MÉTODO Y DISPOSITIVO PARA LA TRANSMISIÓN DE DATOS, EN DONDE SE SEÑALIZA UN MODELO DE ADAPTACIÓN DE LA TASA DE BITS ENTRE EL EMISOR Y EL RECEPTOR.

Método para la transmisión de datos de acuerdo con un método ARQ de petición de repetición automática,

en el que se transmiten datos en forma de paquetes de datos desde un emisor (1) a un receptor (2), en el que después de la transmisión de un paquete de datos ante una petición correspondiente del receptor (2), se transmite desde el emisor (1), al menos, un paquete de datos de repetición al receptor (2), en el que los bits a transmitir en el paquete de datos o bien, en el paquete de datos de repetición, se someten a una adaptación de la tasa de bits mediante puntuación o repetición, antes de que sean transmitidos desde el emisor (1) al receptor (2), en el que la adaptación de la tasa de bits se realiza de acuerdo con un modelo de adaptación de tasa de bits, en el que el modelo de adaptación de tasa de bits o los parámetros para el cálculo del modelo de adaptación de tasa de bits se señalizan entre el emisor (1) y el receptor (2), en el que el paquete de datos se transmite de acuerdo con un modo de modulación que no presenta diferentes valores para los símbolos de modulación, o de acuerdo con una modulación de valor más alto, particularmente una modulación de amplitud en cuadratura de 16 estados (16-QAM), o una modulación por desplazamiento de fase 8-PSK, caracterizado porque sólo para el caso de una modulación de valor más alto se señaliza, entre el emisor (1) y el receptor (2), una regla de mapeo para el mapeo de bits del paquete de datos con símbolos de modulación o parámetros para la descripción de la regla de mapeo, en donde para ello se utilizan recursos de señalización, que en el caso del modo de modulación que no presenta diferentes valores para los símbolos de modulación, se utilizan para la señalización del modelo de adaptación de tasa de bits o de parámetros para el cálculo del modelo de adaptación de tasa de bits

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La presente invención hace referencia a un método, así como a un dispositivo configurado de manera correspondiente, para la transmisión de datos de acuerdo con un método ARQ (petición de repetición automática o PAR), particularmente un método ARQ híbrido, en un sistema de comunicaciones, particularmente un sistema de telefonía móvil.

En particular, en relación con los sistemas de telefonía móvil, se recomienda el empleo de los así denominados métodos de acceso a paquetes o bien, enlaces de datos en paquetes, dado que los tipos de mensajes entrantes presentan frecuentemente un factor de ráfagas muy elevado, de manera que sólo existen periodos de actividad reducidos que son interrumpidos por pausas prolongadas. Los enlaces de datos en paquetes, en este caso pueden mejorar considerablemente la eficiencia en comparación con otros métodos de transmisión de datos, en los que existe un flujo de datos continuo, dado que en los métodos de transmisión de datos con un flujo de datos continuo, un recurso asignado una vez, como por ejemplo, una frecuencia portadora o una ranura de tiempo, permanece asignado durante la relación de comunicación completa, es decir, que un recurso también permanece ocupado en el caso que no existan transmisiones de datos, de manera que dicho recurso no se encuentra a disposición para otros participantes de la red. Esto conduce a una utilización no óptima del estrecho espectro de frecuencias para los sistemas de telefonía móvil.

Los futuros sistemas de telefonía móvil, como por ejemplo, de acuerdo con la normativa de telefonía móvil UMTS (“Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles”), ofrecerán una pluralidad de diferentes servicios, en donde además de la propia transmisión de voz, se obtendrán aplicaciones multimedia que adquieren cada vez más importancia. La diversidad de servicios ofrecidos de esta manera, con diferentes tasas de transmisión, requiere de un protocolo de acceso flexible en la interfaz aérea de los sistemas de telefonía móvil futuros. Los métodos de transmisión de datos en paquetes aquí han resultado muy apropiados.

En relación con los sistemas de telefonía móvil UMTS, se ha recomendado en los enlaces de datos en paquetes el denominado método ARQ (o PAR). Además, los paquetes de datos transmitidos desde un emisor a un receptor se comprueban del lado del receptor en relación con su calidad después de su decodificación. En el caso que un paquete de datos recibido resulte defectuoso, el receptor solicita una nueva transmisión de dicho paquete de datos desde el emisor, es decir, que se envía un paquete de datos de repetición desde en emisor al receptor, el cual es idéntico al paquete de datos defectuoso recibido anteriormente o bien, parcialmente (según si el paquete de datos de repetición contiene menos o la misma cantidad de datos que el paquete de datos original, se hablará de una repetición completa o parcial). En relación con dicho método ARQ recomendado para la normativa de telefonía móvil UMTS, que se denomina también método ARQ híbrido, se prevé tanto la transmisión de datos así como de la así denominada información de cabecera en un paquete de datos, en donde la información de cabecera presenta también información para la comprobación de errores, como por ejemplo, bits CRC (“Control de Redundancia Cíclica”), y que puede estar codificada para la corrección de errores (la denominada “corrección de errores de transmisión“, FEC).

De acuerdo con el estado actual de la estandarización UMTS, se recomienda la transmisión de bits de cada paquete de datos o de los paquetes de datos de repetición, después de la ejecución de una codificación de canal correspondiente mediante modulación QAM (“modulación de amplitud en cuadratura”). Además, cada bit se representa con símbolos QAM correspondientes, mediante un método denominado mapeado de Gray (Gray mapping), que forma un espacio de símbolos de dos dimensiones. Además, resulta problemático el hecho de que en la modulación QAM recomendada, con una extensión de alfabeto que comprende más de cuatro símbolos QAM, varíe considerablemente la capacidad de los bits a transmitir entre los bits de valor más alto y los bits de valor más bajo, en donde esto resulta particularmente desventajoso en relación con la codificación de canal a ejecutar, dado que para ello se emplean preferentemente codificadores turbo que requieren de capacidades de bits uniformes para la obtención de una capacidad de rendimiento lo suficientemente elevada. En el caso de un método ARQ híbrido, en el que el paquete de datos de repetición es idéntico al paquete de datos original, la característica mencionada anteriormente de la variación de las capacidades de bits conduce a que determinados bits de los paquetes de datos y de los paquetes de datos de repetición, se encuentren respectivamente en los mismos puntos en el espacio de símbolos QAM, de manera que se reduce la capacidad de rendimiento de la transmisión de datos completa, y se produce una limitación temprana del caudal del flujo de datos.

Como solución para dicho problema, ya se ha recomendado asignar a aquellos bits que se encuentran en el mismo lugar, tanto en el paquete de datos original como en los paquetes de datos de repetición, diferentes símbolos QAM en el espacio de símbolos QAM, mediante una reordenación dinámica del mapeado de Gray.

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Esto se explica en detalle a continuación, en relación con la figura 4A-4D. En la figura 4A se representa la constelación de señales o bien, el espacio de símbolos QAM para una modulación 16-QAM. Además, se representan respectivamente los bits i1 y i2 así como q1 y q2 en un símbolo QAM 26 correspondiente del espacio bidimensional de símbolos QAM 25, en el orden i1 q1 i2 q2. Las columnas o líneas posibles de los símbolos QAM 26 para cada bit i1, i2, q1, q2, en el espacio bidimensional de símbolos QAM 25 se encuentran marcadas con la ayuda de líneas correspondientes. De esta manera, se puede representar, por ejemplo, el bit i1 = "1" sólo con símbolos QAM de las primeras dos columnas del espacio de símbolos QAM. Debido al mapeado de Gray, la capacidad del bit de valor más alto i1 es mayor a la capacidad del bit de valor más bajo i2. Por otra parte, la capacidad del bit i2 varía dependiendo del respectivo símbolo QAM 26 correspondiente transmitido (es decir, dependiendo de si el símbolo QAM 26 correspondiente se encuentra dispuesto en la columna izquierda exterior o en la columna derecha exterior del espacio de símbolos QAM 25). Lo mismo resulta válido para los bits q1 y q2, dado que la representación de los bits q1 y q2 se realiza de manera equivalente a la representación de los bits i1 y i2 (sin embargo, ortogonal).

De acuerdo con el método convencional explicado mediante las figuras 4A-4D, se recomienda utilizar para los paquetes de datos de repetición un mapeado de Gray que se diferencie del mapeado de Gray del paquete de datos original. Es decir, que para un primer paquete de datos de repetición se puede utilizar, por ejemplo, el mapeado de Gray explicado en la figura 4B, mientras que para un segundo paquete de datos de repetición se puede utilizar un mapeado de Gray que se muestra en la figura 4C, y para un tercer paquete de datos de repetición, un mapeado de Gray que se muestra en la figura 4D. En la comparación de las representaciones de las figuras 4A-4D, se evidencia que a una y a la misma configuración de bits i1 q1 i2 q2 se le asignan respectivamente diferentes símbolos QAM 26, es decir, diferentes puntos en el espacio bidimensional de símbolos QAM 25. Dicha variación dinámica del mapeado de Gray puede, por ejemplo, llegar al punto en que después de una determinada cantidad de repeticiones, cada bit i1, i2, q1 y q2 se transmita a un punto en el espacio de símbolos QAM 25, con una capacidad muy buena, buena, o mala, en donde dicho método se puede optimizar para una cantidad diferente de repeticiones.

De las figuras 4A-4D resulta evidente que dicha manera de proceder es relativamente costosa, dado que para cada paquete de datos de repetición se debe modificar el mapeado de Gray.

De la patente WO-A-0147124 se conoce un método para la transmisión de datos, en el que se realiza una puntuación uniforme, que se puede seleccionar libremente, de bits de paridad generados por un codificador.

De la patente US 6 247 150 B1 se conoce un protocolo ARQ, en el que se realizan transmisiones repetidas de informaciones en un bloque de datos con una jerarquización diferente.

1. Método para la transmisión de datos de acuerdo con un método ARQ de petición de repetición automática,

en el que se transmiten datos en forma de paquetes de datos desde un emisor (1) a un receptor (2),

en el que después de la transmisión de un paquete de datos ante una petición correspondiente del receptor (2), se transmite desde el emisor (1), al menos, un paquete de datos de repetición al receptor (2),

en el que los bits a transmitir en el paquete de datos o bien, en el paquete de datos de repetición, se someten a una adaptación de la tasa de bits mediante puntuación o repetición, antes de que sean transmitidos desde el emisor (1) al receptor (2),

en el que la adaptación de la tasa de bits se realiza de acuerdo con un modelo de adaptación de tasa de bits,

en el que el modelo de adaptación de tasa de bits o los parámetros para el cálculo del modelo de adaptación de tasa de bits se señalizan entre el emisor (1) y el receptor (2),

en el que el paquete de datos se transmite de acuerdo con un modo de modulación que no presenta diferentes valores para los símbolos de modulación, o de acuerdo con una modulación de valor más alto, particularmente una modulación de amplitud en cuadratura de 16 estados (16-QAM), o una modulación por desplazamiento de fase 8-PSK,

caracterizado porque sólo para el caso de una modulación de valor más alto se señaliza, entre el emisor (1) y el receptor (2), una regla de mapeo para el mapeo de bits del paquete de datos con símbolos de modulación o parámetros para la descripción de la regla de mapeo, en donde para ello se utilizan recursos de señalización, que en el caso del modo de modulación que no presenta diferentes valores para los símbolos de modulación, se utilizan para la señalización del modelo de adaptación de tasa de bits o de parámetros para el cálculo del modelo de adaptación de tasa de bits.

2. Emisor para la transmisión de datos de acuerdo con un método ARQ,

en donde se transmiten datos en forma de paquetes de datos desde el emisor (1) a un receptor (2),

en donde el emisor (1) está configurado de manera tal que después de la transmisión de un paquete de datos ante una petición correspondiente del receptor (2), transmite, al menos, un paquete de datos de repetición al receptor (2), y

en donde el emisor (1) presenta un dispositivo de adaptación de tasa de bits (19) para utilizar en una adaptación de la tasa de bits de los bits a transmitir en el paquete de datos o bien, en el paquete de datos de repetición,

en donde el emisor (1) está configurado con el dispositivo de adaptación de tasa de bits (19), de manera tal que se señalicen, entre el emisor (1) y el receptor (2), modelos de adaptación de tasa de bits a utilizar en la adaptación de la tasa de bits, o los parámetros requeridos para el cálculo de dichos modelos,

en donde el paquete de datos se transmite de acuerdo con un modo de modulación que no presenta diferentes valores para los símbolos de modulación, o de acuerdo con una modulación de valor más alto, particularmente una modulación 16-QAM o una modulación 8-PSK,

caracterizado porque el emisor (1) está configurado de manera tal que sólo para el caso de una modulación de valor más alto se señalizan, entre el emisor (1) y el receptor (2), una regla de mapeo para el mapeo de bits del paquete de datos con símbolos de modulación o parámetros para la descripción de la regla de mapeo, en donde para ello se utilizan recursos de señalización, que en el caso del modo de modulación que no presenta diferentes valores para los símbolos de modulación, se utilizan para la señalización del modelo de adaptación de tasa de bits o de parámetros para el cálculo del modelo de adaptación de tasa de bits.

3. Receptor (2) para la recepción de datos transmitidos desde un emisor (1) en forma de paquetes de datos, de acuerdo con un método ARQ,

en donde el receptor (2) está configurado para la recepción y para la evaluación de un paquete de datos o bien, un paquete de datos de repetición transmitido desde el emisor (1), en relación con el método de acuerdo con la reivindicación 1, con el fin de determinar el contenido de información del paquete de datos mediante la evaluación conjunta de los bits recibidos en el paquete de datos y en el paquete de datos de repetición,

en donde para la adaptación de la tasa de bits, del lado del receptor, entre el emisor (1) y el receptor (2), el receptor utiliza modelos de adaptación de tasa de bits señalizados, o parámetros requeridos para el cálculo del dicho modelo,

en donde el paquete de datos se transmite de acuerdo con un modo de modulación que no presenta diferentes valores para los símbolos de modulación, o de acuerdo con una modulación de valor más alto, particularmente una 5 modulación 16-QAM o una modulación 8-PSK,

caracterizado porque el receptor (2) está configurado para el procesamiento de bits señalizados, en donde sólo para el caso de una modulación de valor más alto, se procesa una regla de mapeo para el mapeo de bits del paquete de datos con símbolos de modulación o parámetros para la descripción de la regla de mapeo, en donde para ello se utilizan recursos de señalización, que en el caso del modo de modulación que no presenta diferentes 10 valores para los símbolos de modulación, se utilizan para la señalización del modelo de adaptación de la tasa de bits

o de parámetros para el cálculo del modelo de adaptación de tasa de bits.