Procedimiento y aparato de adaptación rápida de tasa de bucle cerrado en una transmisión de alta tasa de paquetes de datos.

Un procedimiento para aumentar la tasa de transferencia de datos de una red de comunicación,

quecomprende las etapas de:

recibir en un terminal de acceso (701) una pluralidad de ranuras de datos y una pluralidad de ranuras huecostransmitidas por un punto de acceso (700), en donde la pluralidad de ranuras de datos están intercaladas con lapluralidad de ranuras huecas para formar un paquete de múltiples ranuras ( 100, 200, 300, 400, 500);detectar el paquete (100, 200, 300, 400, 500) en el terminal de acceso (701); y

transmitir desde el terminal de acceso al punto de acceso, durante un período asociado con uno de lasranuras huecas en el terminal de acceso, un mensaje indicador para su uso por el punto de acceso para determinarun estado de recepción del paquete en base a la comunicación previa entre el punto de acceso y el terminal deacceso.

Procedimiento y aparato de adaptación rápida de tasa de bucle cerrado en una transmisión de alta tasa de paquetes de datos

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

I. Campo de la Invención La presente invención se refiere a la comunicación de datos. Más concretamente, la presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo novedosos y mejorados para la realización de la adaptación de velocidad en lazo cerrado rápido en una transmisión de datos por paquetes a alta velocidad.

I. Descripción de los antecedentes de la técnica El acceso a la informática móvil o “mobile computing” y al acceso a datos móvil se está consolidando para un número de usuarios cada vez mayor. En la actualidad se están sucediendo el desarrollo y la introducción de nuevos servicios de datos y nuevas tecnologías que proporcionan una conectividad de datos continua y un acceso total a la información. En la actualidad los usuarios pueden utilizar una variedad de dispositivos electrónicos para acceder a datos de voz o información almacenados en otros dispositivos electrónicos o en redes de datos. Algunos de estos dispositivos electrónicos pueden conectarse a fuentes de datos a través de cable y otros pueden conectarse a fuentes de datos a través de soluciones inalámbricas. Tal como se utiliza en la presente memoria, un terminal de acceso es un dispositivo que proporciona conectividad de datos a un usuario. Un terminal de acceso puede estar acoplado a un dispositivo informático como, por ejemplo, un ordenador de sobremesa, un ordenador portátil, o un asistente digital personal (PDA) , o puede estar físicamente incorporado en cualquiera de dichos dispositivos. Un punto de acceso es un equipo que proporciona conectividad de datos entre una red de datos de conmutación de paquetes y terminales de acceso.

Un ejemplo de un terminal de acceso que puede utilizarse para proporcionar conectividad inalámbrica es un teléfono móvil que es parte de un sistema de comunicaciones capaz de soportar una diversidad de aplicaciones. Uno de estos sistemas de comunicaciones es un sistema de acceso múltiple por división de código (CDMA) que cumple con el estándar de comunicación "TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", denominado en lo sucesivo estándar de comunicación IS-95. El sistema CDMA permite la comunicación de voz y datos entre usuarios a través de un enlace terrestre. El uso de las técnicas de CDMA en un sistema de comunicaciones de acceso múltiple se describe en la patente estadounidense US nº 4.901.307, con título “SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”, y en la patente estadounidense US nº 5.103.459, con título “SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”, ambas cedidas al titular de la presente invención. Debe entenderse que la presente invención es igualmente aplicable a otros tipos de sistemas de comunicaciones. Los sistemas que utilizan otros esquemas de modulación de la transmisión bien conocidos como TDMA y FDMA así como otros sistemas de espectro ensanchado pueden utilizar la presente invención.

Dada la creciente demanda de aplicaciones de datos inalámbricas, la necesidad de sistemas de comunicación de datos inalámbricos muy eficaces es cada vez más importante. El estándar de comunicación IS-95 es capaz de transmitir datos de tráfico y datos de voz a través de los enlaces directo e inverso. Un procedimiento para la transmisión de datos de tráfico en tramas de canal de código de tamaño fijo se describe al detalle en la patente estadounidense US nº 5.504.773, con título “METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION”, cedida al titular de la presente invención. De acuerdo con el estándar de comunicación IS-95, los datos de tráfico o los datos de voz son divididos en tramas de canal de código con un ancho de 20 mseg y con velocidades de transmisión de datos de hasta 14, 4 Kbps.

Una diferencia importante entre los servicios de voz y los servicios de datos es el hecho de que los primeros imponen unos requerimientos de retardo fijos y estrictos. Por lo general, el retardo total en un sentido de las tramas de voz debe ser inferior a 100 mseg. Por el contrario, el retardo de datos puede convertirse en un parámetro variable utilizado para optimizar la eficacia de un sistema de comunicación de datos. Concretamente, pueden utilizarse técnicas de codificación para corrección de errores más eficaces que requieren retardos considerablemente más largos que los que pueden ser tolerados por los servicios de voz. Un esquema de codificación eficaz ejemplar para datos se describe en la patente estadounidense US nº 5.760.735, con título “SOFT DECISION OUTPUT DECODER FOR DECODING CONVOLUTIONALLY ENCODED CODEWORDS”, depositada el 6 de noviembre de 1996, cedida al titular de la presente invención.

Otra diferencia importante entre los servicios de voz y los servicios de datos es que los primeros requieren una calidad de servicio (GOS) fija y común para todos los usuarios. Por lo general, para los sistemas digitales que ofrecen servicios de voz, esto se traduce en una velocidad de transmisión igual y fija para todos los usuarios y un valor tolerable máximo para las tasas de error de las tramas de voz. Por el contrario, para los servicios de datos, la GOS puede ser diferente de un usuario a otro y puede ser un parámetro optimizado para aumentar la eficacia total del sistema de comunicación de datos. La GOS del sistema de comunicación de datos por lo general se define como el retardo total incurrido en la transferencia de una cantidad de datos predeterminada, denominada en lo sucesivo paquete de datos.

Todavía otra diferencia importante entre los servicios de voz y los servicios de datos es que los primeros requieren un enlace de comunicación fiable que, en el sistema de comunicaciones CDMA ejemplar, se proporciona mediante “soft handoff”. El “soft handoff” resulta en transmisiones redundantes desde dos o más estaciones base para mejorar la fiabilidad. Sin embargo, esta fiabilidad adicional no se requiere para la transmisión de datos debido a que los paquetes de datos recibidos con errores pueden ser retransmitidos. Para los servicios de datos, la potencia de transmisión utilizada para soportar “soft handoff” puede utilizarse de manera más eficaz para transmitir datos adicionales.

El retardo de transmisión requerido para transferir un paquete de datos y la capacidad de transmisión media de un sistema de comunicaciones son parámetros que miden la calidad y la efectividad del sistema de comunicación de datos. El retardo de transmisión no tiene el mismo impacto en la comunicación de datos que en la comunicación de voz, pero es una medida importante para la medición de la calidad del sistema de comunicación de datos. La capacidad de transmisión media es una medida de la eficacia de la capacidad de transmisión de datos del sistema de comunicaciones.

Es bien conocido que en los sistemas celulares, la relación señal/interferencia más ruido (SINR) de cualquier usuario dado es una función de la ubicación del usuario dentro de la zona de cobertura. Para mantener un nivel de servicio dado, los sistemas de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y los sistemas de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) recurren a técnicas de reutilización de frecuencia, es decir, no todos los canales de frecuencia y/o intervalos de tiempo son utilizados en cada estación base. En un sistema CDMA, se reutiliza la misma asignación de frecuencia en cada célula del sistema, mejorando de esa manera la eficacia total. La SINR medida en la estación móvil de cualquier usuario dado determina la tasa de información que puede ser soportada para este enlace particular desde la estación base a la estación móvil del usuario. Dado un procedimiento específico de modulación y de corrección de errores utilizado para la transmisión, se alcanza un rendimiento de un nivel determinado a un correspondiente nivel de SINR. Para un sistema celular ideal con configuración de células hexagonal y que utilice una frecuencia común en todas las células, puede calcularse la distribución de SINR alcanzada en las células ideales.

En un sistema que es capaz de transmitir datos a altas velocidades, que en lo sucesivo se denominará Sistema de Transmisión de Datos de Alta Velocidad (HDR) , se utiliza un algoritmo de adaptación de velocidad en lazo abierto para ajustar la velocidad de transmisión de datos del enlace directo. Se describe un sistema HDR ejemplar en la patente estadounidense US nº 6.574.211 con título “METHOD... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para aumentar la tasa de transferencia de datos de una red de comunicación, que comprende las etapas de:

recibir en un terminal de acceso (701) una pluralidad de ranuras de datos y una pluralidad de ranuras huecos transmitidas por un punto de acceso (700) , en donde la pluralidad de ranuras de datos están intercaladas con la pluralidad de ranuras huecas para formar un paquete de múltiples ranuras ( 100, 200, 300, 400, 500) ;

detectar el paquete (100, 200, 300, 400, 500) en el terminal de acceso (701) ; y

transmitir desde el terminal de acceso al punto de acceso, durante un período asociado con uno de las ranuras huecas en el terminal de acceso, un mensaje indicador para su uso por el punto de acceso para determinar un estado de recepción del paquete en base a la comunicación previa entre el punto de acceso y el terminal de acceso.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la pluralidad de ranuras de datos están intercaladas con la pluralidad de ranuras huecas en uno de un patrón alternante y un patrón aperiódico.

3. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la pluralidad de ranuras de datos están intercaladas con la pluralidad de ranuras huecas de manera que cada enésima ranura es un ranura hueca.

4. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

determinar un conjunto de parámetros de canal estimados en el terminal de acceso (701) ; y

determinar un conjunto de parámetros de canal reales en el terminal de acceso (701) .

5. El procedimiento según la reivindicación 4, en el que la etapa de determinar un conjunto de parámetros de canal reales incluye la etapa de decodificar el paquete en el terminal de acceso para determinar un evento de error de paquete, y en el que el evento de error de paquete indica o bien una de recepción de paquete con éxito en el terminal de acceso y recepción de paquetes sin éxito en el terminal de acceso.

6. El procedimiento según la reivindicación 4, en el que el mensaje indicador es un mensaje indicador de parada

(220) indicativo de recepción de paquete con éxito en el terminal de acceso si el conjunto de parámetros de canal reales indica un nivel de ruido inferior a un nivel de ruido asociado con el conjunto de parámetros de canal estimados.

7. El procedimiento según la reivindicación 4, en el que el mensaje indicador es un mensaje indicador extend (320, 340) indicativo de la recepción de paquetes sin éxito en el terminal de acceso si el conjunto de parámetros de canal reales indica un nivel de ruido superior a un nivel de ruido asociado con el conjunto de parámetros de canal estimados.

8. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el punto de acceso interpreta el mensaje indicador en el sentido de que el paquete no ha sido recibido con éxito en el terminal de acceso si la transmisión planificada del paquete se ha completado en una ranura de datos anterior a dicha ranura hueca.

9. Un procedimiento para aumentar la tasa de transferencia de datos de una red de comunicación, que comprende las etapas de:

generar una pluralidad de ranuras de datos y una pluralidad de ranuras huecas en un punto de acceso (700) , en el que la pluralidad de ranuras de datos están intercaladas con la pluralidad de ranuras huecas para formar un paquete de múltiples ranuras (100, 200, 300, 400, 500) ;

transmitir el paquete desde el punto de acceso (700) a un terminal de acceso (701) ;

recibir en el punto de acceso (700) un mensaje indicador transmitido por el terminal de acceso (701) durante un período asociado con uno de las ranuras huecas en el terminal de acceso; y

utilizar el mensaje indicador en el punto de acceso para determinar un estado de recepción del paquete en base a la comunicación previa entre el punto de acceso y el terminal de acceso.

10. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que la pluralidad de ranuras de datos están intercaladas con la pluralidad de ranuras huecas en uno de un patrón alternante y un patrón aperiódico.

11. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que la pluralidad de ranuras de datos están intercaladas con

la pluralidad de ranuras huecas de manera que cada enésima ranura es una ranura hueca.

12. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que dicho uso incluye interpretar el mensaje indicador en el sentido de que el paquete no ha sido recibido con éxito en el terminal de acceso si la transmisión planificada del paquete ha sido completado en una ranura de datos anterior a dicha ranura hueca.

13. El procedimiento según la reivindicación 9, en el que dicho uso incluye interpretar el mensaje indicador en el sentido de que el paquete ha sido recibido con éxito en el terminal de acceso si la transmisión planificada del paquete no se ha completado en una ranura de datos anterior a dicha ranura hueca.

14. Un punto de acceso (700) para aumentar la tasa de transferencia de datos de una red de comunicación, que comprende:

medios para generar una pluralidad de ranuras de datos y una pluralidad de ranuras huecas, donde la pluralidad de ranuras de datos están intercalados con la pluralidad de ranuras huecas para formar un paquete de múltiples ranuras (100, 200, 300, 400, 500) ;

medios para transmitir el paquete a un terminal de acceso (701) ;

medios para recibir un mensaje indicador transmitido por el terminal de acceso durante un periodo asociado con uno de las ranuras huecas en el terminal de acceso; y

medios para usar el mensaje indicador para determinar un estado de recepción del paquete en base a la comunicación previa entre el punto de acceso y el terminal de acceso.

15. Un terminal de acceso (701) para aumentar la tasa de transferencia de datos de una red de comunicación, que comprende las etapas de:

medios para recibir una pluralidad de ranuras de datos y una pluralidad de ranuras huecas transmitidas por un punto de acceso (700) , en donde la pluralidad de ranuras de datos están intercaladas con la pluralidad de ranuras huecas para formar un paquete de múltiples ranuras (100, 200, 300 , 400, 500) ;

medios para detectar el paquete (100, 200, 300, 400, 500) ; y

medios para transmitir al punto de acceso, durante un período asociado con uno de las ranuras huecas en el terminal de acceso, un mensaje indicador para su uso por el punto de acceso para determinar un estado de recepción del paquete en base a la comunicación previa entre el punto de acceso y el terminal de acceso.