Método de acceso optimizado para alta velocidad de datos en sistemas de comunicaciones móviles trunking usando transferencias de uplink en canales de tráfico,

denominado High Speed Data Uplink Transfer (HSDUT). La invención describe un método para la utilización del camino ascendente uplink de los canales de tráfico, mediante la reserva planificada de tiempo, para el envío de datos por parte de los terminales involucrados en una llamada de grupo sin entrar en colisión con otros terminales y sin necesidad de mecanismos de interrogación y confirmación por parte de la infraestructura, sin generar degradación del audio de la comunicación en curso

Método de acceso optimizado para alta velocidad de datos en sistemas trunking de comunicaciones móviles.

Sector de la técnica

La presente invención está relacionada con el campo de las telecomunicaciones y, más en particular con los sistemas de comunicaciones móviles.

Concretamente, la presente invención describe un método de acceso optimizado para alta velocidad de datos en sistemas de comunicaciones móviles trunking, usando transferencias de uplink (enlace ascendente) en canales de tráfico (High Speed Data Uplink Transfer o HSDUT). Se refiere a un método que permite y optimiza el acceso radio al medio, ante la adquisición masiva de datos remotos de un conjunto de terminales móviles, cuando éstos se encuentran ubicados en llamada de grupo dentro de un canal de tráfico.

Estado de la técnica

Los sistemas de acceso múltiple o sistemas trunking son, básicamente, sistemas de radio que incluyen equipos fijos, portátiles y móviles. Se diferencian de los sistemas convencionales en una mayor eficiencia de uso del espectro radioeléctrico, ofreciendo un grado de privacidad mayor y presentando una mayor fiabilidad de funcionamiento.

En los sistemas de acceso múltiple o sistemas trunking la red es compartida entre varios grupos mediante un sistema de asignación dinámica de canales radio. En estos sistemas, al ser todos los canales compartidos por los distintos grupos, es necesario establecer un método de acceso al medio.

En algunos casos es el propio sistema de acceso múltiple o sistema trunking el que, automáticamente, asigna mediante un protocolo de control y señalización uno de los canales libres destinados a tráfico para que se establezca la comunicación. Se trata de procedimientos estándar utilizados para el acceso masivo y aleatorio de terminales sobre un sistema de control de paquetes estructurados. Para el caso de los sistemas TETRA se utiliza el método "aloha" ranurado.

Los dos caminos físicos existentes entre un terminal móvil y una estación base constituyentes de un sistema de radio frecuencia son el enlace ascendente uplink y el enlace descendente downlink. En este doble enlace cada vez que la estación base quiere comunicarle algo a un terminal móvil, puede hacerlo sin ningún tipo de problema solamente indicando en el radio paquete el identificador radio del terminal móvil destino. La estación base consigue que dicha transmisión sea propagada por el área de cobertura del sistema sin existir ningún tipo de choque en el aire, ya que el enlace descendente downlink se considera de uso exclusivo por la estación base. Es decir, solamente la estación base es la única que transmite sintonizada en la frecuencia de trabajo denominada descendente.

Este hecho, no sucede de la misma forma en el enlace ascendente uplink, es decir, cuando un terminal móvil quiere transmitir un radio paquete a la estación base que le da cobertura, éste lo realiza transmitiendo un radio paquete de manera aleatoria. En ese mismo instante, es posible que otros terminales ubicados bajo el mismo área de cobertura de la estación base estén enviando información de tipo aleatorio.

Por tanto, siempre se debe considerar que en un sistema de estas características hay un desequilibrio entre los caminos ascendentes y descendentes. El camino descendente downlink está dedicado para la estación base, con lo que se considerará en los cálculos a un 100% de su uso. Sin embargo, el camino ascendente uplink es repartido para todos los terminales móviles del sistema en forma de colisiones aleatorias con lo que su rendimiento máximo no puede superar el 37% de su uso.

En el estándar ETSI EN 300 392-2 "Terrestrial Trunked Radio (TETRA) Voice plus Data (V+D) Part 2: Air Interface (Al)" se define la interfaz aire para el sistema TETRA que soporta voz y datos (V+D) y contiene las especificaciones de nivel físico, nivel de enlace y nivel de red de acuerdo al modelo ISO.

En dicho estándar se encuentran definidos los servicios utilizados para establecer llamadas de tráfico, tanto para permitir llamadas de voz como de datos, junto con los servicios de datos de mensajes de estado y de datos cortos (Short Data Service SDS) del estándar TETRA, además de otros servicios.

Las llamadas de tráfico pueden ser de tipo individual, donde un terminal estable una comunicación punto a punto con otro terminal designado en el establecimiento de la llamada. Estas llamadas a su vez pueden ser simplex o dúplex, es decir utilizan un solo par de frecuencias estableciendo una pareja de caminos uplink-downlink donde solamente uno de los dos terminales puede transmitir en el mismo instante o bien puede ser dúplex, caso en el que al usar dos pares de frecuencias pueden realizar transmisiones los dos equipos simultáneamente.

Para la realización de llamadas de grupo el terminal origen lanza un establecimiento de llamada a un identificador de grupo para que todos los terminales configurados con dicho identificador cié grupo participen en la misma llamada. Este tipo de llamadas son siempre simplex, para forzar que solamente un único terminal transmita en un mismo instante.

Las llamadas de grupo son gestionadas por la infraestructura asignando cana- les de tráfico para cada una de las estaciones base de cobertura en las que tenga terminales configurados con el identificador de grupo lanzado en el establecimiento de llamada. Con esto, un sistema constituido por 10 estaciones base gestionando una llamada de grupo, establecerá un canal de tráfico por cada una de las 10 estaciones base implicadas, siempre y cuando tenga terminales con el identificador de grupo configurado bajo la cobertura de las 10 estaciones base. Tal y como se ha definido anteriormente para la llamada de grupo, solamente un terminal puede transmitir: de esta forma, solamente en 1 estación base se ocupa el enlace uplink y en las 10 estaciones se ocupan los enlaces downlink enviando los fragmentos de voz a través del interfaz aire. Así pues, como conclusión al ejemplo expuesto, ante dicha llamada de grupo quedan libres 9 enlaces uplink del resto de estaciones base en las que no está ubicado el equipo transmisor de la llamada. Este espacio libre en el enlace aire es el utilizado por la invención para gestionar el envío masivo de datos por parte de una flota de terminales. En la figura 1 se representa el uso de los enlaces uplink-downlink en una llamada de grupo.

A su vez, en los sistemas trunking, cuando los terminales se encuentran alojados en un canal de tráfico asignado por la infraestructura debido a que están inmersos en una llamada de tráfico de grupo, los accesos aleatorios al canal radio para enviar datos deben ser muy esporádicos debido a que se realizan mediante métodos de stealing ("robando") información de audio (si la llamada de grupo es de voz) o robando pequeños fragmentos de datos (si la llamada de grupo es de datos). Por este hecho, en una estación base, y por parte del estándar TETRA, solamente se recomienda un acceso por segundo para envíos largos con el único objeto de no degradar la calidad acústica de la comunicación en curso.

No se han encontrado en el estado de la técnica documentos de patente relevantes con respecto a la invención. Se mencionan a continuación dos de ellos, como ejemplos de lo más cercano a la invención:

El documento WO 2008/057315 se centra en mejorar la gestión de las transiciones actividad-silencio en el uplink de un sistema inalámbrico de 3ª generación. Tiene como objetivo que la intermitencia natural de aplicaciones como la voz sea tratada de forma que los silencios sean eficientemente aprovechados para dar oportunidad a otro terminal para transmitir información. Pero no prescinde de las confirmaciones (ACK's) de que los envíos se están recibiendo correctamente. Estas confirmaciones llegan a la estación por su downlink, y perturban e interfieren la comunicación simplex de difusión antes citada.

El documento US 2007/0140165 describe en su resumen que el programador del uplink en la estación base transmite datos de tráfico downlink a un terminal de usuario, y estima los datos de tráfico uplink generados desde el terminal de usuario, basándose en los datos de tráfico downlink.

A diferencia de lo anterior, la presente solicitud describe una gestión del uplink que no tiene relación con el tráfico...

1. Método de acceso optimizado para alta velocidad de datos en sistemas de comunicaciones móviles trunking usando la capacidad libre de los canales de tráfico en sentido ascendente, es decir, desde los terminales móviles hacia la infraestructura del sistema de comunicaciones móviles en la que operan, caracterizado porque comprende los siguientes pasos: