Comunicación de capa de aplicación mediante acceso de bloque de radio único.

Un método implementado mediante un dispositivo (20) inalámbrico para enviar un mensaje de capa de aplicación a un servidor de aplicación (30) a través de un nodo intermedio (40),

comprendiendo el método:

preparar (100) un bloque de radio único (60) que incluye el mensaje de capa de aplicación (62) y una indicación (64) de que el bloque de radio único contiene el mensaje de capa de aplicación completo;

enviar (110) un mensaje de control al nodo intermedio que solicita al nodo intermedio asignar al dispositivo inalámbrico recursos de radio para enviar el bloque de radio al nodo intermedio sin establecer un flujo de bloques temporal;

recibir un mensaje de asignación desde el nodo intermedio indicando los recursos asignados; y

enviar (120) el bloque de radio único al nodo intermedio utilizando los recursos de radio asignados al dispositivo inalámbrico en respuesta al mensaje de control.

Comunicación de capa de aplicación mediante acceso de bloque de radio único Campo de la invención La presente aplicación se refiere en general a la comunicación de la capa de aplicación, y particularmente se refiere a enviar las comunicaciones de la capa de aplicación utilizando acceso de bloque de radio único Antecedentes Las comunicaciones inalámbricas se están extendiendo más allá de los dispositivos de voz y datos mediante telefonía móvil tradicionales. A diferencia de estos dispositivos tradicionales los dispositivos de Comunicación de Tipo de Máquina (MTC – Machine Type Communication, en inglés) se comunican de manera inalámbrica con poca o ninguna intervención humana. Por ejemplo, una aplicación sobre un dispositivo de MTC puede recoger y enviar datos de manera autónoma a un servidor de MTC de soporte a través de una red de comunicación inalámbrica. Esta comunicación de máquina autónoma amplía el alcance de servicios inalámbricos útiles para incluir medición de utilidad inteligente, control de inventario, asistencia remota a enfermos y muchos otros.

La introducción anticipada de un gran número de dispositivos de MTC en el futuro cercano creará una gran demanda de capacidad en las redes de comunicación inalámbrica. De hecho, se espera que los dispositivos de MTC superen en mucho el número de dispositivos que no son de MTC tradicionales operados por usuarios humanos. Y, más problemático que el solo incremento en el número de dispositivos, las redes actuales siguen estando diseñadas óptimamente para dispositivos que no son de MTC.

Por ejemplo, las redes actuales toleran que los dispositivos de MTC elaboren por el contrario procedimientos para enviar y recibir datos de aplicación. Los procedimientos, aunque robustos para manejar escenarios de uso de dispositivos que no son de MTC, requieren que una significativa cantidad de señalización de control e información de cabecera acompañen a los datos de la aplicación. Esta mayor señalización de control e información de cabecera entorpece la capacidad de las redes inalámbricas para ofrecer de manera consistente suficiente capacidad tanto para dispositivos de MTC como para dispositivo que no son de MTC.

El documento US 6.870.858 B1 describe un método que aumenta la capacidad de transporte de información inalámbrica de un único mensaje limitado en bits proporcionando una pluralidad de secuencias de entrenamiento TS (Training Sequences, en inglés) diferentes, tales como una TS de 41 bits convencional y dos TSs de 41 bits nuevas, cada una con baja correlación cruzada y alta auto-correlación. Una de las TSs es seleccionada, adjuntada a un mensaje de Solicitud de Canal de Paquetes de 11 bits, y transmitida. El mensaje con la TS es detectado y el mensaje es interpretado a la luz de la TS. En EGPRS, la selección de la TS1 indica una solicitud de acceso de una fase (OPAR – One Phase Access Request, en inglés) , una solicitud de acceso corto (SAR – Short Access Request, en inglés) , o una solicitud de acceso de dos fases (TPAR – Two Phase Access Request, en inglés) con capacidad de modulación de 8-PSK en el enlace ascendente. La selección de la TS2 indica una de OPAR, SAR o TPAR con capacidad de modulación de GMSK sólo en el enlace ascendente. La selección de la TS_GSM indica una de GPRS, OPAR, SAP o TPAR, o uno de un mensaje de respuesta de localización, de actualización de célula, de procedimiento de gestión de movilidad o de un único bloque sin establecimiento de TBF.

El documento US 2005/111430 A1 describe un sistema de comunicación que comprende una estación de telefonía móvil y una red que implementa un canal de control de datos en paquetes persistente que proporciona un continuo intercambio de información de control, tal como mensajes de información del sistema (SI – System Information, en inglés) e información relativa a la transferencia. La estación de telefonía móvil implementa el canal de control de datos en paquetes persistente mapeando el canal de control de datos en paquetes persistente a un canal de control asociado a paquetes cuando un canal de control asociado a paquetes está disponible, y a un canal de control asociado virtual cuando un canal de control asociado a paquetes no está disponible. El canal de control asociado virtual permite a la estación de telefonía móvil pasar información de control a la red en ausencia de un Flujo de Bloques Temporal (TBF – Temporar y Block Flow, en inglés) de enlace ascendente.

Compendio Un dispositivo inalámbrico, un nodo intermedio y métodos se describen en las reivindicaciones independientes de la presente aplicación. Realizaciones ventajosas del dispositivo inalámbrico, el nodo intermedio y los métodos se describen en las reivindicaciones dependientes.

Las realizaciones de esta memoria ventajosamente reducen la cantidad de señalización de control y la información de cabecera que debe acompañar a los datos de la aplicación cuando se transportan esos datos entre un dispositivo de MTC y un servidor de MTC de soporte a través de una red de comunicación inalámbrica. Para ello, las realizaciones aprovechan las relativamente pequeñas cargas útiles de datos de los dispositivos de MTC y transportan los mensajes de capa de aplicación dentro de un bloque de radio único, sin establecer un flujo de bloque

temporal (TBF – Temporar y Block Flow, en inglés) . En este aspecto, las realizaciones también se extienden incidentalmente a los dispositivos que no son de MTC con pequeñas cargas útiles de datos.

Más particularmente, en una o más realizaciones, un dispositivo inalámbrico (que puede ser un dispositivo de MTC o un dispositivo que no es de MTC) envía un mensaje de capa de aplicación a un servidor de aplicación a través de un nodo intermedio. El nodo intermedio controla la asignación de recursos de radio a un dispositivo inalámbrico, para la transmisión de ese mensaje de capa de aplicación. La transmisión de datos en un recurso de radio asignado ocurre en unidades de transmisión predefinidas. La menor unidad de transmisión posible se denomina en esta memoria un bloque de radio. En algunas realizaciones, por ejemplo, un recurso de radio asignado incluye un canal físico definido como un intervalo de tiempo particular en una serie de intervalos de tiempo recurrentes. Un bloque de radio en este caso puede ser una transmisión de datos que ocurre sobre un número predefinido de intervalos de tiempo consecutivos en el canal físico (por ejemplo, cuatro) .

Notablemente, el dispositivo inalámbrico en esta memoria envía un mensaje de capa de aplicación al nodo intermedio dentro de un único bloque de radio, en lugar de distribuir el mensaje sobre múltiples bloques de radio. Este ventajosamente reduce la cantidad de información de cabecera que debe acompañar al mensaje de capa de aplicación. Además, el dispositivo inalámbrico envía ese único bloque de radio al nodo intermedio sin establecer un llamado flujo de bloques Temporal (TBF – Temporar y Block Flow, en inglés) . Un TBF es una conexión física entre el nodo intermedio y el dispositivo inalámbrico, por lo que recursos de radio particulares son temporalmente reservados para ese dispositivo inalámbrico para la transferencia de bloques de radio. Abstenerse de establecer un TBF reduce substancialmente la cantidad de señalización de control que debe acompañar al intercambio de un mensaje de capa de aplicación entre el nodo intermedio y el dispositivo inalámbrico.

El dispositivo inalámbrico específicamente incluye una interfaz de nodo intermedio y uno o más circuitos de procesamiento. La interfaz de nodo intermedio acopla en comunicación el dispositivo inalámbrico al nodo intermedio, por ejemplo, a través de una o más antenas. Los uno o más circuitos de procesamiento son configurados para preparar un único bloque de radio que incluye un mensaje de capa de aplicación y una indicación de que el bloque de radio único contiene el mensaje de capa de aplicación completo. Los uno o más circuitos de procesamiento están también configurados para enviar un mensaje de control al nodo intermedio a través de la interfaz de nodo intermedio. Este mensaje de control solicita que el nodo intermedio asigne al dispositivo inalámbrico recursos de radio para enviar el único bloque de radio al nodo intermedio sin establecer un TBF. Los uno o más circuitos de procesamiento están finalmente configurados para enviar, a través de la interfaz de nodo intermedio, el único bloque de radio al nodo intermedio utilizando los recursos de radio asignados al dispositivo en respuesta al mensaje de control.

De manera correspondiente, el nodo intermedio incluye una interfaz de dispositivo inalámbrico, una interfaz de servidor de aplicación... [Seguir leyendo]

1. Un método implementado mediante un dispositivo (20) inalámbrico para enviar un mensaje de capa de aplicación a un servidor de aplicación (30) a través de un nodo intermedio (40) , comprendiendo el método:

preparar (100) un bloque de radio único (60) que incluye el mensaje de capa de aplicación (62) y una indicación (64) de que el bloque de radio único contiene el mensaje de capa de aplicación completo;

enviar (110) un mensaje de control al nodo intermedio que solicita al nodo intermedio asignar al dispositivo inalámbrico recursos de radio para enviar el bloque de radio al nodo intermedio sin establecer un flujo de bloques temporal;

recibir un mensaje de asignación desde el nodo intermedio indicando los recursos asignados; y

enviar (120) el bloque de radio único al nodo intermedio utilizando los recursos de radio asignados al dispositivo inalámbrico en respuesta al mensaje de control.

2. El método de la reivindicación 1, que comprende también:

generar un identificador aleatorio e incluir el identificador aleatorio en el mensaje de control para proporcionar un grado de unicidad para ese mensaje de control; recibir el mensaje de asignación desde el nodo intermedio; comprobar si el mensaje de asignación recibido referencia o no al mensaje de control, incluyendo el identificador

aleatorio proporcionado en el mismo; y si es así, determinar que el nodo intermedio ha asignado recursos de radio al dispositivo inalámbrico en respuesta al mensaje de control.

3. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 – 2, que comprende también incluir en el mensaje de control una indicación de un nivel de prioridad del mensaje de capa de aplicación para ser enviado al nodo intermedio dentro del bloque de radio único.

4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 – 3, en el que el mensaje de capa de aplicación está asociado con una aplicación de máquina contenida por el dispositivo inalámbrico, y donde enviar el mensaje de control comprende incluir en el mensaje de control una indicación de que el mensaje de capa de aplicación está asociado con una aplicación de máquina.

5. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 – 4, en el que preparar el bloque de radio único comprende incluir en el bloque de radio único una o más indicaciones que indican al menos uno de:

una identidad (68) del dispositivo inalámbrico; un identificador (69) de la aplicación particular en el dispositivo inalámbrico que generó el mensaje de capa de aplicación; y

una longitud (66) del mensaje de capa de aplicación.

6. Un método implementado por un nodo intermedio (40) dispuesto entre un dispositivo (20) inalámbrico y un servidor de aplicación (30) para facilitar el envío de un mensaje de capa de aplicación (62) desde el dispositivo inalámbrico al servidor de aplicación, comprendiendo el método:

recibir (200) un mensaje de control desde el dispositivo inalámbrico que solicita que el nodo intermedio asigne al dispositivo inalámbrico recursos de radio para enviar un bloque de radio único (60) al nodo intermedio sin establecer un flujo de datos temporal;

asignar (210) al dispositivo inalámbrico recursos de radio consistentes en un bloque de radio único de acuerdo con el mensaje de control;

transmitir (220) un mensaje de asignación al dispositivo inalámbrico indicando los recursos de radio asignados;

recibir (230) un bloque de radio único desde el dispositivo inalámbrico sobre los recursos de radio asignados;

determinar (240) , sobre la base de una indicación (64) dentro del bloque de radio único recibido, si el bloque de radio único contiene o no un mensaje de capa de aplicación completo; y

si el bloque de radio único recibido contiene un mensaje de capa de aplicación completo, enviar (250) ese mensaje de capa de aplicación hacia el servidor de aplicación.

7. El método de la reivindicación 6, que comprende también:

determinar, sobre la base de una indicación dentro del bloque de radio único recibido, si el bloque de radio único contiene o no señalización de control en lugar de un mensaje de capa de aplicación; y

si el bloque de radio único recibido contiene señalización de control, abstenerse de enviar la señalización de control hacia el servidor de aplicación.

8. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 – 7, que comprende también determinar, sobre la base de una indicación dentro del bloque de radio único recibido, si el bloque de radio único contiene o no un mensaje de capa de aplicación que está asociado con una aplicación de máquina.

9. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 – 8, que comprende también determinar, sobre la base de una o más indicaciones dentro del bloque de radio único recibido, al menos uno de:

una identidad (68) del dispositivo inalámbrico que envió el mensaje de capa de aplicación; un identificador (69) de la aplicación particular en el dispositivo inalámbrico que generó el mensaje de capa de aplicación; y

la longitud (66) del mensaje de capa de aplicación.

10. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 – 9, que comprende también determinar la longitud del mensaje de capa de aplicación sobre la base de una o más indicaciones dentro del bloque de radio único recibido, y donde enviar el mensaje de capa de aplicación hacia el servidor de aplicación comprende:

extraer el mensaje de capa de aplicación del bloque de radio único utilizando la longitud del mensaje de capa de aplicación; y

enviar el mensaje de capa de aplicación hacia el servidor de aplicación.

11. Un dispositivo (20) inalámbrico configurado para transmitir un mensaje de capa de aplicación (62) a un servidor de aplicación (30) a través de un nodo intermedio (40) , comprendiendo el dispositivo inalámbrico:

una interfaz de nodo intermedio (22) configurada para acoplar en comunicación el dispositivo inalámbrico al nodo intermedio;

uno o más circuitos de procesamiento (24) configurados para:

preparar (100) un bloque de radio único (60) que incluye el mensaje de capa de aplicación y una indicación (64) de que el bloque de radio único contiene el mensaje de capa de aplicación completo;

enviar (110) , a través de la interfaz de nodo intermedio, un mensaje de control al nodo intermedio que solicita al nodo intermedio que asigne al dispositivo inalámbrico recursos de radio para enviar el bloque de radio único al nodo intermedio sin establecer un flujo de bloques temporal;

recibir, a través de la interfaz de nodo intermedio, un mensaje de asignación desde el nodo intermedio indicando los recursos asignados; y

enviar (120) , a través de la interfaz de nodo intermedio, el bloque de radio único al nodo intermedio utilizando los recursos de radio asignados al dispositivo inalámbrico en respuesta al mensaje de control.

12. El dispositivo inalámbrico de la reivindicación 11, en el que los uno o más circuitos de procesamiento están también configurados para:

preparar el mensaje de control generando un identificador aleatorio e incluyendo ese identificador aleatorio en el mensaje de control para proporcionar un grado de unicidad para ese mensaje de control;

recibir, a través de la interfaz de nodo intermedio, un mensaje de asignación desde el nodo intermedio;

comprobar si el mensaje de asignación recibido referencia o no al mensaje de control, incluyendo el identificador aleatorio proporcionado en el mismo; y

si es así, determinar que el nodo intermedio ha asignado recursos de radio al dispositivo inalámbrico en respuesta al mensaje de control.

13. El dispositivo inalámbrico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 – 12, donde los uno o más circuitos de procesamiento están también configurados para preparar el mensaje de control incluyendo en el

mensaje de control una indicación de un nivel de prioridad del mensaje de capa de aplicación para ser enviado al nodo intermedio dentro del bloque de radio único.

14. El dispositivo inalámbrico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 – 13, en el que el mensaje de capa de aplicación está asociado con una aplicación de maquina albergada por el dispositivo inalámbrico, y donde los uno o más circuitos de procesamiento están también configurados para preparar el mensaje de control incluyendo en el mensaje de control una indicación de que el mensaje de capa de aplicación está asociado con una aplicación de máquina.

15. El dispositivo inalámbrico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 – 14, en el que los uno

o más circuitos de procesamiento son configurados para preparar el bloque de radio único para incluir una o más indicaciones que indican al menos uno de:

una identidad (68) del dispositivo inalámbrico;

un identificador (69) de la aplicación particular en el dispositivo inalámbrico que generó el mensaje de capa de aplicación; y

la longitud (66) del mensaje de capa de aplicación.

16. Un nodo intermedio (40) dispuesto entre un dispositivo (20) inalámbrico y un servidor de aplicación (30) para facilitar el envío de un mensaje de capa de aplicación (62) desde el dispositivo inalámbrico hasta el servidor de aplicación, comprendiendo el nodo intermedio:

una interfaz de dispositivo inalámbrico (42) configurada para acoplar en comunicación el nodo intermedio al dispositivo inalámbrico;

una interfaz de servidor de aplicación (44) configurada para acoplar en comunicación el nodo intermedio al servidor de aplicación; y

uno o más circuitos de procesamiento (46) configurados para:

recibir (200) , a través de la interfaz de dispositivo inalámbrico, un mensaje de control desde el dispositivo inalámbrico que solicita al nodo intermedio que asigne al dispositivo inalámbrico recursos de radio para enviar un bloque de radio único (60) al nodo intermedio sin establecer un flujo de bloques temporal;

asignar (210) recursos de radio al dispositivo inalámbrico de acuerdo con el mensaje de control;

transmitir (220) , a través de la interfaz de dispositivo inalámbrico, un mensaje de asignación al dispositivo inalámbrico indicando los recursos de radio asignados;

recibir (230) , a través de la interfaz de dispositivo inalámbrico, un bloque de radio único desde el dispositivo inalámbrico sobre los recursos de radio asignados;

determinar (240) , basándose en una indicación dentro del bloque de radio único recibido, si el bloque de radio único contiene o no un mensaje de capa de aplicación completo; y

si el bloque de radio único recibido contiene un mensaje de capa de aplicación completo, enviar (250) ese mensaje de capa de aplicación hacia el servidor de aplicación a través de la interfaz de servidor de aplicación.

17. El nodo intermedio de la reivindicación 16, en el que los uno o más circuitos de procesamiento están también configurados para:

determinar, sobre la base de una indicación dentro del bloque de radio único recibido, si el bloque de radio único contiene o no señalización de control en lugar de un mensaje de capa de aplicación; y

si el bloque de radio único recibido contiene señalización de control, abstenerse de enviar la señalización de control hacia el servidor de aplicación.

18. El nodo intermedio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 – 17, donde los uno o más circuitos de procesamiento son configurados para determinar, sobre la base de una indicación dentro del bloque de radio único recibido, si el bloque de radio único contiene o no un mensaje de capa de aplicación que está asociado con una aplicación de máquina.

19. El nodo intermedio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 – 18, donde los uno o más circuitos de procesamiento son configurados para determinar, sobre la base de una o más indicaciones dentro del bloque de radio único recibido, al menos uno de:

una identidad (68) del dispositivo inalámbrico que envió el mensaje de capa de aplicación; un identificador (69) de la aplicación particular en el dispositivo inalámbrico que generó el mensaje de capa de aplicación; y

la longitud (66) del mensaje de capa de aplicación.

20. El nodo intermedio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 16 – 19, en el que los uno o más circuitos de procesamiento son configurados para determinar la longitud del mensaje de capa de aplicación sobre la base de una o más indicaciones dentro del bloque de radio único recibido, y donde los uno o más circuitos de procesamiento son configurados para enviar el mensaje de capa de aplicación hacia el servidor de aplicación a través de la interfaz de servidor de aplicación:

extrayendo el mensaje de capa de aplicación del bloque de radio único utilizando la longitud del mensaje de capa de 10 aplicación; y

enviando el mensaje de capa de aplicación hacia el servidor de aplicación.