ES2327206T3 - Metodo para la seleccion de una ventana de transferencia y una estacion movil. - Google Patents
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Abstract
Método de comunicaciones para la transmisión y recepción de bloques de datos en una red de comunicaciones de paquetes conmutados, basada en una red celular, entre elementos, tal como una red y una estación móvil (MS), las cuales se utilizan como transmisores y receptores, y que comprenden medios para recibir bloques de datos, medios para transmitir bloques de datos, y medios de protocolos para formar y procesar bloques de datos (201-206), en donde para la transferencia de los bloques de datos: con la formación al menos de una ventana de transferencia, formada en el transmisor, se utiliza como una ventana de transmisión, la cual formada en el receptor, se utiliza como una ventana de recepción, y cubriendo un máximo de k bloques de datos a transferir, caracterizado porque: se selecciona para optimizar la transferencia de bloques de datos, la mencionada dimensión máxima k, a partir de un grupo que comprende varias dimensiones máximas alternativas, en donde la mencionada dimensión máxima k se selecciona de acuerdo con unas reglas predeterminadas.
Description
Método para la selección de una ventana de
transferencia y una estación móvil.
La presente invención está relacionada con un
método de comunicaciones para la transmisión y recepción de bloques
de datos en una red de comunicaciones de paquetes conmutados, basada
en una red celular. La invención está relacionada con una estación
móvil configurada para operar en una red de comunicaciones de
paquetes conmutados basada en una red celular. La invención está
relacionada con un bloque de control para una estación móvil.
Un sistema de comunicaciones móviles hace
posible la transmisión radioeléctrica de datos entre una estación
móvil (MS) y las partes fijas en el sistema cuando el usuario se
desplaza dentro de la cobertura operativa del sistema. Un sistema
típico es la red móvil PLMN terrestre, siendo un ejemplo del mismo
el sistema GSM de circuitos conmutados ampliamente conocido
(Sistema Global de Telecomunicaciones Móviles). El sistema actual
es particularmente aplicable para los sistemas de comunicaciones
móviles actualmente en desarrollo. Como un ejemplo de dicho sistema
de comunicaciones móviles, el sistema GPRS (Servicio General de
Radio de Paquetes) se utilizará en esta descripción. Es obvio que
la invención puede ser aplicada en otros sistemas de comunicaciones
móviles (UMTS, 3G).
La idea básica del sistema GPRS es utilizar la
asignación de recursos de paquetes conmutados, en donde los
recursos, por ejemplo, un canal de radio lógico para la
comunicación por radio, están asignados cuando exista la necesidad
de transmitir y recibir datos e información. Así pues, el uso de la
red y los recursos disponibles está optimizado, para ser utilizados
de la forma más eficiente posible, por ejemplo, en comparación con
la tecnología GSM. El sistema GPRS es una parte de la denominada
fase 2+ de GSM, el con el propósito de ofrecer la transmisión de
datos de paquetes conmutados para las estaciones móviles compatibles
con GSM dentro de la infraestructura GSM. En el sistema GPRS, la
asignación de los canales se lleva a cabo de una forma flexible,
por ejemplo, para cada estación móvil, de 1 a 8 canales lógicos
puede asignarse en un canal físico. Los mismos recursos pueden
estar asignados a un número mayor de estaciones móviles activas, y
tanto la transmisión de datos del enlace ascendente (es decir, la
transmisión de datos desde la estación móvil a la estación base) y
la transmisión de datos del enlace descendente (es decir, la
transmisión de datos desde la estación base a la estación móvil)
pueden asignarse por separado para los usuarios. Los canales de
utilizan principalmente como canales de control y canales de
tráfico. Los canales de tráfico se utilizan para la transmisión de
datos, y los canales de control se utilizan para la señalización
entre el subsistema de la estación base (BSS) y las estaciones
móviles (MS). En el sistema GPRS, la red de comunicaciones móviles
se suplementa con el servicio de los nodos de soporte de GPRS
(SGSN) para ofrecer los servicios de transmisión para las estaciones
móviles por medio de estaciones transceptoras de base (BTS).
El sistema GPRS hace que sea más eficiente la
transmisión de datos, porque el mismo canal de radio físico puede
ser utilizado por distintos abonados de móviles. La comunicación
tiene lugar por medio de la estación móvil y la estación base solo
cuando sea necesario, y el canal de radio físico no está reservado
para la comunicación entre la estación base y solo una estación
móvil. En el sistema existe una conexión de transmisión de datos
virtuales entre la estación móvil y la red. En el sistema GPRS
basado en un sistema celular, los recursos incluyen los
radiocanales utilizados para la transmisión de datos (PDCH, Canales
de Datos de Paquetes). La señalización que se utiliza para generar
el control tiene lugar en un canal de control PCCCH (Canal de
Control Común de Paquetes), reservado para dicho fin.
Para ser más preciso, los canales PDCH físicos
están divididos en canales de radio lógicos por los medios de una
multitrama que comprende 52 tramas TDMA (Acceso Múltiples por
División en el Tiempo), que se transmiten por separado y se dividen
además en 12 bloques de radio (Bloque RLC/MAC) o intervalos de
tiempo, los cuales están divididos en 4 tramas, y 4 tramas
inactivas. En la comunicación, se utilizan para la transmisión de
datos y para la señalización. Los bloques se dividen además en al
menos las siguientes partes: el encabezado MAC (Encabezado de
Control de Acceso Medio), que comprende en la dirección del enlace
descendente un campo USF (Bandera de estado del Enlace Ascendente),
y en la dirección del enlace ascendente un campo SI (Indicador de
Pérdida), y un bloque de datos RLC (Bloque de Datos de Radio), que
comprende un campo TFI (Identificador de Flujo Temporal) y un campo
BSN (Numero de Secuencia de Bloque), o bien un bloque de control
RLC/MAC. El bloque de datos RLC comprende también la información a
transmitir, es decir, los datos RLC. Un ejemplo de la estructura de
bloques se muestra con más detalle en la figura 1.
El campo BSN (Número de Secuencia de Bloque)
indica el orden respectivo de los bloques de datos RLC que
pertenezcan a cada flujo TBF, en donde el BSN puede tener un valor
de 1 a 127. El campo SI (Indicador de Pérdida) indica si la ventana
RLC de la estación móvil está en pérdida o no. La estación móvil
establece el valor del campo SI en todos los bloques del enlace
ascendente en la forma apropiada.
Tal como se muestra en la figura 2, los
términos RLC y MAC se refieren a las capas de los protocolos del
protocolo de comunicaciones utilizados en la estación móvil MS. El
protocolo de comunicaciones y las distintas capas constituyen los
medios del protocolo de la estación móvil para el procesamiento y
para la generación de datos que se reciben o se transmiten. Las
funciones de la conocida capa RLC/MAC 201 (Control del Radioenlace
/Control de acceso al Medio) se necesitan entre la capa 202 LLC
(Control del Enlace Lógico) y la capa física 203 de la estación
móvil MS. Por encima de la capa LLC 202 son conocidas las funciones
de gestión de movilidad GPRS 205 (GMM/SM), funciones 204 SNDCP
(Protocolo de Convergencia dependiente de la Subred), y también las
funciones del servicio de mensajes cortos (SMS). Las capas están
descritas con más detalle en las especificaciones estándar del
GSM.
El bloque MAC se utiliza para asignar canales de
radio entre las estaciones móviles así como también la asignación
del radiocanal físico en la estación móvil, para recibir y
transmitir de acuerdo con la necesidad existente. El bloque RLC es
responsable, por ejemplo, de la asignación de recursos según la
solicitud de los paquetes a transmitir hacia la red de
comunicaciones móviles, y para la retransmisión a través del
radiocanal. El SNDCP se utiliza como un interfaz para el PDP
(Protocolo de Datos de Paquetes). El bloque SNDCP comprime los
bloques NPDU recibidos por el mismo, y los segmenta en una o varias
tramas LLC, las cuales se segmentan adicionalmente en bloques de
datos RLC. El protocolo GSM soporta las funciones de la gestión de
movilidad de la estación móvil, incluyendo los registros de
entrada y salida (conexión GPRS, desconexión GPRS) y las
activaciones (Activación de Contexto PDP, Desactivación de Contexto
PDP). El nivel más inferior, es decir, la denominada capa 203 física
es responsable de la modulación física de las ondas de radio y de
la transmisión de la información entre la estación móvil y la red.
La capa más superior 206 comprende una aplicación que utiliza la
mencionada pila del protocolo.
El protocolo de comunicaciones correspondiente
al anteriormente descrito y las distintas capas se forman en la
red, en donde las distintas capas pueden ser distribuidas entre el
subsistema de la estación base, el nodo de soporte GPRS y el nodo
de soporte GPRS de la pasarela.
La idea básica del acceso múltiple en la red
GPRS es que la estación móvil pueda recibir toda la información
transmitida por la estación base en servicio. De los bloques RLC
recibidos, la estación móvil localiza los datos dirigidos a la
misma. De acuerdo con el sistema GPRS, todas las estaciones móviles
que esperan a que los datos sean transmitidos a las mismas en un
canal asignado conjuntamente, reciben también todos los bloques de
la estructura de tramas con los bloques RCL, interpretan la
información recibida y el identificador de flujo temporal TFI
recibido con la misma.
El campo USF puede recibir 8 valores distintos,
y el valor USF del enlace descendente define la estación móvil para
la cual se asigna el bloque del enlace ascendente correspondiente
siguiente para la transmisión de datos.
El denominado flujo TBF del bloque temporal es
una conexión lógica que soporta la transmisión de datos en el canal
de datos de paquetes físicos, entre un remitente (tal como una
estación móvil MS) y un receptor (tal como una estación BTS del
transceptor base en la red), particularmente entre los puntos
extremos, los cuales estén localizados en las capas RLC de sus
protocolos de comunicaciones. Para el TBF, los recursos están
asignados en uno o varios canales PDCH, y comprenden varios bloques
RLC/MAC que transportan información. El TBF se mantiene durante la
transmisión de datos, hasta que se transmitan todos los bloques
RLC/MAC, o bien que el receptor informe de que todos los bloques
transmitidos tengan que ser recibidos. Cada enlace ascendente o
descendente TBF tiene asignada una identidad de flujo temporal TFI.
Con un mensaje PUA (Asignación de Enlace Ascendente de Paquetes) o
un mensaje PDA (Asignación de Enlace descendente de Paquetes),
recibidos por la estación móvil desde la red, la estación móvil
tiene asignado un numero N (1 a 8) de los canales PDCH para ser
monitorado por la estación móvil, en donde el valor N depende de la
clase de multi-intervalo de tiempo, cuyo numero
puede encontrarse en el rango presente de 1 a
29.
29.
Con referencia a la figura 2, cada transmisor
utiliza una denominada ventana de transmisión con una dimensión
predeterminada. De forma similar, cada receptor utiliza una
denominada ventana de recepción, con una dimensión dada. Las
ventanas mencionadas en esta descripción se denominan conjuntamente
como la ventana de transferencia. En el momento actual, los
sistemas GPRS y EGPRS (servicio mejorado de paquetes por radio) el
tamaño k de ambas ventanas se define como una dimensión k =64 de la
ventana estándar, es decir, 64 bloques de datos (bloques de datos
RLC, dentro de la cual tiene lugar la transmisión. Los bloques de
datos recibidos correctamente tienen acuse de recibo con respecto
al transmisor, el cual "transfiere" la ventana hacia delante y
hace posible la transmisión de los nuevos bloques de datos. Además
de esto, el receptor puede transmitir una petición de transmisión
de los bloques de datos incorrectos, después de cuyo acuse de recibo
la ventana es "transferida" también. En algunas situaciones,
la ventana entra en "pérdida", en donde se interrumpe la
transmisión de nuevos bloques de datos. Con un incremento en las
propiedades de la estación móvil, de forma que se incremente el
número de bloques de datos en la misma unidad de tiempo, se ha
encontrado que tienen lugar también interrupciones con más
frecuencia.
Se exponen también unos antecedentes relevantes
de la técnica en las publicaciones US-5764651,
EP-0768806, EP-0713302, y en los
procedimientos de ICC/SUPERCOMM'94, Conferencia Internacional de
Comunicaciones 1994. Woo Lee y otros; "Estudio del análisis de
rendimiento de los algoritmos de control de errores en los sistemas
DS/CDMA celulares digitales", Sección 3.2.2.
Es un objeto de la presente invención el
presentar un método para reducir las interrupciones en la
transmisión de datos, en donde se tienen en cuenta también las
propiedades de las distintas estaciones móviles. Es también un
objeto el presentar una estación móvil que aplique el método.
El método de acuerdo con la invención está
caracterizado en la reivindicación 1 anexa. La estación móvil de
acuerdo con la invención está caracterizada en la reivindicación 12
anexa. El bloque de control de acuerdo con la invención está
caracterizado en la reivindicación 15 anexa.
Un principio esencial de la invención es
utilizar las ventanas de recepción/transmisión RLC con una dimensión
variable en los sistemas de conmutación de paquetes, basándose en
un sistema celular, tal como los sistemas GPRS y EGPRS.
De acuerdo con un ejemplo de la invención, la
dimensión de la ventana entre la estación móvil y la red se negocia
durante el establecimiento del flujo TBF. De acuerdo con otro
ejemplo de la estación móvil, en lugar la negociación, se utiliza
una dimensión por defecto para la ventana, determinada de acuerdo
con la case multi-intervalo de tiempo de la
estación móvil. De acuerdo con un ejemplo adicional de la invención,
se utiliza una dimensión, se utiliza una dimensión máxima por
defecto si la clase no es conocida, o bien que no se utilice la
negociación.
Con la presente invención, se consiguen ventajas
significativas al compararse con los sistemas de la técnica
anterior. Una ventaja considerable es que mediante la utilización
de una dimensión variable de la ventana, la transmisión de datos a
iniciar puede ser optimizada, para maximizar el número de bloques de
datos recibidos. Al mismo tiempo, la optimización puede tener en
cuenta las propiedades de la estación móvil, de los recursos
disponibles, y por ejemplo el espacio de la memoria disponible.
De acuerdo con un ejemplo de la invención, la
ventanas RLC del enlace descendente y ascendente puede tener
distintas dimensiones, y su dimensión puede negociarse por separado.
Las dimensiones por defecto de las ventanas del enlace descendente
y ascendente para las distintas clases pueden diferir también en la
misma estación móvil. En la siguiente descripción, en un ejemplo de
la invención, las ventanas del enlace ascendente y descendente
tienen la misma dimensión, pero el presente método puede aplicarse
en la negociación de la dimensiones de las ventanas de forma
también independiente. El principio es que las dimensiones de las
ventanas se negocien de forma tal que el protocolo RLC opere lo
mejor posible con cualquier alternativa posible de codificación del
canal. Adicionalmente a la clase la dimensión por defecto de la
ventana RLC puede estar afectada por otras propiedades de la
estación móvil, porque incluso las estaciones móviles de la misma
clase pueden diferir entre sí, por ejemplo, en los sistemas GPRS y
EGPRS. Por ejemplo, con las codificaciones MSC-7 y
MCS-8 (Esquema de Modulación y Codificación) del
sistema EGPRS, cada bloque de radio contiene los códigos para dos
bloques RLC/MAC. Así mismo, el número de los bits de información
en el bloque de datos RLC es dependiente de la codificación.
La retransmisión de los bloques de radio
recibidos incorrectamente es responsabilidad de la capa RLC en el
protocolo de comunicaciones. El mecanismo de retransmisión está
basado en las ventanas de transmisión/recepción anteriormente
descritas. La dimensión de esta ventana es siempre un compromiso
entre las demandas del protocolo de comunicación utilizado en el
espacio disponible de memoria. Una ventana de transmisión demasiado
pequeña provocará la entrada en pérdida de la ventana, lo cual
reducirá el número de datos transmitidos de forma considerable. La
demanda de la dimensión de la ventana es directamente proporcional
a las propiedades de la estación móvil, en donde cuando la estación
móvil es capaz de recibir datos en varios intervalos de tiempo de
forma simultánea, el numero de bloques por segundo recibidos es
alto (alta clase de intervalos de tiempo), y se precisaría por
tanto de una gran ventana. Para el uso de una dimensión estándar,
deberá determinarse naturalmente lo que esté de acuerdo con la
clase más alta de intervalos de tiempo de las estaciones móviles. No
obstante, esto incluye que en la capa RLC, la demanda de memoria
requerida para las clase menores sería la misma que para las clases
más altas. Esto da lugar a problemas de compatibilidad entre los
dispositivos más nuevos y los más antiguos.
En lo que sigue a continuación, la invención se
describirá con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos,
en lo cuales:
la figura 1 muestra la estructura de bloques de
la técnica anterior, particularmente la estructura de los bloques de
radio en el sistema GPRS, y
la figura 2 muestra una pila de protocolos de
acuerdo con un protocolo de comunicaciones de la técnica anterior,
particularmente la pila de protocolos del sistema GPRS.
La red acusa recibo de la recepción de los
bloques en la estación móvil mediante la transmisión de un mensaje
PUA/N (acuse/no acuse) en el canal PACCH, si fuera necesario. Así
mismo, la estación móvil acusa recibo de la recepción de bloques en
la red si fuera necesario, o si se solicitara por la red mediante el
envío de un mensaje PDA/N (Acuse/no acuse del enlace descendente de
paquetes), si fuera necesario. En un cierto modo (Modo con Acuse de
Recibo), se retransmiten los bloques cuya recepción haya fallado, si
fuera necesario.
A continuación se expondrá la operación del
transmisor de los bloques. El punto extremo que actúa como
transmisor almacena el valor BSN del bloque de datos a transmitir a
continuación en la variable V(S) (Enviar Variable de
Estado), en donde V(S) puede tener un valor de 0 a 127.
Después de la transmisión del mencionado bloque de datos, el
V(S) obtiene un nuevo valor de la forma siguiente:
V(S) = BSN + 1. De acuerdo con la técnica anterior, la
dimensión k de la ventana para la ventana de transmisión (k_{T})
y para la ventana de recepción (k_{R}) es un preajuste definido
para su fijación como k = k_{T} = k_{R} = 64. Además de ello,
una variable almacenada V(A) (Variable de Estado de Acuse de
recibo) contiene el valor BSN del bloque de datos más antiguo
(ACKED) por el receptor, en donde V(A) puede tener un valor
de 0 a 127. No obstante, el valor V(S) no puede exceder del
valor [V(A) módulo 128] en un valor no superior a k. El
módulo se refiere aquí al resto del cálculo; por ejemplo, el
cálculo [64 módulo 128] proporciona el resultado 64.
Además de ello, en la tabla V(B) (Matriz
de Estado de Acuse de Recibo) que contiene 128 elementos, el
transmisor almacena k ejemplares del estado de los sucesivos
bloques transmitidos de datos RLC transmitidos previamente, si el
bloque recibido no fuera recibido correctamente dentro del espacio
de tiempo fijado (NACKED), o bien si el mencionado acuse de recibo
estuviera todavía a la espera (PENDIENTE_ACUSE DE RECIBO). La
tabla V(B) está por tanto indexada con respecto a la
variable V(A). La retransmisión de los bloques se inicia
desde el bloque más antiguo con l estado NACKED.
Los bloques con el estado NACKED se
retransmiten, y dicho estado se cambia a PENDIENTE_ACK. Después de
la transmisión se continúa con la transmisión de los nuevos
bloques, después de lo cual el V(S) recibe el valor BSN del
bloque a transmitir a continuación. Cuando el valor V(S)
alcanza el valor [(V(A)+k] módulo 128], por ejemplo el valor
86 cuando V(A) tenga el valor 32, se dice que la ventana de
transmisión tiene pérdida, en donde la transmisión de los nuevos
bloques de datos se interrumpe, y la transmisión se ejecuta
continuamente iniciándose desde el bloque de datos más antiguo con
el estado PENDIENTE_ACK. Para indicar la interrupción, el campo SI
se configura en todos los bloques de datos del enlace
ascendente.
Con la interrupción de la ventana de
transmisión, se inicia el denominado contador T3182, el cual sin
embargo se interrumpe y se repone a cero cuando el transmisor
recibe del receptor un mensaje PUA/N, en donde el valor
V(S) es menor que el valor [V(A)+k] módulo 128], en
donde la transmisión de los nuevos bloques de datos puede iniciarse
otra vez y en donde el campo SI queda restaurado. En otro caso,
cuando el contador termina, el flujo TBF queda liberado (liberación
anormal), y en donde por ejemplo la estación móvil hace que termine
la mencionada transmisión de datos TBF.
A continuación, se expondrá la operación del
receptor de bloques. El punto extremo que actúa como el receptor
almacena el valor BSN del bloque de datos recibido en la variable
V(R) (Variable de Estado de Recepción), en donde V(R)
puede tener un valor de 0 a 127. Además de ello, en una tabla
V(N) (Matriz de Estado de Recepción) que comprende 128
elementos, el receptor almacena k ejemplos de bloque de datos RLC
sucesivo más temprano, en donde el bloque recibido tiene el estado
RECIBIDO, en donde la tabla V(N) está indexada con respecto a
la variable R(L). La variable V(R) recibe el valor
de BSN, si el bloque se ha recibido correctamente, y si el valor
BSN no excede del valor [ViQ)+k módulo 128]. La variable
V(Q) (Variable de Estado de Ventana de Recepción) indica el
valor BSN del bloque de datos más antiguo no recibido dentro de la
ventana de recepción, en donde el valor de V(Q) puede tener
un valor de 0 a 127. El valor de V(Q) se actualiza de nuevo
con la recepción de un bloque de datos cuyo BNS corresponda al
valor de V(Q) de la variable. Los bloques de datos recibidos
son informados al transmisor por los medios de un mensaje PUA/N o
PDA/N.
De acuerdo con el primer ejemplo, el valor de la
variable k, es decir, el tamaño de la denominada ventana RLC se
fija por la negociación entre el transmisor y el receptor. El
principio es que con el establecimiento de una transmisión de datos
de paquetes, la estación móvil indica la dimensión solicitada de la
ventaja RLC a la red. Esto tiene lugar en conexión con al
intercambio normal de la información. La red puede aceptar la
dimensión de la ventana mediante la contestación con la dimensión
de la ventana solicitada, imponiendo a la estación móvil el uso de
una dimensión menor, mediante la respuesta con la dimensión nueva de
la ventana.
En un proceso de una fase, la estación móvil
transmite una petición del canal de paquetes (canal PRC en un PRACH
o RACH) para solicitar recursos de la red. La petición de canal
mencionada contiene también información sobre la clase de intervalo
de tiempo múltiple de la estación móvil. La red contesta mediante la
transmisión de un mensaje de acuse de recibo PUA (Asignación de
Enlace Ascendente de paquetes en un canal PAGCH o AGCH), indicando
los recursos asignados a la estación móvil para la transmisión de
datos del enlace ascendente, tal como una lista de loa canales PDCH
disponibles y el valor del campo USF a utilizar, o los recursos para
el mensaje PRR de la estación móvil. El campo USF contiene 3 bits
en el inicio de cada bloque de radio utilizado en la transmisión de
los datos del enlace descendente. Así pues, en el multiplexado de la
transmisión de los datos del enlace ascendente, pueden utilizarse 8
valores distintos para el campo USF. La identificación TFI
individual se determina y se anexa a cada bloque de datos RLC
utilizado en la comunicación en el mensaje PCR, en donde la
estación móvil no indica la dimensión deseada de la ventana, por lo
que la mencionada negociación no se realiza de acuerdo con el
primer ejemplo, de acuerdo con el segundo ejemplo, utilizándose una
dimensión de la ventana por defecto, determinada de acuerdo con la
clase de múltiple intervalo de tiempo de la estación móvil. Si no
se asigna la clase, de acuerdo con el tercer ejemplo, la dimensión
por defecto de k = 64 será la utilizada.
En el acceso de dos fases, se informa de la
respuesta a la petición de canal PCR por la estación móvil, por los
medios de un mensaje de acuse de recibo inmediato, es decir, el
mensaje PUA, el recurso en el cual la estación móvil pueda
transmitir un mensaje PRR (Petición de Recursos de Paquetes en el
canal PACCH), en donde la mencionada negociación pueda llevarse a
cabo. Por los medios de la petición de recursos, es decir, el
mensaje PRR transmitido por la estación móvil, la estación móvil
pregunta a la red la asignación de los recursos por la iniciación
del flujo TBF de la transmisión de datos de paquetes, en cuyo
mensaje la estación móvil indica la dimensión de la ventana
solicitada. La estación móvil puede solicitar una dimensión de la
ventana que sea mayor (o igual) que la dimensión de la ventana por
defecto para la clase de múltiple intervalo de tiempo, pero la
dimensión de la ventana tiene que ser menor (o igual) que la
dimensión máxima. En un ejemplo, una estación móvil de clase 9
puede solicitar una dimensión de la ventana de 256 a 1024. Como una
confirmación de la dimensión de la ventana, o bien para determinar
una nueva dimensión de la ventana, la red transmite un mensaje PUA
(Asignación de Enlace Ascendente de Paquetes en el canal PACCH)
hacia la estación móvil. La dimensión de la ventana determinada por
la red tiene que ser menor (o igual) que la dimensión de la ventana
solicitada por la estación móvil, y mayor (o igual) que la dimensión
de la ventana por defecto para la clase de la estación móvil en
cuestión. De acuerdo con el ejemplo, la dimensión de la ventana
solicitada para la estación móvil de clase 9 es de 512, en donde la
red puede determinar la dimensión de la ventana de 256 a 512 (valor
por defecto de 256). Se observará que la señalización de la
dimensión de la ventana solicitada no es necesaria, aunque pueden
utilizarse dimensiones de la ventana predeterminadas. Por ejemplo,
con tres bits de información transmitidos en un mensaje PRR, es
posible indicar 8 distintas dimensiones de la ventana.
La dimensión máxima k para la ventana de
transferencia puede negociarse también durante la conexión de la
transmisión de datos, para cambiar la dimensión máxima, en donde la
estación móvil transmite el mensaje PRC antes mencionado y la red
contesta con el mencionado mensaje de acuse de recibo PUA. Por
ejemplo, en el sistema GPRS, la estación móvil ejecuta primero la
entrada en la red (conexión GPRS), por lo que la estación móvil
informa que está preparada para la transmisión de los datos de los
paquetes. La entrada realiza un enlace lógico, haciendo que sea
posible direccional los datos de los paquetes entrantes a la
estación móvil. De acuerdo con un ejemplo, la información de la
dimensión de la ventana a utilizar se transmite en relación con la
conexión, por ejemplo en los mensajes trans-
mitidos.
mitidos.
El método puede aplicarse de la forma antes
expuesta en los sistemas GPRS y EGPRS. Si la dimensión de la ventana
no se negocia, puede utilizarse una dimensión de la ventana por
defecto, en donde la ventaja es que el sistema será compatible
también con las implementaciones antiguas del GPRS.
De acuerdo con un ejemplo, el valor de la
variable k, es decir, la dimensión por defecto de la denominada
ventana RLC, dependerá de la clase multi-intervalo
de tiempo MS de acuerdo con la tabla siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
En la tabla expuesta anteriormente, los
distintos valores predeterminados de k forman un grupo de
dimensiones máximas k, a partir de cuyo grupo se realiza la
selección. La tabla presenta también una codificación para la
petición de la dimensión de la ventana en un mensaje PRR por los
medios de tres bits de información. Un grupo codificado con tres
bits comprende un máximo de 8 dimensiones k máximas diferentes. El
término GPRS de clase multi-intervalo, conocido
como tal, se refiere a las distintas estaciones móviles y a su
capacidad para transmitir y recibir datos en distintos canales PDCH
en varios canales lógicos distintos en diferentes combinaciones.
Una estación móvil puede tener una clase
multi-intervalo diferente para los servicios de
circuitos conmutados por una parte y para el sistema GPRS por otra
parte. Así mismo, las estaciones móviles de distintas clases de
multi-intervalo soportan distintos modos MA de
acceso al medio, de los cuales la asignación dinámica, la
asignación dinámica extendida, y la asignación fija, conocidas como
tales, deberán mencionarse en este contexto.
Cuando el valor mayor más grande de k sea 1024,
los valores de la variable anteriormente descrita V(A),
V(S), V(Q) y BSN tienen que ser de la forma
correspondiente de entre 0 y 2047, es decir, un máximo de [(2 x
k)-1]. Así pues, tienen que utilizarse 11 bits en
el encabezado RLC para indicar el BSN. De forma similar, el numero
de elementos en las tablas V(B), V(N) tiene un máximo
de [(2 x k)-1].
\newpage
De acuerdo con la técnica anterior, las clases
multi-intervalo GPRS están definidas de acuerdo con
la tabla siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
Para el sistema EGPRS pueden definirse las
clases correspondientes, de las cuales se utilizan como ejemplo las
clases definidas para una estación móvil que opere en el sistema
GPRS según lo definido en las especificaciones GSM.
La clase no siempre se proporciona en el mensaje
PCR, en donde si la información de la clase no se transmite durante
la configuración de la conexión de datos de paquetes, de acuerdo con
el tercer ejemplo, se utilizará una dimensión k = 64 RLC por
defecto, la cual será típicamente la más pequeña de dimensión en el
grupo anteriormente mencionado. La clase no se proporciona por
ejemplo en un mensaje corto de petición o en un mensaje solicitando
la transmisión de un mensaje de señalización. Las propiedades de las
estaciones móviles de la misma clase pueden variar entre los
sistemas de GPRS y EGPRS (forma de codificación, capacidad de
modulación, distintos parámetros. Así pues, además de la clase, la
dimensión de la ventana RLC por defecto a utilizar dependerá
también de otra propiedad, sobre cuya base se seleccionará la
dimensión máxima.
A continuación se expondrá la estructura más
detallada de la estación móvil utilizada como ejemplo, conjuntamente
con los medios para recibir y transmitir datos. La estación móvil
comprende una conexión de antena, a través de la cual los datos del
enlace descendente se dirigen hacia la estación móvil; a
continuación, existen elementos de radio y de frecuencia
intermedia, a través de los cuales la señal de radiofrecuencia
recibida se convierte a la frecuencia de banda base. La información
contenida en la señal de banda base se reconstruye en un
demodulador, después de lo cual el procesamiento de la señal
recibida puede diferir de acuerdo y según sea señalización o bien
datos. La información es dirigida hacia un decodificador del canal y
por medio del mismo a un decodificador de canal, y hasta un bloque
de control, el cual es un microprocesador que controla la operación
de la estación móvil. La información contenida en los datos del
enlace ascendente se generar en el bloque de control y se codifica
en el canal. En un modulador, los datos se integran en la frecuencia
de banda base y se mezclan en radiofrecuencia por los medios de un
elementos de radiofrecuencia, después de lo cual puedan
transmitirse, y después transmitidos por medio de la conexión a la
antena.
Para cualquier técnico especializado en la
técnica, es fácil en la práctica definir la transmisión de los
mensajes según lo anteriormente descrito, y por ejemplo poder
definir los medios de protocolo, debido a que la estación móvil
opera en su totalidad bajo el control de su bloque de control. El
bloque de control, a su vez, es un microprocesador que ejecuta un
programa almacenado en la los medios de memoria disponibles, y los
cuales se utilizan también para implementar los mencionados medios
de protocolo y la mencionada ventana de transferencia. Cuando este
programa esté escrito de una forma tal que el procesamiento de la
dimensión de la ventana tenga lugar por medio de los medios de
protocolo de una forma definida, la estación móvil puede hacerse
que opere de una forma deseada de acuerdo con la invención.
La presente invención no está limitada solo a
las realizaciones expuestas anteriormente, sino que pueden ser
modificadas dentro del alcance de las reivindicaciones anexas. Es
obvio que las reglas negociadas de la invención, la dimensión
predeterminada de acuerdo con la clase, la negociación definida y la
dimensión máxima por defecto para seleccionar la dimensión máxima
utilizada en la ventana de transferencia, pueden aplicarse en otros
sistemas. Así pues, la invención puede variar en su implementación
detallada, pero no en la base de esta descripción, siendo su
aplicación obvia como tal para cualquier técnico especializado en la
técnica. Además de ello, las dimensiones máximas predeterminadas y
las relaciones entre las mismas podrán también diferir con respecto
a las expuestas. La invención puede aplicarse también por ejemplo en
el sistema UMTS (Sistema Universal de Telecomunicaciones
Móviles).
Claims (17)
1. Método de comunicaciones para la transmisión
y recepción de bloques de datos en una red de comunicaciones de
paquetes conmutados, basada en una red celular, entre elementos, tal
como una red y una estación móvil (MS), las cuales se utilizan como
transmisores y receptores, y que comprenden medios para recibir
bloques de datos, medios para transmitir bloques de datos, y medios
de protocolos para formar y procesar bloques de datos
(201-206), en donde para la transferencia de los
bloques de datos:
con la formación al menos de una ventana de
transferencia, formada en el transmisor, se utiliza como una ventana
de transmisión, la cual formada en el receptor, se utiliza como una
ventana de recepción, y cubriendo un máximo de k bloques de datos a
transferir,
caracterizado porque:
se selecciona para optimizar la transferencia de
bloques de datos, la mencionada dimensión máxima k, a partir de un
grupo que comprende varias dimensiones máximas alternativas, en
donde la mencionada dimensión máxima k se selecciona de acuerdo con
unas reglas predeterminadas.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque se selecciona la mencionada dimensión
máxima k de una forma que la dimensión máxima k de la mencionada al
menos ventana de transferencia como ventana de transmisión y la
dimensión máxima k como ventana de recepción pueden diferir entre sí
en el mismo elemento.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque:
- -
- se define una ventana de transferencia en el transmisor, para cubrir un numero máximo de k = k_{T} de bloques de datos transmitidos finalmente,
- -
- se almacenan los datos de los estados de los mencionados bloques de datos en el transmisor, indicando los datos de estado al menos si el receptor ha acusado recibo del bloque de datos transmitido, y si fueron recibidos correctamente,
- -
- se continua la transmisión de nuevos bloques de datos, en donde los mencionados datos de estado cubren un valor inferior al mencionado numero máximo k_{T} de los mencionados bloques de datos, e interrumpiendo la transmisión cuando los mencionados datos de estado cubran el mencionado numero máximo k_{T} de los mencionados bloques de datos,
- -
- se define una ventana de recepción, que cubre un numero máximo de k = k_{R} de bloques de datos recibidos finalmente, y
- -
- almacenando los datos de estado en los mencionados bloques de datos en el receptor, indicando los datos de estado al menos si el bloque de datos fue recibido,
- -
- se selecciona la mencionada dimensión máxima k_{R} de la ventana de recepción a utilizar y la dimensión máxima mencionada k_{T} de la ventana de transmisión a utilizar que sea igual.
4. El método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se negocia
la dimensión máxima k de la ventana de transferencia por los medios
de un mensaje transmitido y un mensaje de respuesta transmitido por
el receptor, en donde el mencionado mensaje de respuesta comprende
información de la dimensión máxima k de la ventana de
transferencia a utilizar.
5. El método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se
configura la dimensión máxima k de la ventana de transferencia, de
acuerdo con la clase característica de la estación móvil (MS),
describiendo la clase las propiedades de la mencionada estación
móvil (MS) en transmisión y en recepción, en donde cada mencionada
clase está representada por una dimensión k máxima predeterminada de
la ventana de transferencia.
6. El método de acuerdo con la reivindicación 5,
caracterizado porque se configura la dimensión máxima k de
la mencionada ventana de transferencia tal como una dimensión máxima
predeterminada que no exceda de la dimensión máxima k solicitada en
su mensaje, y que la misma no sea menor que la dimensión k máxima
predeterminada de acuerdo con la clase.
7. El método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la
dimensión máxima k de la ventana de transferencia tiene una
dimensión k_{D} máxima por defecto predeterminada, si la clase
característica de la mencionada estación móvil (MS) no es conocida,
la clase que describe las propiedades de la mencionada estación
móvil (MS) en transmisión y recepción, o la dimensión máxima k de la
ventana de transferencia no se negociará por los medios de un
mensaje transmitido por el transmisor y un mensaje de respuesta
transmitido por el receptor.
8. El método de acuerdo con la reivindicación 7,
caracterizado porque el sistema de comunicaciones utilizado
es un sistema basado en el sistema general de radio por paquetes, o
el sistema mejorado de servicio de paquetes por radio, y porque la
mencionada dimensión k_{D} máxima por defecto k_{D} utilizada es
la dimensión máxima 64 predeterminada.
9. El método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema
de comunicaciones utilizado es un sistema basado en el sistema del
servicio general de paquetes por radio, o bien el sistema mejorado
general del servicio de paquetes por radio, y porque la dimensión
máxima k de la ventana de transferencia se selecciona a partir de
un grupo de dimensiones máximas, comprendiendo el grupo al menos
los valores predeterminados 64, 128, 256, 512, y 1024.
10. El método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones predeterminadas, caracterizado porque la
mencionada ventana de transferencia está implementada en la capa de
control del radioenlace de los mencionados medios de los
protocolos.
11. El método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque:
- -
- el sistema de comunicaciones utilizado es un sistema basado en el sistema general de servicio de paquetes por radio o bien el sistema mejorado del servicio de paquetes por radio,
- -
- se transmite un mensaje de petición de recursos de paquetes desde la estación móvil (MS), indicando la dimensión máxima k deseada para la ventana de transferencia, y
- -
- se transmite un mensaje de acuse de recibo del enlace ascendente de paquetes, como una respuesta desde la red, indicando la dimensión máxima k a utilizar para la ventana de transferencia.
12. Una estación móvil configurada para operar
en una red de comunicaciones de paquetes conmutados, basada en una
red celular, en donde la estación móvil (MS) comprende medios para
recibir bloques de datos del enlace descendente desde la red,
medios para transmitir los bloques de datos del enlace ascendente a
la red, y medios de protocolo (201-207) para
generar y procesar bloques de datos, en donde la estación móvil (MS)
está configurada para la transmisión de bloques de datos, en
donde
- -
- se genera al menos una ventana de transferencia, la cual se utiliza como una ventana de transmisión durante la transmisión, y como ventana de recepción durante la recepción, y que cubre un máximo k de bloques de datos a transferir,
caracterizada porque,
- -
- para optimizar la transferencia de bloques de datos, la estación móvil está configurada también para seleccionar la dimensión máxima k a utilizar a partir de un grupo que comprende varias dimensiones máximas alternativas, en donde la dimensión máxima k está configurada para ser seleccionada de acuerdo con unas reglas predeterminadas.
13. La estación móvil de acuerdo con la
reivindicación 12, caracterizada porque la estación móvil
está también configurada para:
- -
- almacenar los datos de estado de la transmisión en los mencionados bloques de datos, en donde los datos de estado indican al menos si la red ha acusado recibo del bloque de datos transmitido como recibidos, y si fueron recibidos correctamente,
- -
- continuar la transmisión de nuevos bloques de datos, en donde los mencionados datos de estado de la transmisión cubren un valor inferior al numero k máximo mencionado de los mencionados bloques de datos, y para interrumpir la transmisión cuando los mencionados datos de estado de la transmisión cubran el mencionado numero máximo k de los mencionados bloques de datos,
- -
- almacenar los datos de estado de la recepción en los mencionados bloques de datos, indicando los datos de estado al menos si fueron recibidos los bloques de datos,
- -
- configurar la mencionada dimensión k máxima de acuerdo con una clase específica para de una estación móvil, en donde cada clase mencionada está representada por una dimensión k máxima predeterminada, describiendo la clase las propiedades de la estación móvil en cuestión en la transmisión y en la recepción,
- -
- para negociar la dimensión k máxima mencionada por los medios de un mensaje transmitido a la red y con un mensaje de respuesta recibido de la red, en donde el mencionado mensaje y el mencionado mensaje de respuesta comprenden información sobre la mencionada dimensión k utilizada, y
- -
- establecer la dimensión máxima mencionada k como una dimensión k máxima por defecto predeterminada, si la mencionada clase no es conocida o si no está negociada la dimensión máxima k.
14. La estación móvil de acuerdo con la
reivindicación 12 ó 13, caracterizada porque es una estación
móvil configurada para operar en un sistema basado en el sistema de
servicio general de paquetes por radio, o en un sistema mejorado
del servicio de paquetes por radio.
15. Un bloque de control para una estación móvil
(MS), y medios de protocolos de implementación
(201-206) para generar y procesar los bloques de
datos, en donde para la transmisión de los bloques de datos, el
bloque de control está configurado para generar al menos una
ventana de transferencia, la cual se utiliza como ventana de
transmisión durante la transmisión, y como una ventana de recepción
durante la recepción, y la cual cubre un máximo k de bloques de
datos, caracterizada por la optimización de la transferencia
de los bloques de datos, en donde el bloque de control está
configurado además para seleccionar la dimensión máxima k a utilizar
a partir de un grupo que comprende varias dimensiones máximas
alternativas, en donde la mencionada dimensión máxima k está
configurada para ser seleccionada de acuerdo con unas reglas
predeterminadas.
16. El bloque de control de acuerdo con la
reivindicación 15, caracterizado porque el bloque de control
es un microprocesador para la ejecución de un programa almacenado
en los medios de la memoria.
17. El bloque de control de acuerdo con la
reivindicación 15 ó 16, caracterizado porque la estación
móvil está configurada para poder operar en una red de
comunicaciones de paquetes conmutados, basada en una red celular,
en donde la estación móvil comprende medios para recibir bloques de
datos del enlace descendente, y medios para transmitir los bloques
de datos a la red.
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