Procedimiento y aparato de adaptación rápida de tasa de bucle cerrado en una transmisión de alta tasa de pequetes de datos.

Un método para aumentar la tasa de transferencia de datos de una red de comunicación,

que comprende lasetapas de:

recibir en un terminal de acceso (701) una pluralidad de segmentos de datos y una pluralidad de segmentosde hueco transmitidos por un punto de acceso (700), en donde la pluralidad de segmentos de datos estánintercaladas con la pluralidad de segmentos de hueco para formar un paquete de múltiples segmentos (500),en donde la pluralidad de segmentos de datos definen un patrón aperiódico dentro del paquete de múltiplessegmentos, en donde los subconjuntos primero y segundo de la pluralidad de segmentos de datos estánasociados respectivamente con diferentes primer y segundo conjuntos de datos y definen respectivamenteprimer y segundo patrones periódicos diferentes dentro del paquete de múltiples segmentos y que setransmiten respectivamente a tasas de datos primera y segunda diferentes;

detectar el paquete en el terminal de acceso; y

transmitir desde el terminal de acceso al punto de acceso, durante un período asociado con uno de lossegmentos de hueco en el terminal de acceso, un mensaje indicador indicativo de un estado de recepción delpaquete.

Procedimiento y aparato de adaptación rápida de tasa de bucle cerrado en una transmisión de alta tasa de paquetes de datos

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

I. Campo de la Invención La presente invención se refiere a la comunicación de datos. Más concretamente, la presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo novedosos y mejorados para la realización de la adaptación de velocidad en lazo cerrado rápido en una transmisión de datos por paquetes a alta velocidad.

I. Descripción de los antecedentes de la técnica El acceso a la informática móvil o “mobile computing” y al acceso a datos móvil se está consolidando para un número de usuarios cada vez mayor. En la actualidad se están sucediendo el desarrollo y la introducción de nuevos servicios de datos y nuevas tecnologías que proporcionan una conectividad de datos continua y un acceso total a la información. En la actualidad los usuarios pueden utilizar una variedad de dispositivos electrónicos para acceder a datos de voz o información almacenados en otros dispositivos electrónicos o en redes de datos. Algunos de estos dispositivos electrónicos pueden conectarse a fuentes de datos a través de cable y otros pueden conectarse a fuentes de datos a través de soluciones inalámbricas. Tal como se utiliza en la presente memoria, un terminal de acceso es un dispositivo que proporciona conectividad de datos a un usuario. Un terminal de acceso puede estar acoplado a un dispositivo informático como, por ejemplo, un ordenador de sobremesa, un ordenador portátil, o un asistente digital personal (PDA) , o puede estar físicamente incorporado en cualquiera de dichos dispositivos. Un punto de acceso es un equipo que proporciona conectividad de datos entre una red de datos de conmutación de paquetes y terminales de acceso.

Un ejemplo de un terminal de acceso que puede utilizarse para proporcionar conectividad inalámbrica es un teléfono móvil que es parte de un sistema de comunicaciones capaz de soportar una diversidad de aplicaciones. Uno de estos sistemas de comunicaciones es un sistema de acceso múltiple por división de código (CDMA) que cumple con el estándar de comunicación "TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", denominado en lo sucesivo estándar de comunicación IS-95. El sistema CDMA permite la comunicación de voz y datos entre usuarios a través de un enlace terrestre. El uso de las técnicas de CDMA en un sistema de comunicaciones de acceso múltiple se describe en la patente estadounidense US nº 4.901.307, con título “SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”, y en la patente estadounidense US nº 5.103.459, con título “SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM”, ambas cedidas al titular de la presente invención. Debe entenderse que la presente invención es igualmente aplicable a otros tipos de sistemas de comunicaciones. Los sistemas que utilizan otros esquemas de modulación de la transmisión bien conocidos como TDMA y FDMA así como otros sistemas de espectro ensanchado pueden utilizar la presente invención.

Dada la creciente demanda de aplicaciones de datos inalámbricas, la necesidad de sistemas de comunicación de datos inalámbricos muy eficaces es cada vez más importante. El estándar de comunicación IS-95 es capaz de transmitir datos de tráfico y datos de voz a través de los enlaces directo e inverso. Un procedimiento para la transmisión de datos de tráfico en tramas de canal de código de tamaño fijo se describe al detalle en la patente estadounidense US nº 5.504.773, con título “METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION”, cedida al titular de la presente invención. De acuerdo con el estándar de comunicación IS-95, los datos de tráfico o los datos de voz son divididos en tramas de canal de código con un ancho de 20 mseg y con velocidades de transmisión de datos de hasta 14, 4 Kbps.

Una diferencia importante entre los servicios de voz y los servicios de datos es el hecho de que los primeros imponen unos requerimientos de retardo fijos y estrictos. Por lo general, el retardo total en un sentido de las tramas de voz debe ser inferior a 100 mseg. Por el contrario, el retardo de datos puede convertirse en un parámetro variable utilizado para optimizar la eficacia de un sistema de comunicación de datos. Concretamente, pueden utilizarse técnicas de codificación para corrección de errores más eficaces que requieren retardos considerablemente más largos que los que pueden ser tolerados por los servicios de voz. Un esquema de codificación eficaz ejemplar para datos se describe en la patente estadounidense US nº 5.760.735, con título “SOFT DECISION OUTPUT DECODER FOR DECODING CONVOLUTIONALLY ENCODED CODEWORDS”, depositada el 6 de noviembre de 1996, cedida al titular de la presente invención.

Otra diferencia importante entre los servicios de voz y los servicios de datos es que los primeros requieren una calidad de servicio (GOS) fija y común para todos los usuarios. Por lo general, para los sistemas digitales que ofrecen servicios de voz, esto se traduce en una velocidad de transmisión igual y fija para todos los usuarios y un valor tolerable máximo para las tasas de error de las tramas de voz. Por el contrario, para los servicios de datos, la GOS puede ser diferente de un usuario a otro y puede ser un parámetro optimizado para aumentar la eficacia total del sistema de comunicación de datos. La GOS del sistema de comunicación de datos por lo general se define como el retardo total incurrido en la transferencia de una cantidad de datos predeterminada, denominada en lo sucesivo paquete de datos.

Todavía otra diferencia importante entre los servicios de voz y los servicios de datos es que los primeros requieren un enlace de comunicación fiable que, en el sistema de comunicaciones CDMA ejemplar, se proporciona mediante “soft handoff”. El “soft handoff” resulta en transmisiones redundantes desde dos o más estaciones base para mejorar la fiabilidad. Sin embargo, esta fiabilidad adicional no se requiere para la transmisión de datos debido a que los paquetes de datos recibidos con errores pueden ser retransmitidos. Para los servicios de datos, la potencia de transmisión utilizada para soportar “soft handoff” puede utilizarse de manera más eficaz para transmitir datos adicionales.

El retardo de transmisión requerido para transferir un paquete de datos y la capacidad de transmisión media de un sistema de comunicaciones son parámetros que miden la calidad y la efectividad del sistema de comunicación de datos. El retardo de transmisión no tiene el mismo impacto en la comunicación de datos que en la comunicación de voz, pero es una medida importante para la medición de la calidad del sistema de comunicación de datos. La capacidad de transmisión media es una medida de la eficacia de la capacidad de transmisión de datos del sistema de comunicaciones.

Es bien conocido que en los sistemas celulares, la relación señal/interferencia más ruido (SINR) de cualquier usuario dado es una función de la ubicación del usuario dentro de la zona de cobertura. Para mantener un nivel de servicio dado, los sistemas de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y los sistemas de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) recurren a técnicas de reutilización de frecuencia, es decir, no todos los canales de frecuencia y/o intervalos de tiempo son utilizados en cada estación base. En un sistema CDMA, se reutiliza la misma asignación de frecuencia en cada célula del sistema, mejorando de esa manera la eficacia total. La SINR medida en la estación móvil de cualquier usuario dado determina la tasa de información que puede ser soportada para este enlace particular desde la estación base a la estación móvil del usuario. Dado un procedimiento específico de modulación y de corrección de errores utilizado para la transmisión, se alcanza un rendimiento de un nivel determinado a un correspondiente nivel de SINR. Para un sistema celular ideal con configuración de células hexagonal y que utilice una frecuencia común en todas las células, puede calcularse la distribución de SINR alcanzada en las células ideales.

En un sistema que es capaz de transmitir datos a altas velocidades, que en lo sucesivo se denominará Sistema de Transmisión de Datos de Alta Velocidad (HDR) , se utiliza un algoritmo de adaptación de velocidad en lazo abierto para ajustar la velocidad de transmisión de datos del enlace directo. Se describe un sistema HDR ejemplar en la patente estadounidense US nº 6.574.211 con título “METHOD... [Seguir leyendo]

1. Un método para aumentar la tasa de transferencia de datos de una red de comunicación, que comprende las etapas de:

recibir en un terminal de acceso (701) una pluralidad de segmentos de datos y una pluralidad de segmentos de hueco transmitidos por un punto de acceso (700) , en donde la pluralidad de segmentos de datos están intercaladas con la pluralidad de segmentos de hueco para formar un paquete de múltiples segmentos (500) , en donde la pluralidad de segmentos de datos definen un patrón aperiódico dentro del paquete de múltiples segmentos, en donde los subconjuntos primero y segundo de la pluralidad de segmentos de datos están asociados respectivamente con diferentes primer y segundo conjuntos de datos y definen respectivamente primer y segundo patrones periódicos diferentes dentro del paquete de múltiples segmentos y que se transmiten respectivamente a tasas de datos primera y segunda diferentes;

detectar el paquete en el terminal de acceso; y

transmitir desde el terminal de acceso al punto de acceso, durante un período asociado con uno de los segmentos de hueco en el terminal de acceso, un mensaje indicador indicativo de un estado de recepción del paquete.

2. El método según la reivindicación 1, en el que los conjuntos de datos primero y segundo están asociados respectivamente con los usuarios primero y segundo.

3. El método según la reivindicación 2, en el que las tasas de datos primera y segunda son especificadas, 25 respectivamente, por los usuarios primero y segundo.

4. El método según la reivindicación 2, en el que el primer subconjunto está intercalado con el segundo subconjunto.

5. El método según la reivindicación 1, en el que se interpreta que el mensaje indicador significa que uno asociado de los conjuntos de datos no ha sido recibido con éxito en el terminal de acceso si la transmisión planificada del subconjunto asociado se ha completado en un segmento de datos anterior a dicho segmento de hueco.

6. Un método para aumentar la tasa de transferencia de datos de una red de comunicación, que comprende las etapas de:

generar una pluralidad de segmentos de datos y una pluralidad de segmentos de hueco en un punto de acceso (700) , en el que la pluralidad de segmentos de datos están intercalados con la pluralidad de segmentos de hueco para formar un paquete de múltiples segmentos (500) , en el que la pluralidad de datos definen un patrón de segmentos aperiódico dentro del paquete de múltiples segmentos, en el que los subconjuntos primero y segundo de la pluralidad de ranuras de datos están asociados respectivamente con diferentes conjuntos primero y segundo de datos y definen respectivamente un primer y segundo patrones periódicos diferentes dentro del paquete de múltiples segmentos y son, respectivamente, transmitidos a 45 diferentes velocidades primera y segunda de datos;

transmitir el paquete desde el punto de acceso a un terminal de acceso (701) ; y

recibir en el punto de acceso un mensaje indicador transmitido por el terminal de acceso durante un periodo asociado con uno de los segmentos de hueco en el terminal de acceso, en el que el mensaje indicador es indicativa de un estado de recepción del paquete.

7. El método según la reivindicación 6, en el que los conjuntos primero y segundo de datos están asociados respectivamente con los usuarios primero y segundo. 55

8. El método según la reivindicación 7, en el que las tasas de datos primera y segunda, respectivamente, son especificadas por los usuarios primero y segundo.

9. El método según la reivindicación 7, en el que el primer subconjunto se intercala con el segundo subconjunto.

10. El método según la reivindicación 6, en el que dicho receptor incluye interpretar el mensaje del indicador en el sentido de que un uno asociado de los conjuntos de datos ha sido recibido con éxito en el terminal de acceso si no se ha completado la transmisión planificada del subconjunto asociado en un segmento de datos

que precede a dicho segmento de hueco.

11. Un punto de acceso (700) para aumentar la tasa de transferencia de datos de una red de comunicación, que comprende:

medios para generar una pluralidad de segmentos de datos y una pluralidad de segmentos de hueco, donde la pluralidad de segmentos de datos están intercalados con la pluralidad de segmentos de hueco para formar un paquete de múltiples ranuras (500) , en donde la pluralidad de ranuras de datos define un patrón aperiódico dentro del paquete de múltiples ranuras, en donde los subconjuntos primero y segundo de la pluralidad de ranuras de datos están asociados respectivamente con diferentes conjuntos primero y segundo de datos y definen, respectivamente, primer y segundo patrones periódicos diferentes dentro del paquete de múltiples ranuras y se transmiten respectivamente a primera y segunda tasas de datos diferentes;

medios para transmitir el paquete a un terminal de acceso (701) ; y

medios para recibir un mensaje indicador transmitido por el terminal de acceso durante un periodo asociado 15 con uno de los segmentos de hueco en el terminal de acceso, en donde el mensaje indicador es indicativo de un estado de recepción del paquete.

12. El punto de acceso según la reivindicación 11, en el que los conjuntos primero y segundo de datos están asociados respectivamente con los usuarios primero y segundo, y las tasas de datos primera y segunda son 20 especificadas, respectivamente, por los usuarios primero y segundo.

13. El punto de acceso según la reivindicación 12, en el que el primer usuario está intercalado con el segundo subconjunto.

14. Un terminal de acceso (701) para aumentar la tasa de transferencia de datos de una red de comunicación, que comprende:

medios para recibir una pluralidad de ranuras de datos y una pluralidad de segmentos de hueco transmitidos por un punto de acceso (700) , en donde la pluralidad de ranuras de datos están intercaladas con la pluralidad 30 de segmentos de hueco para formar un paquete de múltiples ranuras (500) en donde la pluralidad de ranuras de datos definen un patrón aperiódico en el paquete de múltiples ranuras, en donde los subconjuntos primero y segundo de la pluralidad de ranuras de datos están asociados respectivamente con diferentes conjuntos primero y segundo de datos y definen, respectivamente, primer y segundo patrones periódicos diferentes dentro del paquete de múltiples ranuras y se transmiten respectivamente a tasas de datos primera y segunda diferentes;

medios para detectar el paquete; y

medios para transmitir al punto de acceso, durante un período asociado con uno de los segmentos de hueco 40 en el terminal de acceso, un mensaje indicador indicativo de un estado de recepción del paquete.

15. El terminal de acceso según la reivindicación 14, en el que los conjuntos de datos primero y segundo están asociados respectivamente con los usuarios primero y segundo, y las tasas de datos primera y segunda son especificadas, respectivamente, por los usuarios primero y segundo.