Unidad convertidora y procedimiento para controlar la comunicación en una red de comunicaciones inalámbrica.

Unidad convertidora (KM) para su utilización en redes de acceso Digital Subscriber Line (DSL,

línea de abonadodigital), que incluye

a) una primera unidad de interfaz (SS1), configurada para conectarse con al menos una red de accesoinalámbrica (DSL-AN) a través de una primera interfaz de aire (LS1) realizada según el estándar IEEE802.16 para realizar una primera unión por radio;

b) una segunda unidad de interfaz (SS2), configurada para conectarse con al menos un aparato terminal deabonado (PC1-PC3, L1-L3) a través de una segunda interfaz de aire (LS2) realizada según el estándarIEEE 802.16 o según el estándar IEEE 802.11, para realizar una segunda unión por radio;

c) una unidad convertidora (KE) conectada con la primera y segunda unidad de interfaz (SS1, SS2), paraconvertir primeras señales de datos transmitidas según el estándar IEEE 802.16 y segundas señales dedatos transmitidas según el estándar IEEE 802.16 o el estándar 802.11 y viceversa;

además caracterizada por

d) un módulo de control (CU) que diagnostica las características y/o la disponibilidad de los enlaces de radioestablecidos a través de ambas unidades de interfaz (SS1, SS2) y genera los correspondientes datos decontrol para controlar la comunicación desarrollada a través de los enlaces de radio, enviando el módulo decontrol (CU) los datos de control a una entidad de control del enlace de radio establecido a través de laprimera unidad de interfaz (SS1) y/o a una entidad de control del enlace de radio establecido a través de lasegunda unidad de interfaz (SS2).

Unidad convertidora y procedimiento para controlar la comunicación en una red de comunicaciones inalámbrica.

La presente invención se refiere a una unidad convertidora para utilizarla en redes de acceso inalámbricas, en particular redes de acceso Digital Subscriber Line (DSL; línea de abonado digital) . Además se refiere la invención a un procedimiento para controlar la comunicación en redes de acceso inalámbricas, así como a una red de telecomunicaciones con la unidad convertidora antes indicada. La red de telecomunicaciones se entiende entonces en términos generales como red para transmitir datos.

Las redes de acceso Digital Subscriber Line están realizadas como redes de acceso de línea física, que por ejemplo están conectadas mediante dos líneas de hilo de un nodo de acceso DSL con un aparato terminal de abonado (“customer premises equipment” = CPE) . Para tales redes de acceso DSL de línea física resulta, debido a las condiciones físicas marginales, un alcance limitado de aproximadamente 5 km y una capacidad de transmisión limitada. Con ayuda de la técnica de transmisión inalámbrica (“wireless”) por radio, es posible aumentar el alcance de la transmisión de tales redes de acceso DSL, aumentando a la vez la capacidad de transmisión. No obstante actualmente sólo se conocen o bien se han realizado en la práctica soluciones de transmisión por radio propietarias, que originan en cada caso elevados costes de inversión para adquirir los correspondientes aparatos terminales de abonado (CPE) .

Para impedir la aparición espontánea de tales soluciones de transmisión por radio propietarias, ha aprobado el gremio de estandarización IEEE un nuevo estándar bajo la denominación abreviada 802.16, que incluye una realización económica de redes de acceso DSL inalámbricas. Los alcances de transmisión esperados de las interfaces de aire realizadas según el estándar 802.16 podrían encontrarse, bajo condiciones de espacio libre, con a la vez mayor - eventualmente incluso máxima - velocidad de transmisión, en promedio en unos 10 km o también más. Para lograr alcances de transmisión tan altos es necesario disponer los aparatos terminales de abonado (CPE) en la línea visual directa. Los mejores resultados pueden así lograrse disponiendo una antena asociada al CPE fuera, es decir, en la pared exterior o también en la zona de una ventana dentro de edificios. Por el contrario en el resto de las zonas interiores de edificios no hay una suficiente cobertura de radio en múltiples casos de aplicación.

Cuando se desea entonces una conexión directa por radio de aparatos terminales móviles de abonado, como por ejemplo laptop, PDA, etc., queda fuertemente limitada la libre movilidad de estos aparatos terminales de abonado debido a los problemas descritos. También sería deseable para aparatos terminales de abonado fijos colocados dentro de edificios una buena alcanzabilidad sin un extenso cableado.

Para lograr la interconexión sencilla y flexible de aparatos terminales de abonado en edificios o en un entorno próximo en la zona de algunos cientos de metros - los llamados "hot spots" - se conocen redes de radio realizadas según la tecnología Wireless Local Area Network (WLAN, red de área local inalámbrica) , que se realizan técnicamente según el estándar 802.11.

La solicitud de patente alemana 10 2004 047 019.7 propone al respecto soluciones mediante las que pueden combinarse entre sí el elevado alcance de transmisión de la red de acceso DSL inalámbrica y la ya ampliamente difundida tecnología WLAN. El módulo convertidor allí propuesto presenta al respecto una primera unidad de interfaz, que puede conectarse con al menos una red de acceso DSL inalámbrica a través de una primera interfaz de aire realizada según el estándar 802.16. Además presenta el módulo convertidor una segunda unidad de interfaz, que puede conectarse con al menos un aparato terminal de abonado a través de una segunda interfaz de aire realizada según el estándar 802.11. Para convertir primeras señales de datos transmitidas según el estándar 802.16 en segundas señales de datos transmitidas según el estándar 802.11 y viceversa, está prevista dentro del módulo convertidor una unidad convertidora conectada con la primera y la segunda unidad de interfaz. Ventajosamente mediante la combinación correspondiente a la invención de las ventajas de la tecnología WLAN y de la tecnología DSL inalámbrica, aumenta claramente el alcance de transmisión de un enlace DSL inalámbrico entre una red de acceso DSL inalámbrica y al menos un aparato terminal de abonado de manera económica. Además queda asegurada también la movilidad nómada de aparatos terminales móviles dentro de edificios incluso cuando una interfaz de aire realizada según el estándar 802.16 en ambas estaciones de base tiene fuerte proporción de sombra, porque los aparatos terminales móviles no comunican directamente con la interfaz de aire 802.16, sino a través de la interfaz de aire 802.11 en la WLAN. Adicionalmente pueden montarse el convertidor por ejemplo también de manera sencilla en farolas de la calle, para así crear de manera sencilla otros “hot spots” o alimentar a la vecindad de una tal farola de la calle, con un servicio similar al DSL. Además posibilita la conversión del estándar 802.16 al estándar

802.11 repartir los costes de proporcionar una conexión DSL inalámbrica con varios abonados WLAN, por ejemplo abonados que se encuentran dentro del alcance de transmisión por radio de un módulo convertidor instalado.

La idea básica de un acoplamiento de redes 802.11 con una transmisión 802.16 la muestra también Mecklenbräuker en “UMTS, WLAN y WiMAX - Dos contra uno?” (http://userver.ftw.at/telekomtag05/UMTS-WLAN-WIMAX.pdf) , pero sin mencionar explícitamente ni entrar más en detalle en la problemática de la conversión.

El documento WO 2004/025928 A2 da a conocer un convertidor que transforma datos CDMA aportados a través de UMTS en datos para un sistema telefónico inalámbrico, por ejemplo con técnica DECT. No obstante, las técnicas y tecnologías allí utilizadas (técnica telefónica orientada al canal) se diferencian básicamente de la técnica WiMAX/WLAN orientada a paquetes y basada en shared medium (medio compartido) .

Al respecto es un inconveniente que debido a la división del tramo de telecomunicación a cubrir en dos segmentos operados por distintos estándares, se pierde el control continuado de carga y de acceso y con ello también una aportación continuada de anchura de banda asegurada (Quality of Service, QoS, calidad del servicio) . Esto es problemático por cuanto ambos segmentos son muy diferentes en cuanto a las condiciones físicas de transmisión y en cuanto a la clase y utilización. Así presentan los mismos por ejemplo velocidades de flujo máximas muy diferentes. Por lo tanto no son posibles en general por ejemplo conclusiones relativas a averías, cuellos de botella o también un funcionamiento sin problemas de un segmento al otro y tampoco serían admisibles. Así se caracteriza por ejemplo, la propagación de ondas de radio en WLAN -sobre todo en los últimos metros - por reflexiones y refracciones, es decir, por auténticas propagaciones multivía con sus inevitables interferencias. Pero entonces debe ser posible una movilidad nómada de los usuarios. A la vez ofrecen algunos estándares WLAN (802.11g) capacidades máximas muy elevadas de hasta 108 MBit/s, que evidentemente han de distribuirse entre todos los usuarios. Es otro inconveniente aquí que las frecuencias no están licenciadas, por lo que pueden presentarse perturbaciones incontrolables debidas a solapes de frecuencias. Contrariamente a ello, no está sometido el tramo WiMAX (802.16) apenas a modificaciones, o incluso no tiene ninguna, sobre todo cuando no existe un enlace visual directo entre emisor y receptor. Pero en cambio es a menudo inferior la anchura de banda máxima por cada canal, actualmente por ejemplo de unos 14 MBit/s. Pero básicamente son posibles también aquí mayores velocidades de transmisión mediante un agrupamiento de los canales.

Además da a conocer el documento US 6, 584, 080 una red en la que un conjunto de terminales se acoplan mediante repetidores a una Host Radio Station (estación de radio central) . Los repetidores vigilan la red, intercambiando múltiples paquetes de vigilancia entre sí y con los terminales, para dado el caso poder conmutar a vías sustitutorias. Esto cuesta capacidad de transmisión y potencia en los repetidores.

La presente invención tiene por lo tanto como tarea básica indicar una unidad convertidora y un procedimiento para operar una red de telecomunicaciones con los que sea posible utilizar y vigilar tales segmentos... [Seguir leyendo]

1. Unidad convertidora (KM) para su utilización en redes de acceso Digital Subscriber Line (DSL, línea de abonado digital) , que incluye a) una primera unidad de interfaz (SS1) , configurada para conectarse con al menos una red de acceso inalámbrica (DSL-AN) a través de una primera interfaz de aire (LS1) realizada según el estándar IEEE

802.16 para realizar una primera unión por radio;

b) una segunda unidad de interfaz (SS2) , configurada para conectarse con al menos un aparato terminal de abonado (PC1-PC3, L1-L3) a través de una segunda interfaz de aire (LS2) realizada según el estándar IEEE 802.16 o según el estándar IEEE 802.11, para realizar una segunda unión por radio;

c) una unidad convertidora (KE) conectada con la primera y segunda unidad de interfaz (SS1, SS2) , para convertir primeras señales de datos transmitidas según el estándar IEEE 802.16 y segundas señales de datos transmitidas según el estándar IEEE 802.16 o el estándar 802.11 y viceversa;

además caracterizada por

d) un módulo de control (CU) que diagnostica las características y/o la disponibilidad de los enlaces de radio establecidos a través de ambas unidades de interfaz (SS1, SS2) y genera los correspondientes datos de control para controlar la comunicación desarrollada a través de los enlaces de radio, enviando el módulo de control (CU) los datos de control a una entidad de control del enlace de radio establecido a través de la primera unidad de interfaz (SS1) y/o a una entidad de control del enlace de radio establecido a través de la segunda unidad de interfaz (SS2) .

2. Unidad convertidora (KM) según la reivindicación 1, caracterizada porque el diagnóstico realizado por el módulo de control (CU) incluye mediciones relativas al flujo de datos y/o a la relación señal-ruido y/o a tasas de error.

3. Unidad convertidora (KM) según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el módulo de control (CU) , en función de las características diagnosticadas y/o de la disponibilidad, toma decisiones sobre la comunicación desarrollada a través de los enlaces por radio.

4. Unidad convertidora (KM) según la reivindicación 3, caracterizada porque estas decisiones incluyen uno o varios de los siguientes parámetros: a) permitir a un abonado la utilización del enlace de radio a través de la primera y/o segunda unidad de interfaz (SS1, SS2) , en función de las características definidas para el abonado; b) permitir un servicio para la utilización del enlace de radio a través de la primera y/o segunda unidad de interfaz (SS1, SS2) en función de características definidas para el abonado y/o el servicio; y

c) ajustar una anchura de banda admisible para el abonado y/o el servicio de la comunicación desarrollada a través de los enlaces de radio.

5. Procedimiento para controlar la comunicación en redes de acceso inalámbricas, en particular en redes de acceso Digital Subscriber Line (DSL) inalámbricas, que incluye las etapas: a) proporcionar una primera unidad de interfaz (SS1) , conectada con al menos una red de acceso inalámbrica (DSL-AN) a través de una primera interfaz de aire (LS1) realizada según el estándar IEEE 802.16 para realizar una primera unión por radio; b) proporcionar una segunda unidad de interfaz (SS2) , que está conectada con al menos un aparato terminal de abonado (PC1-PC3, L1-L3) a través de una segunda interfaz de aire (LS2) realizada según el estándar IEEE 802.16 o según el estándar IEEE 802.11, para realizar una segunda unión por radio; c) proporcionar una unidad convertidora (KE) conectada con la primera y la segunda unidad de interfaz (SS1, SS2) , para convertir primeras señales de datos transmitidas según el estándar IEEE 802.16 y segundas señales de datos transmitidas según el estándar IEEE 802.16 o el estándar 802.11 y viceversa; y además caracterizada por

d) proporcionar un módulo de control (CU) que diagnostica las características y/o la disponibilidad de los enlaces de radio establecidos a través de ambas unidades de interfaz (SS1, SS2) y genera los correspondientes datos de control para controlar las primeras y/o segundas señales de datos enviadas a través de los enlaces de radio, enviándose los datos de control a una entidad de control del enlace de radio establecido a través de la primera unidad de interfaz (SS1) y/o a una entidad de control del enlace de radio establecido a través de la segunda unidad de interfaz (SS2) .

6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque los diagnósticos realizados por el módulo de control incluyen mediciones relativas al flujo de datos y/o a la relación señal-ruido y/o a tasas de error.

7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6, caracterizado porque en función de las características diagnosticadas y/o de la disponibilidad, se toman decisiones sobre la comunicación desarrollada a través de los enlaces de radio.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque estas decisiones incluyen uno o varios de los siguientes parámetros: a) permitir a un abonado la utilización del enlace de radio a través de la primera y/o segunda unidad de interfaz (SS1, SS2) , en función de características definidas para el abonado; 5 b) permitir un servicio para la utilización del enlace de radio a través de la primera y/o segunda unidad de interfaz (SS1, SS2) en función de características definidas para el abonado y/o el servicio; y

c) ajustar una anchura de banda admisible para el abonado y/o el servicio de la comunicación desarrollada a través del enlace de radio.

9. Red de telecomunicaciones que incluye al menos un aparato terminal de abonado conectado inalámbricamente y una unidad convertidora (KM) según una de las reivindicaciones 1 a 4.