MXPA97001965A

MXPA97001965A - Transmision de mensajes de control en telefonia digital

Info

Publication number: MXPA97001965A
Application number: MXPA/A/1997/001965A
Authority: MX
Inventors: John Albrow Richard; Maxwell Martin Paul
Original assignee: Ionica L3 Limited
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 1998-02-01

Abstract

En una red de comunicaciones que involucra la transmisión de paquetes de datos, a los mensajes de control se les asignan prioridades dependiendo del tipo de mensaje. La alojación de los mensajes a los segmentos de tiempo TDM/TDMA depende de las asignación de prioridades.

Description

TRANSMISIÓN DE MENSAJES DE CONTROL EN TELEFONÍA DIGITAL La invención ser refiere a la transmisión de mensajes de control en segmentos de tiempo dentro de cuadros temporales de longitud fija, en particular, en telefonía digital de multiplexión por división de tiempo/acceso múltiple por división de tiempo (TDM/TDMA). La presente invención está definida en las reivindicaciones a las cuales se debe hacer referencia ahora. La presente invención se refiere a un método de transmisión de mensajes de control entre nodos en una red TDM/TDMA en la que a los mensajes de control se les asignan prioridades dependiendo del tipo de mensaje y la alojación de mensajes para segmentos de tiempo TDM/TDMA depende de las prioridades asignadas. Cada mensaje tiene una prioridad asignada que puede ser designada mediante un valor. Para algunos mensajes, el valor de prioridad asociada se incrementa para cada cuadro transmitido en el que el mensaje es de una prioridad muy baja para ser enviado. El método es particularmente aplicable cuando una pluralidad de mensajes de control son para ser enviados por medio de un enlace TDM/TDMA compartido. Los diferentes tipos de mensajes La presente invención se refiere también a un transmisor TDM/TDMA que incluye medios de asignación operativos para asignar prioridades para controlar mensajes y medios de alojación operativos para asignar los canales a segmentos de tiempo TDM/TDMA para transmisión. El nodo o transmisor puede ser una estación de base o una unidad suscriptora. Se describirá ahora una modalidad preferida de la invención, a manera de ejemplo, con referencia a los dibujos en los que: La Figura 1 es un diagrama esquemático que ilustra el sistema incluyendo una estación de base (BTE-Equipo Terminal de Base) y una unidad suscriptora (NTE-Equipo Terminal de Red); la Figura 2 es un diagrama que ilustra la estructura de cuadro y el control de tiempo para un en lace doble; La Figu ra 3 es una ilustración esquemática de la asignación de prioridad del mensaje de control en paquetes de datos normales para la transmisión en segmentos de tiempo respectivos ; y La Figura 4 es una ilustración esquemática de la asignación de prioridad del mensaje de control en paquetes piloto de en lace ascendente para la transmisión en segmentos de tiempo respectivos.

El Sistema Básico Como se muestra en la Figura 1 , el sistema preferido es parte de un sistema de teléfono en el que el circu ito cableado local desde el cambio a la suscriptora ha sido reemplazado por un enlace de radio doble completo entre una estación de base fija y una unidad suscriptora fija. El sistema preferido incluye el enlace de radio doble y los transmisores y los receptores para implementar el protocolo necesario. Existen similitudes entre el sistema preferido y los sistemas de teléfono móvil celular digital tales como GSM que se conocen en la técnica. Este sistema usa un protocolo en base a un modelo en capas, en particular, las siguientes capas: PHY (Física), -MAC (Control de Acceso de Medio), DLC (Control de Enlace de Datos), NWK (Red). Una diferencia comparada con GSM es que, en el sistema preferido, las unidades suscriptoras están en ubicaciones fijas y no hay necesidad de disposiciones sueltas u otras características que se relacionen con ia movilidad. Esto significa, por ejemplo, que en el sistema preferido pueden usarse antena direccional y electricidad principal. Cada estación de base en el sistema preferido proporciona seis enlaces de radio dobles en doce frecuencias seleccionadas desde la alojación de frecuencia general, para reducir al mínimo la interferencia entre las estaciones de base cercanas. La estructura de cuadro v r.nntrnl rto tipmnn nara ol ßnlarß rlnhla eo mu descendentes son TDM y los enlaces ascendentes son TDMA . La modulación de todos los enlaces es p/4 - DPQ PS K y la estructura básica para todos los enlace es de diez segmentos por cuadro de 2560 bitios . La velocidad de bitio es 512 kbps . Los enlaces descendentes son transmitidos continuamente e incorporan un canal de transmisión para información del sistema esencial . Cuando no hay información de usuario para ser transmitida las transmisiones de enlace descendente continúan para usar el cuad ro básico y la estructura de segmento y contienen un patrón de llenado adecuado . Tanto para las transmisiones de enlace descendente como ascendente , existen dos tipos de segmento, segmentos normales que se usan después del establecimiento de llamada y, segmentos piloto que se usan durante el establecimiento de llamada . Cada segmento normal de enlace descendente comprende 24 bitios de información de sincronización seguidos por 24 bitios designados campo-S que incluyen un encabezado de 8 bitios, seguido por 160 bitios designados campo-D. Estos son seguidos por 24 bitios de Corrección de Error hacia Adelante y un final de impulso de 8 bitios , seguido por 12 bitios de canal de transmisión . El canal de transmisión consta de segmentos en cada uno de los sea mentns ?a u n ru a H rn m ío ¡ supercuadro, mensajes sin conexión y otra información básica para la operación del sistema. El campo-D puede contener ya sea canales de datos I o FAS y, el campo-S puede contener ya sea datos de canal MS o SAS. I denota datos de información , que en el caso del uso de teléfono normal es habla digital aunque pueden ser otros datos digitales tales como comunicaciones fax/modulador y datos ISDN . MS, FAS y SAS son mensajes de control de sistema de los cuales los mensajes MS tienden a ser para establecimiento de llamada y control del protocolo MAC. La señalización asociada lenta SAS tiende a ser usada para control de sistema en-llamada y, los mensajes FAS de señal ización asociados se envían para establecimiento de llamada rápido cuando no se han enviado aú n los datos de información I . Durante el establecimiento de llamada , cada segmento piloto de enlace descendente contiene datos de corrección de frecuencia y una secuencia de seguimiento para la i nicialización del receptor solamente con un cam po-S corto y sin información de cam po- D. Los segmentos de enlace ascendente contienen básicamente dos tipos diferente de paquete de datos. El primer tipo de paquete , llamado paquete piloto, se usa antes de que se establezca una conexión , por ejemplo, para una petición de llamada Aloha y para permiti r la alineación de tiempo adaptable. El otro tipo de paquete de datos , llamado paquete normal , se usa cuando se h a establecido una llamada y es un paquete de datos más grande , debido al uso de alineación de tiempo adaptable .

Cada paquete normal de enlace ascendente contiene un paquete de datos de 244 bitios que está precedido y seguido por una rampa de 4 bitios de duración. Las rampas y los bitios restantes fuera del segmento de 256 bitios proporcionan un espacio de guarda contra la interferencia desde segmentos cercanos debido a los errores de control de tiempo. Cada unidad suscriptora ajusta el control de tiempo de su transmisión de segmento para compensar el tiempo que toman las señales para alcanzar la estación de base. Cada paquete de datos normal de enlace ascendente comprende 24 bitios de datos de sincronización seguidos por un campo-S y un campo-D del mismo número de bitios como en cada segmento normal de enlace descendente. Cada segmento piloto de enlace ascendente, contiene un paquete de datos piloto que es de 196 bitios de longitud precedido y seguido por rampas de 4 bitios que definen un espacio de guarda extendido de 60 bitios. Este espacio de guarda más grande es necesario ya que no hay información de control de tiempo disponible y sin ella los retrasos de propagación causarían que los segmentos cercanos interfirieran. El paquete piloto comprende 64 bitios de sincronización seguidos de 104 bitios del campo-S que inician con un encabezado de 8 bitios y terminan con una Verificación de Redundancia Cíclica de 16 bitios, 2 bitios reservados, 14 bitios FEC y 8 bitios de final de impulso. No hay campo-D. El campo-S de un paquete piloto de enlace ascendente puede contener un mensaje de información corto , conocido como un mensaje UC sin conexión de enlace ascendente. El enlace descendente de campo-S puede incluir un mensaje de información corto de un mensaje DC sin conexión de enlace descendente. En el sistema preferido se proporciona la autentificación de unidad suscriptora que usa un protocolo de respuesta de interrogación . Se proporciona la codificación general mediante la combinación del habla o datos con una secuencia no predecible de bitios de cifra producidos por un generador de corriente clave que está sincronizado al número de supercuadro transmitido. Además, la señal transmitida es mezclada para remover los componentes .

Multiplexión de Mensajes de Control Los mensajes de señalización desde dos o más fuentes que comparten un canal de comunicaciones común se multiplexan mediante la asignación de prioridades a los mensaje s y la transmitir en cada cuadro el mensaje que tiene la prioridad más alta. Los mensajes no enviados pueden haber incrementado selectivamente su prioridad cada cuadro hasta que son enviados. En esta forma el ancho de banda disponi ble es compartido entre las diferentes fuentes de mensajes en alguna forma predeterminada , aunque todo el ancho de banda está disponible para u na fuente cualquiera si no hay tráfico desde las otras. Esta técnica se usa para multiplexar señales MS (conocidas como Señalización MAC) con segmentos de datos de cuadros de capa superior es decir mensajes SAS. Los mensajes MS tienen una prioridad fija dependiendo de su tipo considerando que los segmentos de datos SAS han incrementado su prioridad para cada cuadro en el que permanecen sin enviar. Si no está disponible ni la Señalización MAC ni un segmento de datos SAS entonces se envía un mensaje de llenado (MS-Desocupado) .

Esquema de Asignación de Prioridad para Mensajes de Control MS v SAS Los paquetes normales pueden transportar mensajes de control Ms o SAS. El Esquema de Asignación de Prioridad está diseñado para asegurar que las fuentes de mensaje tienen concedidas acciones adecuadas del ancho de banda disponible. Sin embargo, todo el ancho de banda puede estar disponible parauna fuente cualquiera si no hay tráfico desde las otras. Las reglas son como sigue : 1 . El multiplexor tiene 4 filas de entrada , una para cada categoría del mensaje MS (cada una de un mensaje de longitud) y una para SAS (de un segmento de longitud) . 2. A los mensajes MS se les da una prioridad fija . 3. A los segmentos SAS se les da un valor de prioridad inicial que es incrementado por 2 para cada portadora para la que ha sido retrasado . 4. El multiplexor transmite sobre cada portadora disponible el mensaje con la prioridad más alta que puede ser transmitido sobre esas portadoras a menos de que se hayan transmitido 16 segmentos consecutivos sobre esa portadora . 5. Si 16 segmentos SAS consecutivos han sido enviados sobre cualquier portadora y no existe otro mensaje Ms para envío entonces se enviará el mensaje MS-Desocupado-2. Las prioridades son asignadas como se muestra en el Cuadro C uad ro 1 P riori da d es M S/SAS La asignación de esos diferentes tipos de mensaje se ilustra esquemáticamente en la Figura 3.

Esquema de Asignación de Prioridad para mensajes MS v U C en paquetes piloto Los paquetes Pi loto de En lace Ascendente enviados en segmentos AIoha pueden transportar ya sea mensajes de control de sistema MS o mensajes U C (llamados de enlace ascendente sin conexión) . El Esquema de Asignación de Prioridad está diseñado para asegurar que las fuentes de mensaje tienen cedidas acciones apropiadas del ancho de banda disponible. Sin embargo, todo el ancho de banda puede estar disponible para una fuente cualquiera si no hay tráfico desde las otras. Las reglas son como sigue: 1 . El multiplexor tiene 2 filas de entrada , una para mensajes MS y una para los mensajes UC (cada una de un mensaje de longitud) . 2. A los mensajes MS se les da una prioridad fija. 3. A los segmentos UC se les da un valor de prioridad inicial que es incrementado por 2 considerando que un mensaje MS es pasado hacia el protocolo AIoha . 4. El mu ltiplexor pasa hacia el protocolo de contención el mensaje con la prioridad más alta. Las prioridades son asignadas como se muestra en el cuadro 2 : C uad ro 2 P rioridades MS/UC La asignación de prioridades de esos diferentes tipos de mensaje se ilustra n en la Figura 4. Una unidad suscriptora (NTE) es capaz de accesar por lo menos un segmento aloha. Las unidades suscriptoras pueden ser capaces de accesa r más de u n segmento aloha por cuadro a condición de que se respeten las reglas de acceso aleatorio.

Prioridades concedidas a mensajes MS v DC en el Canal de Transmisión . La señalización MS de enlace descendente de transmisión es multiplexada en el canal de Transmisión con las señales DC sin conexión de enlace descendente. En consecuencia , el canal de Transmisión puede contener mensajes dirigidos y/o mensajes de transmisión de sistema. Para las terminales que operan en modo de ciclo de trabajo ligero cualquier mensaje dirigido debe ser enviado en el cuadro apropiado dentro del cuadro múltiple. En el canal de transmisión , los mensajes MS son etiquetados como sigue: A Petición de Aviso Petición de Aviso de portadora múltiple B Alojación de Canal Reconocimiento de Petición de Recurso C can al lógico DC D Segmento-Lista E Mensajes de transmisión del sistema (Cuad ro de cifra Portadora- l nfo) MS-Desocupado-B Los mensajes en las categorías A y C cuando se usan para d irigir su scriptoras en operación de Ciclo de Trabajo Ligero deben ser enviados en el cuadro múltiplecorrespondiente al g ru po de aviso de la estación de base. Los mensajes en la categoría B pueden ser enviados en cualquier cuadro. Solamente los cuadros 0 a 7 pueden ser usados para grupos de aviso parta suscriptoras en operación de Ciclo de Trabajo Ligero. Un suscriptor en grupo de aviso M necesita atender solamente al cuadro M de cada cuadro múltiple para mensajes en las categorías A y C. La prioridad de los mensajes MS de transmisión y de datos sobre el canal DC se muestran en el Cuadro 3.

Cuadro 3 : Cuadro de Prioridad de Transmisión Notas: 1 . Ya que hay 10 octetos de longitud los mensaje de Ch-Alloc y Petición de Aviso de portadora múltiple y los men sajes de canal lógico DC pueden aparecer solamente como Mensaje 1 y en los cuadros donde son usados no habrá mensaje 2. 2. Ya q ue hay 1 0 octetos de longitud los mensaje de Ch-Alloc y Petición de Aviso de portadora múltiple y los mensajes de can al lógico DC pueden no aparecer en los cuadros 8 , 9, 12 o 13 para garantizar el conten ido de un segundo men saje. 3. Se garantiza que la lista de segmento aparezca por lo menos en los cuadros 8, 9, 12 y 13. 4. Se garantiza que la información de transmisión de sistema aparezca por lo menos en el cuadro 15. El mensaje MS-Desocupado-B se usa solamente cuando no está disponible otro mensaje. Los mensajes en prioridades A, B, y D son dirigidos a las unidades suscriptoras. La Petición de Aviso y los mensajes de control cuando se usan para dirigir unidades suscriptoras en el modo de ciclo de trabajo ligero deben ser enviados en el cuadro correcto en el cuadro múltiple. La alojación de canal (Ch-Alloc) puede ser enviada en cualquier cuadro. Excepto para los mensajes de segmento-lista, cuando se envían dos mensajes MS en un cuadro el segundo mensaje no repite el primero por ejemplo, una unidad de datos de transmisión puede contener dos mensajes de Petición de Aviso aunq ue solamente si son di rig idos a diferentes u nidades suscriptoras . Los mensajes MS son cinco octetos binarios excepto los mensajes de Petición de Aviso de Portadora Múltiple y Ch Alloc que son de 10 octetos de longitud . Los mensajes DC son también 1 0 octetos. Sola mente los cuadros 0 a 7 del cuadro múltiple pueden ser usados para grupos de aviso de las unidades suscriptoras que están en una operación de ciclo de trabajo reducido. La operación de ciclo de trabajo reducido permite que una unidad su scri ptora permanezca en un estado listo para recibir una llamada, mientras conserva la energ ía.

Claims

REIVINDICACIONES 1 . Un método de transmisión de mensajes de control en segmentos de tiempo dentro de cuadros temporales de long itud fija en el que a los mensajes de control se les asignan prioridades dependiendo del tipo de mensaje de control de conformidad con una regla en donde cada conjunto de los tipos de mensaje de control tiene una prioridad correspondiente predeterminada y, los mensajes de control son alojados hacia segmentos de tiempo dependiendo de su prioridad asignada.
2. Un método de transmisión de mensajes de control de conformidad con la reivindicación 1 , en el que cada mensaje tiene u na prioridad asig nada designada por un valor.
3. U n método de transmisión de mensajes de control de conformidad con la reivindicación 2 , en el que para el tipo(s) de mensaje seleccionado, los valores de prioridad asignados se incrementan para cada cuadro en el cual se envió otro mensaje de prioridad más alta.
4. U n método de transmisión de mensajes de control de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que los datos que constituyen un mensaje de control están alojados en porciones predeterminadas de por lo menos un segmento de tiempo.
5. U n método de transmisión de mensajes de control de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que los mensajes de control son transmitidos desde una un idad suscriptora hacia una unidad de base.
6. Un método de transmisión de mensajes de control de conformidad con la reivindicación 5, en el que para la transmisión en segmentos de tiempo después de la alineación de tiempo adaptable de las transmisiones entre la unidad suscriptora y la estación de base se da una prioridad predeterminada a un mensaje de control de establecimiento de llamada (MS) y a un mensaje de control enllantada (SAS) se le da una prioridad incrementada por cada cuadro para el cual el mensaje de control en llamada (SAS) no es enviado.
7. Un método de conformidad con la reivindicación 6 , en el que los mensajes MS incluyen los mensajes relacionados de portadora, los mensajes relacionados de conexión y los mensajes de Control de Medio de Acceso (MAC) .
8. Un método de conformidad con la reivindicación 7, en el que a un mensaje relacionado de portadora se le asig na u n valor de prioridad de 6, a un mensaje de Control de Medio de Acceso se le da un valor de prioridad de cuatro y a los mensajes de control en-llamada se les dió un valor de prioridad inicial de 1 .
9. Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que el valor de prioridad de los mensajes de control en-llamada (SAS) se incrementa por 2 en cada cuad ro .
10. Un método de transmisión de mensajes de control de conformidad con la reivindicación 5, en el que para la transmisión en segmentos de tiempo antes de la alineación de tiempo adaptable de la transmisión entre la unidad suscriptora y la estación de base, los mensajes de control incluyen un mensaje de control de establecimiento de llamada (MS) y mensajes de datos (UC).
1 1 . Un método de transmisión de mensajes de control de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que los cuadros son agrupados en una secuencia de repetición (cuadro múltiple) de agrupamientos de cuadro, los mensajes teniendo prioridades que dependen de en cual agrupamiento de cuadro actual estén .
12. U n método de conformidad con la reivindicación 1 1 , en el que los mensajes de control son enviados desde la estación de base hacia la unidad suscriptora , siendo enviado un tipo de mensaje seleccionado solamente en agrupamientos de cuadro seleccionados .
1 3. Un método de conformidad con la reivindicación 12 , en el q ue los mensajes de aviso son enviados solamente en agrupamientos de cuadro para los que las unidades suscri ptoras está n esperando u n posible mensaje de aviso.
14. U n método de conformidad con la reivindicación 13, en el que los mensajes de aviso son enviados en cualquiera de los cuadros 0 a 7 de una secuencia de repetición de dieciseis cuadros .
15. Un método de conformidad con la reivindicación 13 o la reivindicación 14 , en el que los mensajes de aviso son esperados solamente por una unidad suscriptora en un modo de ciclo de trabajo reducido .
16. Un método de transmisión de mensajes de control de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 1 a 15, en el que los mensajes de segmento aloha son transmitidos solamente en agrupamientos de cuadro de la secuencia repetida .
17. Un método de transmisión de mensajes de control de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que las transmisiones son por radio.
18. Un transmisor para transmitir paquetes de datos en segmentos de tiempo dentro de cuadros temporales de longitud fija que incluye medios de asignación operativos para asignar prioridades a los mensajes de control de conform idad con una regla por la que cada conjunto de tipos de mensaje de control tiene u na prioridad correspondiente predeterminada dependiendo del tipo de mensaje de control y, medios de alojación operativos para asignar los mensajes a segmentos de tiempo para la transmisión dependiendo de sus prioridades asignadas .
19. Un transmisor de conformidad con la reivindicación 18 , que comprende u na estación de base que transmite paq uetes de datos en formato múltiple por división de tiempo y recibe paquetes de datos en formato de acceso múltiple por división de tiempo.
20. Un transmisor de conformidad con la reivindicación 18, que comprende una unidad suscriptora en una ubicación fija que transmite paquetes de datos en formato de acceso múltiple por división de tiempo y recibe paquetes de datos en formato de m últi ple por divi sión de tiempo .
21 . U n método de transmisión de mensajes digitales en segmentos de tiempo dentro de cuadros temporales de longitud fija, en el que a los mensajes de control se les asignan prioridades dependiendo del tipo de mensaje de control de conformidad con una regla por la cual cada conjunto de tipos de mensaje de control tiene una prioridad correspondiente predeterminada dependiente del tipo de mensaje de control y los mensajes de control son alojados en segmentos de tiempo para la transmisión dependiendo de sus prioridades asignadas.