Procedimiento de transmisión de una información de programación de un canal suplementario de enlace inverso para una estación móvil en un sistema de comunicación,

caracterizado por: incorporar dicha información de programación del canal suplementario de enlace inverso sobre un canal de control de datos en paquetes de enlace directo; transmitir dicho canal de control de datos en paquetes de enlace directo y un canal de datos en paquetes de enlace directo durante una transmisión a ráfagas a dicha estación móvil.

Campo

La presente invención se refiere, en general, a comunicaciones de datos, y de manera más específica a unaarquitectura novedosa y mejorada de enlace inverso para un sistema de comunicaciones sin hilos.

Antecedentes

Los sistemas de comunicaciones sin hilos están ampliamente desplegados para proporcionar varios tipos decomunicaciones incluyendo servicios de voz y de datos en paquetes. Estos sistemas se pueden basar en el accesomúltiple por división del código (CDMA), en el acceso múltiple por división en el tiempo (TDMA) o en algunas otrastécnicas de modulación. Los sistemas CDMA pueden proporcionar ciertas ventajas sobre otros tipos de sistemas,incluyendo una capacidad aumentada del sistema.

En un sistema de comunicaciones sin hilos, un usuario con un terminal remoto (por ejemplo, un teléfono celular) se comunica con otro usuario a través de las transmisiones sobre los enlaces directo e inverso a través de una o más estaciones base. El enlace directo (es decir, el enlace descendente) se refiere a la transmisión desde la estaciónbase hasta el terminal del usuario, y el enlace inverso (es decir, el enlace ascendente) se refiere a la transmisióndesde el terminal del usuario a la estación base. A los enlaces directo e inverso se les asigna típicamente diferentesfrecuencias, un procedimiento denominado multiplexación por división en frecuencia (FDM).

Las características de la transmisión de datos de paquete sobre los enlaces directo e inverso son de manera típica,muy diferentes. En el enlace directo, la estación base conoce por lo general si tiene o no datos para transmitir, la cantidad de datos y la identidad de los terminales remotos destinatarios. Se puede proporcionar además a laestación base la "eficiencia" conseguida por cada terminal remoto destinatario, que se puede cuantificar como lacantidad de potencia de transmisión necesaria por bit. En base a la información conocida, la estación base puedeser capaz de programar de manera eficiente transmisiones de datos a los terminales remotos a las horas y a lasvelocidades de datos seleccionadas para conseguir el funcionamiento deseado.

En el enlace inverso, la estación base de manera típica no sabe a priori qué terminales remotos tienen datos depaquete para su transmisión, o cuántos tienen. La estación base de manera típica está al tanto de cada eficiencia de los terminales remotos recibidos, lo que se puede cuantificar por medio de la relación energía por bit respecto al ruido más interferencia totales, Ec/(N0+I0), necesaria en la estación base para recibir de manera correcta una transmisión de datos. La estación base puede asignar entonces recursos a los terminales remotos siempre que sesolicite y según estén disponibles.

Debido a la incertidumbre en las demandas del usuario, el uso en el enlace inverso puede fluctuar en gran medida.Si muchos terminales remotos transmiten al mismo tiempo, se general una alta interferencia en la estación base. Senecesitaría aumentar la potencia de transmisión desde los terminales remotos para mantener la relación objetivo Ec/ (N0 + I0), lo que daría como resultado niveles más altos de interferencia. Si adicionalmente se aumenta la potenciade transmisión de esta manera, puede darse como resultado en último caso un "oscurecimiento" y puede que no sereciba de manera apropiada las transmisiones de todos o de un gran porcentaje de los terminales remotos. Esto esdebido a que el terminal remoto no es capaz de transmitir a una potencia suficiente para cerrar el enlace con laestación base.

En un sistema CDMA, la carga de canal en el enlace inverso se caracteriza a menudo por lo que se conoce como el"umbral sobre la temperatura". El umbral sobre la temperatura es la relación de la potencia total recibida en elreceptor de la estación base respecto de la potencia del ruido térmico. En base a cálculos de capacidad teóricospara un enlace inverso CDMA, existe una curva teórica que muestra el incremento del umbral sobre la temperatura con la carga. Se hace referencia a menudo a la carga a la que el umbral sobre la temperatura es infinito a la que sehace referencia como el "polo". Una carga que tenga un umbral sobre la temperatura de 3 dB corresponde a una carga del 50%, o a la mitad del número de usuarios que se pueden soportar cuando se está en el polo. A medida que aumenta el número de usuarios y a medida que aumentan las velocidades de los usuarios, la carga comienza aser mayor. De manera correspondiente, a medida que la carga aumenta, aumenta la cantidad de potencia que debetransmitir un terminal remoto. El umbral sobre la temperatura y la carga de canal son descritos con mayor detalle por

A. J. Viterbi, en "CDMA: Principios de Comunicaciones de Espectro Expandido", Serie Addison-Wesley WirelessCommunications, mayo de 1995, ISBN: 0201633744.

La referencia de Viterbi proporciona las ecuaciones clásicas que muestran la relación entre el umbral sobre latemperatura, el número de usuarios y las velocidades de datos de los usuarios. Las ecuaciones también muestranque existe una capacidad mayor (en bits / segundo) si unos pocos usuarios transmiten a una alta velocidad que si ungran número de usuarios transmiten a una velocidad más alta. Esto es debido a la interferencia entre usuariostransmisores.

En un sistema CDMA típico, las velocidades de datos de muchos usuarios están continuamente cambiando. Porejemplo, en un sistema IS-95 o en un sistema cdma2000, un usuario de voz típicamente transmite a una de cuatrovelocidades, correspondientes a la actividad de voz en el terminal remoto, como se describe en las Patentes de losEstados Unidos números 5.657.420 y 5.778.338, ambas tituladas "VOCODER DE VELOCIDAD VARIABLE" y en laPatente de los Estados Unidos número 5.742.734 titulada "SELECCIÓN DE LA VELOCIDAD DE CODIFICACIÓN EN UN VOCODER DE VELOCIDAD VARIABLE". De manera similar, muchos usuarios de datos están continuamente variando sus velocidades de datos. Todo esto crea una considerable cantidad de variación en la cantidad de datos que se están transmitiendo de manera simultánea, y de esta forma una variación considerable enel umbral sobre la temperatura.

Como se puede apreciar de lo anterior, existe una necesidad en la técnica de una estructura de canal de enlaceinverso capaz de conseguir un alto rendimiento para la transmisión de datos de paquete, y que tiene en consideración las características de la transmisión de datos de los enlaces inversos.

El documento WO 00/74275 se refiere a un procedimiento para implementar transferencias cuando una estaciónmóvil se desplaza desde una célula de un sistema de comunicación móvil asincrónico a una célula de un sistema decomunicación móvil sincrónico. Un generador de canal de control dedicado en una estación base procesa los mensajes de control recibidos en una canal de control dedicado directo y los envía a una estación móvil. Losmensajes están relacionados con un control de servicio de datos en paquetes, es decir, asignando o liberando loscanales suplementarios.

El documento WO 01/58504, que se publicó después de la fecha de prioridad de la presente solicitud, se refiere a unsistema CDMA-2000 que incluye un canal suplementario para la comunicación de datos de paquetes entre unaestación móvil y un sistema de estación base. El sistema de estación base asigna un canal suplementariointercambiando mensajes de señalización sobre un canal fundamental o un canal de control dedicado.

El documento EP 1 059 736 se refiere a un sistema de comunicaciones inalámbrico en el que una estación basetransmite señales de control de potencia a un móvil usando un canal de enlace directo que se desacopla de todaslas otras señales transmitidas desde esa estación base a ese móvil.

Sumario

De acuerdo con la invención, se proporcionan: procedimientos para transmitir información de programación decanales suplementarios de enlace inverso de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 7; procedimiento para laprogramación de transmisión de acuerdo con las reivindicaciones 3 y 9; aparatos para transmitir información deprogramación de canales suplementarios de enlace inverso de acuerdo con las reivindicaciones 4 y 10; y aparatospara programar transmisiones de acuerdo con las reivindicaciones 6 y 12.

Los aspectos de la invención proporcionan mecanismos para facilitar la transmisión de datos eficiente y fiable. En unaspecto, se proporcionan mecanismos para asignar recursos rápidamente (por ejemplo, canales suplementarios)cuando sea necesario,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de transmisión de una información de programación de un canal suplementario de enlace inversopara una estación móvil en un sistema de comunicación, caracterizado por:

incorporar dicha información de programación del canal suplementario de enlace inverso sobre un canal de controlde datos en paquetes de enlace directo;

transmitir dicho canal de control de datos en paquetes de enlace directo y un canal de datos en paquetes de enlacedirecto durante una transmisión a ráfagas a dicha estación móvil.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, que también comprende:

recibir dicha información de programación del canal suplementario de enlace inverso en dicha transmisión de dichocanal de control de datos en paquetes de enlace directo;

programar la transmisión de dicho canal suplementario de enlace inverso basado en dicha información de programación recibida.

3. Procedimiento para programar la transmisión en un canal suplementario desde una estación móvil, caracterizado por:

recibir una información de programación de un canal suplementario de enlace inverso en una transmisión de uncanal de control de datos en paquetes de enlace directo desde una estación base;

programar la transmisión de dicho canal suplementario de enlace inverso basada en dicha información de programación recibida.

4. Aparato para transmitir una información de programación de un canal suplementario de enlace inverso para unaestación móvil en un sistema de comunicación, caracterizado por:

medios para incorporar dicha información de programación de un canal suplementario de enlace inverso en un canalde control de datos en paquetes de enlace directo;

un transmisor para transmitir dicho canal de control de datos en paquetes de enlace directo y un canal de datos enpaquetes de enlace directo durante una transmisión a ráfagas común a dicha estación móvil.

5. Aparato según la reivindicación 4, que también comprende:

un receptor para recibir dicha información de programación del canal suplementario de enlace inverso en dichatransmisión de dicho canal de control de datos en paquetes de enlace directo;

medios para programar la transmisión de dicho canal suplementario de enlace inverso basados en dicha informaciónde programación recibida.

6. Aparato para programar la transmisión en un canal suplementario desde una estación móvil, caracterizado por:

un receptor que recibe una información de programación de un canal suplementario de enlace inverso sobre una transmisión de un canal de control de datos en paquetes de enlace directo desde una estación base;

medios para programar la transmisión de dicho canal suplementario de enlace inverso basado en dicha informaciónde programación recibida.

7. Procedimiento de transmisión de una información de programación de un canal suplementario de enlace inversopara una estación móvil en un sistema de comunicación, caracterizado por:

transmitir un canal de alta velocidad de enlace directo y un canal de baja velocidad de enlace directo a dicha estación móvil durante una ráfaga común de transmisión;

transmitir dicha información de programación del canal suplementario de enlace inverso en dicho canal de bajavelocidad.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, que también comprende: recibir dicho canal de baja velocidad y dicho canal de alta velocidad; programar la transmisión en dicho canal suplementario de enlace inverso basada en los datos recibidos en dicho

canal de baja velocidad.

9. Procedimiento para programar la transmisión de un canal suplementario de enlace inverso para una estaciónmóvil en un sistema de comunicación, caracterizado por:

recibir un canal de baja velocidad y un canal de alta velocidad desde una estación base;

programar la transmisión en dicho canal suplementario de enlace inverso basado en los datos recibidos en dichocanal de baja velocidad.

10. Aparato para la transmisión de información de programación de un canal suplementario de enlace inverso parauna estación móvil en un sistema de comunicación, caracterizado por:

un transmisor para transmitir un canal de alta velocidad de enlace directo y un canal de baja velocidad de enlacedirecto a dicha estación móvil durante una ráfaga común de transmisión, en el que dicha información de 5 programación del canal suplementario de enlace inverso se transmite en dicho canal de baja velocidad.

11. Aparato según la reivindicación 10, que también comprende: un receptor para recibir dicho canal de baja velocidad y dicho canal de alta velocidad; medios para programar la transmisión en dicho canal suplementario de enlace inverso basado en los datos recibidos

en dicho canal de baja velocidad.

12. Aparato para programar la transmisión de un canal suplementario de enlace inverso para una estación móvil en un sistema de comunicación, caracterizado por: un receptor para recibir un canal de baja velocidad y un canal de alta velocidad desde una estación base; medios para programar la transmisión en dicho canal suplementario de enlace inverso basado en los datos recibidos

en dicho canal de baja velocidad.