 24. Específicamente, la estación base 26 se localiza dentro de la celda 20, la estación base 28 se localiza dentro de la celda 22 y la estación base 30 se localiza entre la celda 24. " Las fronteras 32, 34 y 36 que separan las celdas 20, 24 y 24 generalmente representan los puntos en donde ocurren las transferencias asistidas por móvil. Como un ejemplo, cuando una estación 38 se mueve lejos de la estación base 26 hacia una estación base adyacente 28, la SNR desde la estación base 26 caerá por debajo de un nivel umbral determinado más allá de la frontera 32, mientras que al mismo tiempo, la SNR de la segunda estación base 28 se incrementa sobre este umbral conforme la estación móvil 38 cruza la frontera 32 y la celda 22. Los sistemas celulares se someten a ingeniería para proporcionar cobertura desde cada estación base hasta la frontera de celda. De esta manera, la SNR sobre una gran porción de una celda 20 es suficiente para soportar superiores velocidades de datos debido a que la SNR desde la estación base 26 es mayor que la SNR mínima requerida para soportar la transferencia de datos en la frontera 32. La Figura 2 es una implementación ejemplar de un sistema de velocidad adaptativa que aprovecha este soporte para superiores velocidades de datos . La Figura 2 es un diagrama de bloques para el esquema de la estación base 26 y la estación móvil 38, de acuerdo con la invención. La estación base 26 consiste tanto del transmisor de la estación base de velocidad adaptativa 40 como un receptor de estación base de velocidad adaptativa 42. Igualmente, la estación móvil 38 también consiste tanto de un receptor de estación móvil de velocidad adaptativa 44 como un transmisor móvil de velocidad adaptativa 46. Cada par del transmisor y el receptor, correspondiente ya sea a la estación base 26 o la estación móvil 38, están en conexión de radio mediante un canal correspondiente. De esta manera, el transmisor de estación base de velocidad adaptativa 40 se conecta a través de un canal de enlace descendente 48 al receptor móvil de velocidad adaptativa 44 y el transmisor de estación móvil de velocidad adaptativa 46 se conecta a través de un canal de enlace ascendente 50 al receptor de estación base de velocidad adaptativa 42. Esta implementación permite un cantidad total procesada incrementada entre la estación base 26 y la estación móvil 38 tanto sobre el canal de enlace descendente 48 como el canal de enlace ascendente 50, debido al uso de los esquemas de modulación codificados eficientes en ancho de banda adaptativos . De esta manera, la velocidad de información puede variarse al transmitir una velocidad de símbolos fija (como en IS-130/IS-136) , y cambiar la eficiencia de ancho de banda (número de bits de información por símbolo) utilizando una selección de esquemas de modulación codificados. Sin embargo, esquemas de modulación codificados con diferentes eficiencias de ancho de banda tienen diferente desempeño de velocidad de error para la misma SNR por símbolo. En cada. SNR, el esquema de modulación codificado se elige que resulta en la cantidad total procesada más alto con FER aceptable y retardo de transmisión. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invención, se logra adaptación del esquema de modulación codificado con base en la calidad de canal detectado. Un sistema 25 de acuerdo con la presente invención se ilustra en la Figura 3. Un diagrama de bloques de la estación base 26 y la estación base 38 del sistema 25 se ilustra en la Figura 3. La Figura 3 muestra dos trayectorias de datos . La primer trayectoria empieza con la estación base 28, con una corriente de datos de transmisión de enlace descendente 52 que se alimenta en una memoria intermedia de transmisión 54. Desde la memoria intermedia de transmisión 54, la información se procesa a través tanto de un protocolo de radioenlace de transmisión (RLP = radio link protocol) 56, como una unidad de decisión de canal y cuadro RLP 58 a un modulador y codificador de canal adaptativo 60. El modulador y codificador de canal adaptativo 60 luego intercala, codifica, modula y transmite la información a través del canal de enlace descendente 48 a un decodificador y demodulador de canal 62 que decodifica, demodula, desintercala y envía de salida la información a un RLP receptor 64. El RLP receptor 64 luego procesa la información para producir una corriente de datos recibida de enlace descendente 66« La segunda trayectoria es simétrica respecto a la primera. La segunda trayectoria empieza dentro de la estación móvil 38 con una corriente de datos de transmisión de enlace ascendente 68 que se alimenta a la memoria intermedia de transmisión 70. Desde la memoria intermedia de transmisión 70, la información se- procesa a través de tanto de un RLP de transmisión 72 como una unidad de decisión de canal y cuadro RLP 74 a un modulador y codificador de canal adaptativo 76. El modulador y codificador de canal adaptativo 76 luego intercala, codifica, modula y transmite la información a través del canal de enlace ascendente 50 a un demodulador y decodificador de canal 78 que decodifica, demodula, desintercala y envía de salida la información a un RLP de receptor 80. El RLP de receptor 80 luego procesa la información para producir una corriente de datos recibida de enlace ascendente 82. Ambas de las trayectorias de datos descritas anteriormente incluyen bucles de re-alimentación múltiples. El primer bucle de re-alimentación en la primer trayectoria (ramificación 84) es del RLP de receptor 80, en la segunda trayectoria, al RLP de transmisión 56 en la primer trayectoria. El segundo bucle de re-alimentación en la primer trayectoria (ramificación 86) es desde el RLP receptor 80, en la segunda trayectoria a la unidad de decisión de canal y cuadro RLP 58 en la primer trayectoria. El primer bucle de realimentación de la primer trayectoria (ramificación 88) es desde el demodulador y decodificador de canal 78 en la segunda trayectoria, hasta a la unidad de decisión de canal y cuadro de RLP 58 en la primer trayectoria. Finalmente, el cuarto bucle de realimentación de la primer trayectoria (ramificación 92) es desde el demodulador y decodificador de canal 78, a través de la unidad para medición de calidad de canal 90 (ambas en la segunda trayectoria) al modulador y codificador de canal adaptativo 60 en la primer trayectoria. Similarmente, el primer bucle de re-alimentación en la segunda trayectoria (ramificación 94) es desde el RLP receptor 64, en la primer trayectoria, al RLP de transmisión 72 en la segunda trayectoria. El segundo bucle de retro-alimentación en la segunda trayectoria (ramificación 96) es desde el RLP receptor 64, en la primer trayectoria, a la unidad de decisión de canal y cuadro RLP 74 en la segunda trayectoria. El tercer bucle de realimentación en la segunda trayectoria (ramificación 98) es desde el demodulador y decodificador de canal 62 en la primer trayectoria, a la unidad de decisión de canal y cuadro del RLP 74 en la segunda trayectoria. Finalmente, el cuarto bucle de re-alimentación en la segunda trayectoria (ramificación 102) es desde el demodulador y decodificador de canal 62, a través de la unidad de medición de calidad de canal 100, (ambas en la primer trayectoria) al modulador y codificador de canal adaptativo 76 en la segunda trayectoria. El sistema 25 funciona como sigue: la corriente de datos de transmisión de enlace descendente 52 se alimenta a. la memoria intermedia de transmisión 54 que almacena la información hasta que puede procesarse y transmitirse adecuadamente. Desde la memoria intermedia de transmisión 54, la información fluye al circuito RLP de transmisión 56 que es la porción de transmisión de cualquier protocolo de enlace de datos apropiado, con capacidad para solicitud de repetición automática (ARQ = automatic repeat request) . Ejemplos de esto incluyen los protocolos RLP para los sistemas TDMA y GSM, y la clase HDLC de protocolos tales como LAPD. El circuito RLP de transmisión 56 ensambla los datos desde la memoria intermedia de transmisión 54 en nuevos cuadros RLP para transmisión y examina los cuadros de protocolo RLP recibidos para los datos de canal de enlace descendente, mediante las ramificaciones 34 desde el circuito RLP receptor 80, para determinar si cualesquiera cuadros RLP transmitidos' previamente se transmitieron con error y requieren volver a transmitirse . El circuito RLP de transmisión 56 luego crea una lista de espera de nuevos cuadros RLP que se pasan al circuito de la unidad de decisión de canal y cuadros RLP 58 para subsecuente transmisión. Adicionalmente, el circuito RLP de transmisión 56 también crea una lista de espera de los cuadros RLP para re-transmisión que se pasan al circuito de unidad de decisión de canal y cuadro de RLP 58, separadamente de la lista de espera de los dos cuadros RLP, para subsecuente re-transmisión. Cada cuadro de datos RLP incluye como mínimo, datos de capa 2 desde el circuito de memoria intermedia 54, un número de secuencia que identifica en forma única la colocación relativa de los datos para reproducción secuencial del receptor y un código ' de redundancia cíclica (CRC = cyclic redundancy code) para identificar cualesquiera cuadros en error. Adicionalmente, cada cuadro RLP tiene una longitud fija determinada por el modulador y codificador de canal adaptativo 60. A continuación, la información circula desde el circuito RLP de transmisión 56 a la unidad de decisión y cuadros RLP 58. La unidad de decisión de canal y cuadros RLP 58 acepta cuadros RLP desde tres listas de espera. La primer lista de espera luego es la lista de espera de los cuadros RLP desde el circuito RLP de transmisión 56. La segunda lista de espera es la lista de espera de los cuadros RLP para retransmisión desde el circuito RLP de transmisión 56. Y la última lista de espera es la lista de espera de los cuadros de control RLP en la ramificación 86 desde el RLP de receptor 80. La unidad de decisión de canal y cuadro RLP 58 también acepta la más reciente solicitud de tipo canal de enlace descendente de ramificación 88 desde el circuito de modulador y decodificador de canal 78. Para cada oportunidad de transmisión en el codificador y modulador de canal adaptativo 60, la unidad de decisión de canal y cuadro RLP 58 pasa una designación de tipo de canal de enlace descendente y a un bloque de intercalado al modulador y codificador de canal adaptativo 60. El valor de la designación de tipo de canal de enlace descendente determina el esquema de codificación y modulación preciso para los datos de capa 1 en el bloque de intercalado. Este bloque de intercalado consiste de los datos desde un número entero de cuadros RLP seleccionados por la unidad de decisión de canal y cuadros RLP 58 para transmisión. La unidad de decisión de canal y cuadros RLP 58 asigna una prioridad diferente a cada una de las tres listas de espera de cuadros RLP. En cada oportunidad de transmisión, la unidad de decisión de canal y cuadros RLP 58 elige el número máximo de cuadros RLP que puede enviar, en orden de prioridad, que es consistente con el valor corriente de la solicitud de tipo de canal de enlace descendente de ramificación 88 desde el circuito demodulador y decodificador de canal 78. Si hay menores cuadros RLP puestos en lista de espera para transmisión que pueden transmitirse con el valor actual de la solicitud de tipo de canal de enlace descendente de ramificación 88, la unidad de decisión de canal y cuadros RLP 58 elige el tipo de canal más robusto para transmisión que es capaz de suministrar todos los cuadros RLP pendientes. El tipo de canal más robusto es aquel que más probablemente transmita el bloque de intercalado sin error. El modulador y codificador de canal adaptativo 60 acepta el bloque de intercalado y la designación de tipo de canal de enlace descendente desde la unidad de decisión de canal y cuadro RLP 58 para toda oportunidad en transmitir e intercalar bloques. Un bloque de intercalado de datos de capa 1 se intercala sobre un número fijo (uno o más) de la 0 las ranuras de tiempo para transmisión en el canal de enlace descendente 48. Después de intercalar, los datos se codifican y modulan adicionalmente, de acuerdo con la designación de tipo de canal de enlace descendente de un número fijo de formatos predeterminados antes de que se asignen símbolos de datos de capa 1 resultantes a la o las ranuras de tiempo apropiadas. El modulador y codificador de canal adaptativo 60 también transmite cierta información de control o en las mismas ranuras de tiempo que contienen los datos asociados con el bloque de intercalado. Estos datos de control pueden contener información para sincronización del canal, control de capa física, asistencia de transferencia, sincronización de ranura, intervalos de protección y rampa, información de código de color, etc. Estos datos de control típicamente se intercalan, codifican y modulan en diferentes formas, utilizando símbolos en las ranuras de tiempo correspondientes, no asociados con los datos de capa 1 del bloque de intercalado. Los sistemas IS-136 y GSM son ejemplos de sistemas de este tipo, con excepción única de que no son adaptativos y no soportan tipos de múltiples canales para los datos de bloque de intercalado.

Hay un nuevo aspecto de información de control asociada con cada bloque de intercalado. Esta información de control es la solicitud de tipo de canal de enlace ascendente de ramificación 92 desde el circuito de medición de calidad de canal 90. Esta información de control de ramificación 92 se codifica y modula en una forma consistente con el resto de la información de control para lograr una baja velocidad de o proporción de error bajo la mayoría de condiciones de canales. Además, hay un segundo aspecto opcional de información de control asociado con cada bloque de intercalado. Este aspecto opcional de información de control es la designación de tipo de canal de enlace descendente que el modulador y codificador de canal adaptativo 60 recibe de la unidad de decisión de canal y cuadro RLP 58 para el bloque de intercalado que se transmite actualmente como una o más ranuras de tiempo en el canal de enlace descendente 48. Cada ranura de tiempo se transmite por el modulador y codificador de canal adaptativo 60 en el canal de enlace descendente con desvanecimiento 48. El demodulador y decodificador de canal 62 intenta decodificar correctamente la información de control e intercalar datos de bloque por cada conjunto de la o las ranuras de tiempo asociadas con un bloque de intercalado. La mayoría de esta información de control se procesa de acuerdo con procedimientos definidos en otra parte. Cada vez que el demodulador y decodificador de canal 62 decodifica la información de control de solicitud de tipo de canal de enlace ascendente, envía esta información de control a la unidad de decisión de canal y cuadro RLP 74. Cuando el sistema 25 incluye la información de control para designación de tipo de canal de enlace descendente opcional, el demodulador y decodificador de canal 62 utiliza esta información para seleccionar que método utilizar para demodular y decodificar los símbolos en la o las ranuras de tiempo asociadas con el bloque de intercalado. Si la información de control para designación de tipo de canal de enlace descendente opcional no se incluye en el sistema, el demodulador y decodificador de canal 62 intenta demodular y decodificar los símbolos asociados con el bloque de intercalado utilizando cada uno de los tipos de canal posibles, en orden, hasta que decodifique exitosamente uno o más cuadros RLP. Otras técnicas pueden emplearse para identificar el tipo de canal del bloque de intercalado recibido. Cuando el demodulador y decodificador de canal 62 decodifica exitosamente un bloque de intercalado, identifica cada cuadro RLP en el bloque de intercalado y envía cada cuadro RLP al circuito RLP receptor 64. Los cuadros RLP se identifican fácilmente ya que tienen longitud fija. Finalmente, el demodulador y el decodificador de canal 62 pasa al circuito de medición de calidad de calidad de canal 100 cualquier información que se requiera para realizar la medición de calidad de canal. El circuito para medición de calidad de canal 100 realiza el algoritmo para medición de calidad de canal por cada bloque de intercalado recibido para determinar la calidad de canal de enlace descendente 48. El circuito para medición de calidad de canal 100 elige el tipo de canal objetivo al comparar el valor de la medición de calidad de canal con valores umbrales predeterminados. Los valores umbral se predeterminan para elegir el tipo de canal óptimo y para proporcionar la velocidad de datos más alta posible bajo todos los valores posibles de la medición de calidad de canal. Los valores umbral pueden fijarse durante el diseño de sistema o pueden hacerse ajustables al disponer ya a difundir cualesquiera variaciones locales para los valores umbral a todas las estaciones móviles o transmitir cualquier variaciones directamente a la estación móvil afectada como información de control. El circuito para medición de calidad de canal 100 envía a través de la ramificación 102 el tipo de canal objetivo al modulador y codificador de canal adaptativo 72 para transmisión como la información de control para solicitud de tipo de canal de enlace descendente a la siguiente oportunidad de transmisión en el canal de enlace ascendente 50. Esa información brevemente se utilizará por el circuito de unidad de decisión de canal y cuadro RLP 58 para ayudar en determinar la designación de tipo de canal para que el siguiente bloque de intercalado se transmita por el circuito modulador y codificador de canal adaptativo 60. Para cada cuadro RLP que el demodulador y codificador de canal 62 pasa al circuito RLP de receptor 64, el circuito RLP de receptor 64 identifica los cuadros de control RLP y los envía al circuito RLP de transmisión 72, para control de transmisión de subsecuentes nuevos y re-transmitidos cuadros de datos RLP, de acuerdo con los procedimientos del método ARQ selecto. Para todos los cuadros de datos RLP recibidos, el circuito RLP receptor 64 ensambla los datos de usuario, en secuencia, para suministro a una aplicación como la corriente de datos recibida de enlace descendente 66. El circuito RLP receptor 64 fluye los procedimientos del método ARQ selecto para crear cualesquiera cuadros de control necesarios para transmisión en el canal de enlace ascendente 50 de regreso al circuito RLP de transmisión 56 para control de subsecuente transmisión de cuadro de datos RLP en el canal de enlace descendente 48. Los circuitos 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80, 82, y 90 tienen las mismas funciones que los circuitos 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, y 100, respectivamente, excepto por la trasposición de funciones relacionadas con el canal de enlace descendente y el canal de enlace ascendente 50. En este ejemplo, los tipos de canales se eligen previamente durante el diseño del sistema 25 para permitir desempeño RLP óptimo en las porciones no traslapantes de la gama de calidad de canal esperada del sistema 25. También se eligen de manera tal que el procedimiento de medición de canal de canal seleccionado puede identificar precisamente los puntos de transición correctos entre los tipos de canal diferentes bajo toda la gama de velocidades de vehículo esperadas y condiciones de dispersión de retardo. Se ha determinado experimentalmente que para el sistema IS-136, si se elige un conjunto de tres tipos de canales para los datos de capa I de bloque de intercalado que utilizan modulaciones de 4-DPSK, 8-DPSK, y 16-DPSK, respectivamente, y todos usan un código convolucional de velocidad 5/6, los puntos de transición óptimos bajo una no muy amplia gama de condiciones doppler (velocidad de vehículo) se identifican fácilmente por la técnica de medición de calidad de canal selecta. Esto no es cierto para todas las combinaciones posibles de modulación y codificación. Específicamente, no es cierto para un conjunto de tipos de canales que utilizan la misma modulación pero diferentes esquemas de codificación, tales como códigos convolucionales de velocidad 7/8, velocidad 4/5 y velocidad 1 1/2, respectivamente. Esta invención aplica a cualquier combinación de procedimientos de medición de calidad de canal y conjuntos de tipo de canales en donde los puntos de transmisión pueden identificarse a través de todas las condiciones de interés (tales como velocidad de vehículo y dispersión de retardo) . Un tipo de procedimiento para medición de calidad de canal emplea una métrica de decodificador para la trayectoria de máxima probabilidad como la medición de la SNR por símbolo. Como un ejemplo de este procedimiento, se emplea un decodificador Viterbi como el decodificador y la información de calidad de canal se deriva de la métrica de distancia euclideana acumulativa que corresponde a la trayectoria Trellis decodificada por cada bloque. Sin embargo, la métrica de distancia euclidiana tiene grandes variaciones de un bloque a otro en la presencia de canal de desvanecimiento de esta manera alisando, tal como al promediar, esta variación se requiere para obtener un buen estimado de la métrica. Una pequeña métrica de distancia euclidiana acumulativa indicará que la secuencia recibida está muy cercana a la secuencia decodificada. La métrica euclidiana mantiene un nivel uniforme cuando la SNR de la señal se fija e incrementa cuando disminuye la SNR. Adicionalmente, la métrica de distancia euclidiana promedio no depende de la velocidad móvil. De esta manera, una vez que la métrica euclidiana se ha obtenido, ya se mapea a la SNR correspondiente en una tabla de búsqueda o a través de un enfoque de predicción lineal. El enfoque de predicción lineal permite que el receptor reaccione más rápido a los cambios de la SNR que el enfoque de mapeo directo de una tabla de búsqueda. Esta técnica de medición de calidad de canal se describe en la solicitud de patente de los E.U.A. de propiedad común No. de Serie 08/921,454, con título "SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING CHANNEL QUALITY INFORMATION" (SISTEMA Y MÉTODO PARA MEDIR INFORMACIÓN DE CALIDAD DE CANAL) por Krishna Balachandran, Sanjiv Nanda, Srinivas R. Kadaba y Richard P. Ejzak, otorgada en agosto 24, 1997, la descripción de la cual aquí se incorpora por referencia. Los tipos de canal también se pre-seleccionan durante el diseño del sistema 25 para permitir la transmisión de un número integral de cuadros RLP en cada bloque de intercalado. El número efectivo de bits por símbolo para todos los símbolos asociados con un bloque de intercalado debe relacionarse en una forma de enteros simple tal como 1 2/3, 2 1/2, y 3 1/3 bits/símbolo (que corresponden a 5/6 de los números 2, 3, y 4, respectivamente) , que, si hay 260 símbolos por bloque de intercalado, permitirá transmisión de 432, 648, y 864 bits, respectivamente. Hay que notar que estos valores de bits/símbolo corresponden a la aplicación de un código convolucional de velocidad 5/6 a 4-DPSK, 8-DPSK, y 16-DPSK, respectivamente, como en el ejemplo previo, ya que las tres modulaciones sin codificación alguna permiten la transmisión de 2, 3, y 4 bits/símbolo, respectivamente. En este ejemplo, esos tres tipos de canal permitirían transmisión de 2, 3, o 4 cuadros RLP de longitud de 216 bits (27 octetos) . Esta invención aplica a cualquier conjunto de tipos de canal que permiten transmisión de un número integral de cuadros RLP en cada bloque de intercalado. La Figura 4 muestra una estructura de ranura de tiempo para una secuencia RLP general, que muestra la relación entre los cuadros RLP, bloques de intercalado y ranuras de tiempo. La unidad de decisión de canal y cuadro RLP 58 coloca un número integral de cuadros RLP de tamaño fijo en cada bloque de intercalado. Hay tres tamaños de bloque de intercalado en la implementación ejemplar de la invención, que pueden transportar 2, 3 o 4 cuadros RLP, correspondientes a las versiones 4-DPSK, 8-DPSK, y 16-DPSK de los tipos de canal, respectivamente. La Figura 4 muestra el tipo de canal 8-DPSK con tres cuadros RLP por bloque de intercalado. Cada bloque de intercalado se intercala y codifica con un código convolucional de velocidad 5/6 para generar los bits en bruto para modulación en los 260 símbolos de datos de capa I en las dos ranuras de tiempo. Los 260 símbolos de datos de capa I en las dos ranuras de tiempo se modulan a cualquiera de 4-DPSK, 8-DPS , o 16-DPSK con un código convolucional de velocidad 5/6 para transportar cualquiera de 2, 3 o 4 cuadros RLP, respectivamente, en donde cada cuadro RLP tiene 27 octetos de largo. Asociado con cada bloque de intercalado está un conjunto de información de control. En este ejemplo, la información de control se mapea sobre símbolos en las dos ranuras de tiempo diferentes de los símbolos de datos de capa I. Los esquemas de intercalado, codificación y modulación empleados para mapear la información de control a los símbolos de control en las ranuras de tiempo, son los mismos para todos los tipos de canal . Aunque la Figura 4 muestra todos los símbolos de control en cada ranura de tiempo reunidos en conjunto al inicio de la ranura de tiempo, los símbolos de control pueden entremezclarse con los símbolos de datos de capa I en cualquier forma que sea apropiada para el diseño de la ranura de tiempo. La Figura 5 muestra varios formatos de cuadros RLP que están de conformidad con la invención. El formato A es el formato de cuadro de enlace de datos standard empleado por todos los protocolos RLP en uso común actual.

Todos los otros ejemplos en esta solicitud también consideran formato A por simplicidad, pero también son aplicables los formatos Bl y B2, en todos los casos. Todas las longitudes de campo en la Figura se dan como ejemplos para propósitos ilustrativos solamente. Usando el formato A con los tipos de canal ejemplares, un bloque de intercalado puede contener cualquiera de 2 , 3 , o 4 cuadros RLP de formato A, cuando se utilizan los tipos de canal con modulación de 4-DPSK, 8-DPSK, y 16-DPSK, respectivamente. hay que notar que cuando se utilizan cuadros RLP de formato A, los bloques de intercalado pueden transportar 46 octetos, 69 octetos, o 92 octetos de datos de usuario RLP, respectivamente. En este tipo de canal de desvanecimiento, la velocidad de error de cuadro RLP se incrementa con el tamaño de los cuadros RLP. Sin embargo, el espacio general de cuadros RLP se incrementa significativamente con un decremento del tamaño de cuadro RLP. Esta compensación depende del diseño del sistema y no siempre es clara de antemano. En el ejemplo de la Figura, al utilizar formatos de cuadro RLP Bl y B2, los bloques de intercalado pueden transportar 50, 75, y 100 octetos de datos de usuario RLP, respectivamente, al utilizar cualquiera de un cuadro RLP de formato Bl, un cuadro RLP de formato B2 o dos cuadros RLP de formato Bl por bloque de intercalado, respectivamente. Si la mejor beneficencia con los formatos Bl y B2 es mayor que la pérdida debido a un incremento en la velocidad de error de cuadro RLP, esta opción puede ser una buena selección. La diferencia entre formato de cuadro RLP A y formatos de cuadro RLP Bl y B2 se encuentra en el uso de campo SE en el cabezal de los cuadros RLP con formato de cuadros RLP A, cada valor del campo SEQ representa todos los datos en el campo de datos de usuario del cuadro. Su valor con respecto a otros cuadros RLP determinan la posición relativa de los datos en la corriente de datos, de manera tal que se asegura un suministro en secuencia confiable de datos. Sin embargo, con el nuevo formato Bl, el valor de campo SEQ en el cabezal del cuadro RLP solo representa los datos en el primero de dos bloques de tamaño igual de datos de usuario dentro del cuadro RLP. Similarmente para el nuevo formato B2, el valor de campo SEQ en el cabezal del cuadro RLP solo representa los datos en el primero de los tres bloques de tamaño igual de datos de usuario dentro del cuadro RLP. Después del primer bloque de datos de usuario en un formato de cuadros RLP Bl o B2, bloques sucesivos de datos de usuario se asocian con valores sucesivos del campo SEQ, módulo 1 más el valor máximo del campo SEQ. Para propósitos de cualquier retransmisión necesaria, los cuadros de control RLP identifican cada estado de bloque de datos independientemente. Cuando se retransmiten bloques de datos de usuario, el transmisor RLP puede formarse para retransmitir ocasionalmente bloques de datos de usuario a los que ya se han acusado recibo, introduciendo una ineficiencia en este método. Esta ineficiencia deberá tomarse en cuenta al realizar una compensación entre los dos métodos. Bajo las circunstancias correctas, sin embargo, hay ganancia significante. Como se explicó previamente, los sistemas celulares actuales se diseñan para lograr una SNR deseada sobre una mayor parte de una celda. Esta SNR típicamente es 17 dB sobre 90% de la celdas. Como resultado, la SNR es mucho mayor que 17 dB sobre una parte significante de una celda y son posibles superiores velocidades de datos . Por lo tanto, la cantidad total procesada puede incrementarse si el transmisor ajusta la velocidad de datos con la SNR recibida. La velocidad de símbolos queda igual, pero la velocidad de datos se cambia al utilizar esquemas de codificación con superior eficiencia y ancho de banda. Como un ejemplo, tres velocidades de datos diferentes pueden emplearse para una versión modificada de IS-136. Estas velocidades de datos pueden lograrse al utilizar esquemas de codificación y modulación que tengan eficiencias de ancho de banda diferentes . Velocidades de datos de 9.6 kb/s, 14.4 kb/s y 19.2 kb/s pueden lograse en un canal de velocidad completa al utilizar un código convolucional de velocidad 5/6, en conjunto con 4-DPSK, 8-DPSK o 16-DPS . La velocidad de error de cuadro y el desempeño de la cantidad total procesada (esquema ejemplar se ilustra a continuación) . La Figura 6 ilustra una gráfica que tiene 4 curvas, con la escala vertical que representa los datos transmitidos en kbits por segundo y la escala horizontal que representa la SNR en dB. Este conjunto de curvas muestra el desempeño de cantidad total procesada de este ejemplo de la invención para desvanecimiento Rayleigh plano con fdT = 0.0012. fd representa una frecuencia Doppler y T representa el tiempo de símbolo. La curva 104 muestra la cantidad total procesada con un tipo de canal basado en 4-DPSK. La curva 106 muestra la cantidad total procesada con un tipo de canal basado en 8-DPSK. La curva 108 muestra la cantidad total procesada con un tipo de canal basado en 16-DPSK. Y finalmente, la curva 110 es el desempeño resultante del esquema de adaptación para este ejemplo. Los umbrales para transitar de un esquema al siguiente se seleccionaron para que fueran de 17 dB y 23 dB con base en las compensaciones de cantidad total procesada y de retardo para este ejemplo. De esta manera, el esquema con el mejor cantidad total procesada se elige para cada SNR y el esquema de adaptación se desempeña consistentemente bien para todas las frecuencias Doppler. La Figura 7 ilustra una gráfica que tiene cuatro curvas con la escala vertical que representa los datos transmitidos en kbits por segundo y la escala horizontal que representa la SNR en dB. Este conjunto de curvas muestra el desempeño de cantidad total procesada para el mismo ejemplo de la invención para el desvanecimiento Rayleigh plano con fdT = 0.0069. Aquí, la curva 112 muestra una cantidad total procesada con un tipo de canal basado en 4-DPSK. La curva 114 muestra la cantidad total procesada con un tipo de canal basado en 8-DPSK. La curva 116 muestra la cantidad total procesada con un tipo de canal basado en 16-DPSK. Y finalmente la curva 118 es el desempeño resultante del esquema de adaptación para este ejemplo. Los umbrales para transitar de un esquema al siguiente, de nuevo se seleccionaron para que fueran 17 dB y 23 dB con base en las mismas compensaciones de cantidad total procesada y de retardo. De nuevo, el esquema con la mejor cantidad total procesada se elige para cada SNR y el esquema de adaptación se desempeña consistentemente bien. Los ejemplos anteriores han descrito un método de control de RLP mediante cuadros de control RLP, pero la invención también es aplicable a otros métodos de comunicar información de control RLP 84, 86, 94, 96 entre los cuatro circuitos 56, 64, 72, 80 asociados con transmisión RLP en el canal de enlace descendente 48 y el canal de enlace ascendente 50. Específicamente, esta invención también aplica a sistemas en donde la información de control RLP se codifica ya sea directa o indirectamente como un ítem de información de control dentro de la o las ranuras de tiempo asociadas con un bloque intercalado en el canal 1, canal 2 o tanto el canal 1 como el canal 2. Un ejemplo de este canal es el canal de control digital IS-136 que utiliza dicha información de control para acusar recibo de recepción exitosa de bloques individuales de datos . En resumen, un sistema y método se proporcionan para cambias adaptativamente los esquemas de modulación de un sistema de comunicaciones que comprende un modulador y codificador de canal adaptativo de transmisor, conectado a través de un canal de comunicaciones a un decodificador y demodulador de canal receptor, en donde los esquemas de codificación y modulación de modulador y codificador de canal adaptativo de transmisor se controlan por una unidad de decisión de canal y cuadro de protocolo de radio enlace. Mientras que la especificación en esta invención se describe en relaciona ciertas implementaciones y modalidades, muchos detalles se establecen con el propósito de ilustración. De esta manera, lo anterior simplemente ilustra los principios de la invención. Por ejemplo, esta invención puede tener otras formas especificas sin apartarse de su espíritu o características esenciales. Las estructuras descritas son ilustrativas y no restrictivas. Para aquellos con destreza en la especialidad, la invención es susceptible a implementaciones o modalidades adicionales y ciertos de los detalles descritos en esta solicitud pueden variarse considerablemente sin apartarse de los principios básicos de la invención. De esta manera se prefiere que aquellos con destreza en la técnica serán capaces de diseñar diversas estructuras que aunque no se describen o ilustran explícitamente aquí, incorporan un principio de la invención y de esta manera están dentro de su espíritu y alcance. 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. Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (1)

REIVINDICACIONES

1.- Un sistema caracterizado porque comprende: un codificador y modulador de canal adaptable o adaptativo; un decodificador y demodulador, de canal conectado al codificador y modulador de canal adaptativo; y una unidad de decisión de canal y cuadro de protocolo de radio enlace conectada al modulador y codificador de canal adaptativo.