Procedimiento, sistema y dispositivo para transferir tráfico en comunicaciones punto a punto.

Al menos un nodo esclavo (N_s) que transmite tráfico en enlace ascendente (UL) y un nodo maestro (N_m) que transmite tráfico en enlace descendente (DL) se identifican y conectan a través de una interfaz de radio (Uu'') para comunicación punto a punto. Esta interfaz de radio (Uu'') proporciona acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) tanto sobre el enlace ascendente (UL) como el enlace descendente (DL). Tanto el nodo maestro (N_m) como el nodo esclavo (N_s) comprenden un transceptor que contiene un transmisor y un receptor ambos conectados a la interfaz de radio que usa un canal de transporte de la capa física y MAC definidas por HSDPA. El nodo maestro (N_m) y el nodo esclavo (N_s) pueden implementarse en un nodo-B, un RNC, o un nodo CN y tener la misma arquitectura de hardware en las capas física y MAC, dado que se reutiliza parte de la interfaz Uu.

Procedimiento, sistema y dispositivo para transferir tráfico en comunicaciones punto a punto.

Campo técnico de la invención

La presente invención tiene su aplicación en el sector de las telecomunicaciones y, especialmente, en el área industrial dedicada a dotar a redes de acceso (por ejemplo, UTRAN en UMTS) de elementos de infraestructuras de red, tales como estaciones base (nodos-B en UMTS) para redes telefónicas celulares de gran amplitud (es decir, redes 3G).

Más particularmente, la invención descrita en el presente documento se refiere a un procedimiento y a un sistema para transmitir tráfico de datos y/o voz tanto sobre enlace ascendente como enlace descendente entre dos nodos de una red de telecomunicación (por ejemplo, redes móviles 3G FDD y TDD) usando el protocolo convencional de acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) y en escenarios de aplicación en los que sólo se establece un enlace de comunicación entre los dos nodos (es decir, aplicaciones punto a punto: por ejemplo, sólo un equipo de usuario (UE) transmite/recibe por cada celda).

Antecedentes de la invención

Tercera generación (3G) es un nombre genérico para tecnologías que soportan voz de alta calidad, datos de alta velocidad y vídeo en redes celulares inalámbricas. La especificación IMT-2000 definida por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) estableció normas de tasa de transmisión para sistemas 3G y define diferentes variantes 3G basándose en tecnología de acceso múltiple por división de código (CDMA): CDMA de banda ancha (W-CDMA), cdma2000 y CDMA por división de tiempo (TD-CDMA).

El sistema universal de telecomunicaciones móviles (UMTS), que usa TD-CDMA, soporta tasas de transferencia de datos de hasta 10,2 Mbit/s cuando usa el acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) a partir de la recopilación de protocolos de telefonía inalámbrica normalizados como acceso por paquetes de alta velocidad (HSPA). UMTS, que usa W-CDMA, soporta tasas de transferencia de datos de hasta 21,6 Mbit/s en enlace descendente usando 3GPP Publicación 7 HSDPA (y un rendimiento de usuario potencialmente superior en la siguiente publicación de 3GPP), en teoría; aunque en las instalaciones de operador actuales, HSDPA permite principalmente velocidades de transferencia de enlace descendente de hasta 7,2 Mbit/s.

UTRAN (la red de acceso de radio terrestre de UMTS) es un término colectivo que incluye el controlador de red de radio (RNC), las estaciones base 3G (nodos-B) y la interfaz aérea con el equipo de usuario (UE). Más particularmente, el nodo-B maneja canales de radio, incluyendo la multiplexación/desmultiplexación de información de datos y voz de usuario.

Hay cuatro interfaces que conectan la UTRAN internamente o externamente a otras entidades funcionales:

• Iu es una interfaz externa que conecta un RNC a la red núcleo (CN), enlazando el RNC a o bien un centro de conmutación móvil (MSC) o bien un nodo de soporte GPRS de servicio (SGSN).

• Uu es una interfaz externa, que transporta tanto datos en el plano de usuario como señalización en el plano de control entre el UE y la UTRAN, conectando el nodo-B con el UE, terminal o equipo móvil (ME) que incluye, por ejemplo teléfonos, ordenadores portátiles y PDA.

• Iub es una interfaz interna que transporta tanto datos en el plano de usuario como señalización en el plano de control entre el RNC con el nodo-B, consistiendo normalmente en enlaces T1/E1 múltiples desde cada nodo-B agregado a uno o varios enlaces ATM STM-1 (OC-3) o un enlace STM-4.

• Iur es una interfaz interna (para algunas arquitecturas de red Iur puede ser también una interfaz externa) y conecta dos RNC entre sí.

La figura 1 ilustra la arquitectura de protocolo existente de la interfaz Uu para proporcionar comunicación entre un UE y un nodo-B de UTRAN. Las especificaciones 3GPP implicadas para WCDMA FDD (dúplex por división de frecuencia) son:

• 3GPP TS 25.321: "Norma de protocolo MAC" que especialmente cubre entidades MAC-hs (para HSDPA) y MAC-e (para HSUPA) que residen en el nodo B.

• 3GPP TS 25.211: "Canales físicos y mapeo de canales de transporte sobre canales físicos (FDD)".

• 3GPP TS 25.212: "Multiplexación y codificación de canal (FDD)".

• 3GPP TS 25.213: "Ensanchamiento y modulación (FDD)".

• 3GPP TS 25.214: "Procedimientos de capa física (FDD)".

• 3GPP TS 25.215: "Capa física - Mediciones (FDD)".

• 3GPP TS 25.302: "Servicios proporcionados por la capa física (L1)". En redes 3G que soportan acceso por paquetes de alta velocidad (HSPA), el nodo B adopta HSDPA para la transferencia de datos por paquetes sobre el enlace descendente, el HS-DSCH se usa como canal de transporte por el UE para recibir datos (Rx). En enlace ascendente, HSPA proporciona el acceso por paquetes de enlace ascendente de alta velocidad (HSUPA) que usa E-DCH como canal de transporte sobre el que se emplean procedimientos de adaptación de enlace.

• 3GPP TS 25.301: "Arquitectura de protocolo de interfaz de radio".

Las capas superiores de la interfaz Uu comprenden el protocolo de control de enlace de radio (RLC) y el protocolo de control de recursos de radio (RRC).

La figura 2 ilustra los canales físicos existentes usados en enlace ascendente (UL: desde el UE hasta el nodo-B) y en enlace descendente (DL: desde el nodo-B hasta el UE) sobre la interfaz Uu que soporta HSPA. Capa 2 se refiere a nivel de enlace definido por OSI (interconexión de sistemas abiertos) y capa 1 se refiere a capa física de OSI.

La arquitectura de capa física de enlace ascendente (UL) para el soporte de HSPA usa el siguiente canal físico para transportar los datos en el plano de usuario, que se representa en la figura 2 dentro de un bloque dibujado sin rayas:

• E-DPDCH: canal de datos físicos dedicado-mejorado, que lleva el canal de transporte de canal dedicado mejorado (E-DCH).

La arquitectura de capa física de enlace ascendente (UL) para el soporte de HSPA usa los siguientes canales físicos en el plano de control (incluyendo señalización de estrato de acceso, o AS, y estrato de no acceso, o NAS, para establecer la llamada de datos HSPA), dibujados en bloques con rayas en la figura 2:

• PRACH: canal de acceso aleatorio físico que lleva canal de acceso aleatorio (RACH).

• DPCCH: canal de control físico dedicado, que lleva señalización de capa 1 indispensable para estimación de canal y control de potencia.

• HS-DPCCH: canal de control físico dedicado - de alta velocidad, que lleva señalización de capa 1/capa 2 para HSDPA.

• E-DPCCH: canal de control físico dedicado-mejorado que lleva señalización de capa 1 y capa 2 para HSUPA.

La arquitectura de capa física de enlace descendente (DL) para el soporte de HSPA usa el siguiente canal físico para transportar los datos en el plano de usuario, que se representa en la figura 2 dentro de un bloque dibujado sin rayas:

• HS-PDSCH: canal compartido de enlace descendente físico - de alta velocidad, que lleva el canal de transporte HS-DSCH.

La arquitectura de capa física de enlace descendente (DL) para el soporte de HSPA usa los siguientes canales físicos en el plano de control, dibujados en bloques rayados en la figura 2:

• HS-SCCH: canal de control compartido - de alta velocidad, que lleva señalización de capa 1 y capa 2 para HSDPA (incluyendo identidad de UE, información HARQ y control de tasa de formato de transporte).

• F-DPCH: canal físico dedicado - fraccionario que lleva comandos de control de potencia que también pueden usarse para fines de estimación de canal. Estos canales de control se comparten entre múltiples UE de una manera multiplexada en el tiempo permitiendo ahorrar recursos de código de factor de ensanchamiento variable ortogonal (OVSF).

• S-CCPCH: canal físico de control común secundario, que lleva el canal de acceso directo (FACH) y el canal de radiobúsqueda (PCH).

• SCH: canal de sincronización.

• P-CCPCH: canal físico de control común - primario para llevar información de radiodifusión y sincronización para usuarios.

•...

1. Procedimiento para transferir tráfico en comunicaciones punto a punto, en el que se establece sobre una interfaz de radio una única conexión entre un primer nodo y un segundo nodo de una red de radio, comprendiendo el procedimiento:

- transmitir sobre un enlace descendente (DL) tráfico al segundo nodo desde el primer nodo a través de la interfaz de radio por un canal de transporte, de capa física y MAC, de acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA);

caracterizado porque la etapa de transmitir tráfico sobre el enlace descendente (DL) usa un canal físico HS- DPCCH y porque el procedimiento comprende además:

- transmitir tráfico sobre un enlace ascendente (UL) al primer nodo desde el segundo nodo a través de la interfaz de radio por un canal de transporte, de la capa física y MAC, de acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA), y usando un canal físico que se selecciona entre HS-PDSCH, HS-SCCH, F-DPCH y P-CPICH.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la transmisión de tráfico sobre el enlace ascendente (UL) y el enlace descendente (DL) usa la interfaz de radio que soporta la interfaz Iub.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la transmisión de tráfico sobre el enlace ascendente (UL) y el enlace descendente (DL) usa la interfaz de radio que soporta la interfaz Iur.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la transmisión de tráfico sobre el enlace ascendente (UL) y el enlace descendente (DL) usa la interfaz de radio que soporta la interfaz Iu.

5. Sistema para transmitir/recibir tráfico en comunicaciones punto a punto, en una red de radio que comprende:

- al menos un nodo esclavo (N_s) para transmitir tráfico sobre un enlace ascendente (UL),

- al menos un nodo maestro (N_m) para transmitir tráfico sobre un enlace descendente (DL),

- una interfaz de radio que conecta el nodo esclavo (N_s) y el nodo maestro (N_m) para transmitir/recibir tráfico en una comunicación punto a punto,

caracterizado porque tanto el, al menos un, nodo maestro (N_m) y el, al menos un, nodo esclavo (N_s) comprenden un transceptor (3, 3') configurado para usar un canal de transporte, de la capa física y MAC, de acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA), sobre el enlace descendente (DL) y el enlace ascendente (UL), comprendiendo el transceptor (3, 3') un transmisor (1, 1') y un receptor (2, 2') ambos conectados a la interfaz de radio, y comprendiendo el transceptor (3') del nodo esclavo (N_s):

- un transmisor (1') que proporciona acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) a través de la interfaz de radio para transmitir tráfico sobre el enlace ascendente (UL),

- un receptor (2') que proporciona acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) a través de la interfaz de radio para recibir tráfico sobre el enlace descendente (DL).

6. Sistema según reivindicación 5, en el que tanto el nodo maestro (N_m) como el nodo esclavo (N_s) son estaciones base de tercera generación, y la interfaz de radio entre el nodo maestro (N_m) y el nodo esclavo (N_s) soporta la interfaz Iub.

7. Sistema según reivindicación 5, en el que el nodo maestro (N_m) es un controlador de red de radio (RNC) y el nodo esclavo (N_s) es una estación base de tercera generación, y la interfaz de radio entre el nodo maestro (N_m) y el nodo esclavo (N_s) soporta la interfaz Iub.

8. Sistema según reivindicación 5, en el que el nodo esclavo (N_s) es un controlador de red de radio (RNC) y la interfaz de radio entre el nodo maestro (N_m) y el nodo esclavo (N_s) soporta la interfaz Iu.

9. Sistema según reivindicación 5, en el que tanto el nodo maestro (N_m) como el nodo esclavo (N_s) son controladores (RNC) de red de radio, y la interfaz de radio entre el nodo maestro (N_m) y el nodo esclavo (N_s) soporta la interfaz Iur.

10. Estación base de tercera generación que está adaptada para su conexión a través de una interfaz de radio a al menos un nodo esclavo (N_s) para una comunicación punto a punto de tráfico de un único transceptor por cada celda, en enlace ascendente (UL) y enlace descendente (DL), caracterizada porque comprende:

- un transmisor (1) que proporciona acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) a través de la interfaz de radio, para transmitir tráfico al nodo esclavo (N_s) en el enlace descendente (DL),

- un receptor (2) que proporciona acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) a través de la interfaz de radio para recibir tráfico desde el nodo esclavo (N_s) en el enlace ascendente (UL).

11. Estación base de tercera generación que está adaptada para su conexión a través de una interfaz Uu a un equipo de usuario (UE) único que transmite/recibe en una celda para una comunicación punto a punto respectivamente en enlace ascendente (UL) y en enlace descendente (DL) y adaptada para su conexión a través de una interfaz de radio a al menos un nodo maestro (N_m) para la comunicación punto a punto, caracterizada porque comprende:

- un transmisor (1') que proporciona acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) a través de la interfaz de radio para transmitir tráfico desde el equipo de usuario (UE) único en el enlace ascendente (UL),

- un receptor (2') que proporciona acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) a través de la interfaz de radio para recibir tráfico desde el equipo de usuario (UE) único en el enlace descendente (DL).

12. Controlador de red de radio (RNC) que está adaptado para su conexión a través de una interfaz de radio a al menos un nodo en una comunicación punto a punto para tráfico de un único transceptor por cada celda en enlace ascendente (UL) y enlace descendente (DL), caracterizado porque comprende:

- un transmisor (1) que proporciona acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) a través de la interfaz de radio para transmitir tráfico en el enlace descendente (DL),

- un receptor (2) que proporciona acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) a través de la interfaz de radio para recibir tráfico en el enlace ascendente (UL).

13. Controlador de red de radio (RNC) que está adaptado para su conexión a través de una interfaz de radio a al menos un nodo sobre una comunicación punto a punto para tráfico de un único transceptor por cada celda en enlace ascendente (UL) y enlace descendente (DL), caracterizado porque comprende:

- un transmisor (1') que proporciona acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) a través de la interfaz de radio para transmitir tráfico en el enlace ascendente (UL),

- un receptor (2') que proporciona acceso por paquetes de enlace descendente de alta velocidad (HSDPA) a través de la interfaz de radio para recibir tráfico en el enlace descendente (DL).