Un método para codificar en una red de comunicación inalámbrica (10),

comprendiendo el método:

insertar en una pluralidad de cuadros un número variable de bits de datos de una señal de entrada;

codificar el número variable de bits de datos de cada uno de la pluralidad de cuadros, para incluir un código de corrección de errores;

modular los bits de datos codificados utilizando un código de ensanchamiento para producir una señal codificada modulada (16, 17) que comprende una pluralidad de símbolos codificados en cada uno de la pluralidad de cuadros; y

transmitir la señal codificada modulada (16, 17) por un enlace de comunicación inalámbrica, en el que el método está caracterizado porque

cada uno de la pluralidad de cuadros tiene una longitud predeterminada;

una velocidad de transmisión del código de corrección de errores se selecciona de manera que varios de la pluralidad de símbolos codificados, en cada uno de la pluralidad de cuadros, permanece constante; y

en el que dicha señal codificada modulada (16, 17) se transmite sin cambiar un nivel eficaz de potencia transmitida

Codificación de velocidad variable para enlaces hacia delante.

Campo técnico de la invención

Esta invención se refiere generalmente a sistemas de comunicación inalámbrica, y más particularmente a una técnica para proporcionar conexiones de velocidad variable de transmisión de datos por canales de radio codificados digitalmente.

Antecedentes de la invención

La primera generación de dispositivos personales de comunicación inalámbrica, tales como los radioteléfonos celulares, funcionaban atribuyendo a cada usuario distintas radiofrecuencias portadoras individuales. Por ejemplo, en un teléfono móvil de tipo de servicio de telefonía móvil avanzada (AMPS), se atribuyen dos canales de ancho de banda de 30 kilohercios (kHz) para soportar una comunicación completa de audio dúplex entre cada unidad de abonado y una estación base. Las señales dentro de cada uno de tales canales son moduladas utilizando técnicas analógicas tales como modulación de frecuencia (FM).

Los sistemas de generación posteriores hacen uso de técnicas de modulación digital para permitir que múltiples usuarios accedan al mismo espectro de frecuencias al mismo tiempo. Estas técnicas aumentan ostensiblemente la capacidad del sistema para un ancho de banda de radio disponible dado. La técnica que ha surgido como la más popular dentro de los Estados Unidos es un tipo de acceso múltiple por división de código (CDMA). Con la CDMA, cada señal de tráfico es codificada primero con la secuencia de códigos seudoaleatorios (PN) en el transmisor. Los receptores incluyen el equipo para realizar una función de descodificación PN, de tal modo que las señales codificadas con secuencias de códigos PN diferentes o con fases de códigos diferentes se pueden separar entre sí. Puesto que los códigos PN, en sí y por sí mismos, no proporcionan una separación perfecta de los canales, ciertos sistemas tienen una capa adicional de codificación, denominada "códigos ortogonales", para reducir la interferencia entre los canales.

A fin de que las propiedades de los códigos PN y ortogonales funcionen apropiadamente en un receptor, se deben tener en cuenta ciertas consideraciones de diseño distintas. Para señales que se desplazan en una dirección de enlaces hacia atrás, es decir, desde una unidad móvil de vuelta a una estación base central, se deben controlar cuidadosamente los niveles de potencia. En particular, las propiedades ortogonales de los códigos están optimizadas para la situación en la que las señales individuales llegan al receptor aproximadamente con el mismo nivel de potencia. En caso contrario, aumenta la interferencia entre los canales.

La dirección de enlaces hacia delante presenta un problema diferente. En particular, una señal que se desplaza desde la estación base hasta una unidad de abonado puede interferir con otra señal de modo impredecible como consecuencia del denominado problema cerca-lejos. Por ejemplo, las unidades móviles lejanas requieren potencia relativamente alta para ser detectadas apropiadamente, mientras que las unidades móviles cercanas requieren menor potencia. Las señales más intensas pueden interferir con el funcionamiento apropiado de las unidades móviles situadas más próximas a la estación base, que funcionan típicamente con menores niveles de potencia. Desafortunadamente, este comportamiento depende del entorno específico de funcionamiento del sistema de comunicaciones móviles, incluyendo la topología del territorio circundante, la yuxtaposición de las unidades de abonado entre sí, y de otros factores.

En el pasado, ha sido posible establecer individualmente los niveles de potencia para optimizar cada canal de enlace hacia delante de manera que se minimizaba la interferencia. En particular, se ha sugerido que cada nivel de potencia puede ser ajustado para efectuar un nivel óptimo de potencia, recibida en la unidad de abonado, que tiende a minimizar la interferencia.

Además, se pueden usar algoritmos de codificación tales como algoritmos de tipo de corrección de errores hacia delante (FEC) que utilizan códigos convolucionales, Reed-Solomon, y de otros tipos, para aumentar la relación señal-ruido eficaz en el receptor. Mientras que tales códigos proporcionan un comportamiento mejorado desde el punto de vista de menores velocidades de transmisión de errores de bit en entornos ruidosos, no mejoran por sí mismos las dificultades asociadas con la interferencia en el mismo canal.

El documento EP-A-0 827 312 describe la generación de paquetes de datos de longitud variable, por lo que un cambio de la longitud se comunica por un canal de datos de control. Además, el documento insinúa solamente una mejora de la protección de datos, en los casos en los que se deteriora la calidad de la recepción. Aunque se sugiere que los paquetes de datos pueden tener una longitud predeterminada, se indica que es deseable, a menudo, ser capaz de cambiar la longitud. El documento WO99/39472 describe un sistema de comunicación capaz de adaptarse a un entorno espectral desconocido o variable en un canal entre dos unidades de comunicación. El sistema puede proporcionar una señal óptima de transmisión para conseguir un objetivo predeterminado de comportamiento, tal como proporcionar una velocidad máxima de transmisión de datos basándose en una velocidad dada de transmisión de errores de bits, con relación al entorno espectral del canal. El documento WO00/52831 describe un mecanismo de compromiso entre el tamaño de los segmentos de datos y el tamaño de los bloques de protección de datos.

Sumario de la invención

La presente invención proporciona un grado adicional de libertad al permitir que las velocidades de transmisión de datos de los canales de tráfico individuales sean adaptadas a las condiciones específicas del canal. En particular, una velocidad de codificación de corrección de errores hacia delante (FEC) puede ser adaptada a canales individuales. Al mismo tiempo, se mantiene un número fijo de símbolos FEC por cuadro transmitido, independiente de las velocidades de codificación FEC y de los niveles de potencia. Esto permite que una velocidad de transmisión FEC diferente o incluso un código FEC diferente sea asignado a cada canal de usuario, dependiendo de las condiciones del canal, sin cambiar los niveles eficaces de potencia transmitida.

Por ejemplo, si el canal está experimentando unas condiciones de propagación relativamente satisfactorias, se puede reducir la velocidad de codificación FEC y se puede aumentar el número de bits de entrada por cuadro FEC sin cambiar los niveles de potencia de transmisión. Puesto que la velocidad total de transmisión de información depende por lo tanto de la relación de la velocidad de transmisión de datos sin procesar entre la velocidad de transmisión de códigos, se obtiene una mayor velocidad de transmisión de información sin producir una interferencia importante con otros canales de usuario.

Por otro lado, si un canal particular está en un entorno de transmisión relativamente malo o marginal, se pueden llevar a cabo otras etapas para reducir la velocidad total de transmisión de información. Específicamente, en lugar de aumentar el nivel de potencia de la transmisión, se puede aumentar la velocidad eficaz de codificación FEC y reducir el número de bits de entrada por cuadro FEC. Por lo tanto, esto permite que el canal sea más robusto sin aumentar el nivel de potencia de transmisión.

En una realización preferente, la velocidad de codificación FEC se cambia enviando periódicamente un mensaje al receptor previsto, que indica la velocidad de codificación a usar en futuras transmisiones sobre cada canal dado. Por ejemplo, en una implementación típica, se puede enviar un mensaje, dirigido a un receptor particular, de la velocidad de transmisión sobre el canal de radiobúsqueda o el canal de sincronización de enlaces hacia delante.

Existen varias ventajas para la presente invención. En un sistema de acceso múltiple por división de código (CDMA), especialmente en entornos en los que existen condiciones de desvanecimiento de multitrayectoria u otras de tipo de canal insuficiente, no se tienen que ajustar los niveles de potencia para optimizar la velocidad de transmisión de información del sistema global.

Breve descripción de los dibujos

Los anteriores y otros objetos, propiedades y ventajas de la invención resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción más particular de realizaciones preferentes de la invención, como se ilustra en los dibujos que se acompañan, en los que caracteres de referencia semejantes hacen...

1. Un método para codificar en una red de comunicación inalámbrica (10), comprendiendo el método:

insertar en una pluralidad de cuadros un número variable de bits de datos de una señal de entrada;

codificar el número variable de bits de datos de cada uno de la pluralidad de cuadros, para incluir un código de corrección de errores;

modular los bits de datos codificados utilizando un código de ensanchamiento para producir una señal codificada modulada (16, 17) que comprende una pluralidad de símbolos codificados en cada uno de la pluralidad de cuadros; y

transmitir la señal codificada modulada (16, 17) por un enlace de comunicación inalámbrica, en el que el método está caracterizado porque

cada uno de la pluralidad de cuadros tiene una longitud predeterminada;

una velocidad de transmisión del código de corrección de errores se selecciona de manera que varios de la pluralidad de símbolos codificados, en cada uno de la pluralidad de cuadros, permanece constante; y

en el que dicha señal codificada modulada (16, 17) se transmite sin cambiar un nivel eficaz de potencia transmitida.

2. El método según la reivindicación 1, en el que el código de corrección de errores se selecciona a partir de un grupo que consiste en códigos convolucionales, códigos Reed-Solomon, códigos de producto y turbo códigos.

3. El método según la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

enviar un mensaje que incluye una indicación de la velocidad de transmisión del código de corrección de errores, utilizada al generar los cuadros codificados.

4. El método según la reivindicación 1, en el que el código de corrección de errores se elige basándose en las condiciones observadas de calidad de los enlaces de un canal de radio.

5. El método según la reivindicación 4, en el que la velocidad de transmisión del código de corrección de errores se selecciona basándose en una velocidad de transmisión de errores de bit.

6. Una unidad de abonado en una red inalámbrica, comprendiendo la unidad de abonado:

un dispositivo de encuadre configurado para recibir un número variable de bits de datos de la carga útil de entrada y para agrupar el número variable de bits en una pluralidad de cuadros;

un codificador de corrección de errores hacia delante (FEC) configurado para codificar el número variable de bits de cada uno de la pluralidad de cuadros utilizando un código de corrección de errores para producir una pluralidad de símbolos codificados;

un modulador configurado para modular la pluralidad de símbolos codificados utilizando un código de ensanchamiento para producir una señal codificada modulada que comprende una pluralidad de símbolos codificados en cada uno de la pluralidad de cuadros; y

un convertidor elevador de radiofrecuencia (RF) configurado para transmitir la señal codificada modulada; caracterizada porque cada uno de la pluralidad de cuadros tiene una longitud predeterminada;

una velocidad de transmisión del código de corrección de errores se selecciona de manera que varios de la pluralidad de símbolos codificados en cada uno de la pluralidad de cuadros permanecen constantes; y

en el que dicha señal codificada modulada (16, 17) se transmite sin cambiar un nivel eficaz de potencia transmitida.

7. La unidad de abonado según la reivindicación 6, en la que el dispositivo de encuadre comprende una pluralidad de circuitos del dispositivo de encuadre, estando configurado cada circuito del dispositivo de encuadre para agrupar el número variable de bits de los datos de la carga útil de entrada en uno respectivo de la pluralidad de cuadros precodificados, dimensionados de modo distinto.

8. La unidad de abonado según la reivindicación 7, en la que uno de la pluralidad de cuadros precodificados, dimensionados de modo distinto, está codificado para producir un número deseado de símbolos codificados.