SISTEMA DE COMUNICACIONES Y MÉTODO PARA TRANSMITIR DATOS ENTRE UN TERMINAL Y RECURSOS DE RED.

Un método en un terminal para transmitir datos entre un terminal (5) y recursos de red (3) en una red de comunicación (1),

en el que el terminal lleva a cabo transmisión de datos basada en contención de al menos una porción de datos a los recursos de red caracterizado porque las etapas de - simultáneamente con la transmisión de la citada porción de datos emitir una petición de planificación de transferencia de datos relativa a la citada porción de datos a los recursos de red (3); - si la porción de datos no está recibida completamente por los recursos de red, recibir un mensaje de planificación desde los recursos de red; y - transmitir la porción de datos a los recursos de red (3) de acuerdo con un plan determinado por el mensaje de planificación

La presente invención se refiere a sistemas de comunicaciones, y, en particular, a redes de 3G (tercera generación) y a evoluciones de tales redes. Antecedentes de la invención

En redes de comunicaciones de radio frequency (RF -Radio Frecuencia) inalámbricas, múltiples usuarios se comunican usando varios canales de radio específicos. La Figura 1 de los dibujos que se acompañan ilustra una parte de una red de comunicaciones de RF 1 que incluye recursos de red 3 que se comunican con terminales de telefonía móvil 5, utilizando una interfaz aérea 7. La interfaz aérea 7 define varios canales de radio para permitir la transferencia de datos entre los recursos de red 3 y los terminales de telefonía móvil 5. Las transmisiones desde los recursos de red 3 al usuario 5 son comunicaciones de 'enlace descendente', mientras que las transmisiones desde los terminales de telefonía móvil 5 a los recursos de red 3 son comunicaciones de 'enlace ascendente'. Se apreciará directamente que el término "recursos de red" pretende abarcar cualquier equipo adecuado en la red de telecomunicaciones de telefonía móvil. Por ejemplo, los recursos de red pueden ser proporcionados por una estación de base, un radio network controller (RNC Controlador de Red de Radio), un servidor de red, o cualquier combinación de estas y otras unidades.

Cuando la red soporta múltiples usuarios, es necesario controlar las transmisiones en los canales de radio para evitar pérdidas de señal y de datos. Las transmisiones de enlace descendente son relativamente fáciles de controlar puesto que los recursos de red 3 tienen todos información relevante relativa a los usuarios que están sirviendo, y así pueden controlar las transmisiones a los propios usuarios. No obstante, las comunicaciones de enlace ascendente son más difíciles de controlar, puesto que un usuario individual no tiene información relativa a otros usuarios que están en comunicación con los recursos de red 3. Es por lo tanto deseable proporcionar una técnica que controle las transmisiones mediante los terminales de telefonía móvil 5.

Un protocolo de Multiple Access Control (MAC -Control de Acceso Múltiple) es tal técnica. Características deseadas de un protocolo de MAC incluyen bajo retardo y alto rendimiento de agregación o capacidad. Los protocolos de MAC considerados previamente pueden dividirse en dos grupos: protocolos libres de conflicto, o 'planificados', y protocolos basados en contención. Los protocolos libres de conflicto aseguran que las transmisiones no se interfieran entre sí. Con los protocolos basados en contención pueden ocurrir colisiones entre transmisiones, y deben definirse principios para resolver tales conflictos.

Los protocolos libres de conflicto implican típicamente alguna señalización antes de que se transmitan los datos para asegurar que la transmisión no entrará en conflicto con otras transmisiones. Aunque la duración de esta fase de señalización puede ser corta, el retardo puede representar grandes fracciones del tiempo de transmisión total, especialmente para la transmisión de pequeñas cantidades de datos. Para grandes cantidades de datos la duración de la fase de señalización es de menor importancia. No obstante, puesto que muchas transmisiones de datos pueden ser cortas, el retardo de señalización puede ser significativo. Un beneficio de los protocolos libres de conflicto es que puede lograrse un uso medio completo. Con esto se alcanza un potencial de capacidad elevado.

El documento EP-A-1037405 describe un protocolo de acceso múltiple en el que los usuarios solicitan la reserva de intervalos de tiempo antes de transmitir datos. Otros ejemplos de tales protocolos libres de conflicto son proporcionados por el documento EP-A-0913970 y NGUYEN T ET AL: "Survey and evaluation of multiple access protocols in multimedia satellite networks", IEEE PROCEEDINGS, 1 de Abril de 1990, páginas 408-413, XP010007682. Aquí, solicitudes de planificación de uno o más paquetes subsiguientes son agrupadas en paquetes transmitidos.

Los protocolos basados en contención por otra parte permiten intentos de transmisión directa, sin señalización previa para asegurar que el medio está libre. Esto lleva a retardos muy bajos. No obstante, el riesgo de colisiones entre intentos de transmisión aumenta a medida que la carga aumenta. Tales colisiones aumentan posibles retardos. Las colisiones también llevan a que los canales de radio estén ocupados en frecuencia por intentos de transmisión fallidos, lo que a su vez provoca pobres rendimientos de agregación.

Para bajas cargas de tráfico los protocolos basados en contención generalmente conducen a menores retardos, mientras que para cargas de tráfico elevadas, los protocolos libres de conflicto son mejores. Recientes desarrollos se dirigen a combinar las propiedades positivas de ambos tipos de esquemas utilizando dos modos, es decir se utiliza transmisión basada en contención en baja carga y se utiliza transmisión planificada para carga alta.

Actualmente se está trabajando para diseñar los conceptos del sistema para una evolución a largo plazo de las redes de WCDMA (wideband code division multiple access -Acceso múltiple por división de código en banda ancha). Este trabajo se conoce también como UTRAN evolucionada, o E-UTRAN. Un fuerte candidato para la interfaz aérea en E-UTRAN es Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA -Acceso Múltiple por División de Frecuencia Ortogonal) para el enlace descendente y FDMA (frequency division multiple access -Acceso Múltiple por División de Frecuencia) con ancho de banda variable para el enlace ascendente. En lo que sigue, se hará referencia a OFDMA y E-UTRAN, pero estas referencias no deben ser interpretadas como limitativas.

El enlace ascendente de E-UTRAN probablemente se basará principalmente en planificación, es decir la red asigna ciertos pedazos a cada usuario para la transmisión de datos de enlace ascendente mediante concesiones de planificación transmitidas en enlace descendente. La red típicamente basa las concesiones emitidas en peticiones de planificación recibidas de los usuarios. Esto significa que se necesita una fase de petición antes de la transmisión de datos de enlace ascendente que crea algún retardo. Aun así, se necesitarán algunos modos de enviar al menos peticiones de planificación sin una petición previa. Compendio de la Presente Invención.

En una realización de la presente invención, al terminal de telefonía móvil se le permite enviar datos en un modo basado en la contención pero simultáneamente envía también una petición de planificación. Si hay una colisión en el canal de datos basado en contención, la petición de planificación probablemente sea recibida y la red puede planificar el terminal de telefonía móvil con un retardo de planificación mínimo. En el caso de que no haya colisión en el canal de datos basado en contención los datos son recibidos en la red con un mínimo retardo.

En un ejemplo, no hay retransmisiones basadas en contención; todas las retransmisiones están bajo control del planificador.

En un ejemplo, la cantidad de recursos asignados a la transmisión basada en contención puede variar con el tiempo dependiendo de la carga del sistema y se reduce típicamente cuando la carga es elevada.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un método para transmitir datos entre un terminal y recursos de red en una red de comunicaciones, en el que un terminal transmite una porción de datos de manera substancialmente simultánea con una petición de transferencia de datos relativa a la porción de datos.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de comunicaciones que comprende un terminal; y recursos de red, en el que el terminal es operable para transmitir de manera substancialmente simultánea una porción de datos y una petición de transferencia de datos para esa porción de datos a los recursos de red.

En una realización de la presente invención, una porción de datos y una petición de transferencia de datos son transmitidas de manera substancialmente simultánea desde un terminal a recursos de red, siendo la petición de transferencia de datos relativa a la porción de datos, si la porción de datos no está recibida completamente por los recursos de red, un mensaje de planificación es transmitido desde los recursos de red al terminal, y la porción de datos es transmitida desde el terminal a los recursos de red de acuerdo con un plan determinado por el mensaje de planificación....

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Un método en un terminal para transmitir datos entre un terminal (5) y recursos de red (3) en una red de comunicación (1), en el que el terminal lleva a cabo transmisión de datos basada en contención de al menos una porción de datos a los recursos de red caracterizado porque las etapas de

- simultáneamente con la transmisión de la citada porción de datos emitir una petición de planificación de transferencia de datos relativa a la citada porción de datos a los recursos de red (3);

- si la porción de datos no está recibida completamente por los recursos de red, recibir un mensaje de planificación desde los recursos de red; y

- transmitir la porción de datos a los recursos de red (3) de acuerdo con un plan determinado por el mensaje de planificación.

2 Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la petición de transferencia de datos incluye una indicación de una cantidad de datos para ser transmitidos desde el terminal (5).

3 Un método de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el mensaje de planificación sirve para conceder acceso a la transmisión hacia el terminal (5) dependiendo de una cantidad de datos recibida por los recursos de red (3), y de la indicación de la cantidad de datos para ser transmitidos en la petición de transferencia de datos.

4 Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la petición de transferencia de datos incluye una indicación de que una cantidad de datos mayor que la porción de datos que va a ser transmitida desde el terminal (5).

5 Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que recursos asignados a la petición de transferencia de datos, y a la transmisión de la porción de datos son predeterminados.

6 Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que recursos asignados a la petición de transferencia de datos, y a la transmisión de la porción de datos están determinados por los recursos de red (3).

7 Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el terminal (5) recibe indicación desde los recursos de red (3) sobre qué porciones de datos que pueden ser transmitidos sin una petición de transferencia de datos.

8 Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la red de comunicaciones (1) es una red inalámbrica.

9 Un método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la red de comunicaciones (1) es una red de radio frecuencia, y el terminal (5) es un terminal de telefonía móvil.

10 Un método en recursos de red (3) para transmitir datos entre un terminal

(5) y recursos de red (3) en una red de comunicación (1), en el que el terminal lleva a cabo transmisión de datos basada en contención de al menos una porción de datos a los recursos de red caracterizado por las etapas de

- recibir una transmisión de una porción de datos y una petición de planificación de transferencia de datos simultáneamente desde el terminal (5), siendo la petición de planificación de transferencia de datos relativa a la porción de datos;

- si la porción de datos no se ha recibido completamente, transmitir un mensaje de planificación al terminal (5); y

- recibir la porción de datos desde el terminal (5) de acuerdo con un plan determinado por el mensaje de planificación.

11 Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la petición de transferencia de datos incluye una indicación de una cantidad de datos para ser transmitidos desde el terminal (5).

12 Un método de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el mensaje de planificación sirve para la concesión de acceso a transmisión al terminal (5) dependiendo de una cantidad de datos recibidos por los recursos de red (3), y de la indicación de la cantidad de datos para ser transmitidos en la petición de transferencia de datos.

13 Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1012, en el que la petición de transferencia de datos incluye una indicación de que una cantidad de datos mayor que la porción de datos va a ser transmitida desde el terminal (5).

14 Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1013, en el que recursos asignados a la petición de transferencia de datos, y a la transmisión de la porción de datos son predeterminados.

15 Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 14, en el que recursos asignados a la petición de transferencia de datos, y a la transmisión de la porción de datos son determinados por los recursos de red (3).

16 Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, en el que los recursos de red (3) indican al terminal (5) recursos sobre los cuales porciones de datos que pueden ser transmitidos sin una petición de transferencia de datos.

17 Un método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1016, en el que la red de comunicaciones (1) es una red inalámbrica.

18 Un método de acuerdo con la reivindicación 17, en el que la red de comunicaciones (1) es una red de radio frecuencia, y el terminal (5) es un terminal de telefonía móvil.

19 Un terminal (5) operable para llevar a cabo transmisión de datos basada en contención a recursos de red (3) de una red de comunicación (1), caracterizado porque el terminal (5) es operable para, simultáneamente con la transmisión de una porción de datos, emitir una petición de planificación de transferencia de datos relativa a la citada porción de datos a los recursos de red, comprendiendo además el terminal una unidad de recepción (14) operable para recibir un mensaje de planificación desde los recursos de red; y una unidad de transmisión (10, 16) operable para transmitir la porción de datos a los recursos de red de acuerdo con un plan determinado por el mensaje de planificación.

20 El terminal de acuerdo con la reivindicación 19, siendo el citado terminal

(5) un terminal de telefonía móvil capaz de operar en una red inalámbrica de radio frecuencia.

21 Recursos de red (3), siendo los citados recursos de red capaces de recibir transmisión de datos basada en contención desde un terminal (5), caracterizados porque los recursos de red (3) son operables para recibir una porción de datos y una petición de planificación de transferencia de datos relativa a la citada porción de datos simultáneamente desde el terminal (5), para transmitir un mensaje de planificación al terminal si la porción de datos no está recibida completamente, y para recibir la porción de datos de acuerdo con un plan determinado por el mensaje de planificación.

22 Una red de comunicaciones (1), caracterizada porque comprende recursos de red (3) de acuerdo con la reivindicación 21, para comunicarse con el terminal (5) por medio de una transmisión de datos basada en la contención.

23 La red de comunicaciones (1) de acuerdo con la reivindicación 22, siendo la citada red una red de radio frecuencia inalámbrica.