MXPA97002009A - Control de tiempo de transmision de radiotelefonia digital - Google Patents
Control de tiempo de transmision de radiotelefonia digitalInfo
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Abstract
La presente invención se refiere a en las comunicaciones de múltiplex de dominio de tiempo/acceso múltiple de dominio de tiempo entre una estación de base de unidad suscriptora, la estación de base envía una señal de referencia. Una unidad suscriptora responde a con un paquete de datos (a) suficientemente corto para asegurara la correcta recepción de la base sin importar el tiempo de transmisión. La base determina el tempo de transmisión tomado e instruye la unidad suscriptora para avanzar sus controles de tiempo de manera que paquetes de datos más grandes (b) pueden ser enviados para ser recibidos cuando se esperan. El ajuste de control de tiempo incluye un componente fijo dependiente de la separación aproximada de la sección de base y, un segundo componente a partir de la medición del tiempo de transmisión tomado.
Description
CONTROL DE TIEMPO DE TRANSMISIÓN EN RADIOTELEFONÍA DIGITAL
La presente invención se refiere al control de tiempo en la transmisión de paquetes de datos en segmentos de tiempo predeterminados dentro de cuadros temporales de longitud fija . La comunicación de múltiple por división de tiempo/acceso múltiple por división de tiempo (TDM/TDMA) requiere que la señal desde varias unidades suscriptoras que comunican con una estación de base debe alcanzar la estación de base en tiempo apropiados, de otra manera, las porciones de dos o más paquetes de datos desde diferentes unidades suscriptoras deben alcanzar la estación de base en el mismo momento, y después la estación de base sería capaz de recibir todos los paquetes correctamente. En los sistemas convencionales TDM/TDMA, tales como los sistemas GSM ("Sistema Global para comunicaciones Móviles"), una estación de base envía señales de control de tiempo de referencia hacia las unidades suscriptoras, habiendo formado a cada unidad suscriptora que tanto debe transmitirse por adelantado de la señal de referencia para que las transmisiones desde las unidades suscriptoras sean recibidas con el control de tiem po adecuado en la estación de base . En consecuencia, cada paquete de datos es correctamente alineado en su segmento de tiempo en la estación de base. Sin tal alineación de tiempo, los paquetes tendrían que ser separados por periodos de guarda suficientemente grandes para permitir el retraso de tiempo máximo posible entre las unidades suscriptoras y la estación de base , resultando en el ineficiente uso de espectro. La presente invención en sus diferentes aspectos está definida en las reivindicaciones a las que se debe hacer referencia ahora. La presente invención en un aspecto se refiere a un método de control de tiempo de las transmisiones de paquetes de datos desde por lo menos una primera unidad transmisora y receptora (NTE) para recepción de una segunda unidad transmisora y receptora (BTE) en segmentos de tiempo predeterminados dentro de cuadros temporales de longitud fija , la segunda unidad transmitiendo una señal de referencia de control de tiempo hacia la primera unidad , la primera unidad transmitiendo selectivamente en respuesta a un primer paquete relativamente corto en un tiempo que depende de un primer valor prefijado, el primer valor siendo un estimado predeterminado del retraso de propagación dependiente de la separación aproximada de la primera y segunda unidades, la segunda unidad determina un segundo valor dependiente del retraso de propagación desde el tiempo de recepción del primer paquete y, la segunda unidad transmite una señal de ajuste dependiente del segundo valor hacia la primera unidad para ajustar el control de tiempo de transmisiones subsecuentes de paquetes relativamente grandes desde la unidad suscriptora en respuesta a la misma . El ajuste de control de tiempo de una primera unidad incluye un primer componente representativo del segundo valor determinado mediante la medición del tiempo para la llegada del paquete piloto desde la unidad suscriptora y un segundo componente representativo del primer valor prefijado que está predeterminado de conformidad con la separación aproximada de la unidad suscriptora y la estación de base . El primer componente puede ser variable y una vez que el primer componente es determinado, se envía un mensaje hacia la unidad suscriptora fijando el ajuste de control de tiempo para ser usado para subsecuentes paquetes de información . La alineación de tiempo adaptable de conformidad con la presente invención involucra la transmisión de paquetes piloto desde una unidad suscriptora hacia la estación de base . Los paq uetes piloto duración más corta que los paquetes normales . La duración más corta de los paquetes piloto asegura que los paquetes piloto sean recibidos desde diferentes unidades suscriptoras en la estación de base de manera que no se traslapan en tiempo. Los paquetes piloto pueden contener datos de control de sistema y/o mensajes de información cortos, considerando que los paquetes normales, que son más largos, pueden contener datos de control de sistema y otra información , tal como datos de usuario. Los medios de control de tiempo para controlar el tiempo de transmisión de paquetes de datos desde una primera unidad transmisora y receptora (NTE) para recepción de una segunda unidad transmisora y receptora (BTE) en segmentos de tiempos predeterminados dentro de cuadros temporales de longitud fija , la segunda unidad comprendiendo medios de transmisión de señal de referencia de control de tiempo y, la primera unidad comprendiendo medios de respuesta operativos para transmitir selectivamente en respuesta a la recepción de una señal de referencia de control de tiempo un primer paquete relativamente corto en un tiempo dependiente de un primer valor prefijado, el primer valor siendo un estimado determinado previamente del retraso de propagación dependiente de la separación aproximada de la primer y segunda unidades, la segunda unidad comprendiendo además medios de determinación operativos para determinar un segundo valor dependiente del retraso de propagación desde el tiempo de recepción del primer paquete y, la segunda unidad comprendiendo además medios de control operativos para transmitir una señal de ajuste dependiente del segundo valor hacia la primera unidad, la primera unidad comprendiendo además medios de ajuste operativos para ajustar el control de tiempo de transmisiones subsecuentes de paquetes relativamente grandes en respuesta al mismo. Un método de ajuste del control de tiempo de paquetes de enlace ascendente y descendente enviados en segmentos de tiempo dentro de cuadros temporales de longitud fija , incluyendo una señal de referencia que es emitida desde una estación de base, un primer paquete relativamente corto siendo enviado desde una unidad suscriptora en respuesta a la señal de referencia, el primer paq uete relativamente corto siendo enviado en un tiempo dependiente de un valor prefijado, el valor prefijado siendo un estimado determinado previamente del retraso de propagación dependiente de la separación aproximada de la primer y segunda unidades, y un ajuste de control de tiempo siendo determinado por la estación de base mediante la medición del control de tiempo de la recepción del primer paquete y, una señal de ajuste dependiente del ajuste de control de tiempo que se está transmitiendo hacia la unidad suscriptora para ajustar su control de tiempo de transmisiones subsecuentes de paquetes relativamente grandes. Se describirá ahora, a manera de ejemplo, una modalidad preferida de la invención 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 la unidad suscriptora (Equipo de Red NTE) ; 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 que muestra el control de tiempo de enlace descendente/enlace ascendente y la transmisión de un paquete piloto de enlace ascendente, en donde el enlace ascendente es desde una unidad suscriptora (NTE - Equipo Terminal de Red) hacia la estación de base (BTE - Equipo Terminal de Base) ; La Figura 4 es un diagrama que muestra el ajuste de control de tiempo para un paquete normal que se transmite en enlace ascendente; La Figura 5(a) es una representación de un paquete piloto de enlace ascendente;
La Figura 5(b) es una representación de un paquete normal para comparación con el paquete piloto de enlace ascendente mostrado en la Figura 3(a); La Figura 6(a) es una representación de un paquete piloto de enlace descendente; La Figura 6(b) es una representación de un paquete normal de enlace descendente, para comparación con la Figura 6(a).
El Sistema Básico Como se muestra en la Figura 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. La velocidad de bitio es 512 kbps. Los enlaces descendentes son transmitidos continuamente e incorporan un canal de transmisión para información esencial 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 l lenado 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.
Como se muestra en la Figura 6b, 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. Los diez segmentos de canal de transmisión en cada uno de los segmentos de tiempo de un cuadro forman juntos el canal de señalización común de enlace descendente 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, como se muestra en la Fig 6a, datos de corrección de frecuencia y una secuencia de seguimiento 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, como se muestra en la Fig. 5. 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 (ver Figura 5a). 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 (ver Figura 5b). 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 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.
Alineación de Tiempo Adaptable la alineación de tiempo adaptable permite que se reduzca el período de guarda entre los paquetes de enlace ascendente normales mediante la compensación del retraso de tiempo en la propagación .
Para una unidad suscriptora dad, el retraso de propagación de desplazamiento completo (base hacia el suscriptor hacia la base) se determina en la base de la comparación los paquetes recibidos hacia el control de tiempo de enlace descendente. La base programa la unidad de suscriptora para transmitir en tiempos avanzados por el tiempo de propagación de desplazamiento completo medido, para asegurar que los paquetes son recibidos por la base precisamente dentro de los segmentos de tiempo respectivos alojados para su recepción . Sin la alineación de tiempo adaptable, el período de guarda permitido cuando se usan los paquetes de enlace ascendente normales, sería insuficiente. Por consiguiente, hasta que se fija el control de tiempo de transmisión normal de la unidad suscriptora , no puede enviarse un paquete normal ya que existe el peligro de que choque con los contenidos del siguiente segmento de tiempo. En esta situación, es un paquete piloto de enlace ascendente el que se transmite. El paquete piloto siendo más corto permite u nperíodo de guarda extendido que permite q ue sea recibido correctamente sin requerir cualquier ajuste del control de tiempo de transmisión de la unidad suscriptora . La escala máxima entre la estación de base y una unidad su scriptora que puede ser soportada utilizando un paquete piloto de enlace ascendente sin avance de control de tiempo, es de aproximadamente 10 km. Más allá de esta escala , el tiempo de propagación de desplazamiento completo excede el período de guarda extendido provisto mediante el uso de paquetes piloto más cortos. Sin embargo , para escalas más grandes puede proporcionarse el avance de control de tiempo prefijado lo cual significa que pueden usarse las unidades suscriptoras en distancias mayores . El avance prefijado se aplica a las transmisiones de paquete piloto de enlace ascendente de manera que un paquete piloto transmitido es recibido por la base dentro del segmento de tiempo correcto. La base compara el control de tiempo del paquete recibido con el control de tiempo de enlace descendente y, programa la unidad suscriptora con un avance correspondiente , conocido como un avance adaptable . El avance total aplicado a una transmisión de paquete normal de enlace ascendente es entonces la suma del avance prefijado y el avance adaptable . El avance total es igual al tiempo de propagación de desplazamiento completo. Las relaciones de control de tiempo precisas entre los paquetes de enlace ascendente y descendente se ilustra en la Figura 3 y , el control de tiempo de un paquete normal de enlace ascendente con alineación de tiempo adaptable se muestra en la figura 4. El control de tiempo entre los paquetes de enlace ascendente se ajusta también mediante un defasamiento de control de tiempo tfixed mostrados en las Figuras 3 y 4 para los paquetes piloto de enlace ascendente y paquetes normales de enlace ascendente . Se definieron los siguientes parámetros para la alineación de tiempo adaptable:
Resolución de avance adaptable, tadv = 1 bitio Avance adaptable mínimo, tadv = o bitios Avance adaptable máximo, tadv = 36 bitios (= 10 km escala máxima de Suscriptor a Base)
Resolución de avance prefijado, tpreSet = 1 bitio Avance prefijado mínimo, tpreset = 0 bitios
Avance de control de tiempo total máximo en el Suscriptor, tadv + tpreset = 104 bitios
El avance de control de tiempo prefijado está programado como parte del proceso de instalación de unidad suscriptora y se fija a 0 si la unidad suscriptora está dentro de la escala máxima de 10 km soportada solo por el componente variable. Sin embargo , fuera de esta escala las suscriptoras pueden ser agrupadas en zonas de conformidad con su escala desde la estación de base con la que están registradas y correspondientes avances prefijados más grandes tpreSet alojados a las mismas como sigue:
La Escala Mínima corresponde a la escala mínima actual soportada por un avance de control de tiempo total igual a tpreset + mínimo tadv; la escala Max corresponde a la escala máxima actual soportada por un avance de control de tiempo total igual a tpreset + máximo tadv.
Claims (10)
1 . Un método de control de tiempo de las transmisiones de paquetes de datos desde por lo menos una unidad transmisora y receptora (NTE) para la recepción de una segunda unidad transmisora y receptora (BTE) en segmentos de tiempo predeterminados dentro de cuadros temporales de longitud fija, la segunda unidad transmitiendo una señal de referencia de control de tiempo hacia una primera unidad, la primera unidad transmitiendo selectivamente en respuesta a un primer paquete relativamente corto en un tiempo dependiente de un primer valor preestablecido, el primer valor siendo un estimado determinado previamente del retraso de propagación dependiente de la separación aproximada de la primera unidad y la segunda unidad , la segunda unidad determina un segundo valor dependiente del retraso de propagación desde el tiempo de recepción del primer paquete y, la segunda unidad transmite una señal de ajuste dependiente del segundo valor recibido hacia la primera unidad para ajustar el control de tiempo de transmisiones subsecuentes de paquetes relativamente grandes desde la primera unidad en respuesta a las mismas.
2. Un método de control de tiempo de transmisiones de conformidad con la reivindicación 1 , en el que la señal de ajuste de control de tiempo para una pri mera un idad incluye u n primer componente que es representativo del segundo valor y un segundo componente que es representativo del pri mer valor prefijado .
3. Un método de control de tiempo de transmisiones de conformidad con la reivindicación 2 , en el que una vez que se determina el primer componente, la señal de ajuste es enviada a la primera unidad para fijar el ajuste de control de tiempo para ser usada para paquetes de información subsecuentes.
4. Un método de control de tiempo de transmisiones de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que las transmisiones son por radio.
5. Un método de control de tiempo de transmisiones de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que cada primera unidad comprende una unidad suscriptora en una ubicación fija y la segunda unidad es una estación de base.
6. U n método de control de tiempo de transmisiones de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que el primer paquete contiene datos de control de sistema y/o mensajes de información cortos.
7. U n método de control de tiempo de transmisiones de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que los paquetes relativamente grandes contienen datos de control de sistema y otra información, tal como datos de usuario.
8. Un método de control de tiempo de transmisiones de conformidad con cualquier reivindicación anterior, en el que los primeros paquetes son enviados repetidamente d urante un período para recepción de la segunda unidad para permitir que la correcta determinación de un ajuste de control de tiempo sea el primero de los primeros paquetes en no ser recibidos.
9. Un método de conformidad con la reivindicación 8, en el que uno subsecuente de los primeros paquetes se envía en una frecuencia diferente.
10. Medios de control de tiempo para controlar el tiempo de las transmisiones de paquetes de datos desde una primera unidad transmisora y receptora (NTE) para la recepción de una segunda unidad transmisora y receptora (BTE) en segmentos de tiempo predeterminados dentro de cuadros temporales de longitud fija. La segunda unidad comprendiendo medios de transmisión de señal de referencia de control de tiempo y, la primera unidad que comprende medios de respuesta operativos para transmitir selectivamente en respuesta a la recepción de una señal de referencia de control de tiempo un primer paquete relativamente corto en un tiempo dependiente de un primer valor prefijado, el primer valor siendo un estimado predeterminado del retraso de propagación dependiente de la separación aproximada de la primera y segunda unidades , la segunda unidad comprendiendo además medios de determinación operativos para determinar un segundo valor dependiente del retraso de propagación desde el tiempo de recepción del primer paquete y, la segunda unidad comprendiendo además medios de control operativos para transmitir una señal de ajuste dependiente del segundo valor hacia la primera unidad , la primera unidad comprendiendo además medios de aj uste operativos para ajustar el control de tiempo de transmisiones subsecuentes de paquetes relativamente grandes en respuesta a los mismos. 1 1 . Medios de control de tiempo de conformidad con la reivindicación 10, en los que los medios de control transmiten una señal de ajuste que incluye un primer componente y un segundo componente, el primer componente siendo representativo del segundo valor y el segundo componente siendo representativo de del primer valor prefijado. 12. Medios de control de tiempo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 1 1 , en los que la segunda unidad comprende una estación de base y la primera unidad comprende una unidad suscriptora en una ubicación fija. 13. Un método de ajuste de control de tiempo de paquetes de enlace ascendente y enlace descendente en segmentos de tiempo dentro de cuadros temporales de longitud fija, incluyendo una señal de referencia que es enviada desde una estación de base, un primer paquete relativamente corto que es enviado desde una unidad suscriptora en respuesta a la señal de referencia , el primer paquete relativamente corto siendo enviado en un tiempo dependiente de un valor prefijado, el valor prefijado siendo un esti mado predeterminado del retraso de propagación dependiente de la separación aproximada de la primera y segunda unidades y, un ajuste de control de tiempo que es determinado por la estación de base co n la medición del control de tiempo del recibo del primer paquete y una señal de ajuste dependiente del ajuste de control de tiempo que se transmite hacia la unidad suscriptora para ajustar su control de tiempo de transmisiones subsecuentes de paquetes relativamente grandes. RESU MEN En las comunicaciones de múltiplex de dominio de tiempo/acceso múltiple de dominio de tiempo entre una estación de base y una unidad suscriptora, la estación de base envía una señal de referencia. Una unidad suscriptora responde a con un paquete de datos (a) suficientemente corto para asegurar la correcta recepción de la base sin importar el tiempo de transmisión. La base determina el tiempo de transmisión tomado e instruye la unidad suscriptora para avanzar sus controles de tiempo de manera que paquetes de datos más grandes (b) pueden ser enviados para ser recibidos cuando se esperan . El ajuste de control de tiempo incluye un componente presente fijo dependiente de la separación aproximada de la estación de base y la unidad suscriptora y, un segundo componente a partir de la medición del tiempo de transmisión tomado.
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