Procedimiento y aparato para transmitir y recibir datos de velocidad variable.

Un aparato para transmitir un paquete de datos de usuario de velocidad variable,

que comprende:

un codificador (520) para codificar el paquete de datos de usuario de velocidad variable, a fin de producir un paquete codificado de datos de usuario de velocidad variable;

un multiplexor (500) para multiplexar en el tiempo datos de indicación de velocidad y datos piloto sobre dos o más ranuras temporales de una trama temporal, a fin de producir un paquete de datos de control; en donde los datos de indicación de control indican la velocidad de transmisión del paquete de datos de usuario de velocidad variable;

un ajustador (526) de ganancia para ajustar la ganancia del paquete de datos de usuario de velocidad variable, en base a la velocidad de datos del paquete de datos de usuario de velocidad variable y al requisito de transmisión Eb/N0;

un ensanchador (528) para ensanchar el paquete de datos de usuario de velocidad variable de acuerdo a un primer código de Walsh, y para ensanchar el paquete de datos de control de acuerdo a un segundo código de Walsh, en donde los códigos de Walsh primero y segundo son ortogonales entre sí;

un cifrador (534) para cifrar el paquete de datos de control cubierto según Walsh y el paquete codificado de datos de usuario de velocidad variable, cubierto según Walsh, de acuerdo a una secuencia de código en preparación para la transmisión.

Procedimiento y aparato para transmitir y recibir datos de velocidad variable Antecedentes de la invención I. Campo de la invención La presente invención se refiere a las comunicaciones. Más específicamente, la presente invención se refiere a un procedimiento y aparato para transmitir y recibir paquetes de velocidad variable con señales que indican la velocidad de datos de esos paquetes.

II. Descripción de la técnica relacionada El uso de técnicas de modulación de acceso múltiple por división de código (CDMA) es una entre varias técnicas para facilitar las comunicaciones en las cuales está presente un gran número de usuarios del sistema. Aunque se conocen otras técnicas, tales como el acceso múltiple por división del tiempo (TDMA) , el acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) y esquemas de modulación de AM (Modulación de amplitud) , tales como la banda lateral única comprimida y expandida de amplitud (ACSSB) , el CDMA tiene ventajas significativas sobre estas otras técnicas. El uso de técnicas de CDMA en un sistema de comunicación de acceso múltiple se revela en la Patente Estadounidense Nº 4.901.307, titulada "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS" ["SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE ACCESO MÚLTIPLE Y ESPECTRO ENSANCHADO QUE UTILIZA REPETIDORES SATELITALES O TERRESTRES"], cedida al solicitante de la presente invención. El uso de técnicas de CDMA en un sistema de comunicación de acceso múltiple se revela adicionalmente en la Patente Estadounidense Nº 5.103.459, titulada "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" ["SISTEMA Y PROCEDIMIENTO PARA GENERAR ONDAS DE SEÑAL EN UN SISTEMA DE TELEFONÍA CELULAR DE CDMA"], cedida al solicitante de la presente invención.

En la precitada Patente Estadounidense Nº 5.103.459 (la patente ‘459) , se describe el uso de códigos de Walsh ortogonales para proporcionar la canalización a distintas estaciones de abonado. Esto permite que una estación base transmita muchos canales distintos a una pluralidad de usuarios en el área de cobertura de la estación base. En la patente ‘459, uno de los canales de Walsh ortogonales que se transmitía era un canal piloto que permitía la demodulación coherente de los canales de tráfico transmitidos por otros canales de Walsh ortogonales. Un procedimiento para transmitir una señal de CDMA desde una estación móvil que es capaz de una demodulación coherente se describe en la Solicitud de Patente Estadounidense, no publicada, con Nº de Serie 08 / 856.428, titulada "REDUCED PEAK TO AVERAGE TRANSMIT POWER HIGH DATA RATE IN A CDMA WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM" ["ALTA VELOCIDAD DE DATOS DE POTENCIA TRANSMISORA REDUCIDA DE MÍXIMA A MEDIA EN UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN INALÍMBRICA DE CDMA"], presentada el 9 de abril de 1996, cedida al solicitante de la presente invención. En la Solicitud de Patente Estadounidense con Nº de Serie 08 / 856.428, la estación móvil transmite una pluralidad de canales distintos, en donde cada uno de los canales se distingue por el uso de una secuencia breve de Walsh. Además, en la Solicitud de Patente Estadounidense con Nº de Serie 08 / 856.428, un procedimiento de ensanchamiento complejo de pseudo-ruido (PN) que reduce la razón entre el máximo y el promedio en la transmisión de una señal modulada por QPSK.

Los sistemas de CDMA emplean un vocodificador de velocidad variable para codificar datos, de modo tal que la velocidad de datos pueda variar entre una trama de datos y otra. Una realización ejemplar de un vocodificador de velocidad variable se describe en la Patente Estadounidense Nº 5.414.796, titulada "VARIABLE RATE VOCODER" ["VOCODIFICADOR DE VELOCIDAD VARIABLE"], cedida al cesionario de la presente invención. El uso de un canal de comunicaciones de velocidad variable reduce la interferencia mutua, eliminando transmisiones innecesarias cuando no hay ningún discurso útil a transmitir.

De manera similar, es deseable para proporcionar la transmisión de velocidad variable de datos digitales en sistemas de comunicación inalámbrica de CDMA. Cuando hay una gran cantidad de información digital a transmitir y cuando es importante minimizar el retardo, entonces los datos deberían transmitirse a altas velocidades de transmisión. Sin embargo, cuando hay menos datos a transmitir o cuando la minimización del retardo no es tan importante, es deseable reducir la velocidad de transmisión de datos digitales en un sistema de comunicación inalámbrico, porque la transmisión a velocidades inferiores a la máxima velocidad de transmisión puede dar como resultado una gama aumentada y una vida extendida de la batería, y reducir la interferencia con otros usuarios. Los documentos WO95 / 03652A y US 5.289.476 revelan técnicas para habilitar canales de alta y baja velocidad de datos en sistemas de comunicación de datos.

En particular, el documento WO95/03652 ( QUALCOMM) , publicado el 2 de febrero de 1995, revela un procedimiento y sistema para adjudicar un conjunto de secuencias ortogonales de código de PN de longitud variable entre los canales operativos a distintas velocidades de datos, en un sistema de comunicación de espectro ensanchado. Los códigos ortogonales de funciones de Walsh de longitud variable se emplean para modular las señales de información. Las señales de selección de función y de selección de velocidad de datos son transmitidas a la unidad móvil por la sede celular. La transmisión de una secuencia piloto, el ajuste de la ganancia de las señales en el transmisor y el uso del cifrado también se conocen a partir de este documento.

Una técnica para que el receptor determine la velocidad de una trama de datos recibida se describe en la Patente Estadounidense Nº 5.566.206, titulada "METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING DATA RATE OF TRANSMITTED VARIABLE RATE DATA IN A COMMUNICATIONS RECEIVER" ["PROCEDIMIENTO Y APARATO PARA DETERMINAR LA VELOCIDAD DE DATOS DE DATOS TRANSMITIDOS DE VELOCIDAD VARIABLE EN UN RECEPTOR DE COMUNICACIONES"], cedida al cesionario solicitante de la presente invención. Otra técnica se describe en la Solicitud de Patente Estadounidense, no publicada, con Nº de Serie 08 / 126.477, titulada "MULTIRATE SERIAL VITERBI DECODER FOR CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM APPLICATIONS" ["DESCODIFICADOR VITERBI EN SERIE DE MÚLTIPLES VELOCIDADES PARA APLICACIONES DE SISTEMAS DE ACCESO MÚLTIPLE POR DIVISIÓN DE CÓDIGO"], presentada el 24 de septiembre de 1993, cedida al solicitante de la presente invención en el presente documento. Según estas técnicas, cada trama de datos recibida se descodifica en cada una de las velocidades posibles. Las métricas de errores, que describen la calidad de los símbolos descodificados para cada trama descodificada a cada velocidad, se proporcionan a un procesador. Las métricas de errores pueden incluir resultados del Control de Redundancia Cíclico (CRC) , las Métricas de Calidad de Yamamoto y las Tasas de Errores de Símbolos. Estas métricas de errores son bien conocidas en los sistemas de comunicaciones. El procesador analiza las métricas de errores y determina la velocidad más probable a la cual se transmitieron los símbolos entrantes.

Resumen de la invención La presente invención proporciona un aparato y procedimiento para transmitir y recibir un paquete de datos de usuario a velocidad variable, según las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos Las características, objetos y ventajas de la presente invención devendrán más evidentes a partir de la descripción detallada expuesta a continuación, cuando se considere conjuntamente con los dibujos, en los cuales los caracteres iguales de referencia identifican de forma correspondiente en toda su extensión, y en donde:

la FIG. 1 es un diagrama en bloques del sistema de transmisión de un primer ejemplo útil para entender la presente invención;

la FIG. 2 es un diagrama en bloques de un generador ejemplar de PN;

la FIG. 3 es un diagrama que ilustra los bits usados para la máscara de código largo;

la FIG. 4 es un diagrama en bloques que ilustra el primer sistema receptor para recibir datos de velocidad variable transmitidos por medio del primer ejemplo;

la FIG. 5 es un diagrama en bloques que ilustra el segundo sistema receptor para recibir datos de velocidad variable transmitidos por medio del primer ejemplo;

la FIG. 6 es un diagrama en bloques que ilustra el sistema transmisor de un segundo ejemplo útil para entender la presente invención;

las FIGS. 7A a 7H son diagramas que ilustran un conjunto... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para transmitir un paquete de datos de usuario de velocidad variable, que comprende:

un codificador (520) para codificar el paquete de datos de usuario de velocidad variable, a fin de producir un paquete codificado de datos de usuario de velocidad variable;

un multiplexor (500) para multiplexar en el tiempo datos de indicación de velocidad y datos piloto sobre dos o más ranuras temporales de una trama temporal, a fin de producir un paquete de datos de control; en donde los datos de indicación de control indican la velocidad de transmisión del paquete de datos de usuario de velocidad variable;

un ajustador (526) de ganancia para ajustar la ganancia del paquete de datos de usuario de velocidad variable, en base a la velocidad de datos del paquete de datos de usuario de velocidad variable y al requisito de transmisión Eb/N0;

un ensanchador (528) para ensanchar el paquete de datos de usuario de velocidad variable de acuerdo a un primer código de Walsh, y para ensanchar el paquete de datos de control de acuerdo a un segundo código de Walsh, en donde los códigos de Walsh primero y segundo son ortogonales entre sí;

un cifrador (534) para cifrar el paquete de datos de control cubierto según Walsh y el paquete codificado de datos de usuario de velocidad variable, cubierto según Walsh, de acuerdo a una secuencia de código en preparación para la transmisión.

2. El aparato de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

un transmisor (548) , después del cifrador, para transmitir el paquete de datos de usuario de velocidad variable y el paquete de datos de control.

3. Un procedimiento para transmitir un paquete de datos de usuario de velocidad variable, que comprende:

codificar un paquete de datos de usuario de velocidad variable para producir un paquete codificado de datos de usuario de velocidad variable;

multiplexar en el tiempo datos de indicación de velocidad y datos piloto sobre dos o más ranuras temporales de una trama temporal, a fin de producir un paquete de datos de control; en donde los datos de indicación de velocidad indican la velocidad de transmisión de un paquete de datos de usuario de velocidad variable;

ajustar la ganancia del paquete codificado de datos de usuario de velocidad variable, en base a la velocidad de datos del paquete de datos de usuario de velocidad variable y al requisito de transmisión Eb/N0;

ensanchar el paquete codificado de datos de usuario de velocidad variable de acuerdo a un primer código de Walsh y el paquete de datos de control de acuerdo a un segundo código de Walsh, en donde los códigos de Walsh primero y segundo son ortogonales entre sí;

cifrar el paquete de datos de control cubiertos según Walsh y el paquete codificado de datos de usuario de velocidad variable cubierto según Walsh, de acuerdo a una secuencia de código.

4. El procedimiento de la reivindicación 3, que comprende adicionalmente:

transmitir, después del cifrado, el paquete de datos de usuario de velocidad variable y el paquete de datos de control.

5. Un aparato para recibir una transmisión de paquetes de datos de usuario de velocidad variable, que comprende:

un receptor (602) para recibir una señal que incluye un paquete de datos de control y un paquete de datos de usuario de velocidad variable;

un descifrador (614) para descifrar la señal recibida de acuerdo a una secuencia de código;

un desensanchador (620) para desensanchar la señal recibida descifrada, a fin de producir un paquete de datos de usuario de velocidad variable de acuerdo a un primer código de Walsh, y un paquete de datos de control de acuerdo a un segundo código Walsh, en donde los códigos de Walsh primero y segundo son ortogonales;

un demultiplexor (628) para demultiplexar el paquete de datos de control, a fin de producir datos recibidos de indicación de velocidad codificada y datos piloto recibidos;

un descodificador (634) para descodificar los datos recibidos de indicación de velocidad codificada, a fin de producir datos de indicación de velocidad, en donde los datos de indicación de velocidad indican la velocidad de transmisión del paquete de datos de usuario de velocidad variable.

6. Un procedimiento para recibir una transmisión de paquetes de datos de usuario de velocidad variable, que 5 comprende:

recibir una señal que incluye un paquete de datos de control y un paquete codificado de datos de usuario de velocidad variable;

descifrar la señal recibida de acuerdo a una secuencia de código;

desensanchar la señal descifrada recibida para producir un paquete de datos de usuario de velocidad variable, de acuerdo a un primer código de Walsh, y un paquete de datos de control de acuerdo a un segundo paquete de Walsh, en donde los códigos de Walsh primero y segundo son ortogonales;

demultiplexar el paquete de datos de control para producir datos codificados recibidos de indicación de velocidad, y datos piloto recibidos;

descodificar los datos codificados recibidos de indicación de velocidad para producir datos de indicación de velocidad, en donde los datos de indicación de velocidad indican la velocidad de transmisión del paquete de datos de usuario de velocidad variable.

7. El procedimiento de la reivindicación 6, que comprende adicionalmente:

descodificar un paquete codificado de datos de usuario de velocidad variable, a fin de producir un paquete de datos de usuario de velocidad variable.