Un dispositivo que transmite información de señales en un sistema de comunicaciones celular,

que tiene una pluralidad de recursos de transmisión ascendente compartidos divididos en conjuntos de recursos de transmisión incompatibles; el dispositivo comprende:

medios para asignar un recurso de transmisión de enlace ascendente a una unidad de suscriptor para comunicación inalámbrica mediante un mensaje de asignación;

medios para recibir un recurso de transmisión de enlace ascendente desde una unidad de suscriptor para comunicación inalámbrica;

medios para derivar un identificador de código de enlace ascendente asociado con la transmisión de enlace ascendente o el mensaje de asignación;

medios para asignar al menos una secuencia de código de enlace descendente asociada con el identificador de código de enlace ascendente derivado; y

medios para transmitir una transmisión de enlace descendente comprendiendo al menos una secuencia de código de enlace descendente hacia la unidad de suscriptor para comunicación inalámbrica

Asignación de recursos en un sistema de comunicaciones móvil de enlace ascendente mejorado.

Campo de invención

La presente invención hace referencia a las señales en un sistema de comunicaciones celular y en particular, pero no exclusivamente, en las señales de reconocimiento en un sistema de comunicaciones celular basado en el proyecto de colaboración de tercera generación 3GPP (3^rd Generation Partnership Project -3GPP-).

Antecedentes de la invención

En la actualidad están apareciendo sistemas de comunicación celular de tercera generación para mejorar aún más los servicios proporcionados a los usuarios. Los sistemas de comunicación de tercera generación más adoptados son los que se basan en tecnologías de acceso múltiple por división de códigos (CDMA, por sus siglas en inglés) y duplexación por división de frecuencia (FDD) o duplexación por división de tiempo (TDD). En los sistemas CDMA, la separación de usuarios se obtiene mediante la asignación de diferentes códigos "spreading" (ensanchamiento) y/o "scrambling" (aleatorización) a los diferentes usuarios en la misma frecuencia portadora y en los mismos intervalos de tiempo. En los sistemas TDMA la separación de usuarios se consigue mediante la asignación de distintas ranuras de tiempo a cada usuario. Además de los sistemas TDMA, los TTD mantienen la misma frecuencia portadora que se utiliza para las transmisiones de enlace ascendente y descendente. Un ejemplo de un sistema de comunicaciones que utiliza dicho principio es el Sistema Universal de Telecomunicaciones móviles (UMTS). Se pueden encontrar más descripciones de CDMA y, específicamente de Wideband CDMA (WCDMA) en "WCDMA for UMTS", Harri Holma (editor), Antti Toskala (editor), Wiley & Sons, 2001, ISBN 0471486876.

Para poder ofrecer servicios de comunicación mejorados, los sistemas de comunicación celular de tercera generación están diseñados para admitir diferentes servicios, incluyendo la comunicación en paquete de datos. De la misma manera, los sistemas de comunicación de segunda generación actuales, como el Sistema Global para las Comunicaciones Móviles (GSM, pos sus siglas en inglés) han sido mejorados para admitir un gran número de servicios. Una de estas mejoras es el Servicio General de Paquetes vía Radio (GPRS), un sistema desarrollado para permitir la comunicación en paquete de datos en un sistema de comunicaciones GPS. La comunicación en paquete de datos es particularmente apropiada para los servicios de datos que tienen una exigencia de comunicación muy variable, como por ejemplo los servicios de acceso a Internet.

Para los servicios de comunicación móvil celular en donde el tráfico y los servicios tienen una transmisión de datos inconstante, lo eficiente es compartir de manera dinámica los recursos de radio entre los usuarios según sus necesidades en ese momento en particular. Esto es lo contrario a lo que sucede en los servicios con transmisión de datos constante, en los que las recursos de radio apropiados para el servicio de transmisión de datos pueden asignarse a largo plazo, como para lo que dure la llamada.

En el sistema estándar UMTS TTD actual, recursos compartidos de radio de enlace ascendente, pueden estar asignados (planificados) dinámicamente por un planificador de la gestión de recursos (scheduler) desde el Controlador de Red de Radio (RNC). Sin embargo, para funcionar de manera eficiente, el planificador (scheduler) necesita conocer el volumen de datos de enlace ascendente que espera la transmisión ascendente en el móvil del usuario. Esto le permite al planificador gestionar, y por ende asignar, los recursos a los usuarios que más los necesiten. Evita, particularmente, que dicho recurso se desperdicie al ser asignado a estaciones móviles que no tienen datos para enviar.

Últimamente, se han realizado grandes esfuerzos para mejorar el rendimiento ascendente específicamente para los sistemas 3GPP. Una manera de conseguirlo es eliminar la entidad de programación de la RNC y colocarla en las estaciones base inalámbricas que se comunican con las unidades del suscriptor para comunicación inalámbrica, para que así se reduzcan las latencias de transmisión y retransmisión. Como resultado, se puede obtener una programación más rápida y eficiente. Esto, a su vez, aumenta el rendimiento percibido por el usuario final. Si se aplica este método, el planificador ubicado en la estación base (y no en la RNC) administra los recursos de enlace ascendente que se otorgan. La rápida respuesta de programación a las necesidades de tráfico y condiciones de canal del usuario son condiciones deseables para mejorar la eficiencia de la programación y de las demoras de transmisión, en las unidades individuales del suscriptor para comunicación inalámbrica.

Específicamente, para obtener una comunicación eficiente de bits de datos mediante la interfaz aire, se utiliza la retransmisión de aquellos paquetes de datos que no se hayan recibido exitosamente; esta retransmisión de datos es común en la mayoría de los servicios de paquetes de datos 3GPP. Los, así llamados, esquemas híbridos también pueden utilizarse cuando se acumulan señales de retransmisión con señales de transmisiones previas de los mismos datos en el receptor, antes de decodificarlas, para poder mejorar repetidamente las probabilidades de una decodificación correcta de los datos. Se utilizan mayormente los esquemas de retransmisión híbridos y rápidos debido a que la eficiencia óptima del enlace (en términos de la energía requerida por bit transmitido sin error luego de la retransmisión) se alcanza cuando la probabilidad de error por transmisión primera es relativamente alta (por ejemplo del 10% al 50%). Sin embargo, la demora de transmisión por interfaz aire asociada con una retransmisión es muy alta, ya que incluye la demora del proceso de retroalimentación del reconocimiento (ejemplo, la demora generada por la espera de un posible reconocimiento antes de la decisión de retransmitir) y la demora de la programación de un paquete de datos para retransmitir.

Con respecto a los accesos múltiples de enlace ascendente, las capas físicas de los dos FDD y TDD, utilizan códigos de ensanchamiento (uno o más de los juegos de los así llamados códigos de canalización) seguido de una operación de chip de aleatorización. Para el enlace ascendente FDD, a cada usuario se la asigna una secuencia específica para la operación de aleatorización, que, junto al ensanchamiento del código de canalización permite la separación de las señales del usuario individual en el receptor de la estación base. En cambio, para TDD todos los usuarios dentro de una célula dada utilizan el mismo código de aleatorización. Los usuarios en TDD que utilizan la misma ranura de tiempo, son separados principalmente por tener distintos códigos físicos de canalización.

La consecuencia de esta diferencia en la asignación de código de aleatorización en el enlace ascendente entre los modos FDD y TDD es que el recurso de números finitos de códigos de canalización debe compartirse entre los usuarios que pertenecen a la misma célula TDD; mientras que en FDD los usuarios dentro de la misma célula pueden utilizar los mismos códigos de cancelación sujetos a algunas restricciones en el número de códigos usados y en sus factores de ensanchamiento.

En el contexto de los sistemas de enlace ascendente mejorados de los 3GPP, la programación de las transmisiones ascendentes de los usuarios se lleva a cabo en la estación base. Se admite una programación de retransmisión de latencia baja en la que la estación base envía a la unidad del suscriptor para comunicación inalámbrica, un indicador de reconocimiento rápido perteneciente a un bloque específico de bits transmitidos. Si la transmisión del bloque de datos fue recibida con error, la estación base coloca el indicador en "NACK" (Negative Acknowledgment: Reconocimiento negativo) y al recibir el indicador de transmisión la unidad del suscriptor para comunicación inalámbrica sabe que los datos serán retransmitidos. Si la transmisión del bloque de datos fue recibida sin errores, la estación base coloca el indicador en "ACK" (Acknowledgment: Reconocimiento) y luego de ser recibido, la unidad del suscriptor para comunicación inalámbrica sabe que los datos enviados se recibieron correctamente y puede seleccionar datos nuevos para transmitir en cualquier asignación futura de programación que realice la estación base.

El canal utilizado para enviar las indicaciones ACK/NACK desde la estación base hasta la unidad del suscriptor para comunicación inalámbrica se denomina E-HICH (Enhanced Uplink...

1. Un dispositivo que transmite información de señales en un sistema de comunicaciones celular, que tiene una pluralidad de recursos de transmisión ascendente compartidos divididos en conjuntos de recursos de transmisión incompatibles; el dispositivo comprende:

2. Dispositivo reivindicado en la reivindicación 1 además caracterizado por contar con medios para asociar una señal de reconocimiento con una transmisión de enlace ascendente utilizando un identificador de código de enlace ascendente, de manera tal que los medios para transmitir transmitan una transmisión de enlace descendente a la unidad de suscriptor para comunicación inalámbrica con la señal de reconocimiento.

3. El dispositivo reivindicado en las reivindicaciones 1 ó 2 en donde los medios para recibir comprenden la recepción de una transmisión de enlace ascendente previamente programada por el dispositivo, de manera tal que el dispositivo derive un identificador de recurso de código de enlace ascendente asociado con la transmisión de enlace ascendente programada.

4. El dispositivo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios para asignar al menos una secuencia de código de enlace descendente asociada con el identificador de recurso de código de enlace ascendente derivado asigna y reasigna dinámicamente la secuencia de código de enlace descendente que debe ser al menos una, durante un corto periodo de tiempo.

5. El dispositivo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde códigos múltiples se enlazan para otorgar la asignación para admitir varios canales de asignación de recursos.

6. El dispositivo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 2 a 5, en donde múltiples señales de reconocimiento están multiplexadas por división de tiempo o en códigos sobre una única unidad de transmisión mínima para duplexación por división de frecuencia (TDD) por acceso múltiple por división de códigos (CDMA).

7. El dispositivo reivindicado en la reivindicación 6 en donde la unidad única de transmisión mínima es una secuencia de código que emplea un factor de ensanchamiento "16" ó "32" en una ranura de tiempo.

8. El dispositivo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios para derivar un identificador de recurso de código de enlace ascendente derivan un código de canalización de enlace ascendente que ha sido asignado de manera dinámica a la unidad de suscriptor para comunicación inalámbrica.

9. El dispositivo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los medios para asignar al menos una secuencia de código de enlace ascendente para portar información asociada con el identificador de recurso de código de enlace ascendente derivado comprenden la asociación de una etiqueta objetivamente con cada uno de los usuarios que transmiten activamente.

10. El dispositivo reivindicado en la reivindicación 9, en el que la asociación de una etiqueta con objetivamente cada uno de los usuarios que transmiten se lleva a cabo en un solo intervalo de tiempo de transmisión (TTI).

11. El dispositivo reivindicado en la reivindicación 9 o 10, en donde la etiqueta identifica una unidad de recurso entre una pluralidad de unidades que abarcan porciones tanto de enlace ascendente como descendente de una trama de comunicación.

12. El dispositivo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9 a 11, en donde la transmisión de código descendente utiliza uno de los conjuntos de secuencias de código "240" para la operación TD-CDMA.

13. El dispositivo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 9 a 12, en donde la secuencia de código utilizada para la transmisión de enlace descendente se construye utilizando al menos un proceso de ensanchamiento serializado de dos etapas.

14. El dispositivo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la transmisión de código ascendente es una transmisión de enlace ascendente de división por frecuencia que admite un único conjunto de recursos compartidos de enlace ascendente.

15. El dispositivo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la transmisión de código ascendente es una transmisión de código ascendente mejorada dentro de un sistema de división por tiempo.

16. El dispositivo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el sistema de comunicaciones celular es un sistema 3GPP (proyecto de colaboración de tercera generación).

17. El dispositivo reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el dispositivo es una estación base.

18. Una unidad de suscriptor para comunicación inalámbrica que recibe información de señales en un sistema de comunicaciones celular que admite una pluralidad de recursos de transmisión de enlace ascendente compartido que se dividen en conjuntos de recursos de transmisión no compatibles, la unidad de suscriptor para comunicación inalámbrica comprende:

19. Una unidad de suscriptor para comunicación inalámbrica reivindicada en la reivindicación 18 además caracterizada porque la secuencia de código de enlace descendente, que debe ser al menos una, asocia una señal de reconocimiento con una transmisión de enlace ascendente utilizando el identificador de recurso de código de enlace ascendente.

20. Un método para transmitir información de señales en un sistema de comunicaciones celular que admite una pluralidad de recursos de transmisión de enlace ascendente compartidos que se dividen en conjuntos de recursos de transmisión incompatibles; el método comprende los pasos de:

21. Un método para transmitir información de señales en un sistema de comunicaciones celular como se reivindica en la reivindicación 20 además caracterizado porque la secuencia de código de enlace descendente, que debe ser al menos una, asocia una señal de reconocimiento con una transmisión de enlace ascendente utilizando el identificador de recurso de código de enlace ascendente.

22. Un método para recibir información de señales en un sistema de comunicaciones celular que admite una pluralidad de recursos de transmisión de enlace ascendente compartidos que se dividen en conjuntos de recursos de transmisión incompatibles; el método comprende los pasos de:

23. Un método para recibir información de señales en un sistema de comunicaciones celular como se reivindica en la reivindicación 22 además caracterizado porque la secuencia de código de enlace descendente, que debe ser al menos una, asocia una señal de reconocimiento con una transmisión de enlace ascendente, utilizando el identificador de recurso de código de enlace ascendente.

24. Un método para transmitir información de señales en un sistema de comunicaciones celular que admite una pluralidad de recursos de transmisión de enlace ascendente compartidos que se dividen en conjuntos de recursos de transmisión incompatibles y adaptado para admitir una transmisión de enlace descendente desde una unidad de suscriptor para comunicación inalámbrica, en la que la transmisión de enlace descendente comprende al menos una secuencia de código de enlace descendente, asociada con un identificador de recurso de código de enlace ascendente derivado, relacionado con una transmisión de enlace ascendente previa o con un mensaje de asignación anterior.

25. Un sistema de comunicaciones celular como se reivindica en la reivindicación 24 además caracterizado porque la secuencia de código de enlace descendente, que debe ser al menos una, asocia una señal de reconocimiento con una transmisión de enlace ascendente utilizando el identificador de recurso de código de enlace ascendente.

26. Un sistema de comunicaciones celular como se reivindica en la reivindicación 24 ó 25, en donde la transmisión de enlace ascendente es una transmisión de enlace ascendente TD-CDMA mejorada.

27. Un sistema de comunicaciones celular como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes de 24 a 26 en donde el sistema de comunicaciones celular es un sistema 3GPP (proyecto de colaboración de tercera generación).

28. Un sistema de comunicaciones celular como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones precedentes de la 24 a la 27 en donde la transmisión de enlace ascendente es una transmisión de enlace ascendente dividida en frecuencia que admite un único conjunto de recursos de enlace ascendente compartidos.

29. Un protocolo de comunicación inalámbrica que admita una transmisión de enlace descendente desde una estación base hacia una unidad de suscriptor para comunicación inalámbrica en un sistema de comunicaciones celular, en donde una pluralidad de recursos de transmisión de enlace ascendente compartidos se dividen en conjuntos de recursos de transmisión incompatibles; en el que una transmisión de enlace descendente comprende al menos una secuencia de código de enlace descendente con un identificador de recurso de código de enlace ascendente derivado, relacionado con una transmisión de enlace ascendente previa o con un mensaje de asignación anterior.

30. Un protocolo de comunicación inalámbrica como se reivindica en la reivindicación 29 además caracterizado porque la secuencia de código de enlace descendente, que debe ser al menos una, asocia una señal de reconocimiento con una transmisión de enlace ascendente utilizando el identificador de recurso de código de enlace ascendente.