Método y aparato para transmitir datos.

Un método para transmitir datos en un sistema de comunicación radioeléctrica,

que comprende las etapas desegmentar (301) datos en segmentos de datos;

codificar (305) los segmentos de datos en bloques de transmisión, cada uno de acuerdo con un esquema detransmisión seleccionado a partir de un protocolo de transmisión que comprende una serie de esquemas detransmisión que tienen diferentes niveles de energía por bit de información;

transmitir dichos bloques de transmisión sobre un canal de comunicación radioeléctrica;

determinar (311) un grupo de segmentos de datos, de tal modo que el grupo comprende, por lo menos, dossegmentos de datos con bloques de transmisión codificados según esquemas de transmisión diferentes con nivelesdiferentes de energía por bit de información;

recibir (309) información de retroalimentación relativa a la recepción de los bloques del grupo;determinar (313) una medición de la distribución del rendimiento con respecto al grupo, en respuesta a dichainformación de retroalimentación; y

seleccionar (315) un esquema de transmisión a partir del protocolo de transmisión para, por lo menos, un segmentode datos subsiguiente, en respuesta a la medición de la distribución del rendimiento; en el que dicha serie deesquemas de transmisión que tienen diferente energía por bit de información utilizan diferentes códigos decorrección de errores.

Método y aparato para transmitir datos

Campo de la Invención

Esta invención se refiere a un método y un aparato para transmitir datos.

Antecedentes de la Invención

En sistemas de comunicación radioeléctricos, tales como los sistemas de comunicación celular móvil, la transmisión de datos se ha generalizado, y para explotar plenamente los recursos radioeléctricos escasos ha adquirido cada vez más importancia controlar la transmisión de tal modo que se optimice el caudal de datos.

En un sistema de comunicación celular, cada uno de los terminales remotos (tales como estaciones móviles, unidades de abonado, terminales de usuario, etc.) comunica habitualmente con una estación base fija. La comunicación desde el terminal remoto a la estación base se conoce como enlace ascendente, y la comunicación desde la estación base al terminal remoto se conoce como enlace descendente. El área de cobertura total del sistema está dividida en una serie de celdas independientes, cada una cubierta fundamentalmente por una sola estación base. Habitualmente las celdas son geográficamente diferentes, con un área de cobertura solapada entre células vecinas. La figura 1 muestra un sistema de comunicación celular 100. En el sistema, la estación base 101 comunica con una serie de terminales remotos 103 sobre canales radioeléctricos 105. En el sistema celular, la estación base 101 cubre usuarios dentro de cierta área geográfica 107, mientras que otras áreas geográficas 109, 111 están cubiertas mediante otras estaciones base 113, 115.

Cuando un terminal remoto se desplaza desde un área de cobertura de una celda al área de cobertura de otra celda, el enlace de comunicación pasará de ser un enlace entre el terminal remoto y la estación base de la primera celda, a serlo entre el terminal remoto y la estación base de la segunda celda. Esto se conoce como traspaso. Específicamente, algunas celdas pueden estar situadas totalmente dentro de la cobertura de otras celdas mayores.

Todas las estaciones base están interconectadas mediante una red fija. Esta red fija comprende líneas de comunicación, conmutadores, interfaces a otras redes de comunicación y varios controladores necesarios para hacer funcionar la red. Las propias estaciones base pueden considerarse asimismo parte de la red. Una llamada desde un terminal remoto es encaminada a través de la red fija hasta el destino específico para esta llamada. Si la llamada es entre dos terminales remotos del mismo sistema de comunicación, la llamada será encaminada a través de la red fija hasta la estación base de la celda en la que está actualmente el otro terminal remoto. De este modo, se establece una conexión entre las dos celdas en servicio a través de la red fija. Alternativamente, si la llamada es entre un terminal remoto y un teléfono conectado a la red telefónica pública conmutada (PSTN, Public Switched Telephone Network) , la llamada es encaminada desde la estación base en servicio hasta la interfaz entre el sistema de comunicación móvil celular y la PSTN. A continuación, es encaminada desde la interfaz hasta el teléfono mediante la PSTN.

Un sistema de comunicación móvil celular es asignado a un espectro de frecuencias para la comunicación radioeléctrica entre los terminales remotos y las estaciones base. El espectro ha de ser compartido entre todos los terminales remotos que utilizan simultáneamente el sistema.

Un método para compartir este espectro es mediante una técnica conocida como acceso múltiple por división de código (CDMA, Code Division Multiple Access) . En un sistema de comunicación CDMA de secuencia directa (DS-CDMA, Direct Sequence CDMA) , antes de ser transmitidas las señales son multiplicadas por un código de frecuencia de valor elevado, de manera que la señal es ensanchada sobre un espectro de frecuencia mayor. Por lo tanto, una señal de banda estrecha es ensanchada y transmitida como una señal de banda ancha. En el receptor, la señal de banda estrecha original es regenerada mediante la multiplicación de la señal recibida por el mismo código. En el receptor, una señal ensanchada mediante la utilización de un código diferente no será desensanchada sino que continuará como señal de banda ancha. Por lo tanto, en el receptor la mayor parte de la interferencia provocada por señales interferentes recibidas en el mismo espectro de frecuencias de la señal deseada puede eliminarse mediante filtrado. Por consiguiente, pueden alojarse en el mismo espectro de banda ancha una serie de terminales remotos, mediante asignar códigos diferentes para terminales remotos diferentes. Los códigos se eligen para minimizar la interferencia provocada entre terminales remotos, habitualmente mediante la elección de códigos ortogonales cuando ello es posible. Puede encontrarse una descripción más completa de los sistemas de comunicación CDMA en la publicación 'Spread Spectrum CDMA Systems for Wireless Communications' ('sistemas CDMA de espectro ensanchado para comunicaciones inalámbricas') , Glisic & Vucetic, Artech House Editores, 1997, ISBN 0-89006-858-5. Ejemplos de sistemas de comunicación celular CDMA son IS 95, estandarizado en Norteamérica, y el sistema universal de telecomunicaciones móviles (UMTS, Universal Mobile Telecommunication System) , actualmente bajo estandarización en Europa.

El tráfico tradicional en los sistemas de comunicación celular móvil ha consistido en datos de voz con conmutación de circuitos, en donde se establece un enlace permanente entre las partes en comunicación. En el futuro, se contempla que se incrementará sustancialmente la comunicación de datos y, típicamente, los requisitos para que un terminal remoto transmita datos serán no continuos sino a intervalos irregulares. Por consiguiente, es ineficiente tener un enlace continuo establecido entre usuarios. Un ejemplo de un sistema basado en paquetes es el servicio general de radiocomunicaciones por paquetes (GPRS, General Packet Radio Service) introducido en el sistema global para comunicaciones móviles (GSM, Global System for Mobile communication) . Pueden encontrarse más detalles sobre sistemas de paquetes de datos en la publicación 'Understanding data communications: from fundamentals to networking' ('comprendiendo las comunicaciones de datos: desde los fundamentos hasta la creación de redes') , segunda edición, John Wiley editores, autor Gilbert Held, 1997, ISBN 0-471-96820-X.

En los sistemas inalámbricos de datos por paquetes de este tipo, se utilizan esquemas de retransmisión para asegurar que se reciben sin errores los paquetes de datos. Uno de estos métodos es un esquema de petición automática (ARQ) , en el que el receptor determina si se ha recibido algún error en los paquetes de datos, y en caso afirmativo solicita la retransmisión de los paquetes con error.

Por lo tanto, los mecanismos ARQ se utilizan para asegurar la transferencia de mensaje sin errores entre dos entidades. El extremo de recepción transmite al extremo de transmisión un mensaje de retroalimentación, denominado un mensaje ACK/NACK (ACKnowledge/ Not ACKnowledge, acusado/no acusado) , para indicar la recepción correcta o incorrecta de los paquetes transmitidos. El mecanismo ARQ permite que el sistema funcione a una tasa de errores de paquetes mayor, denominada tasa de errores de bloque (BLER, Block Error Rate) . Se da a conocer un ejemplo de un sistema de comunicación de este tipo en el documento WO 01/78489A.

En un sistema de datos en paquetes de tasa múltiple, se contemplan dos tipos de técnicas ARQ. La primera está basada en la asignación, a un usuario, de un código que se corresponde con su estado radioeléctrico, a un valor de rendimiento especificado. Esto se denomina una adaptación de enlace (LA, Link Adaptation) pura. El segundo método se basa en la asignación de la máxima velocidad de código a un usuario, pero mejorando su rendimiento de enlace mediante la combinación por código de los paquetes corruptos. Esta combinación por código se lleva a cabo mediante la descodificación de la señal recibida utilizando bits de datos reunidos a lo largo de una serie de paquetes de datos. Esto se denomina redundancia incremental (IR, Incremental Redundancy) pura. En la práctica, se utilizarán LA/IR combinadas, debido a las limitaciones de protocolo del equipamiento físico y las capas superiores. En este modo, mientras que IR puede tener lugar, el usuario es asignado al mejor esquema de codificación de forma regular. Un ejemplo de un sistema de comunicación que utiliza estas técnicas es GPRS mejorado (EGPRS, Enhanced GPRS) ,... [Seguir leyendo]

1. Un método para transmitir datos en un sistema de comunicación radioeléctrica, que comprende las etapas de

segmentar (301) datos en segmentos de datos;

codificar (305) los segmentos de datos en bloques de transmisión, cada uno de acuerdo con un esquema de transmisión seleccionado a partir de un protocolo de transmisión que comprende una serie de esquemas de transmisión que tienen diferentes niveles de energía por bit de información;

transmitir dichos bloques de transmisión sobre un canal de comunicación radioeléctrica;

determinar (311) un grupo de segmentos de datos, de tal modo que el grupo comprende, por lo menos, dos segmentos de datos con bloques de transmisión codificados según esquemas de transmisión diferentes con niveles diferentes de energía por bit de información;

recibir (309) información de retroalimentación relativa a la recepción de los bloques del grupo;

determinar (313) una medición de la distribución del rendimiento con respecto al grupo, en respuesta a dicha información de retroalimentación; y

seleccionar (315) un esquema de transmisión a partir del protocolo de transmisión para, por lo menos, un segmento de datos subsiguiente, en respuesta a la medición de la distribución del rendimiento; en el que dicha serie de esquemas de transmisión que tienen diferente energía por bit de información utilizan diferentes códigos de corrección de errores.

2. Un método de transmisión de datos, acorde con la reivindicación 1, en el que dicha serie de esquemas de transmisión que tienen diferentes niveles de energía por bit de información, utilizan diferentes niveles de potencia de transmisión.

3. Un método de transmisión de datos, acorde con cualquiera de las religiones anteriores, en el que dicha serie de esquemas de transmisión utilizan diferente duración de los símbolos de canal.

4. Un método de transmisión de datos, acorde con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicha serie de esquemas de transmisión con niveles diferentes de energía por bit de información utiliza modulación de espectro ensanchado con diferentes códigos desensanchamiento.

5. Un método de transmisión de datos, acorde con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de determinación de la medición de la distribución del rendimiento comprende la ponderación de la información de retroalimentación de cada segmento de datos incluido dentro del grupo, en respuesta al intervalo temporal desde el que el segmento de datos fue transmitido.

6. Un método de transmisión de datos, acorde con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de selección de un esquema de transmisión a partir del protocolo de transmisión para, por lo menos, un segmento de datos subsiguiente, comprende seleccionar el esquema de transmisión que la medición de la distribución del rendimiento indica conseguirá un rendimiento de error dado.

7. Un método de transmisión de datos, acorde con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las etapas son iteradas y por lo menos dos grupos solapan.

8. Un aparato para transmitir datos en un sistema de comunicación radioeléctrico, que comprende:

medios para segmentar (203) datos en segmentos de datos;

medios para codificar (205) los segmentos de datos en bloques de transmisión, cada uno de acuerdo con un esquema de transmisión seleccionado a partir de un protocolo de transmisión que comprende una serie de esquemas de transmisión que tienen diferentes niveles de energía por bit de información;

medios para transmitir (211) dichos bloques de transmisión sobre un canal de comunicación radioeléctrica;

medios para determinar (219) un grupo de segmentos de datos, de tal modo que el grupo comprende, por lo menos, dos segmentos de datos con bloques de transmisión codificados según esquemas de transmisión diferentes con niveles diferentes de energía por bit de información;

medios para recibir (217) información de retroalimentación relativa la recepción de los bloques del grupo;

medios para determinar (219) la medición de la distribución del rendimiento con respecto al grupo, en respuesta a la información de retroalimentación; y

medios para seleccionar (205, 207) un esquema de transmisión a partir del protocolo de transmisión para, por lo 5 menos, un segmento de datos subsiguiente, en respuesta a la medición de la distribución del rendimiento;

en el que dicha serie de esquemas de transmisión que tienen diferentes niveles de energía por bit de información utilizan diferentes códigos de corrección de errores.

9. Un aparato para transmitir datos, acorde con la reivindicación 8, en el que dicha serie de esquemas de transición que tienen diferentes niveles de energía por bit de información utilizan diferentes niveles de potencia de transmisión.

10. Un aparato para transmitir datos, acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 8 ó 9, en el que dicha serie de esquemas de transmisión utilizan diferente duración de los símbolos de canal.

11. Un aparato para transmitir datos, acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 8 a 10, en el que dicha serie de esquemas de transmisión que tienen diferentes niveles de energía por bit de información utilizan modulación de espectro ensanchado con diferentes códigos desensanchamiento.

12. Un aparato para transmitir datos, acorde con cualquiera de las reivindicaciones precedentes 18 a 11, en el que los medios para seleccionar un esquema transmisión a partir del protocolo de transmisión, para por lo menos un segmento de datos subsiguiente, comprenden medios para seleccionar el esquema de transmisión que la medición de la distribución del rendimiento indica que conseguirá un rendimiento de error dado.

13. Un aparato para transmitir datos, acorde con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 8 a 12, en el que el

sistema de comunicación radioeléctrica es un sistema general de radiocomunicaciones por paquetes (GPRS) , un sistema general de radiocomunicaciones por paquetes mejorado (EGPRS) o un sistema universal de telecomunicaciones móviles (UMTS) .