CONTROL DE LA VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN DE DATOS EN EL ENLACE INVERSO EN CADA ESTACIÓN MÓVIL DE MANERA DEDICADA.

Un procedimiento para controlar una velocidad de transmisión de datos por un enlace inverso en un sistema de comunicaciones móviles,

que incluye una pluralidad de estaciones base (30) y una pluralidad de estaciones móviles (20), estando el procedimiento caracterizado por: - recibir en la estación base (30) un valor transmitido por cada una de las estaciones móviles (20), a utilizar para generar una instrucción de control de velocidad de datos para la siguiente trama de las respectivas estaciones móviles (20); - determinar en la estación base (30) una instrucción de control de velocidad de datos para controlar una velocidad de datos de transmisión de cada estación móvil (20) de manera individual, basándose en condiciones de canal y circunstancias de transmisión de datos de cada estación móvil (20), incluyendo los valores recibidos desde la estación móvil (20), en donde cada uno de los valores tiene dos estados que permiten que la estación base determine la instrucción de control de velocidad de datos; - enviar cada instrucción de control de velocidad de datos, a través de un canal de enlace directo, de manera dedicada, a las estaciones móviles (20), estando formada la instrucción de control de velocidad de datos para cada estación móvil (20) por al menos un bit de control de velocidad que está transformado por punto de señal en un símbolo entre +1, -1 y 0, para indicar si la respectiva estación móvil (20) debería aumentar, disminuir o mantener su velocidad actual de transmisión de datos; y - permitir que cada estación móvil (20) ajuste o mantenga su velocidad de transmisión de datos basándose en la instrucción de control de velocidad de datos

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para controlar una velocidad de transmisión de datos en un enlace inverso en un sistema de comunicaciones móviles que incluye una pluralidad de estaciones base y una pluralidad de estaciones móviles, así como a una estación base y a una estación móvil.

Antecedentes de la invención

Las comunicaciones móviles implican, entre varios procedimientos de procesamiento, transmisiones de señales y gestión de tráfico de datos entre una red de acceso (AN) y un terminal de acceso (AT). Una red de acceso (AN) comprende muchos elementos, siendo uno de ellos una estación base, tal como conocen los expertos en la técnica. Un terminal de acceso (AT) puede ser de muchos tipos, incluyendo una estación móvil (por ejemplo, un teléfono móvil), un terminal móvil (por ejemplo, un ordenador portátil), y otros dispositivos (por ejemplo, un asistente digital personal, PDA) que tienen la funcionalidad combinada tanto de una estación móvil como de un terminal móvil, o que tienen otras capacidades de terminal. En lo sucesivo, un terminal de acceso (AT) se denominará “móvil” por motivos de brevedad.

En un sistema convencional de comunicaciones móviles, se da servicio a una pluralidad de móviles (por ejemplo, teléfonos celulares, ordenadores portátiles, etc.) mediante una red de estaciones base, que sirven para permitir que las estaciones móviles se comuniquen con otros componentes en el sistema de comunicaciones. Se conocen varios tipos de sistemas de comunicaciones móviles, incluyendo el acceso múltiple por división de código (CDMA), el acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), el acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA), y varios desarrollos y mejoras de los mismos que se denominan generalmente sistemas de comunicaciones móviles de próxima generación.

CDMA es el más ampliamente aceptado y continúa en desarrollo y evolución. En particular, la evolución de la tecnología CDMA (tal como la denominada tecnología “cdma2000” u otros sistemas CDMA de próxima generación) proporcionará voz integrada con capacidades de datos por paquetes, vídeo y videoconferencia a alta velocidad. Actualmente la evolución de tercera generación (3G) de comunicaciones inalámbricas cdma2000 1X se está revisando, o está siendo adoptado parcialmente por ciertas entidades de normalización, tal como 3GPP y 3GPP2 (The Third Generation Partnership Project 2 [El Proyecto de Colaboración de Tercera Generación 2]).

Por ejemplo, recientemente el 3GPP2 alcanzó un marco base para cdma2000 1xEV-DV (1xEvolución – Datos y Voz). La norma 1xEV-DV será compatible retroactivamente con los sistemas CDMA IS-95A/B y CDMA2000 1x existentes, lo que permitirá a diversos operadores evolucionar sin fisuras en sus sistemas CDMA. Otros tipos de sistemas que están evolucionando a partir de CDMA incluyen las tecnologías de Alta Velocidad de Datos (HDR), tecnologías 1xEvolución – Sólo Datos (1xEV-DO), y similares, que se explicarán más detalladamente más adelante.

La presente revelación se centra en técnicas de transmisión de datos entre estaciones base y móviles. Por tanto, se ha omitido una descripción detallada de componentes, elementos y procedimientos de procesamiento adicionales (no mencionados específicamente en la presente memoria) para que las características de la presente invención no resulten opacadas. Por ejemplo, se han omitido detalles específicos de la arquitectura de protocolos que tiene una interfaz aérea con una estructura de capas, canales de capa física, procesamiento y negociación de protocolos, y similares.

En un sistema de comunicaciones, un conjunto de “canales” permiten que las señales se transmitan entre la red de acceso (por ejemplo, una estación base) y el terminal de acceso (por ejemplo, un móvil) dentro de una asignación de frecuencia dada. Los canales consisten en “canales directos” y “canales inversos”.

Las transmisiones de señales (transmisiones o transferencias de datos) desde la estación base a un móvil a través de un enlace descendente (es decir, canales directos) se denominan comúnmente el “enlace directo”, mientras que las transmisiones de señales desde el móvil a la estación base a través de un enlace ascendente (es decir, canales inversos) se denominan comúnmente el “enlace inverso”.

Las denominadas “capas físicas” proporcionan la estructura de canal, frecuencia, salida de potencia, modulación y especificaciones de codificación para los enlaces directo e inverso. Los “canales directos” consisten en aquellos canales de capa física transmitidos desde la red de acceso al terminal de acceso, y los “canales inversos” consisten en aquellos canales de capa física transmitidos desde el terminal de acceso a la red de acceso.

De las numerosas partes de los canales directo e inverso, el “canal MAC directo” es la parte del canal directo dedicada a actividades de control de acceso al medio (MAC). El canal MAC directo consiste en el canal de control de potencia inverso (RPC), el canal de actividad inverso (RA) y otros canales. En el presente documento, el canal de actividad inversa (RA) de MAC directo indica el nivel de actividad (por ejemplo, la carga) en el canal inverso.

En los denominados sistemas Interim Standard 95A (IS-95A), al enlace directo y al enlace inverso se les asignan frecuencias individuales y son independientes entre sí. Para la tecnología de acceso múltiple por división de código (CDMA) es la base del Interim Standard 95 (IS-95) y puede operar en las bandas de frecuencia tanto de 800 MHz como de 1900 MHz. En sistemas CDMA, las comunicaciones entre usuarios se llevan a cabo a través de una o más células / sectores, a las que se da servicio mediante estaciones base. Un usuario de un primer móvil se comunica con otro usuario de un segundo móvil transmitiendo voz y/o datos por el enlace inverso a una célula / sector. La célula / sector recibe los datos para el encaminamiento a otra célula /sector o a una red telefónica pública conmutada (PSTN). Si el segundo usuario está en una estación remota, los datos se transmiten por el enlace directo de la misma célula / sector, o una segunda célula / sector, a la segunda estación remota. De lo contrario, los datos se encaminan a través de la PSTN al segundo usuario por el sistema de telefonía estándar.

Un sistema de comunicaciones móviles puede emplear servicios de red sin conexión en los que la red encamina cada paquete de datos individualmente, basándose en la dirección de destino que lleva el paquete y en el conocimiento de la topología actual de la red. La naturaleza por paquetes de las transmisiones de datos desde un móvil permite que muchos usuarios compartan un canal común, accediendo al canal sólo cuando tienen datos que enviar y, en caso contrario, dejándolo disponible para otros usuarios. La naturaleza de acceso múltiple del sistema de comunicaciones móviles hace posible proporcionar una cobertura sustancial a muchos usuarios al mismo tiempo con la instalación de una única estación base en un sector dado.

La transferencia de paquetes de datos digitales difiere de la transferencia de información de voz digital. Los patrones de comunicación de voz bidireccionales (dos direcciones simultáneamente) implican que los datos, transferidos entre la estación base y una estación móvil particular, son en tiempo real y tienen sustancialmente el mismo ancho de banda. Se ha observado que un retardo total de 200 ms (aproximadamente 2 Kbits de datos digitales para la mayoría de vocodificadores) representa una latencia intolerable en un canal de voz. Por otro lado, la transferencia de paquetes de datos digitales es normalmente asimétrica, enviándose muchos más paquetes desde la estación base a un móvil particular a través de un enlace descendente (el enlace directo), que desde el móvil a la estación base a través de un enlace ascendente (el enlace inverso).

En transferencias de paquetes de datos a alta velocidad, los usuarios parecen tolerar las latencias o retardos de transferencia de datos, encontrándose latencias de hasta 10 segundos en sistemas actuales de datos inalámbricos. Aunque tales retardos parecen ser tolerados por el usuario, los retardos, que pueden atribuirse a velocidades efectivas de transferencia de datos relativamente bajas, son indeseables. Una solución propuesta, conocida como “CDMA / HDR” (acceso múltiple por división... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para controlar una velocidad de transmisión de datos por un enlace inverso en un sistema de comunicaciones móviles, que incluye una pluralidad de estaciones base (30) y una pluralidad de estaciones móviles (20), estando el procedimiento caracterizado por:

- recibir en la estación base (30) un valor transmitido por cada una de las estaciones móviles (20), a utilizar para generar una instrucción de control de velocidad de datos para la siguiente trama de las respectivas estaciones móviles (20);

- determinar en la estación base (30) una instrucción de control de velocidad de datos para controlar una velocidad de datos de transmisión de cada estación móvil (20) de manera individual, basándose en condiciones de canal y circunstancias de transmisión de datos de cada estación móvil (20), incluyendo los valores recibidos desde la estación móvil (20), en donde cada uno de los valores tiene dos estados que permiten que la estación base determine la instrucción de control de velocidad de datos;

- enviar cada instrucción de control de velocidad de datos, a través de un canal de enlace directo, de manera dedicada, a las estaciones móviles (20), estando formada la instrucción de control de velocidad de datos para cada estación móvil (20) por al menos un bit de control de velocidad que está transformado por punto de señal en un símbolo entre +1, -1 y 0, para indicar si la respectiva estación móvil (20) debería aumentar, disminuir o mantener su velocidad actual de transmisión de datos; y

- permitir que cada estación móvil (20) ajuste o mantenga su velocidad de transmisión de datos basándose en la instrucción de control de velocidad de datos.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la instrucción de control de velocidad de datos se inserta en ciertas posiciones de bits en una ranura de canal del canal de enlace directo.

3. El procedimiento según la reivindicación 2, en el que dicha cierta posición de bit se determina en base a un desfase relativo de una primera posición de bit de la ranura de canal.

4. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la información de velocidad de datos se fija como “aumentar” si una potencia de transmisión restante de cada estación móvil (20) está por encima de un umbral, si la velocidad de datos de una transmisión actual está fijada por debajo de una máxima velocidad de datos, y si el número de bits en un almacén temporal de transmisión está por encima de un cierto valor; en caso contrario, la información de velocidad de datos se fija como “sin cambio”.

5. El procedimiento según la reivindicación 1, en el .que la determinación de la instrucción de control de velocidad de datos en la estación base (30) comprende las etapas de:

- obtener un nivel de interferencia total de señales recibidas desde las estaciones móviles (20) a las que da servicio la estación base (30),

- obtener un valor umbral de control de transmisión de datos según el nivel de interferencia total,

- obtener un valor de condición de transmisión usando una velocidad de transmisión de datos utilizada por la estación móvil (20) para la transmisión y un valor de potencia de señal piloto informado desde las estaciones móviles (20), y

- generar una instrucción de control de velocidad comparando el valor de condición de transmisión con el valor umbral de control de transmisión de datos.

6. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que el valor umbral de control de transmisión de datos se mantiene, si el nivel de interferencia total está dentro de un intervalo fijado, o bien se aumenta, si el nivel de interferencia total es menor que el intervalo fijado, o bien se disminuye si el nivel de interferencia total es mayor que el intervalo fijado.

7. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que, durante la comparación del valor de condición de transmisión con el valor umbral de control de transmisión de datos

- se fija un parámetro de control de velocidad de datos en “disminuir” si el valor de condición de transmisión es mayor que el valor umbral de control de transmisión de datos,

- se fija el parámetro de control de velocidad de datos en “aumentar” si el valor de condición de transmisión es menor que el doble del valor umbral de control de transmisión de datos, y

- se fija el parámetro de control de velocidad de datos en “mantener” en cualquier otro caso.

8. Un aparato (30) de estación base para controlar una velocidad de transmisión de datos por un enlace inverso en un sistema de comunicaciones móviles que incluye una pluralidad de estaciones móviles (20); estando el aparato caracterizado por:

- un medio (31) de recepción adaptado para recibir un valor transmitido por cada una de las estaciones móviles (20), a utilizar para generar una instrucción de control de velocidad de datos para la siguiente trama de las respectivas estaciones móviles (20), usando los valores recibidos desde las estaciones móviles (20);

- un medio (32, 33, 34) de determinación adaptado para determinar una instrucción de control de velocidad de datos, a fin de controlar una velocidad de datos de transmisión de cada estación móvil

(20) de manera individual, basándose en condiciones de canal y circunstancias de transmisión de datos de cada estación móvil (20); y

- un transceptor (35) conectado al medio (32, 33, 34) de determinación, adaptado para enviar cada instrucción de control de velocidad de datos a través de un canal de enlace directo de manera dedicada a la estación móvil (20), en el que cada uno de los valores tiene dos estados que permiten que la estación móvil determine esa instrucción de control de velocidad de datos,

- en el que la instrucción de control de velocidad de datos para cada estación móvil (20) está formada por al menos un bit de control de velocidad que está transformado por punto de señal en un símbolo entre +1, -1 y 0, para indicar si la respectiva estación móvil (20) debería aumentar, disminuir o mantener su velocidad actual de transmisión de datos.

9. El aparato según la reivindicación 8, que comprende adicionalmente un medio (42) adaptado para insertar el comando de control de velocidad de datos en ciertas posiciones de bits en una ranura de canal del canal de enlace directo.

10. El aparato según la reivindicación 9, en el que el medio (42) de inserción está adaptado para determinar dicha cierta posición de bit en base a un desfase relativo de una primera posición de bit de la ranura de canal.

11. Un procedimiento para controlar una velocidad de transmisión de datos por un enlace inverso mediante un aparato (20) de estación móvil, para utilizar en un sistema de comunicaciones móviles, estando el procedimiento caracterizado por:

- transmitir a una estación base (30) un valor, MS_IAB, a utilizar para generar una instrucción, RCB, de control de velocidad de datos, para la siguiente trama de la estación móvil (20), en donde el valor, MS_IAB, tiene dos estados que permiten que la estación base determine esa instrucción de control de velocidad de datos;

- recibir la instrucción, RCB, de control de velocidad de datos desde la estación base (30) por un canal de enlace directo de manera dedicada, estando determinada la instrucción de control de velocidad de datos en base a las condiciones de canal y a las circunstancias de transmisión de datos de la estación móvil (20), y estando formada por al menos un bit de control de velocidad que está transformado por punto de señal en un símbolo entre +1, -1 y 0, para indicar si la estación móvil (20) debería aumentar, disminuir o mantener su velocidad actual de transmisión de datos; y

- controlar la velocidad de transmisión de datos para la siguiente trama basándose en la instrucción de control de velocidad de datos.

12. El procedimiento según la reivindicación 11, que comprende además una etapa de determinar información de velocidad de datos como “aumentar” o “sin cambio”, para indicar cómo debería transmitir la estación móvil (20) datos válidos en la próxima trama a la estación base (30).

13. El procedimiento según la reivindicación 12, en el que la etapa de determinar la información de velocidad de datos se basa en una potencia restante, una velocidad actual de datos de transmisión y el número de bits en la memoria intermedia de transmisión de cada estación móvil (20).

14. El procedimiento según la reivindicación 11, en el que la estación móvil (20) transmite a la estación base

(30) información de velocidad de datos, indicando si la estación móvil (20) puede transmitir datos en la próxima trama aumentando su velocidad de datos, y la información de velocidad de datos se utiliza al generar la instrucción de control de velocidad de datos que indica cómo debe ajustarse una velocidad actual de transmisión de datos de la estación móvil (20).

15. El procedimiento según la reivindicación 14, en el que la información de velocidad de datos se establece como “aumentar” si una potencia de transmisión restante de la estación móvil (20) está por encima de un umbral, y si la velocidad de datos de una transmisión actual está establecida por debajo de una velocidad máxima de datos; de lo contrario, la información de velocidad de datos se establece como “sin cambio”.

16. Un aparato (20) de estación móvil para utilizar en un sistema de comunicaciones móviles a fin de controlar una velocidad de transmisión de datos por un enlace inverso, estando el aparato caracterizado por:

- un medio (24) de transmisión adaptado para transmitir a una estación base (30) un valor, MS_IAB, a utilizar para generar una instrucción, RCB, de control de velocidad de datos, para la siguiente trama de la estación móvil, en donde el valor, MS_IAB, tiene dos estados que permiten que la estación base determine esa instrucción de control de velocidad de datos;

- un medio (21) de recepción adaptado para recibir una instrucción de control de velocidad de datos de una estación base (30) por un canal de enlace directo de manera dedicada, estando la instrucción de control de velocidad de datos determinada en base a las condiciones de canal y a circunstancias de transmisión de datos de la estación móvil (20), y estando formada por al menos un bit de control de velocidad que está transformado por punto de señal en un símbolo entre +1, -1 y 0, para indicar si la estación móvil (20) debería aumentar, disminuir o mantener su velocidad actual de transmisión de datos; y

- un medio (22, 23, 24) de control conectado al medio (21) de recepción, adaptado para controlar la velocidad de transmisión de datos para la siguiente trama basándose en la instrucción de control de velocidad de datos.

17. El aparato según la reivindicación 16, en el que el medio (22, 23, 24) de control está adaptado para determinar información de velocidad de datos como “aumentar” o “sin cambio”, a fin de indicar cómo debería transmitir la estación móvil (20) datos en la próxima trama a la estación base (30).

18. El aparato según la reivindicación 17, en el que el medio (22, 23, 24) de control está adaptado para determinar la información de velocidad de datos basándose en una potencia restante, una velocidad actual de datos de transmisión y el número de bits dentro del almacén temporal de transmisión de cada estación móvil (20).

19. El aparato según la reivindicación 16, en el que la estación móvil (20) transmite a la estación base (30) información de velocidad de datos que indica si la estación móvil (20) puede transmitir datos en la siguiente trama aumentando su velocidad de datos, y la información de velocidad de datos se utiliza al generar la instrucción de control de velocidad de datos que indica cómo debe ajustarse una velocidad actual de transmisión de datos de la estación móvil (20).

20. El aparato según la reivindicación 19, en el que la información de velocidad de datos se establece como “aumentar” si una potencia de transmisión restante de la estación móvil (20) está por encima de un umbral, y si la velocidad de datos de una transmisión actual está establecida por debajo de una velocidad máxima de datos; de lo contrario, la información de velocidad de datos se establece como “sin cambio”.

21. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que las circunstancias de transmisión de datos se refieren a al menos una entre la potencia de transmisión, el número de bits dentro de un almacén temporal de transmisión y la velocidad de datos de una transferencia actual.