ES2299429T3 - Modo de radiolocalizacion rapida variable. - Google Patents
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Abstract
Método para reducir el retardo de la transmisión por radio de datos por paquetes, que comprende: recibir datos (220) para la transmisión entre una estación móvil y una estación base; asignar (222; 432) dicha estación móvil a una canal de paquetes; reservar una pluralidad de primeras oportunidades de transmisión para dicha estación móvil en un modo (302) activo; intercambiar datos (436) entre dicha estación móvil y dicha estación base durante al menos una de dicha pluralidad de primeras oportunidades de transmisión en dicho modo (302) activo; iniciar un primer temporizador después de dicho intercambio de datos con dicha estación móvil; reservar una pluralidad de segundas oportunidades de transmisión para dicha estación móvil en un modo (306) de radiolocalización rápida variable cuando dicho primer temporizador supera un primer valor umbral; y supervisar (440) dicha pluralidad de segundas oportunidades de transmisión para la detección de datos adicionales transmitidos; en el que dicho modo de radiolocalización rápida variable presenta un retardo mayor entre oportunidades de transmisión sucesivas que dicho modo activo, proporcionando de ese modo un número reducido de oportunidades de transmisión para supervisar datos transmitidos adicionales; y en el que se asigna a dicha estación móvil un mensaje que indica un tipo asociado con dicho modo de radiolocalización rápida variable; e iniciar un segundo temporizador después de dicha entrada en dicho modo de radiolocalización rápida variable; y salir de dicho modo de radiolocalización rápida variable cuando dicho segundo temporizador supera un segundo valor umbral.
Description
Modo de radiolocalización rápida variable.
La presente invención se refiere en general a
sistemas de radiocomunicación y, más en particular, a técnicas y
estructuras para permitir a un teléfono móvil establecer rápidamente
una transacción de control de acceso al medio de enlace ascendente y
enlace descendente.
El crecimiento de los sistemas de comunicación
comercial y, en particular, el gran crecimiento de los sistemas
radiotelefónicos celulares en todo el mundo, ha obligado a los
diseñadores de sistemas a buscar formas de aumentar la capacidad y
flexibilidad de los sistemas sin reducir la calidad de la
comunicación más allá de los umbrales de tolerancia del consumidor.
Las llamadas de los móviles, por ejemplo, pueden encaminarse
mediante conmutación de circuitos, mediante conmutación de paquetes
o algún híbrido de los mismos. Cada vez ha sido más deseable acoplar
e integrar redes telefónicas celulares móviles, por ejemplo una red
GSM, a redes de protocolo de Internet (IP, Internet
Protocol) para fines de encaminamiento de llamadas. El
encaminamiento de llamadas de voz sobre redes IP se denomina
frecuentemente "voz sobre IP" o, más brevemente, VoIP.
La tecnología de conmutación de paquetes, que
puede estar orientada a la conexión (por ejemplo, X.25) o "sin
conexión" como en IP, no requiere el establecimiento y la
desconexión de una conexión física, lo que es una notable
diferencia con respecto a la tecnología de conmutación de circuitos.
Esto reduce la latencia de los datos y aumenta la eficacia de un
canal al manejar transacciones relativamente cortas, por ráfagas o
interactivas. Una red de conmutación de paquetes sin conexión
distribuye las funciones de encaminamiento a múltiples sitios de
encaminamiento, evitando de ese modo el posible embotellamiento del
tráfico que podría suceder cuando se utiliza un concentrador de
conmutación central. Los datos se "empaquetan" con el
direccionamiento del sistema final apropiado y después se
transmiten en unidades independientes a lo largo de la trayectoria
de datos. Los sistemas intermedios, llamados algunas veces
"encaminadores" (routers), emplazados entre los sistemas
finales de comunicación, toman decisiones acerca de la ruta más
apropiada a seguir paquete por paquete. Las decisiones de
encaminamiento se basan en un número de características, incluyendo:
la ruta de menor coste o métrica de coste; capacidad del enlace;
número de paquetes que esperan su transmisión; requisitos de
seguridad para el enlace; y estado operativo del sistema
intermedio
(nodo).
(nodo).
La figura 1A muestra una arquitectura
representativa utilizada para la comunicación a través de un enlace
aéreo que comprende los protocolos de datos por paquetes que
proporcionan conectividad entre un sistema final móvil
(M-ES, Mobile End System), una estación base
de datos móviles (MDBS, Mobile Data Base Station) y un
sistema intermedio de datos móviles (MD-IS,
Mobile Data Intermediate System). A continuación sigue una
descripción a modo de ejemplo de los elementos de la figura 1A y un
enfoque para cada elemento cuando se consideran tecnologías de RF
alternativas.
El protocolo de Internet/protocolo de red sin
conexión (IP/CLNP, Internet Protocol/Connectionless Network
Protocol) son protocolos de red sin conexión y soportados
ampliamente a lo largo de toda la comunidad de redes de datos
tradicional. Estos protocolos son independientes de la capa física y
preferiblemente no se modifican a medida que cambian las
tecnologías de RF.
El protocolo de gestión de seguridad (SMP,
Security Management Protocol) proporciona servicios de
seguridad a través de la interfaz de enlace aéreo. Los servicios
proporcionados incluyen confidencialidad del enlace de datos,
autenticación del M-ES, gestión de claves, control
de acceso y actualización/sustitución de algoritmos. El SMP debería
permanecer invariable cuando se implementan tecnologías de RF
alternativas.
El protocolo de gestión de recursos de radio
(RRMP, Radio Resource Management Protocol) proporciona
gestión y control sobre el uso de los recursos de RF por parte de
la unidad móvil. El RRMP y sus procedimientos asociados son
específicos para la infraestructura AMPS RF y requieren cambios
basándose en la tecnología de RF implementada.
El protocolo de registro de red móvil (MNRP,
Mobile Network Registration Protocol) se utiliza en tándem
con un protocolo de ubicación de red móvil (MNLP, Mobile Network
Location Protocol) para permitir un registro y autenticación
apropiados del sistema final móvil. El MNRP debería ser invariable
cuando se utilizan tecnologías de RF alternativas.
El protocolo de enlace de datos móviles (MDLP,
Mobile Data Link Protocol) proporciona una transferencia de
datos eficaz entre el MD-IS y el
M-ES. El MDLP soporta movimiento eficaz de sistemas
móviles, conservación de la potencia de sistemas móviles,
compartición de recursos de canales de RF y una recuperación eficaz
de errores. El MDLP debería ser invariable cuando se utilizan
tecnologías de RF alternativas.
El protocolo de control de acceso al medio (MAC,
Medium Access Control) y sus procedimientos asociados
controlan la metodología que los M-ES utilizan para
gestionar el acceso compartido al canal de RF. Este protocolo y su
funcionalidad se suministra mediante tecnologías de RF
alternativas.
Los sistemas de datos por paquetes en evolución
que utilizan los protocolos mencionados anteriormente soportarán
probablemente dos tipos de canales de RF para transmisiones de datos
por paquetes: un canal de control por paquetes (PCCH, Packet
Control Channel) y un canal de tráfico por paquetes (PTCH,
Packet Traffic Channel). El PCCH puede ser un canal o bien
punto a punto o bien punto a multipunto. Es este canal sobre el que
una estación base acampa (es decir, donde el móvil lee información
de radiodifusión y de radiolocalización y donde el móvil tiene
oportunidades de acceso aleatorio y acceso reservado). El PTCH, por
otro lado, es un canal punto a punto de sólo acceso reservado. Como
apreciarán los expertos en la técnica, un canal de RF puede
proporcionar o bien servicios de datos por paquetes o bien
servicios de voz o puede proporcionar simultáneamente servicios
tanto de datos por paquetes como de voz.
La figura 1B ilustra un diagrama de estados para
una estación móvil convencional que funciona, por ejemplo, en la
arquitectura de protocolos ilustrada en la figura 1A. Tras la
activación, una estación móvil selecciona un PCCH sobre el que
acampar. Si existen múltiples PCCH en una célula, entonces la
estación móvil selecciona una dependiendo, por ejemplo, de la
identificación de la estación móvil. Por ejemplo, si el bit menos
significativo de la identificación de la estación móvil es 00, la
estación móvil elegirá un PCCH; si el bit menos significativo es
01, escogerá otro PCCH, etc. Seleccionando un PCCH de la manera
descrita anteriormente, el tráfico de radiolocalización se dispersa
sobre los PCCH disponibles.
Tras un acceso basado en contención desde la
estación móvil, para la transmisión de datos de enlace ascendente,
o tras recibir datos de terminación móviles desde la red, para la
transmisión de datos de enlace descendente, la red (a través de una
estación base), puede ordenar a la estación móvil que sintonice un
PTCH específico para el establecimiento de una transacción MAC, por
ejemplo, una sesión para una transmisión por paquetes. Una vez
sobre un PTCH, la estación móvil entra en un modo 101 activo y la
red planifica recursos para que el móvil específico complete la
transacción MAC en un modo de acceso reservado.
Cuando el móvil ha completado la transacción MAC
y un temporizador de inactividad configurable, que reside
normalmente en la estación móvil, expira (generalmente después de 1
segundo de inactividad), la estación móvil abandona el modo de
acceso reservado del PTCH y vuelve a acampar sobre el PCCH original
y finalmente entra en un modo 103 de espera.
Cuando la estación móvil está en un modo de
espera, la estación móvil conserva la duración de la batería
desconectando y después conectando periódicamente la potencia de su
transceptor de manera que el PCCH se supervisa de manera periódica
y no constante.
Tras la recepción de datos de enlace descendente
adicionales desde la red, si la estación móvil ha entrado en un
modo de espera, la estación base radiolocalizará la estación móvil
en una ranura de tiempo designada con el fin de iniciar una
transacción MAC de enlace descendente. Como alternativa, si la
estación móvil no está en un modo de espera, es decir, está todavía
activa sobre el PTCH, la estación base iniciará la transacción MAC
en la siguiente ranura de tiempo reservada disponible.
Ciertos servicios de usuario, por ejemplo, VoIP,
incluyen restricciones de tiempo notables sobre el canal de acceso
reservado. Es decir, los retardos en la transmisión y/o recepción de
los paquetes sucesivos pueden tener efectos en la calidad del
servicio (QoS) perceptibles e indeseables, por ejemplo, en la
calidad de la voz.
Para transacciones MAC de enlace ascendente, los
retardos entre paquetes sucesivos pueden provocarse porque la
estación móvil tenga que esperar la siguiente oportunidad de acceso
basado en contención planificada desde la estación base. La
estación móvil también debe esperar la respuesta de un acceso
solicitado de enlace ascendente basado en contención hasta que
pueda utilizar todas sus capacidades. Además, pueden producirse
colisiones durante las oportunidades de acceso basado en
contención. Es decir, si múltiples estaciones base intentan enviar
simultáneamente solicitudes MAC, al menos una de las estaciones
móviles interrumpirá su solicitud y la retardará hasta la siguiente
oportunidad basada en contención. Esta interrupción y retardo
consiguen crear una discrepancia impredecible en el retardo para
transacciones MAC sucesivas.
Para transacciones MAC de enlace descendente
convencionales, el temporizador de inactividad puede obligar a la
estación móvil a salir del modo 101 activo y entrar en el modo 103
de espera. Si el tiempo desde la última actividad de enlace
ascendente o enlace descendente producida supera un valor
predeterminado, es decir, expira el temporizador de inactividad,
entonces la estación móvil entrará en el modo de espera y solo
supervisará ciertas ranuras de tiempo de radiolocalización en la
fase de supertrama dada por su identidad. Una vez que la estación
móvil entra en el modo de espera, el retardo hasta una transacción
MAC de enlace descendente puede establecerse dependiendo del tiempo
hasta la siguiente oportunidad de radiolocalización. Este retardo
puede evitarse parcialmente aumentando la duración del temporizador
de inactividad antes de la iniciación del modo de espera. Aunque
esta técnica reducirá el retardo entre paquetes sucesivos, también
aumentará la tasa de consumo de batería durante los tiempos en los
que la estación móvil está recibiendo aplicaciones no críticas en
el tiempo. Además, las demandas de ancho de banda aumentarán, lo que
puede reducir la capacidad de la estación base.
En la creación de la transacción MAC de enlace
ascendente, el operador puede configurar el MAC de manera que la
mayoría de transacciones MAC de enlace ascendente se crean como
transacciones no ligadas. Es decir, pueden añadirse más datos desde
la aplicación de estación móvil para ampliar la transacción
existente. Sin embargo, una vez que los datos desde las memorias
intermedias de transmisión de la estación móvil han disminuido por
debajo de un valor predeterminado, la transmisión ya no puede
ampliarse. Para aplicaciones sensibles al retardo, o usuarios
finales muy importantes que desean una alta QoS, las probabilidades
de retardo descritas anteriormente influirán en los siguientes
datos de enlace ascendente que necesitan enviarse.
La patente estadounidense 5.806.007 da a conocer
un método y dispositivo para controlar un modo de actividad de una
estación móvil después de que el sistema haya empezado o terminado
una transacción con la estación móvil.
Por lo tanto, existe una necesidad de un sistema
y método que puedan mitigar los efectos de retardos basados en
contención para datos de enlace ascendente teniendo en cuenta la
probabilidad de colisiones y discrepancias en los retardos. Además,
existe una necesidad de un sistema y método que resuelva el retardo
de radiolocalización para datos de enlace descendente mientras que
se proporcione todavía una técnica de conservación de la batería
razonable sin sacrificar el tiempo de respuesta de retardo.
Para otros sistemas convencionales, tales como
una red de área local inalámbrica (WLAN, Wireless Local Area
Network), el modo de espera se utiliza con el fin de minimizar
el consumo de batería por el adaptador de terminal inalámbrico de
la estación móvil. Sin embargo, debido a los largos tiempos de
reactivación para la entrada y terminación del modo de espera, la
utilización del modo de espera puede introducir retardos
inaceptables para aplicaciones en tiempo real tales como VoIP. Los
retardos para la estación móvil se deben en su mayor parte a la
probabilidad de colisiones mientras que los retardos para las
estaciones base de la red se deben en su mayor parte a los retardos
de radiolocalización, así como a los retardos para la señalización
requerida sobre la interfaz aérea antes de la entrada y salida del
modo de espera. Por tanto, existe una necesidad de minimizar el
consumo de batería por una estación móvil durante aplicaciones en
tiempo real mientras que también se minimicen los tiempos de
respuesta de retardo.
La presente invención resuelve las deficiencias
identificadas anteriormente en la técnica proporcionando un método
y sistema para reducir el retardo de la transmisión de datos por
paquetes incluyendo datos de recepción de una red a través de una
estación base y asignando una estación móvil a una canal de paquetes
que tiene un modo activo y un modo de radiolocalización rápida
variable. La asignación se realiza por medio de un mensaje que
comprende una indicación de qué tipo de modo de radiolocalización
rápida variable va a utilizarse. Los datos por paquetes se
intercambian en el modo activo hasta que expira un primer
temporizador de inactividad. Entonces, la estación base y la
estación móvil conmutan a un modo de radiolocalización rápida
variable en el que pueden intercambiarse datos por paquetes
adicionales, en donde el modo de radiolocalización rápida variable
presenta un retardo mayor entre las oportunidades de transmisión que
el modo activo. El modo de radiolocalización rápida variable
planifica ranuras de tiempo específicas que se supervisan para la
transmisión y recepción de paquetes sucesivos. Además, la
periodicidad de futuras ranuras de tiempo puede variar basándose en
el retardo entre los paquetes sucesivos. La estación móvil
permanece en el modo de radiolocalización rápida variable hasta la
expiración de un segundo temporizador de inactividad o la recepción
de una oportunidad de transmisión y posterior transferencia de
datos hasta o desde la estación móvil.
Los objetivos y características anteriores de la
presente invención se harán más evidentes a partir de la siguiente
descripción de las realizaciones preferidas con referencia a los
dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1A ilustra una arquitectura de
protocolos para la comunicación a través de un enlace aéreo;
la figura 1B ilustra una diagrama de estados
para una estación móvil convencional;
la figura 2 muestra un diagrama de señales a
modo de ejemplo entre una estación base y una estación móvil de la
presente invención;
la figura 3 ilustra un diagrama de estados para
una estación móvil para una realización a modo de ejemplo de la
presente invención; y
las figuras 4A y 4B ilustran un diagrama de
señales y sincronismo de una realización a modo de ejemplo de la
presente invención.
En la siguiente descripción se exponen detalles
específicos, para fines explicativos y no limitativos, tales como
circuitos particulares, componentes de circuitos, técnicas, etc. con
el fin de proporcionar una comprensión rigurosa de la presente
invención. Sin embargo, será evidente para un experto en la técnica
que la presente invención puede ponerse en práctica en otras
realizaciones que se alejen de estos detalles específicos. En otros
ejemplos, se omiten descripciones detalladas de métodos,
dispositivos y circuitos ampliamente conocidos para no oscurecer la
descripción de la presente invención.
Los sistemas de comunicación por radio a modo de
ejemplo tratados en el presente documento se describen utilizando
el protocolo de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA,
Time Division Multiple Access), en el que la comunicación
entre los terminales de estación base y estación móvil se realiza
sobre un número de ranuras de tiempo. Sin embargo, los expertos en
la técnica apreciarán que los conceptos dados a conocer en el
presente documento encuentran utilidad en otros protocolos,
incluyendo, pero no limitado a, acceso múltiple por división de
frecuencia (FDMA, Frecuency Division Multiple Access), acceso
múltiple por división de código (Code Division Multiple
Access), dúplex por división de tiempo (TDD, Time Division
Duplex) o algún híbrido de cualquiera de los protocolos
anteriores.
La figura 2 muestra una diagrama de señalización
a modo de ejemplo entre una estación base y una estación móvil de la
presente invención. La estación base recibe datos designados para
una transmisión a una estación móvil que incluye fuertes
restricciones 220 de tiempo. En una realización a modo de ejemplo de
la presente invención, la estación base o la estación móvil
determina la fuerte restricción de tiempo para los datos designados
a la estación móvil basándose en los datos del punto de acceso al
servicio (SAP, Service Access Point) que se reciben desde una
capa superior, por ejemplo, la capa 1, o datos adicionales que se
añaden a los datos designados a la estación móvil.
Alternativamente, un encaminador, u otro portador de capa inferior,
detecta el tipo de datos designados para una transmisión e informa a
la estación base, si fuera necesario, acerca de una fuerte
restricción de tiempo.
Entonces, la estación base establece una
transacción MAC enviando un mensaje 222 de reasignación de canal
sobre el PCCH ordenando a la estación móvil sintonizarse con el
PTCH. Como alternativa, la transacción MAC puede producirse sobre
el PCCH dependiendo de la carga de tráfico sobre el PTCH y la
cantidad de datos designados para la transmisión. En este ejemplo,
la decisión de permanecer en el PCCH para la transacción MAC se
realiza por la función de planificación en la estación base. El
mensaje 222 de reasignación de canal incluye: (1) la frecuencia del
PTCH; (2) el tipo de FPM a utilizar; (3) la fase, es decir, qué
ranura de tiempo utilizar; (4) si entrar en un modo de no
confirmación de recepción o de confirmación de recepción; y (5) un
valor (T_{2}) de temporizador de inactividad FPM. El tipo de modo
de radiolocalización rápida (FPM, Fast Page Mode) utilizado
por la estación base se refiere a la periodicidad inicial de las
oportunidades de transacción MAC de enlace ascendente y enlace
descendente para la estación móvil que recibe el mensaje de
reasignación. El tipo FPM también proporciona a la estación base
información, o bien explícitamente o bien implícitamente, acerca de
la manera en la que la periodicidad de las oportunidades de
transmisión varía en función del tiempo de inactividad después de
la última transmisión/recepción de paquetes. Los expertos en la
técnica apreciarán que existen un número de maneras en las que puede
implementarse este esquema. Por ejemplo, el campo FPM en el mensaje
de reasignación podría tener una valor de 1 a 4. Cada uno de estos
valores podría mapearse a un área de almacenamiento dentro de la
estación móvil que contiene tanto una periodicidad inicial como una
fórmula o tabla de consulta para calcular la periodicidad variable
en función del tiempo de inactividad. Además, los expertos en la
técnica apreciarán que pueden utilizarse mensajes distintos al
mensaje de reasignación para informar al móvil de las
características FPM. El mensaje puede añadirse a un mensaje
existente transmitido a la estación móvil o el mensaje puede
enviarse explícitamente.
La figura 3 ilustra un diagrama de estados para
una estación móvil para una realización a modo de ejemplo de la
presente invención. Tras recibir el mensaje de reasignación,
incluyendo un tipo FPM, que indica a una solicitud para establecer
una transacción MAC basándose o bien en datos de enlace ascendente
de la estación móvil o bien en datos de enlace descendente de la red
con una calidad de servicio (QoS) que presenta una fuerte
restricción de tiempo, por ejemplo que es sensible a los retardos,
la estación móvil entra en un modo 302 activo. En esta realización a
modo de ejemplo, durante el modo 302 activo, la estación móvil está
sintonizada al canal de tráfico por paquetes (PTCH) para enviar y/o
recibir datos por paquetes. En la expiración de un primer
temporizador (T_{1}) de inactividad, por ejemplo, después de un
segundo de inactividad, la estación móvil permanece en el PTCH y
pide entrar en el FPM 306.
Con el fin de garantizar que la estación móvil y
la estación base están sincronizadas en modo de radiolocalización
rápida, se inicia un modo 304 de búsqueda de radiolocalización
rápida antes de entrar en el estado 306 FPM. La estación móvil
supervisa los datos de enlace descendente cuando está en el modo de
búsqueda de radiolocalización rápida con el fin de sincronizarse con
la fase FPM de la estación base. Un método a modo de ejemplo para
sincronizar el FPM de la estación móvil con el FPM de la estación
base es requerir que la estación móvil detecte un número
predeterminado de señales de enlace descendente FPM enviadas por la
estación base. Otro método a modo de ejemplo para sincronizar el
FPM de la estación móvil con el FPM de la estación base es codificar
explícitamente un identificador FPM dentro de la trama de enlace
descendente transmitida por la estación base. Entonces, cuando la
estación móvil lee el identifi-
cador FPM en una ráfaga de enlace descendente asociada con su tipo FPM, se habrá sincronizado con la estación base.
cador FPM en una ráfaga de enlace descendente asociada con su tipo FPM, se habrá sincronizado con la estación base.
Una vez que la estación móvil se sincroniza con
la fase FPM de la estación base, la estación móvil entre en el
estado 306 FPM. Para el modo 304 de búsqueda de radiolocalización
rápida, si la estación móvil tiene datos de enlace ascendente para
enviar a la estación base o si la estación móvil detecta datos
destinados a la estación móvil, entonces la estación móvil vuelve
al modo 302 activo. En FPM 308, una vez que la estación base ha
planificado a la estación móvil para una transacción MAC, la
estación móvil también vuelve al modo 302 activo.
Durante el estado FPM, la estación móvil
supervisa la ranura de tiempo de enlace descendente con una
periodicidad variable predeterminada tal como indica el tipo FPM. La
estación base pueden enviar entonces datos de enlace descendente
pendientes (si los hubiera) a la estación móvil sobre las ranuras de
tiempo predeterminadas sin necesidad de procedimientos de
radiolocalización que llevan tiempo para el establecimiento de una
transacción MAC. La estación móvil supervisa las ranuras de tiempo
FPM predeterminadas con el fin de recibir los datos de enlace
descendente de la estación base. La estación base utiliza la misma
periodicidad variable predeterminada que la estación móvil y
planificará la estación móvil para transacciones de datos de enlace
ascendente sin necesidad de intentos de acceso basados en contención
de la estación móvil para el establecimiento de una transacción
MAC. La estación móvil puede establecer transacciones MAC
posteriores enviando simplemente una trama de inicio durante la
ranura de tiempo predeterminada que identificará utilizando la
periodicidad variable indicada por su tipo FPM asignado y la
inactividad medida. Una vez que se ha establecido una transacción
MAC de enlace ascendente o de enlace descendente, la estación móvil
vuelve el modo 302 activo.
Mientras que la estación móvil está en FPM 306,
si expira 307 el temporizador (T_{2}) de inactividad FPM, por
ejemplo después de 30 segundos, entonces la estación móvil entrará
en un modo 308 de espera convencional. Durante el modo 308 de
espera, si la estación móvil detecta una solicitud para establecer
una transacción MAC basándose o bien en datos de enlace ascendente
de la estación móvil o bien en los datos de enlace descendente de
la red, entonces la estación móvil volverá a entrar en el modo 302
activo.
En una realización alternativa de la presente
invención, la estación móvil solicita funcionamiento FPM de la
estación base a través de la señalización explícita que se envía,
por ejemplo, después de un periodo predeterminado de inactividad
que sigue a una transacción MAC. En la solicitud FPM, la estación
móvil puede incluir parámetros FPM, por ejemplo, el tipo de FPM, y/o
una cantidad de oportunidades de enlace ascendente solicitadas. En
esta realización alternativa, la estación base confirma la
recepción de la solicitud FPM y, si está disponible, empieza a
enviar indicaciones de oportunidades de transmisión a la estación
móvil en FPM.
Para explicar adicionalmente los conceptos
asociados con la presente invención, las figuras 4A y 4B ilustran un
diagrama de señales y de sincronismo de una realización a modo de
ejemplo de la presente invención. Con respecto a la operación de
enlace descendente de una estación base y una estación móvil de la
presente invención, los datos se reciben desde la red y la estación
base detecta que se espera una alta QoS en 430. La estación base
reasigna la estación móvil a un PTCH transmitiendo el mensaje de
reasignación anteriormente descrito en 432 incluyendo una indicación
del tipo FPM que va a utilizar la estación base y la estación móvil.
La estación móvil, en respuesta al mensaje de reasignación de la
estación base, se sintoniza al PTCH 434. Los datos de enlace
descendente y los datos de enlace ascendente (si los hubiera) se
intercambian en 436 según la planificación de reserva de la
transacción MAC. Después de la última transmisión de la sesión MAC,
se inicia el primer temporizador (T_{1}) de inactividad. Si no se
transmiten más datos, expira el primer temporizador de inactividad y
el FPM comienza en 438. La estación móvil se sincroniza al FPM de
la estación base y supervisa las ranuras de tiempo predeterminadas
para datos 440 de enlace descendente. Cuando están presentes datos
de enlace descendente, la estación móvil detecta una trama de
inicio de enlace descendente que inicializa una transacción MAC de
enlace descendente.
Mientras tanto, la estación base planifica un
enlace ascendente para la estación móvil independientemente de si la
estación móvil utilizará o no la ranura de tiempo de enlace
ascendente. En la ranura de tiempo designada, la estación base
determina si la estación móvil ha enviado o no una trama de inicio
de enlace ascendente para una transacción MAC de enlace
ascendente.
Haciendo referencia ahora a la figura 4B, las
oportunidades 442 y 444 de enlace descendente y enlace ascendente se
repiten siempre que no expire el temporizador (T_{2}) de
inactividad FPM, momento en el que la estación móvil entra en un
modo de espera. En una realización a modo de ejemplo de la presente
invención, la periodicidad (representada por 454) entre sucesivas
transacciones aumenta con el tiempo de inactividad transcurrido.
Cuando se informó a la estación móvil del tipo de FPM, la estación
móvil recibió información que describía los diferentes niveles de
periodicidad soportados por la estación base con respecto al tiempo
de inactividad FPM transcurrido. Es decir, una vez que comienza el
FPM, la periodicidad de las oportunidades de transacciones de enlace
descendente y enlace ascendente variarán basándose en la duración
de la inactividad entre transacciones sucesivas. Además, ya que el
tipo de FPM se comunica a la estación móvil desde la estación base
antes de la iniciación del FPM, la estación móvil puede anticipar
los cambios en la periodicidad sin instrucciones adicionales desde
la estación base.
Variando el retardo mientras se está en FPM, las
estaciones móviles que requieren una QoS superior pueden reciben
señales con una QoS superior mientras que se conserva la potencia de
la batería. Esto se debe, en parte, a que no se requiere que la
estación móvil permanezca en el modo activo para recibir una QoS
superior. Además, la presente invención utiliza un canal de datos
por paquetes compartido para servicios tanto no sensibles al
retardo como sensibles al retardo. Puesto que el FPM variable
reserva ranuras de tiempo específicas para la estación móvil, se
solucionan los problemas de discrepancia en el retardo y de retardo
de radiolocalización de los sistemas convencionales. Se observa que
cuando aumenta el tiempo entre oportunidades de transmisión, también
puede aumentar el retardo al reanudar una transacción MAC. Sin
embargo, la percepción por parte del usuario de los efectos
provocados por un aumento del retardo es normalmente inversamente
proporcional a la duración de la inactividad. Además, la
probabilidad de que se necesiten transacciones adicionales es
también inversamente proporcional a la duración de la
inactividad.
Lo anterior ha descrito los principios,
realizaciones preferidas y modos de funcionamiento de la presente
invención. Sin embargo, la invención no debería interpretarse como
que está limitada a las realizaciones particulares tratadas
anteriormente. Aunque las realizaciones descritas anteriormente se
proporcionaron utilizando TDMA, un experto en la técnica apreciará
que la presente invención puede ponerse en práctica en cualquiera de
un número de protocolos diferentes tales como CDMA, FDMA, TDD, etc.
Por tanto, las realizaciones descritas anteriormente deberían
considerarse como ilustrativas en lugar de restrictivas, y debería
apreciarse que expertos en la técnica pueden realizar variaciones de
esas realizaciones sin apartarse del alcance de la presente
invención tal como definen las siguientes reivindicaciones.
Claims (15)
1. Método para reducir el retardo de la
transmisión por radio de datos por paquetes, que comprende:
recibir datos (220) para la transmisión entre
una estación móvil y una estación base;
asignar (222; 432) dicha estación móvil a una
canal de paquetes;
reservar una pluralidad de primeras
oportunidades de transmisión para dicha estación móvil en un modo
(302) activo;
intercambiar datos (436) entre dicha estación
móvil y dicha estación base durante al menos una de dicha pluralidad
de primeras oportunidades de transmisión en dicho modo (302)
activo;
iniciar un primer temporizador después de dicho
intercambio de datos con dicha estación móvil;
reservar una pluralidad de segundas
oportunidades de transmisión para dicha estación móvil en un modo
(306) de radiolocalización rápida variable cuando dicho primer
temporizador supera un primer valor umbral; y
supervisar (440) dicha pluralidad de segundas
oportunidades de transmisión para la detección de datos adicionales
transmitidos;
en el que dicho modo de radiolocalización rápida
variable presenta un retardo mayor entre oportunidades de
transmisión sucesivas que dicho modo activo, proporcionando de ese
modo un número reducido de oportunidades de transmisión para
supervisar datos transmitidos adicionales; y
en el que se asigna a dicha estación móvil un
mensaje que indica un tipo asociado con dicho modo de
radiolocalización rápida variable; e
iniciar un segundo temporizador después de dicha
entrada en dicho modo de radiolocalización rápida variable; y
salir de dicho modo de radiolocalización rápida
variable cuando dicho segundo temporizador supera un segundo valor
umbral.
2. Método según la reivindicación 1, en el que
dichos datos se transmiten sobre un canal de enlace ascendente.
3. Método según la reivindicación 1, en el que
dichos datos se transmiten sobre un canal de enlace descendente.
4. Método según la reivindicación 1, en el que
dicha etapa de reserva de dicha pluralidad de segundas oportunidades
de transmisión incluye planificar al menos una ranura de tiempo
para cada una de dicha pluralidad de dichas segundas oportunidades
de transmisión en dicho modo de radiolocalización rápida
variable.
5. Método según la reivindicación 1, en el que
dicha etapa de reserva de dicha pluralidad de dichas primeras
oportunidades de transmisión incluye planificar al menos una ranura
de tiempo para cada una de dicha pluralidad de dichas primeras
oportunidades de transmisión en dicho modo activo.
6. Método según la reivindicación 4, en el que
una periodicidad de dicha al menos una ranura de tiempo planificada
es variable.
7. Método según la reivindicación 1, en el que
se asigna a dicha estación móvil dicho mensaje que indica un tipo
asociado con dicho modo de radiolocalización rápida variable si un
nivel de calidad de servicio de dichos datos supera un nivel
umbral.
8. Método según la reivindicación 1, que
comprende además:
reservar al menos una tercera oportunidad de
transmisión en dicho modo activo basándose en dicha etapa de
supervisión que detecta datos adicionales transmitidos.
9. Método según la reivindicación 8, en el que
dichos datos adicionales se intercambian entre dicha estación móvil
y dicha estación base en dicha al menos una tercera oportunidad de
transmisión.
10. Método según la reivindicación 1, en el que
dicha etapa de salida sale a un modo (308) de espera.
11. Método según la reivindicación 1, en el que
dicho modo de radiolocalización rápida variable proporciona a dicha
estación móvil acceso reservado a recursos de interfaz aérea que
presentan una periodicidad variable.
\newpage
12. Estación base que permite la reducción del
retardo de la transmisión por radio de datos por paquetes,
comprendiendo dicha estación base:
medios para recibir datos para su transmisión
entre una estación móvil y dicha estación base;
medios para asignar dicha estación móvil a un
canal de paquetes;
medios para reservar una pluralidad de primeras
oportunidades de transmisión para dicha estación móvil en un modo
activo;
medios para intercambiar datos con dicha
estación móvil durante al menos una de dicha pluralidad de primeras
oportunidades de transmisión en dicho modo activo;
medios para reservar una pluralidad de segundas
oportunidades de transmisión para dicha estación móvil en un modo de
radiolocalización rápida variable cuando un primer temporizador
supera un primer umbral; y
en la que dichos medios de asignación están
adaptados para asignar a dicha estación móvil un mensaje que indica
un tipo de radiolocalización rápida asociado con dicho modo de
radiolocalización rápida variable; y
en la que dicho modo de radiolocalización rápida
variable presenta un retardo mayor entre oportunidades de
transmisión sucesivas que dicho modo activo, proporcionando de ese
modo un número reducido de oportunidades de transmisión para
transmitir datos adicionales.
13. Estación base según la reivindicación 12, en
la que dicho indicador de tipo de modo de radiolocalización rápida
informa a dicha estación móvil de la periodicidad variable asociada
con dichas oportunidades de acceso de la estación móvil.
14. Estación base según la reivindicación 12, en
la que dichos medios de asignación incluyen selectivamente dicho
indicador de tipo de modo de radiolocalización rápida cuando dichos
datos están asociados con un requisito de calidad de servicio que es
mayor que un umbral.
15. Estación base según la reivindicación 12, en
la que dichos medios incluyen selectivamente dicho indicador de tipo
de modo de radiolocalización rápida cuando dichos datos presentan
una solicitud de calidad de servicio que es mayor que un
umbral.
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