MXPA97002008A

MXPA97002008A - Transmision de señal de control en radiotelefonia digital

Info

Publication number: MXPA97002008A
Application number: MXPA/A/1997/002008A
Authority: MX
Inventors: John Albrow Richard; Maxwell Martin Paul
Original assignee: Ionica L3 Limited
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1997-03-17
Publication date: 1998-04-01

Abstract

La presente invención se refiere a en la transmisión entre una estación de base y una estación suscriptora, las señales de control de sistema son enviadas en segundos de tiempo dentro de cuadros temporales de longitud fija. Las señales de control del sistema son fragmentadas, cada fragmento siendo enviado en un segmento de tiempo diferente de un cuadro.

Description

TRANSMISIÓN DE SEÑAL DE CONTROL EN RADIOTELEFONÍA DIGITAL Esta invención se refiere a la transmisión de señales de control de sistema en segmentos de tiempo dentro de cuadros temporales de longitud fija. En los sistemas de múltiple por división de tiempo/acceso múltiple por división de tiempo (TDM/TDMA), las señales de control del sistema se transmiten desde una estación de base hacia unidades suscriptoras asociadas. Esas señales de control de sistema pueden ser mensajes de aviso dirigidos hacia una unidad suscriptora específica. Ellos pueden ser mensajes que alojan canales de tráfico en respuesta a una petición desde una unidad suscriptora para establecer una llamada. Las señales de control del sistema pueden incluir mensajes específicos de usuario, dirigidos y enviados hacia una unidad suscriptora específica a pesar de que no haya sido alojado el canal de tráfico. Los mensajes de control puede incluir una lista (lista de segmento Aloha) de canales disponibles para unidades suscriptoras para la transmisión de peticiones de establecimiento de llamada. En los sistemas TDM/TDMA convencionales tales como los sistemas GSM (Sistema Global para comunicaciones Móviles), las señales de control del sistema son enviadas sobre un canal dedicado, es decir, un segmento en cada cuadro TDM desde la estación de base hacia la unidad suscriptora está dedicado para tal señalización. Este se conoce como un canal de Transmisión. La presente invención está definida en las reivindicaciones a las que debe hacerse ahora referencia. La presente invención proporciona preferiblemente un método de transmisión de señales de control del sistema entre una estación de base y las unidades suscriptoras en un sistema TDM/TDMA, las señales de control comprendiendo unidades de datos , en el que cada unidad de datos es fragmentada, cada fragmento siendo enviado en un segmento de tiempo diferente de un cuadro. La transmisión es preferiblemente desde una estación de base hacia las unidades suscriptoras. La presente invención se refiere también a un método de recepción de señales de control desde una estación de base en una unidad suscriptora en un sistema TDM/TDMA, en el que los fragmentos de datos de señal de control son recibidos en una unidad suscriptora durante el tiempo para la recombinación para proporcionar señales de control, cada fragmento habiendo sido enviado en un segmento de tiempo diferente de un cuadro TDM. La presente invención se refiere también a una estación de base que incluye medios de fragmentación de señal de control operativos para fragmentar las señales de control en porciones predeterminadas de diferentes segmentos de tiempo TDM para la transmisión y, medios de transmisión. La presente invención proporciona además preferiblemente una unidad suscriptora que incluye medios de recepción operativos para recibir señales desde una estación de base, medios de selección operativos para distinguir fragmentos de señal de control de sistema y, medios de recombinación para recombinar los fragmentos para proporcionar las señales de control de sistema en la unidad suscriptora. La presente invención tiene la ventaja de evitar la necesidad de un canal de transmisión dedicado . Preferiblemente, los fragmentos de control del sistema son de una longitud predeterminada y toman una posición predeterminada dentro de cada segmento. Los fragmentos pueden ser de igual longitud fija. Cada segmento puede incluir tam bién otros datos tales como datos hablados. U n cuadro TDM, preferiblemente de diez segmentos , incluye un fragmento en cada segmento. Por consiguiente, las señales de control del sistema que son codificadas en unidades de datos de longitud estándar, son fragmentadas de manera que cada unidad de datos proporciona diez fragmentos de igual longitud . Cada unidad de datos puede incluir un encabezado y datos de corrección de error además de la señalización de control del sistema. Los datos de corrección de error pueden ser datos de verificación de redundancia cíclica (CRC). La transmisión correcta de señales de control del sistema está protegida además preferiblemente mediante la corrección de error hacia adelante (FEC) en el cuadro TDM . Las unidades de datos de control de sistema se duplican preferiblemente en todas las portadoras de radiofrecuencia transmitidas desde una estación de base; y la transmisión de cuadros TDM sobre todas esas portadoras de radiofrecuencia están sincronizadas. Por consiguiente, una unidad suscriptora puede recibir correctamente la señalización de control del sistema sin importar de que portadora RF se reciba. Se describirá ahora, a manera de ejemplo, una modalidad preferida de la presente invención con referencia a los dibujos en los cuales: 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 enlace doble; La Figura 3 es un diagrama de bloque ilustrativo del equipo básico para la comunicación de señales de control; y La Figura 4 es un diagrama que ilustra la fragmentación de señales de control (BROADCAST DATA (Datos de Transmisión)) en una unidad de datos de señalización de control (PDU) para la transmisión en porciones predeterminadas de los segmentos dentro de un cuadro TDM de enlace descendente y, la recombinación subsecuente.

El Sistema Básico Como se muestra en la Fig ura 1 , el sistema preferido es parte de un sistema de teléfono en el que el circuito 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 la 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 y control de tiempo para el enlace doble se muestran en la Figura 2. Cada enlace de radio doble comprende un enlace ascendente desde una unidad suscriptora hacia una estación de base y, en un defasamiento de frecuencia fijo, un enlace descendente desde la estación de base hacia la unidad suscriptora. Los enlaces descendentes son TDM y los enlaces ascendentes son TDMA. La modulación de todos los enlaces es p/4 - DPQPSK y la estructura básica para todos los enlace es de diez segmentos por cuadro de 2560 bitios, es decir 256 bitios por segmento. La velocidad de bitio es 512 kbps. Los enlaces descendentes son transmitidos continuamente e incorporan un canal de transmisión para información del sistema. Cuando no hay información de usuario para ser transmitida las transmisiones de enlace descendente continúan para usar el cuadro 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 8 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. Los diez segmentos de canal de transmisión en cada uno de los segmentos de tiempo de un cuadro forman juntos el canal de señalización comú n que es transmitido por la estación de base y, contiene mensajes de control que contienen información de enlace tal como listas de segmento, información de cuadro múltiple y supercuadro, mensajes sin conexión y otra información básica para la operación del sistema . Durante el establecimiento de llamada, cada segmento piloto de enlace descendente contiene datos de corrección de frecuencia y una secuencia de formación de cuadro para la inicialización del receptor solamente con un campo-S corto y sin información de campo-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 permitir la alineación de tiempo adaptable. El otro tipo de paquete de datos, llamado paquete normal, se usa cuando se ha 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 segu idos 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 192 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. Los campos-S en los paquetes de datos antes mencionados pueden usarse para lo dos tipos de señalización. El primer tipo es señalización MAC (MS) y se usa para la señalización entre la capa MAC de la estación de base y la capa MAC de una unidad suscriptora por lo que es importante el control de tiempo. El segundo tipo se llama señalización asociada, que puede ser lenta o rápida y se usa para la señalización entre la estación de base y las unidades suscriptoras en las capas DLC o NWK. El campo-D es el campo de datos más grande y, en el caso de la telefonía normal contiene muestras habladas digitalizadas, aunque pueden contener también muestras de datos no hablados.

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.

Señalización de Control de Sistema Distribuido La señalización de control del sistema , es decir la señalización de transmisión , se de enlace descendente transmitido como se muestra en las Figu ras 3 y 4. Los datos de control son fragmentados de manera que cada parte de la señal de transmisión toma una parte predeterminada de un segmento respectivo dentro de un cuadro TDM de enlace descendente . Existen medios de procesamiento 2 y medios de fragmentación/transmisión 4 en la estación de base 6. En cada una de la pluralidad de unidades suscriptoras 8, hay medios de recepción/recombinación correspondientes 10 y medios de procesamiento 12. En la operación , las señales de control son fragmentadas para transmisión y recombinadas después de la recepción en una unidad suscriptora. En la estación de base como se m uestra en la Figura 4 , la señalización de control del sistema es codificada primero en las llamadas unidades de datos de servicio que constan de datos de transmisión de 104 bitios. Los datos de corrección de error hacia adelante (FEC-B) se agregan junto con 2 bitios que se mantienen en reserva para proporcionar una unidad de datos de longitud estándar de 120 bitios. Como se muestra en la Figura 4, la unidad de datos es fragmentada en diez fragmentos de 12 bitios. El primer fragmento es enviado en el campo de transmisión del paquete físico de enlace descendente en el segmento de tiempo cero del cuadro TDM, el segundo en el segmento 1 y así sucesivamente, hasta que el último fragmento de datos de esa unidad de datos es enviado en el paquete físico transmitido en el segmento 9. Por lo tanto, se observará que el campo de transmisión es una porción predeterminada de cada paquete físico de enlace descendente, un paquete físico de enlace descendente siendo transmitido en un segmento de tiempo. Por consiguiente , una unidad de datos individual es enviada en cada cuadro TDM completo. En la unidad suscriptora, los campos de transmisión de 12 bitios a partir de cada uno de los paquetes físicos de enlace descendente son recibidos, almacenados y recombinados para formar una unidad de datos reconstituida completa de señales de tra nsmisión .

Claims

REIVINDICACIONES

1 . U n método de transmisión de señales de control de sistema en segmentos de tiempo dentro de cuadros temporales de longitud fija, las señales de control comprendiendo unidades de datos, en el que cada unidad de datos es fragmentada, cada fragmento siendo enviado en un segmento de tiempo diferente de un cuadro, la transmisión de las señales de control de sistema es desde una estación de base hacia por lo menos una unidad suscriptora y, las señales de control de sistema comprenden por lo menos uno de : un mensaje de aviso dirigido a una unidad suscriptora específica , un mensaje que aloja canales de tráfico en respuesta a una petición desde una unidad suscriptora para establecer una llamada , un mensaje dirigido y enviado hacia una unidad suscriptora específica a pesar de que no se hayan alojado canales de tráfico, una lista de canales disponibles para las unidades suscriptoras, y una lista de segmentos de tiempo disponible para las peticiones de establecimiento de llamada.

2. Un método de transmisión de señales de control de sistema de conformidad con la reivindicación 1 , por radio .

3. Un método de conformidad con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el cuadro comprende un fragmento por segmento de tiempo .

4. Un método de transmisión de señales de control de sistema de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que cada unidad suscriptora está en una ubicación fija.

5. Un método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que los fragmentos son de longitud predeterminada y toman una posición predeterminada dentro de cada segmento.

6. Un método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que los fragmentos son igual longitud fija .

7. Un método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que cada segmento transporta también otros datos tales como datos hablados.

8. Un método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que cada unidad de datos incluye un encabezado y datos de corrección de error además de la señalización de control de sistema .

9. Un método de conformidad con la reivindicación 8, en el que los datos de corrección de error comprenden datos de verificación de redundancia cíclica (CRC).

10. Un método de conformidad con la reivindicación 9, en el que los datos de corrección de error comprenden datos de corrección de error hacia adelante (FEC). 1 1 . Un método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que las unidades de datos de control de sistema son transmitidos preferiblemente sobre todas las señales portadoras de radiofrecuencia transmitidas desde una estación de base y la transmisión de los cuadros en todas esas portadoras de radiofrecuencia son sincronizadas para permitir que una unidad suscriptora reciba correctamente la señalización de control de sistema desde cualquiera de las portadoras de radiofrecuencia recibidas. 12. Un método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que las señales de control de sistema comprenden un mensaje de aviso dirigido a una unidad suscriptora específica. 13. Un método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que los mensajes de control de sistema comprenden mensajes que alojan canales de tráfico en respuesta a una petición desde la unidad suscriptora para establecer una llamada. 14. Un método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que las señales de control de sistema incluyen mensajes dirigidos y enviados a una unidad suscriptora específica a pesar de que no se hayan alojado canales de tráfico. 15. Un método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que los mensajes de control de sistema incluyen una lista de canales disponibles para las unidades suscriptoras. 16. Un método de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que los mensajes de control de sistema incluyen un alista de segmentos de tiempo disponibles para las peticiones de establecimiento de llamada. 17. Un método de recepción de señales de control de sistema recibidas en segmentos de tiempo predeterminados dentro de cuadros temporales de longitud fija, en el que los fragmentos de datos de señal de control se reciben en una unidad suscriptora durante el tiempo para recombinación para proporcionar señales de control, cada fragmento habiendo sido enviado en un segmento de tiempo diferente de un cuadro, las señales de control , comprendiendo por lo menos uno de: un mensaje que aloja canales de tráfico en respuesta a una petición desde una unidad suscriptora para establecer una llamada, un mensaje dirigido y enviado hacia una unidad suscriptora específica a pesar de que no se hayan alojado canales de tráfico, una lista de canales disponibles para las unidades suscriptoras, y una lista de segmentos de tiempo disponible para las peticiones de establecimiento de llamada. 18. Un método de recepción de señales de control de sistema de conformidad con la reivindicación 17, recibidas en una unidad suscriptora desde una estación de base, la estación de base transmitiendo cuadros de múltiple por división de tiempo (TDM). 19. Una estación de base que incluye medios de fragmentación de señal de control operativos para fragmentar señales de control de sistema en porciones predeterminadas de diferentes segmentos de tiempo dentro de cuadros temporales de longitud fija para la transmisión y, medios de transmisión operativos para transmitir las señales de control de sistema fragmentadas, las señales de control de sistema comprendiendo por lo menos uno de: un mensaje de aviso dirigido a una unidad suscriptora específica, un mensaje que aloja canales de tráfico en respuesta a una petición desde una unidad suscriptora para establecer una llamada , un mensaje dirigido y enviado hacia una unidad suscriptora específica a pesar de que no se hayan alojado canales de tráfico, una lista de canales disponibles para las unidades suscriptoras, y una lista de segmentos de tiempo disponible para las peticiones de establecimiento de llamada. 20. Una unidad suscriptora que incluye medios de recepción operativos para recibir señales desde una estación de base enviadas en segmentos de tiempo predeterminados dentro de cuadros temporales de longitud fija, medios de identificación operativos para identificar fragmentos de señal de control de sistema , cada fragmento habiendo sido enviado en un segmento de tiempo diferente de un cuadro, y medios de recombinación operativos para recombinar dichos fragmentos para proporcionar señales de control de sistema en la unidad suscriptora , las señales de control de sistema comprendiendo por lo menos uno de : un mensaje de aviso dirigido a una unidad suscriptora específica , un mensaje que aloja canales de tráfico en respuesta a una petición desde una unidad suscriptora para establecer una llamada, un mensaje dirigido y enviado hacia una unidad suscriptora específica a pesar de que no se hayan alojado canales de tráfico, una lista de canales disponibles para las unidades suscriptoras, y una lista de segmentos de tiempo disponible para las peticiones de establecimiento de llamada. RESU MEN En la transmisión entre una estación de base y una estación suscriptora, las señales de control de sistema son enviadas en segmentos de tiempo dentro de cuadros temporales de longitud fija . Las señales de control del sistema son fragmentadas, cada fragmento siendo enviado en un segmento de tiempo diferente de un cuadro.