ES2331926T3 - Metodo y aparato para implementar un coprocesador de mac en un sistema de comunicaciones. - Google Patents
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Abstract
Un aparato para construir un tramo de datos (200) para comunicación sobre un enlace ascendente entre un equipo de locales del cliente (en adelante CPE) y una estación de base (104), cuyo tramo de datos tiene un período predeterminado y comprende una parte de enlace ascendente (320), estando destinado dicho aparato a dar servicio a una o más conexiones, cuyo aparato comprende: un procesador (462) que ejecuta un módulo de control de acceso de medio (en adelante MAC) configurado para establecer el enlace ascendente, y un módulo (450) de coprocesador de control de acceso de medio acoplado al módulo (454) de control de acceso de medio, cuyo módulo (450) de coprocesador de control de acceso de medio incluye: una memoria de almacenamiento provisional (456) de datos de enlace ascendente configurada para guardar datos de enlace ascendente recibidos de una o más de las conexiones; una tabla de consulta (454) configurada para guardar parámetros de prioridad correspondientes a cada una de las conexiones; y un coprocesador (452) de control de acceso de medio configurado para determinar una asignación de ancho de banda de enlace ascendente asignada al equipo (110) de locales del cliente por la estación de base (104) para ajustar los datos de enlace ascendente guardados a la asignación de ancho de banda de acuerdo con los parámetros de prioridad guardados para las conexiones correspondientes.
Description
Método y aparato para implementar un
coprocesador de MAC en un sistema de comunicaciones.
Este invento se refiere a sistemas de
comunicaciones inalámbricas, y más particularmente a un método y un
aparato para transmitir y recibir eficientemente datos con un
sistema de comunicaciones que incluye un coprocesador de control de
acceso de medio.
Como se describe en la patente de EE.UU.
relacionada con el invento Nº 6.016.311 asignada comúnmente, un
sistema de comunicaciones inalámbricas facilita la comunicación
bidireccional entre una pluralidad de estaciones de radio de
abonado o unidades de abonado (fijas y portátiles) y una
infraestructura de red fija. Los ejemplos de sistemas de
comunicaciones incluyen sistemas de teléfonos celulares, los
sistemas de comunicaciones personales (en adelante PCS), y los
teléfonos inalámbricos. El objetivo fundamental de estos sistemas de
comunicaciones inalámbricas es proveer canales de comunicaciones
bajo demanda entre la pluralidad de unidades de abonado y sus
respectivas estaciones de base con el fin de conectar a un usuario
de unidad de abonado con la infraestructura de red fija (usualmente
un sistema de línea alámbrica). En los sistemas inalámbricos que
tienen múltiples esquemas de acceso se usa un "tramo" de
tiempo como unidad básica de transmisión de información. Cada tramo
se subdivide en una pluralidad de ranuras de tiempo. Algunas ranuras
de tiempo se utilizan para fines de control y algunas para
transferencia de información. Las unidades de abonado comunican
típicamente con una estación de base seleccionada usando un esquema
de ``duplexación, permitiendo de ese modo el intercambio de
información en ambas direcciones de conexión.
A las transmisiones desde la estación de base
hasta la unidad de abonado se hace referencia comúnmente como
transmisiones "de enlace descendente". A las transmisiones
desde la unidad de abonado hasta la estación de base se hace
referencia comúnmente como transmisiones "de enlace
ascendente". Dependiendo de los criterios de diseño de un
sistema determinado, los sistemas de comunicaciones inalámbricas de
la técnica anterior han usado típicamente o bien métodos de modo
duplex con división de tiempo (en adelante TDD) o métodos de modo
duplex con división de frecuencia (en adelante FDD) para facilitar
el intercambio de información entre la estación de base y las
unidades de abonado. En un sistema de TDD, los datos se reciben y se
transmiten en un solo canal. Un sistema típico de TDD asignará una
parte de cada tramo de datos para transmitir datos y una parte
restante a recibir datos. Alternativamente, un sistema de TDD
transmite y recibe datos simultáneamente. Dicho de forma más
específica, un sistema típico de FDD podría transmitir un tramo
entero de datos sobre un primer canal, mientras recibe
simultáneamente un tramo entero de datos sobre un segundo canal.
Ambos sistemas de TDD y FDD de duplexación son bien conocidos en la
técnica.
Recientemente, se han propuesto redes de
comunicaciones inalámbricas de banda ancha para la descarga de
servicios de banda ancha aumentados tales como voz, datos y video.
El sistema de comunicaciones inalámbricas de banda ancha facilita
la comunicación bidireccional entre una pluralidad de estaciones de
base y una pluralidad de estaciones de abonado fijas o equipos
locales del cliente (en adelante CPE). En la patente de EE.UU. Nº
6.016.311 se describe un sistema ejemplar de comunicaciones
inalámbricas de banda ancha y se muestra en el diagrama de bloques
de la Figura 1. Como se muestra en la Figura 1, el sistema ejemplar
100 de comunicaciones inalámbricas de banda ancha incluye una
pluralidad de celdas 102. Cada celda 102 contiene una estación de
base y una red activa 108 de antenas Cada celda 102 provee
conectividad inalámbrica entre la estación de base 106 de celda y
una pluralidad de CPE 110 posicionados en emplazamientos fijos 112
de cliente a lo largo de toda el área de cobertura de la celda 102.
Adicionalmente, cada uno de los CPE está acoplado a una pluralidad
de conexiones de usuario final, que podrían incluir tanto clientes
residenciales como comerciales.
Por consiguiente, las conexiones de usuario
final del sistema tienen diferentes y variables necesidades de
requisitos de utilización y de ancho de banda. Cada celda podría dar
servicio a varios centenares o más de CPE 110 residenciales y
comerciales, y cada CPE 110 podría dar servicio a varios centenares
o más de conexiones de usuario final.
El sistema 100 de comunicaciones inalámbricas de
banda ancha provee un verdadero "ancho de banda bajo demanda"
a la pluralidad de equipos CPE 110. Los equipos CPE 110 solicitan
asignaciones de ancho de banda de sus respectivas estaciones de
base 104 basándose en el tipo y calidad de servicios solicitados por
las conexiones de usuario final servidas por los CEP 110. Cada CPE
110 podría incluir una pluralidad de conexiones de usuario final,
cada una de cuyas conexiones usa potencialmente un servicio de ancho
de banda diferente. Los diferentes servicios de ancho de banda
tienen diferentes requisitos de ancho de banda y retardo en
comunicación. El tipo y la calidad de los servicios disponibles
para las conexiones de usuario final son variables y seleccionables.
La cantidad de ancho de banda dedicada a un servicio dado se
determina por la tasa de información y la calidad de servicio (en
adelante QoS) requeridos por ese servicio (y teniendo en cuenta
también la disponibilidad de ancho de banda y otros parámetros del
sistema). Por ejemplo, los servicios de datos continuos tipo TI
requieren típicamente una gran cantidad de ancho de banda que tenga
un retraso en comunicación de descarga bien controlado. Hasta que
terminen, estos servicios requieren una asignación constante de
ancho de banda para cada tramo. En contraste con lo anterior,
ciertos tipos de servicios de datos tales como los servicios de
datos de protocolos de Internet (en adelante TCP/IP) son por
ráfagas, a menudo vacíos (que en cualquier instante podrían requerir
ancho de banda cero) y son relativamente insensibles a las
variaciones de retardo cuando están activos.
Los sistemas de comunicaciones de la técnica
anterior incluyen típicamente un control de acceso de medio (en
adelante MAC) que asigna ancho de banda disponible en uno o más
canales físicos en el enlace ascendente y en el enlace descendente.
Dentro de los sub-tramos de enlace ascendente y
enlace descendente, el MAC de la estación de base asigna el ancho
de banda disponible entre los diversos servicios dependiendo de las
prioridades y reglas impuesta por su calidad de servicio (QoS).
El MAC transporta datos entre los estratos más
altos, tales como los TCP/IP, y un estrato físico, tal como un
canal físico. De acuerdo con la técnica anterior, el MAC es software
que ejecuta en un procesador de la estación de base. Cuando las
solicitudes para ancho de banda llegan de los CPE 110, el software
del MAC debe asignar el ancho de banda de tramo entre todas las
solicitudes recibidas. Si el MAC recibe un gran volumen de datos
(por ejemplo, solicitudes de ancho de banda) inesperado, hay una
posibilidad de que el software no sea capaz de responder en tiempo
real. Si el software del MAC no puede responder en tiempo real, se
perderán datos. Por ejemplo, el software del MAC podría ser incapaz
de procesar todos los datos entrantes a tiempo para transmitirlos
en el tramo de tiempo actual. Esto podría dar lugar a que se retrase
la transferencia de datos, y posiblemente a que el CPE 110 receptor
los perdiese. Alternativamente, el MAC podría desechar los datos,
posiblemente corrompiendo grandes cantidades de datos. Por tanto, es
conveniente disponer de un MAC que pueda responder en tiempo real a
un gran volumen de datos. Además, se desea un sistema que permita
una producción mayor de datos que el software del MAC.
La solicitud de patente europea Nº EP 0.755.164
describe un protocolo de MAC para un sistema inalámbrico de modo de
transferencia asíncrona (en adelante ATM) en el que el estrato de
protocolo tanto en la estación de base como en la unidad lejana se
describe en función de dos módulos principales: un procesador de MAC
de núcleo y un procesador de MAC de supervisión. El procesador de
MAC de núcleo es responsable de mantener una tabla de canal virtual
(en adelante VC) activo y de establecer una correspondencia entre
los VC y las ranuras de control o de servicio asignada a ellos
sobre una base de tramo por tramo. El procesador de MAC de
supervisión en la estación de base es responsable de asignar ancho
de banda a un VC en el enlace ascendente basándose en la clase de
servicio.
La solicitud de patente europea Nº EP 0.709.982
describe un esquema de MAC para una red de área local (en adelante
LAN) inalámbrica en la que una unidad lejana solicita tiempo en un
canal entrante (de enlace ascendente). Estas solicitudes de
transmisión son autorizadas por la estación de base, y se pueden
hacer para servicios sincrónicos o asincrónicos. Entonces, la
estación de base asigna las ranuras de tiempo teniendo en cuenta la
naturaleza sincrónica o asincrónica de la solicitud.
La comunicación de Edwards, M, titulada
"Aceleración de software usando coprocesadores: ¿merece la pena el
esfuerzo?" publicada por la IEE COMPUT: ASSO., EE.UU., el 24 de
marzo de 1997 (24/03/97) páginas 135-139, describe
en términos generales el uso de coprocesadores para aceleración de
software.
De acuerdo con un primer aspecto del invento, se
ha provisto un aparato para construir un tramo de datos para
comunicación sobre un enlace ascendente entre un equipo local del
cliente y una estación de base, cuyo tramo de datos tiene un
período predeterminado y comprende una parte de enlace ascendente,
estando destinado dicho aparato a dar servicio a una o más
conexiones. El aparato comprende un procesador que ejecuta un módulo
de control de acceso de medio configurado para establecer el enlace
ascendente, y un módulo de coprocesador de control de acceso de
medio acoplado al módulo de control de acceso de medio. El módulo de
coprocesador de control de acceso de medio incluye una memoria de
almacenamiento provisional de datos de enlace ascendente
configurada para guardar datos de enlace ascendente recibidos de una
o más de las conexiones, una tabla de consulta configurada para
almacenar parámetros de prioridad correspondientes a cada una de las
conexiones, y un coprocesador de control de acceso de medio
configurado para determinar una asignación de ancho de banda de
enlace ascendente asignado al equipo local del cliente por la
estación de base y para ajustar los datos de enlace ascendente
guardados a la asignación de ancho de banda de acuerdo con los
parámetros de prioridad guardados para las conexiones
correspondientes.
De acuerdo con un segundo aspecto del invento,
se ha provisto un método de crear un tramo de datos para transmitir
sobre un enlace de comunicación inalámbrica desde un equipo local
del cliente a una estación de base, cuyo método comprende, en un
procesador, ejecutar un módulo de software de control de acceso de
medio que establece una conexión de acceso de medio a la estación
de base y determinar un modo de comunicación física para usar sobre
el enlace de comunicación inalámbrica, en el que el modo de
comunicación física determina una tasa de datos a la que se
transfieren los datos sobre el enlace de comunicación inalámbrica;
y, en un control de acceso de medio, un módulo de coprocesador
acoplado al módulo de control de acceso de medio que usa un mapa de
enlaces ascendentes recibido sobre el enlace de comunicación
inalámbrica para determinar una asignación de ancho de banda de
enlace ascendente; ajustar los datos de enlace ascendente
procedentes de una o más conexiones a la asignación de ancho de
banda de enlace ascendente de acuerdo con los parámetros de
prioridad en relación de asociación con cada una de las conexiones;
y construir una ráfaga de impulsos de datos que contenga los datos
ajustados para transmisión sobre el enlace de comunicaciones
inalámbricas.
De ese modo, el presente invento provee un
método y aparato novedosos para sincronizar, transmitir y recibir
eficientemente datos entre una estación de base y una pluralidad de
equipos CPE 110. El método y el aparato logran estos objetivos
mediante la implementación de un coprocesador de MAC, que trabaja
conjuntamente con el MAC, con el fin de producir un sistema de
comunicaciones robusto y de gran productividad.
En una realización del presente invento, un
coprocesador de MAC está acoplado a una estación de base de MAC. El
coprocesador de MAC podría tomar una parte de la carga de trabajo
del MAC, que está implementada por software, mediante la
realización de muchas de las tareas típicamente realizadas por los
MAC de la técnica anterior. Estas tareas podrían incluir, durante
un enlace descendente, clasificar datos de acuerdo con la prioridad,
guardar en memoria un tramo de datos de los datos de máxima
prioridad, clasificar el tramo de datos de acuerdo con un tipo de
modulación, con un tipo de corrección por error hacia delante (en
adelante FEC), por identificación de conexión de usuario final, u
otros criterios, añadir como apéndice un conjunto de configuraciones
de CPE al tramo de datos, y añadir como apéndice información de
estrato físico (usada por el módem) al tramo de datos. Durante un
enlace ascendente, de acuerdo con el presente invento, el
coprocesador de MAC recibe todos los datos y los encamina o bien al
MAC o a una realimentación de red. En ambos procesos de enlace
descendente y de enlace ascendente, el hecho de disponer de un
coprocesador de MAC que trabaje en conjunción con el MAC podría
aumentar significativamente la productividad del sistema de
comunicaciones.
De acuerdo con el presente invento, el presente
método del mismo transmite datos de enlace descendente desde un
módulo de QoS al coprocesador de MAC (en adelante MCP) para
guardarlos en memoria, clasificarlos y actualizarlos. En otras
palabras, el software del MAC tiene una carga mucho más liviana
porque nunca ve los datos reales. Una vez que el MCP ha recibido
los datos, el MCP lee una serie de reglajes de MCP de una tabla de
consulta. Los reglajes de CPE podrían incluir, entre otros, tipo de
modulación, tipo de FEC, CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de cifrado, clave de
cifrado, y número de clave para el CPE particular destinado a
recibir los datos actuales de enlace descendente. Los datos se
guardan luego en una memoria de almacenamiento provisional, se
clasifican de acuerdo con el tipo de modulación, tipo de FEC, o
identificación de conexión de la conexión actual (el término
"conexión" tal como se usa en la presente memoria se refiere a
un flujo de datos de usuario final acoplado a un CPE). En una
realización, el MCP implementa un MAC orientado por conexión que
transporta datos desde un flujo de datos de usuario final, que está
sin conexión, por ejemplo, un protocolo de Internet (en adelante
IP). El MCP añade ciertos reglajes de CPE. Al paquete de datos
contenidos en la memoria de almacenamiento provisional que son
necesarios para el CPE previsto para reconocer y recibir los datos.
Además, el MCP añade los reglajes de estrato físico que son
necesarios para el módem para transmitir los datos en el formato
apropiado. El MCP continúa recibiendo paquetes de datos del módulo
de QoS hasta que ha transcurrido un período de tiempo
predeterminado, y luego envía al módem el tramo de datos. Si el
tramo de datos está lleno antes de que haya transcurrido el período
de tiempo predeterminado, el MCP podría no recibir ningún paquete
más de datos del módulo de QoS hasta que haya transcurrido el
período de tiempo predeterminado y el tramo de datos actuales se
haya enviado al módem. En estas condiciones, el MCP debe determinar
cuántas ranuras físicas se requieren para cada paquete de datos
recibido del módulo de QoS, en la respectiva modulación de CPE y
reglajes de CPE. Si el tramo de datos no se ha llenado una vez
transcurrido el período de tiempo predeterminado, el módem podría
llenar los espacios abiertos en el tramo de datos con celdas o bytes
de llenado especificados. En la presente descripción, en muchos
ejemplos se usará un período predeterminado de un milisegundo. Los
expertos en la técnica reconocerán que un tramo de tiempo de 2
milisegundos y de medio milisegundo son muy comunes para los
sistemas de TDD. Además, se contempla que se pueda sustituir
cualquier otro período, mayor o menor de un milisegundo en lugar
del período predeterminado.
En otra realización, cada CPE tiene un
coprocesador de MAC (en adelante CMPC) para elaborar una ráfaga de
datos de enlace ascendente (una ráfaga de datos es cualquier
combinación de datos de usuario e información de control). El CMPC
450 podría clasificar los datos recibidos por una pluralidad de
conexiones de usuario final, priorizar los datos de acuerdo con las
respectivas prioridades de cada conexión de usuario final, construir
la ráfaga de datos, y enviar la ráfaga de datos en el tiempo
indicado por el sub-tramo de enlace ascendente.
Además, un sistema que incluya CMPC podría realizar, en cooperación
con el BS MCP 402, cualquier combinación de
empaquetado/desempaquetado, compresión/descompresión de
encabezamiento de carga de pago, y fragmentación/desfragmentación.
No obstante, estas operaciones se podrían realizar usando otras
configuraciones de hardware.
De acuerdo con el presente invento, para los
sistemas de TDD el MAC determina una división de enlace
ascendente/enlace descendente (en adelante simplemente "división
ascendente/descendente") a usar por el coprocesador del MAC. Más
específicamente, el MAC usa información tal como, entre otras,
solicitudes de ancho de banda pendientes del los CPE 110, reglajes
de división ascendente/descendente de otros MAC en el mismo BS, y un
mensaje de utilización de enlace descendente procedente del
coprocesador del MC con el fin de determinar la cantidad probable
de datos de enlace ascendente/enlace descendente para el tramo de
tiempo subsiguiente. De ese modo, en la determinación de la
división ascendente/descendente, el MAC divide el período
predeterminado en una parte de enlace descendente y una parte de
enlace ascendente. Como el MAC no sabe exactamente cuántos datos de
enlace descendente estarán disponibles para transmitir, el
coprocesador del MAC podría actualizar dinámicamente la división
ascendente/descendente, permitiendo que todos los equipos CPE 110
receptores sepan cuándo ocurrirá realmente el final del proceso de
enlace descendente.
La Figura 1 es un diagrama simplificado de
bloques de un sistema de comunicaciones inalámbricas de banda
ancha.
La Figura 2 representa una estructura de tramo
de TDD y de multitramo.
La Figura 2A muestra un ejemplo de un
sub-tramo de enlace descendente destinado a usarse
con el presente invento.
La Figura 2B presenta un ejemplo de un
sub-tramo de enlace ascendente destinado a usarse
con el presente invento.
La Figura 3 es un diagrama de bloques de una
tarjeta de interfaz de módem que incluye entradas y salidas a la
misma.
La Figura 4 es un diagrama de bloques del módulo
de control dentro de la tarjeta de interfaz de módem.
La Figura 5 es un diagrama de bloques de módulos
de nivel superior que se encuentran dentro del MAC y del
coprocesador de MAC.
La Figura 6 es un diagrama de bloques de módulos
de nivel superior que se encuentran dentro del módulo de calidad de
servicio.
La Figura 7 es un diagrama de flujo del proceso
de enlace descendente.
La Figura 8 es un diagrama de flujo del
funcionamiento de un MAC durante un solo tramo de tiempo de
comunicación.
La Figura 9 es un diagrama de flujo del proceso
de enlace ascendente.
La Figura 10 es un diagrama de bloques de una
realización de un módulo de control de CPE que incluye un
coprocesador de MAC.
La Figura 11 es un diagrama de flujo del proceso
de datos de enlace ascendente desde un CPE a una estación de base
(en adelante BS).
A lo largo de toda esta descripción, la
realización preferida y los ejemplos mostrados se considerarán como
ejemplos, en lugar de como limitaciones al presente invento. El
término "paquete de datos", tal como se usa en la presente
memoria, se podría referir o bien a datos de usuario o a mensajes de
protocolo y control.
La Figura 1 es un diagrama de bloques de nivel
alto que ilustra un sistema 100 de comunicaciones inalámbricas. El
sistema 100 de comunicaciones inalámbricas provee un enlace
inalámbrico con clientes y empresas para compartir datos o acceder
a una red 114, por ejemplo, Internet. El sistema 100 de
comunicaciones inalámbricas comprende una pluralidad de celdas 102.
Cada celda 102 contiene una estación de base (en adelante BS) 104 y
una pluralidad de equipos locales del cliente (en adelante CPE) 110
ubicados en emplazamientos fijos 112 de cliente a lo largo de todo
el área de cobertura de la celda 102. Cada CPE comunica con la BS
104 sobre un enlace inalámbrico. La BS 104, a su vez, comunica con
la red 114 usando un enlace de comunicación o "retorno" 116. El
retorno 116 podría comprender, por ejemplo, cable coaxial, cable de
fibra óptica, enlaces de microondas, u otras conexiones de alto
rendimiento.
El enlace descendente (es decir, desde la BS 104
hasta la pluralidad de equipos CPE 110) del sistema de
comunicaciones mostrado en la Figura 1 funciona sobre una base de
punto a multipunto. Como se ha descrito en la patente de EE.UU. Nº
6.016.311 relacionada con el presente invento, la BS central 104
incluye una red sectorial de antenas activas 108 que es capaz de
transmitir simultáneamente a varios sectores. En una realización del
sistema 100, la red de antenas activas 108 transmite
simultáneamente a cuatro sectores independientes. Dentro de un
canal de frecuencia y de un sector de antena determinados, todas las
estaciones reciben la misma transmisión. La BS 104 es el único
transmisor que opera en la dirección de enlace descendente, de aquí
que transmita sin tener que coordinar con otras BS 104. Los equipos
CPE 110 monitorizan las direcciones de los mensajes recibidos y
retienen solamente los datos dirigidos a ellos.
Los equipos CPE 110 comparten bajo demanda el
enlace ascendente que puede controlarse por la BS. Dependiendo de
la clase de servicios utilizados por un CPE 110 particular, podría
emitir un CPE 110 seleccionado que contenga derechos para
transmitir sobre el enlace ascendente, o bien podría concederse el
derecho a transmitir tras el recibo de una solicitud de un CPE 110.
Además de mensajes dirigidos individualmente, la BS 104 podría
enviar también mensajes a grupos de dirección múltiple, así como
mensajes de emisión a todos los equipos CPE 110.
En una realización, la BS 104 mantiene mapas de
sub-tramo del ancho de banda asignado al enlace
ascendente y al enlace descendente. Como se describe con más
detalle en la patente de EE.UU. Nº 6.016.311, el enlace ascendente
y el enlace descendente preferiblemente se multiplexan en un modo
duplex con división de tiempos (en adelante TDD). Aunque el
presente invento se ha descrito con referencia a su aplicación en un
sistema de TDD, la descripción no tiene carácter limitativo. Los
expertos en la técnica de las comunicaciones reconocerán que los
presentes método y aparato del invento se pueden adaptar fácilmente
para uso en un sistema de FDD.:
En una realización destinada a usarse en un
sistema de TDD, un tramo se define como comprendiendo N períodos de
tiempo o ranuras de tiempo consecutivos (donde N permanece
constante). De acuerdo con este concepto "basado en tramo",
las primeras ranuras de tiempo N_{1} están configuradas
dinámicamente donde N es mayor o igual que N_{1}) solamente para
transmisiones de enlace descendente. Las restantes ranuras de tiempo
N_{2} están configuradas dinámicamente sólo para transmisiones de
enlace ascendente (donde N_{2} es igual a N - N_{1}). Bajo este
esquema basado en tramos de TDD, el sub-tramo de
enlace descendente se transmite primero y se prefija con
información que es necesaria para la sincronización de tramo.
Según se describe con más detalle en la patente
de EE.UU. Nº 6.016.311 relacionada con el presente invento, en otra
realización, se podría implementar un sistema de modo duplex con
división de tiempo adaptado (en adelante ATDD). En el modo de ATDD,
el porcentaje del tramo de TDD asignado al enlace ascendente frente
al enlace descendente es un parámetro de sistema que podría variar
con el tiempo. Dicho de otro modo, un sistema de ATDD podría variar
la relación entre los datos de enlace descendente y los datos de
enlace ascendente en tramos de tiempo secuenciales. En términos del
ejemplo anterior, en un sistema de ATDD, N_{1} y N_{2} (donde
N_{1} es el sub-tramo de enlace descendente y
N_{2} es el sub-tramo de enlace ascendente)
podrían ser diferentes para cada tramo de datos, manteniendo la
dependencia N - N_{1} = N_{2}. Un tramo de datos que se ha
dividido entre enlace descendente y enlace ascendente podría ser o
bien un tramo de TDD, o bien un tramo de ATDD. Por tanto, se
contempla que todos los sistemas y métodos descritos en la presente
memoria con relación a un tramo de TDD se podrían destinar a un
tramo de ATDD, y viceversa.
Todavía en otra realización, se podría
implementar un sistema de FDD enviando N ranuras de tiempo de datos
y recibiendo N ranuras de tiempo de datos simultáneamente sobre
diferentes canales. En todavía otra realización, se podría
implementar un sistema mitad duplex de FDD enviando N ranuras de
datos de tiempo sobre un primer canal en durante un primer período
de tiempo y recibiendo N ranuras de tiempo de datos sobre un segundo
canal durante un segundo período de tiempo, en donde los dos
períodos de tiempo no se solapan.
La Figura 2 muestra una estructura 200 de tramo
de TDD y de multitramo e que se puede usar por un sistema de
comunicaciones (tal como el mostrado en la Figura 1), Como se
muestra en la Figura 2, el tramo 200 de TDD se ha subdividido en
una pluralidad de ranuras físicas (en adelante PS) 204, 204'. En la
realización de la Figura 2, el tramo 200 de TDD es de una duración
de un milisegundo e incluye 800 ranuras físicas. Alternativamente,
el presente invento se puede usar con tramos que tengan una duración
mayor o menor y con más o menos PS. En la información digital se
realiza cierta forma de codificación digital, tal como las bien
conocidas codificación de Reed-Solomon (en adelante
RS), codificación convolucional, o codificación de código turbo,
sobre un número predefinido de unidades de bits a los que se hace
referencia como elementos de información física (en adelante PI),
de estrato. La modulación del tipo de FEC podría variar dentro del
tramo y determina el número de PS (y por tanto la cantidad de
tiempo) requerida para transmitir una PI seleccionada. En la
realización descrita de ahora en adelante en la presente memoria,
la descripción detallada se refiere a datos que se están enviando y
recibiendo usando tres tipos diferentes de modulación, a saber, QAM
(Modulación de amplitud en cuadratura, en adelante
QAM)-4, QAM-16, y
QAM-14. En realizaciones alternativas, se podría
usar cualquier otro tipo de modulación, el tipo de FEC, o una
variante de una modulación o tipo de FEC. Por ejemplo, un sistema de
codificación de RS podría usar diferentes variantes de tamaños de
bloque o acortamiento de código, un sistema de codificación
convolucional podría variar la tasa de código, y un sistema de
código turbo podría usar cualquier tamaño de bloque, tasa de
código, o acortamiento de código.
Para ayudar a las funciones periódicas, tramos
múltiples 202 se agrupan en multi-tramos 206, y
múltiples multi-tramos 206 se agrupan en
hiper-tramos 208. En una realización, cada
multi-tramo 206 comprende dos tramos 202 y cada
hiper-tramo comprende 22
multi-tramos 206. Se pueden usar con el presente
invento otras estructuras de tramo, de multi-tramo
o de hiper-tramo. Por ejemplo, en otra realización
del presente invento, cada multi-tramo 206
comprende 16 tramos 202, y cada hiper-tramo
comprende 32 muiti-tramos 206.
La Figura 2A muestra un ejemplo de un
sub-tramo 300 de enlace descendente que puede usar
la BS 104 para transmitir información a la pluralidad de equipos
CPE 110. La Figura 2A muestra un ejemplo de tramo de enlace
descendente de TDD. En un sistema de TDD, cada tramo de tiempo se
divide en un sub-tramo de enlace descendente y un
sub-tramo de enlace ascendente. Dicho de un modo
más específico, durante cada tramo de tiempo de un milisegundo (u
otro período predeterminado), el sub-tramo de
enlace descendente se transmite primero desde la BS 104 a todos los
equipos CEP 110 contenidos en el sector, después de lo cual el
sub-tramo de enlace ascendente es recibido por la
BS 104 desde CPE particulares 110. El sub-tramo de
enlace descendente 300 es dinámico, de tal manera que podría ser
diferente en tramos de tiempo secuenciales dependiendo, entre otros
factores, de una división ascendente/descendente determinada por el
MAC 420. En un sistema de FDD, el tramo de tiempos no está dividido
en datos de enlace ascendente y datos de enlace descendente, En su
lugar, un sub-tramo de enlace descendente de FDD es
un tramo entero de datos de enlace descendente (por ejemplo, de un
milisegundo) sobre un primer canal, y un sub-tramo
de enlace ascendente es un tramo entero de datos de enlace
ascendente sobre un segundo canal. En un sistema típico de FDD, el
sub-tramo de enlace descendente y el sub.-tramo de
enlace ascendente se podrían transmitir simultáneamente durante el
mismo período de tiempo predeterminado. De ese modo, en un sistema
de FDD tanto la BS 104 como los equipos CPE 110 podrían recibir y
transmitir al mismo tiempo, usando canales diferentes. En otra
realización, el sub-tramp de enlace descendente y el
sub.-tramo de enlace ascendente podrían no transmitirse al mismo
tiempo, pero todavía usarán canales diferentes.
El sub.tramo 300 de enlace descendente comprende
un encabezamiento 302 de control de tramo, una pluralidad de PS 304
de datos de enlace descendente agrupadas por cualquier combinación
de tipo de modulación, tipo de FEC, índice de CPE, e identificación
de conexión (por ejemplo, datos de PS 304 modulados usando un
esquema de modulación de QAM-4, datos modulados de
PS 304' usando QAM-16, etc.) y posiblemente
separados por espacios intermedios de transición de modulación (en
adelante MTG) en relación de asociación 306 utilizados para separar
datos modulados diferentemente, y un espacio intermedio de
transición 308 de transmisión/recepción. En cualquier
sub-tramo de enlace descendente seleccionado,
podrían estar ausentes uno cualquiera o más de los bloques de datos
diferentemente modulados. En una realización, los MTG tienen una
duración de 0 PS. El encabezamiento 302 de control de tramo
contiene un preámbulo 310 que usa el estrato físico de protocolo (en
adelante PHY) para fines de sincronización e igualación. El
encabezamiento 302 de control de tramo 302 incluye también
secciones de control para el PHY (312) y el MAC (314), Un
sub-tramo de enlace descendente de FDD podría ser
sustancialmente idéntico a la estructura de la Figura 2A, pero sin
un espacio intermedio de transición 308 de
transmisión/recepción.
Las PS 304 de datos de enlace descendente se
usan para transmitir datos y mensajes de control a los equipos CPE
110. Estos datos preferiblemente se codifican (por ejemplo usando un
esquema de codificación de Reed-Solomon) y se
transmiten en la modulación operativa actual utilizada por el CPE
seleccionado. En una realización, los datos se transmiten en una
secuencia de modulación predefinida, tal como la
QAM-4, seguida por la QAM-16,
seguida por la QAM-14. Los espacios intermedios 306
de transición de modulación, si los hay, se usan para separar los
esquemas de modulación utilizados para transmitir datos. La parte
312 de control de PHY del encabezamiento 302 de control de tramo
contiene preferiblemente un mensaje de emisión que indica la
identificación de la PS 304 en la que cambia el esquema de
modulación. Finalmente, como se muestra en la Figura 2A, el espacio
intermedio 308 de transición transmisión/recepción separa el
sub-tramo de enlace descendente del
sub-tramo de enlace ascendente.
La Figura 2B muestra un ejemplo de un
sub-tramo 320 de enlace ascendente que está
destinado a usarlo con el presente sistema de comunicaciones. Los
equipos CPE 110 (Figura 1) usan el sub-tramo 320 de
enlace ascendente para transmitir información (que incluye
solicitudes de ancho de banda) a sus correspondientes BS 104. Como
se muestra en la Figura 2B, hay tres clases principales de mensajes
de control de MAC que son transmitidos por los CPE 110 durante el
tramo de enlace ascendente: (1) los que se transmiten en ranuras de
contención reservadas para registro de CPE (ranuras de contención
de registro 322); (2) los que se transmiten en ranuras de
contención reservada para respuestas a preguntas de difusión y
multidifusión para asignación de ancho de banda (ranuras de
contención para solicitud de ancho de banda 324), y los que se
transmiten en un ancho de banda asignado específicamente a CPE
individuales (ranuras de datos programadas 326).
El ancho de banda asignado para ranuras de
contención (es decir, las ranuras de contención 322 y 324) se agrupa
conjuntamente y se transmite usando un esquema de modulación
predeterminado. Por ejemplo, en la realización mostrada en la
Figura 2B, las ranuras de contención 322 y 324 se transmiten usando
una modulación de QAM-4. El ancho de banda restante
se agrupa por CPE. Durante un sub-tramo de enlace
ascendente, cada CPE 110 respectivo transmite con un tipo de
modulación y de FEC fijos durante sus respectivos tiempos de enlace
ascendente, El sub-tramo 320 de enlace ascendente
incluye una pluralidad de espacios intermedios de transición de CPE
(en adelante CTG) 328 que sirven una función similar a los espacios
intermedios de transición de modulación (en adelante MTG) 306
descritos anteriormente con referencia a la Figura 2A. Es decir, los
CTG 328 separan la transmisión de los diversos CPE 110 durante el
sub-tramo 320 de enlace ascendente. En una
realización, los CTG 328 tienen una duración de dos ranuras
físicas. Un CPE transmisor preferiblemente transmite un preámbulo
de 1 PS durante la segunda PS del CTG 328, permitiendo de ese modo
que la estación de base sincronice al nuevo CPE 110. Múltiples CPE
110 podrían transmitir en el período de contención de registro
simultáneamente, lo que da lugar a colisiones. Cuando se produce
una colisión, la estación de base podría no responder. Los
sub-tramos de enlace descendente y de enlace
ascendente proveen un mecanismo para transporte de datos
estratificados en un sistema de comunicaciones inalámbricas.
Cada CPE 110 solicita ancho de banda de enlace
ascendente de su respectiva BS 104 o bien enviando una solicitud en
una ranura de contención de solicitud de ancho de banda 324,
superponiendo una solicitud en lugar de datos de prioridad
inferior, o colocando un bit de "poll-me" en el
encabezamiento de datos de enlace ascendente. Un CPE 110 al que no
se le asignó parte alguna del sub-tramo de enlace
ascendente actual podría, o bien solicitar ancho de banda mediante
el envío de una solicitud durante el tramo de tiempo de las ranuras
324 de contención de solicitud de ancho de banda, o,
alternativamente, si el CPE 110 tiene una prioridad más alta que
otro CPE 110 al que se le asignó ancho de banda de enlace
ascendente, el CPE 110 de prioridad más alta podría "robar"
ancho de banda suficiente del CPE 110 de prioridad más baja para
enviar una solicitud de ancho de banda. Si a un CPE 110 específico
se le ha asignado una parte del sub-tramo de enlace
ascendente actual, pero tiene datos adicionales que no ajustan en
el tiempo asignado, el CPE 110 podría configurar un bit de
"poll-me" (en su encabezamiento de enlace
ascendente) que diga a la BS 104 que el CPE específico 110 necesita
que se le pida más ancho de banda. El proceso de solicitud de
enlace ascendente del CPE se describe adicionalmente más adelante
en la Figura 11.
La Figura 3 es un diagrama de bloques de nivel
superior de una tarjeta de interfaz de módem (en adelante MIC),
dentro de una BS 104. En general, los circuitos de la Figura 3 se
encuentran en la BS 104 y controlan una antena. Como se ha
mencionado anteriormente, cada celda a la que da servicio una BS 104
particular está dividida en una pluralidad de sectores. En una
realización, una celda se divide en cuatro sectores (que forman un
ángulo de 90º entre sí), siendo servido cada uno de los sectores
por una antena diferente. La Figura 3 ilustra los circuitos dentro
de la estación de base, es decir, la MIC 128, que se usan para
establecer una interfaz entre la unidad de exteriores 108 con el
retorno 116. En una realización, cada una de las cuatro MIC 128
dentro de la misma BS 104 tiene una interfaz directamente con el
retorno 116. En otra realización, el retorno 116 se divide antes
del acoplamiento a cualquiera de las MIC 128 en la misma BS 104.
En una realización del sistema 100 de
comunicaciones inalámbricas, cada MIC 128 podría incluir una
interfaz 150 de entrada/salida, un módulo de control (en adelante
CM) 132, un módem 135, un bus 134 que acopla el CM 132 con el módem
135, un módem 138 de modulación por desplazamiento de frecuencia (en
adelante FSK), y un procesador 121 de bus de avería. En una
realización, estos componentes se han incorporado en una sola
tarjeta que permite que la MIC 128 se monte en bastidor en una caja
de unidad de interiores (en adelante IDU), que es una caja de
tamaño estándar utilizada en la técnica. Esta disposición permite
además que la MIC 128 no sea permutable, lo cual facilita la
asistencia técnica y permite el crecimiento. Un experto en la
técnica reconocerá que estos componentes se podrían disponer
alternativamente entre múltiples regletas en múltiples
ubicaciones.
Como se ha ilustrado en la Figura 3, el CM 132
está ligado a la interfaz 150 de entrada/salida que se añade al
retorno 116 y a la tarjeta 113 de interfaz de controlador. El CM 132
recibe datos de paquete de la interfaz 150 de entrada/salida y los
transmite al módem 135 para su modulación antes de enviarse a la
unidad de exteriores (en adelante ODU) 108 a través del cable de
banda ancha 129, tal como el provisto por un cable
RG-6. El CM 132 transmite datos a través del bus
134 al módem 135. El módem 135 podría incluir una agrupación de
compuerta programable en campo (en adelante FPGA) o un circuito
integrado específico de aplicación (en adelante ASIC) 136 que
guarda en memoria instrucciones para controlar otros
sub-componentes de la MIC 128. Por ejemplo, la FGPA
o el ASIC podrían comunicar con el módem 138 de modulación por
desplazamiento de frecuencia (en adelante FSK) con el fin de enviar
mensajes de control modulados por FSK desde la MIC 128, a través del
cable 129, a la ODU 108. Similarmente, la ODU 108 podría responder
con mensajes de respuesta. Un procesador 121 de bus de avería está
acoplado al CM 132 y es operable para informar averías atribuibles a
la MIC 128 a un controlador de sistema o monitor 113 de avería de
sistema para su análisis posterior.
La Figura 4 es un diagrama de bloques del módulo
de control (CM) 132 de la MIC 128. El CM 132 comprende, en general,
un procesador de control 414 que puede funcionar para ejecutar el
software del MAC 410, un módulo de calidad de servicio ("QoS")
412 que puede funcionar para recibir y priorizar los datos de CPE
110 de la interfaz 150 de entrada/salida, y un coprocesador de MAC
(MCP) 402 que puede funcionar para guardar en memoria y clasificar
un tramo de datos para la salida al módem 135. El funcionamiento de
cada uno de estos componentes se describe con más detalle más
adelante.
En una realización, los datos 133 llegan al
módulo de QoS 412 de la interfaz 150 de entrada/salida. Como se ha
indicado anteriormente, cada CPE 110 está acoplado a una pluralidad
de conexiones de usuario final (en adelante simplemente
"conexiones"), cada una de cuyas conexiones utiliza
potencialmente un servicio de banda ancha diferente. En estas
condiciones, cada conexión tiene una prioridad asignada, entre otros
parámetros de QoS, que usa el módulo de QoS 412 para determinar qué
paquetes de datos se enviarán primero. El módulo de QoS 412
prioriza los datos 133 de acuerdo con los respectivos parámetros de
QoS de la conexión para la que está destinado el paquete de datos.
El módulo de QoS 412 podría usar estos parámetros en conjunción con
muchas técnicas que son bien conocidas, tales como la espera
equitativa ponderada y la espera
\cdot"round-robin" (véase Figura 6), con el
fin de determinar la prioridad de los datos. El MCP 402 recibe
mensajes de control de PHY/MAC y de protocolo de MAC del MAC 410,
extrae los paquetes de datos del módulo de QoS 412, recupera los
reglajes del CPE 110 (tales como modulación y FEC) de la tabla de
consulta (en adelante LUT) 406, guarda en memoria los paquetes de
datos en la memoria de almacenamiento provisional 408 hasta que ha
terminado el tramo de tiempo respectivo (es decir, ha transcurrido
el intervalo de retardo del período predeterminado), y clasifica
los paquetes de datos de acuerdo con el tipo de modulación, tipo de
FEC, índice de CPE, o identificación de conexión de la respectiva
conexión. Cuando ha pasado el período predeterminado, los datos
guardados en la memoria de almacenamiento provisional se
transfieren al módem 135.
En una realización, un MCP 102 de hardware
incluye un coprocesador 404 que tiene una interfaz con el módulo de
QoS 412 de hardware y un MAC 410 implementado con software ejecutado
por un procesador de control 414. Los sistemas de la técnica
anterior típicamente realizan las funciones del MAC 410 y del MCP
402 usando software implementado por el procesador de control
414.
En otra realización, la funcionalidad del módulo
de QoS se realiza mediante el MCP, eliminando así la necesidad de
una IC de módulo de QoS separada y posiblemente reduciendo la
cantidad de espacio físico requerida para implementar dicho
sistema. Esta realización alternativa podría implementar toda la
funcionalidad del módulo QoS descrita con respecto a la Figura 6 en
el MCP 402.
La Figura 5 es un diagrama de bloques de los
módulos funcionales de nivel superior del MAC 410 y MAC 402. El
término "módulo", tal como se usa en la presente memoria,
significa, pero sin carácter limitativo, un componente de software
o de hardware, tal como una FPGA o un ASIC, que realiza ciertas
tareas. Un módulo se podría configurar de forma ventajosa para
residir en el medio de almacenamiento direccionable y configurado
para ejecutarse en uno o más procesadores. Así, un módulo podría
incluir, a título de ejemplo, componentes, tales como componentes
de software, componentes de software orientados a objeto,
componentes de clase y componentes de tarea, procesos, funciones,
atributos, procedimientos, subrutinas, tablas, agrupaciones, y
variables. La funcionalidad provista en los componentes y módulos
se podría combinar en menos componentes y módulos o separarse más en
componentes y módulos adicionales Adicionalmente, los componentes y
módulos se podrían implementar ventajosamente para ejecutarse en
uno o más ordenadores.
Con referencia a la Figura 5, el módulo 506 de
coordinación de MAC comunica con otros MAC 410 en la misma BS 104.
En general, el módulo 506 de coordinación de MAC intenta coordinar
las fases de transmisión y recepción de todos los MAC 410 de la
misma BS 104, de tal manera que se minimizan las interferencias de
RF. En una realización simplificada, cada BS 104 da servicio a una
celda constituida por cuatro sectores iguales. A cada uno de los
cuatro sectores le da servicio un MAC y una antena separados. Como
las antenas pueden estar ubicadas cerca unas de otras, existe una
posibilidad de que se produzca una interferencia de señal. Por
ejemplo, si dos antenas están dando servicio a sectores separados
180º (es decir, las antenas están instaladas espalda contra
espalda), la interferencia podría ser más probable si una antena
está transmitiendo datos (enlace descendente) mientras la otra está
recibiendo datos (enlace ascendente). De acuerdo con el presente
invento, los MAC 410 de una sola BS 104 podrían coordinar entre sí
y, por tanto, disminuir la interferencia de señal.
En un sistema de ATDD o de TDD, el módulo 506 de
coordinación de MAC provee información al módulo 502 de división
ascendente/descendente que se usará en la determinación de la
división ascendente/descendente. En una realización, cada MAC 410
de una sola BS 104 usa la misma división ascendente/descendente. En
otra realización, solamente los MAC 410 que controlan antenas que
sirven a sectores opuestos (es decir, antenas que están separadas
180º) usan la misma división ascendente/descendente. En todavía
otra realización, cada MAC 410 de la BS 104 determina una división
ascendente/descendente independiente de los otros MAC 410 de la
misma BS 104. Se podrían usar otros métodos de coordinar una
división ascendente/descendente entre múltiples MAC 410 mediante el
módulo 506 de coordinación de MAC.
En un sistema de FDD, el módulo 506 de
coordinación de MAC permite que los MAC 410 de una estación de base
específica coordinen sus programas de transmisión y recepción. Por
ejemplo, en una realización, las antenas adyacentes transmiten y
reciben durante períodos de tiempo alternados. En otra realización,
las antenas que sirven a sectores opuestos (es decir, antenas que
están espaciadas 180º) podrían transmitir y recibir durante
períodos de tiempo alternados. En todavía otra realización, el
módulo 506 de coordinación de MAC podría permitir que solamente una
antena de una determinada estación de base transmita o reciba en
cualquier punto de tiempo.
En un sistema de TDD, el módulo 504 de mensaje
de utilización de enlace descendente (en adelante DUM) recibe un
DUM del MCP 402 que indica la cantidad de datos enviados en el
último tramo de transferencia y que proporciona un indicador al MAC
en el sentido de lo bien que ha estimado el MAC 410 la división
ascendente/descendente anterior. El MAC 410 no sabe cuántos datos
están esperando realmente ser tratados en enlace ascendente o
descendente, sino que solamente estima basándose en los factores
indicados en la presente memoria. Dentro del MCP 402, si un tramo
de datos no está lleno cuando ha pasado un milisegundo (u otro
período predeterminado), los datos deben enviarse todavía al módem
135. En estas condiciones, un sub-tramo de enlace
descendente podría estar completamente lleno, parcialmente lleno, o
vacío cuando se envíe al módem 135.Después de que cada tramo de
datos se ha enviado al módem135, el MCP 402 envía un DUM al módulo
504 de DUM (en el MAC 410). El módulo 504 de DUM podría entonces
utilizar el DUM con el fin de negociar para una división
ascendente/descendente diferente en el tramo de datos
subsiguiente.
En un sistema de TDD, el módulo 502 de división
ascendente/descendente determina la cantidad de datos de enlace
descendente que se permitirán en el tramo de datos actual. Por
ejemplo, en una realización, cada tramo de datos tiene un tramo de
tiempo de un milisegundo. Dependiendo de varios factores, que se
indican más adelante, el módulo 502 de división
ascendente/descendente podría asignar 500 microsegundos a enlace
ascendente y 500 microsegundos a enlace ascendente, es decir, una
división uniforme entre enlace descendente y enlace ascendente. En
un tramo de tiempo subsiguiente, el módulo 502 de división
ascendente/descendente podría necesitar asignar 700 microsegundos a
enlace descendente y solamente 300 microsegundos a enlace
ascendente.
El módulo 502 de división ascendente/descendente
tiene varias entradas que se utilizan en la determinación de la
división entre ascendente y descendente. Dos de dichas entradas se
reciben del módulo 504 de mensaje de utilización de enlace
descendente (DUM) y del módulo 506 de coordinación de MAC
anteriormente indicado.
Además de las entradas anteriores, otros
reglajes de CPE, tales como requisitos de modulación y de calidad
de servicio, se podrían guardar en memoria y hacerse referencia a
ellos por el módulo 502 de división ascendente/descendente en la
determinación de la división ascendente/descendente. Por ejemplo, si
el MAC 410 recibe un volumen inesperadamente alto de solicitudes de
ancho de banda de enlace ascendente de los CPE 110, el módulo 502 de
división ascendente/descendente podría asignar más tiempo para el
sub-tramo de enlace ascendente.
El módulo de división ascendente/descendente
solamente se encuentra en un sistema de TDD. Un sistema de FDD usa
el mismo período predeterminado, para ambos tramos de datos de
enlace descendente y de enlace ascendente. Aunque los tramos de
datos de enlace descendente y de enlace ascendente no se envían
necesariamente durante el mismo período predeterminado, los tramos
de datos tienen siempre la misma longitud.
El módulo 508 de conexión de datos establece
conexiones de acuerdo con las instrucciones del software de control
de llamada. Cada conexión de datos se establece mediante la BS 104
hacia el CPE 110. Como se ha indicado anteriormente, cada conexión
podría tener diferentes reglajes de QoS. El software de control de
llamada activa las conexiones usando los reglajes particulares de
QoS para esa conexión particular.
El módulo 510 de actualización de CPE actualiza
una copia maestra de los reglajes de CPE del MAC 410 y una copia de
los reglajes de la LUT 406. Los reglajes de CPE se guardan
inicialmente en memoria cuando un nuevo CPE 110 se registra con el
MAC 410. Los reglajes de CPE se actualizan subsiguientemente, tanto
en el MAC 420 como en la LUT 406, cuando un CPE 110 específico
solicita un cambio o el módulo 510 de actualización de CPE inicia
un cambio. Los reglajes de CPE incluyen, entre otros, tipo de
modulación, tipo de FEC, señalización de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de
cifrado, clave de cifrado, y número de clave particular para cada
CPE 110. El MCP 402 accede a los reglajes de CPE guardados en la
LUT 406 (y actualizados por el módulo 510 de actualización de CPE)
con el fin de generar información física de estrato que se
transmitirá al módem 135.
Los reglajes de CPE aseguran que cada CPE 110
reciba sus respectivos datos con seguridad (es decir, solamente el
CPE 110 previsto recibe los datos) usando la modulación más
eficiente. En una realización, cada CPE 110 usa una clave de
cifrado exclusiva. el control de llamada de la BS 104 determina si
el cifrado debe estar conectado o desconectado, y, cuando el
cifrado está conectado, el control de llamada selecciona una clave
de cifrado. La clave de cifrado es un código de 8 bytes, que se usa
para cifrar y descifrar información enviada a y desde la BS 104 y
los CPE 110. La clave de cifrado se cambia periódicamente tanto en
la BS 104 como en los CPE 110 específicos, de acuerdo con las
instrucciones emitidas por el control de llamada de la BS 104. En
una realización, un sistema de comunicaciones usa dos claves de
cifrado diferentes que se indizan mediante números de clave de
cifrado (por ejemplo, clave de cifrado número uno y clave de cifrado
número dos). En otras realizaciones, se puede usar cualquier número
de claves de cifrado diferentes e indizarse mediante los
correspondientes números de clave de cifrado. Cuando se realiza un
cambio de clave de cifrado, se incrementa el número de clave de
cifrado y se usa la clave de cifrado correspondiente al nuevo (es
decir, incrementado) número de clave. De este modo, cuando el
control de llamada indica un cambio de clave de cifrado, la BS 104
y el CPE 110 particular podrían cambiar simultáneamente a la misma
clave de cifrado.
Cada CPE podría usar diversas modulaciones,
tales como la QAM-4, la QAM-16, y la
QAM-64, y diversos esquemas de FEC, tales como
codificación de Reed-Solomon, codificación
convolucional, y codificación turbo. Los tres tipos de modulación
se podrían transmitir en un único tramo de datos por y a CPE
diferentes. En un tramo determinado, un solo CPE 110 podría
transmitir en más de un grupo de modulación. Por ejemplo, un CPE 110
específico podría enviar datos durante un período de modulación con
QAM-4 y enviar datos durante un período de
modulación subsiguiente con QAM-64 dentro del mismo
tramo de tiempo. El MCP 402 usa los reglajes de CPE guardados en la
LUT 406 para anexionar los datos actuales de CPE con información de
modulación y de FEC para el módem, asegurando así que cada CPE es
capaz de detectar y recibir datos destinados para el CPE
específico.
El módulo 512 de registro de CPE controla el
registro de nuevos equipos CPE. La población de CPE 110 en un
sector es relativamente estática, de tal manera que los CPE 110 se
unirán al sistema infrecuentemente, y una vez unidos, usualmente se
quedan con el sistema indefinidamente. Se debe asignar ancho de
banda para el registro de nuevos CPE 110, pero debido a la
naturaleza relativamente estática de la población de los CPE 110,
las oportunidades de registro podrían ser infrecuentes, y no
necesitan ocurrir en cualquier tramo de tiempo, sino en algún
múltiplo de tramos. Como parte del proceso de registro, el CPE 110
debe lograr sincronización de enlace descendente con la BS 104. Una
vez que se ha logrado la sincronización de enlace descendente, el
CPE 110 debe ir a través de un proceso de clasificación para obtener
el avance correcto de temporización para transmisiones de enlace
ascendente. El proceso de clasificación podría afectar también a la
elección de modulaciones disponibles para un CPE 110 particular con
el fin de asegurar una cierta calidad de transmisión. Una vez que
un CPE 110 se ha registrado de forma satisfactoria, se guarda una
serie de reglajes de CPE tanto en el MAC 410 como en la LUT
406.
El módulo 507 de ancho de banda de enlace
ascendente recibe una solicitud de ancho de banda de los CPE 110 y
asigna el sub-tramo de enlace ascendente disponible
entre las solicitudes recibidas. La asignación de ancho de banda de
enlace ascendente es muy similar a la asignación de ancho de banda
de enlace descendente (que se describe más adelante con referencia
al módulo 602 de priorización). Las colas de datos, sin embargo,
residen distribuidas a través de los CPE. En lugar de comprobar
directamente el estado de las colas, el MAC 420 recibe solicitudes
para ancho de banda desde los CPE 110 individuales. Usando estas
solicitudes, el MAC 420 reconstruye una imagen lógica del estado de
las colas. Basándose en esta visión lógica del conjunto de colas,
el MAC 420 asigna ancho de banda de enlace ascendente de una manera
similar a la que asigna ancho de banda de enlace descendente. Sin
embargo, el ancho de banda asignado a un CPE 110 en particular, se
envía en la forma de una asignación de ancho de banda en un mapa de
enlaces ascendentes. El mapa de enlaces ascendentes asigna una
cierta cantidad de ancho de banda a un CPE 110 particular,
comenzando en un determinado punto del siguiente tramo de tiempo.
Entonces el CPE 110 particular asigna este ancho de banda a través
de sus conexiones. Debido a la naturaleza dinámica de la asignación
de ancho de banda, las asignaciones están cambiando constantemente,
de tal manera que un CPE 110 podría recibir modificaciones no
solicitadas al ancho de banda concedidas sobre una base de tramo
por tramo. Si a un CPE se le asigna menos ancho de banda para un
tramo que es necesario para transmitir todos los datos que esperan,
el CPE 110 particular debe usar sus algoritmos de QoS y de equidad
para dar servicio a sus colas. Además, el CPE 110 particular podría
"robar" ancho de banda de conexiones de menor QoS para acceder
sin permiso a una solicitud para más ancho de banda.
El módulo 514 de almacenamiento provisional en
memoria acumula datos de usuario del módulo de QoS 412 y de los
mensajes de protocolo de MAC en relación de asociación del MAC 410
para un solo tiempo. Esta información acumulada se guarda en una
memoria de almacenamiento provisional 408, tal como una RAM. Cuando
ha expirado un tramo de tiempo, el contenido de la memoria de
almacenamiento provisional 408 se transfiere al módem 135.
El módulo de clasificación 518 clasifica los
datos recibidos del módulo de QoS 412 de acuerdo con una cualquiera,
o con una combinación de, los siguientes: tipo de modulación, tipo
de FCE, índice de CPE o identificación de conexión. Por ejemplo, en
una realización, los paquetes de datos se podrían clasificar primero
de acuerdo con una identificación de conexión de usuario final,
luego de acuerdo con un índice de CPE, y finalmente de acuerdo con
el tipo de modulación. En una realización que clasifique de acuerdo
con tipo de modulación, la memoria de almacenamiento provisional se
podría dividir en tres partes separadas denominadas
QAM-4, QAM-16, y
QAM-64. Se contempla que en el futuro podrían usarse
otros tipos de modulación, y así, el módulo de clasificación 518
podría clasificar de acuerdo con estos diferentes tipos de
modulación. En otra realización que clasifique de acuerdo con el
tipo de FEC, la memoria de almacenamiento provisional 408 se podría
dividir en tres partes separadas denominadas código RS, código
convolucional y código turbo. En todavía otra realización, la
memoria de almacenamiento provisional se podría dividir en una
pluralidad de partes con el fin de clasificar de acuerdo con la
identificación de conexión en relación de asociación con cada
respectivo paquete de datos. La descripción detallada y las figuras
de la presente memoria describen un sistema que clasifica de acuerdo
con el tipo de modulación. Los expertos en la técnica podrían
adaptar el sistema descrito para clasificar de acuerdo con otros
criterios, tales como tipo de modulación, tipo de FCE, índice de CPE
o identificación de conexión, por ejemplo.
Cuando el MCP 402 recibe un paquete de datos,
los reglajes de CPE correspondientes a ese paquete de datos se
recuperan de la LUT 406. Como se ha indicado anteriormente, el tipo
de modulación es uno de los reglajes de CPE. El paquete de datos
recibido se guarda luego en la parte de la memoria de almacenamiento
provisional 408 que corresponda al tipo de modulación seleccionado
del CPE 110 particular. Este proceso se repite para cada paquete de
datos recibido por el MCP 402 y clasifica eficazmente el tramo de
datos de acuerdo con el tipo de modulación.
El MCP402 debe calcular, después que se haya
recibido cada paquete de datos, cuántas ranuras físicas (PS) se
usarán por parte del paquete de datos actual, y cuántas ranuras
físicas permanecerán en el sub-tramo actual de
enlace descendente. Más específicamente, antes de que un
sub-tramo de enlace descendente se llene con datos,
el MCP 402 determina inicialmente cuántas PS están disponibles en el
actual sub-tramo de enlace descendente. En un
sistema de ATDD, el número de PS podría variar en cada tramo de
tiempo, mientras que en un sistema de FDD, el número de PS podría
permanecer constante. El MCP 402 determina luego cuántas PS
requerirá cada paquete de datos. Esta determinación se hace cuando
se extrae un paquete específico de datos del módulo de QoS 412 y el
tipo de modulación se lee de la LUT 406. El número de PS requerido
por un paquete de datos específico podría ser diferente dependiendo
del tipo de modulación requerido para el paquete de datos
específico. Por ejemplo, un paquete de datos específico podría
requerir N ranuras PS si se transmite en QAM-4, N/2
PS si se transmite en QAM-16, y N/3 si se transmite
en QAM -64. Además, el tipo de FEC usado por los CPE 110 específicos
podría cambiar también el número de PS requeridas, y, por tanto
debe incluirse también en el cálculo. Una vez que el MCP 402 ha
determinado cuántas PS requiere el paquete de datos actual, en la
modulación actual de los CPE, esta cantidad se resta del número
total de PS disponibles en el sub-tramo de enlace
descendente, y se convierte en el nuevo número de PS disponibles en
el sub-tramo de enlace descendente. El proceso se
repite para cada paquete de datos recibido del módulo de QoS 412
hasta que el MCP 402 determina que el tramo de datos está listo
para ser enviado.
El módulo 516 de actualización de memoria de
almacenamiento provisional anexiona como apéndice los reglajes de
CPE a los respectivos datos de CPE guardados en la memoria de
almacenamiento provisional 408. Los reglajes de CPE se leen de la
LUT 406, y podrían incluir, entre otros, tipo de modulación,
CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de cifrado, número de clave, y número de
cifrado. El módulo 516 de actualización de memoria de almacenamiento
provisional usa los reglajes más actuales de CPE, tal como los ha
actualizado el módulo 510 de actualización de CPE. El módulo 516 de
actualización de memoria de almacenamiento provisional inserta
también datos de control de módem en el tramo de datos guardados en
la memoria de almacenamiento provisional 408. Por ejemplo, debe
indicarse la primera o la última celda de cada tipo de modulación y
el número de bloques de RS contenidos en cada tipo de modulación.
Esta información se usa para llenar el mapa de enlaces descendentes
en la parte 312 de control PHY del encabezamiento 300 de control de
tramo.
En una realización, los CPE 110 y el MCP 402
podrían realizar tres operaciones recíprocas en paquetes de datos
transmitidos, a saber, empaquetado/desempaquetado, supresión de
encabezamiento de carga de pago/reconstrucción de encabezamiento de
carga de pago y fragmentación/desfragmentación. Por ejemplo, si un
CPE 110 específico está empaquetando datos, el MCP 402
desempaquetará los datos.
El empaquetado de paquetes de datos de enlace
descendente podría ocurrir cuando se destinan múltiples paquetes de
datos para la misma conexión de usuario final. Cuando no se use el
empaquetado, el paquete de datos se prefija mediante un
encabezamiento de MAC. Cuando una pluralidad de paquetes de datos se
destina para la misma conexión de usuario final, podrían no
necesitarse los encabezamientos de MAC repetitivos, y se podría
desperdiciar ancho de banda. Por tanto, cuando una pluralidad de
paquetes de datos se destina para la misma conexión de usuario
final, el MCP 402 podría incluir en el primer encabezamiento de MAC
del paquete de datos, o en el propio paquete, información
suficiente para determinar el número de los siguientes paquetes de
datos destinados para la misma conexión de usuario final. Esto
elimina la necesidad para encabezamientos de MAC en los siguientes
paquetes de datos destinados para la misma conexión de usuario final
y podría proveer ancho de banda adicional para otros datos. Cuando
se empaquetan datos de enlace descendente, el CPE 110 receptor
desempaqueta los datos volviendo a crear los encabezamientos de MAC
para cada paquete d datos individual. Los CPE 110 podrían también
empaquetar datos, para ser empaquetados por el MCP 402.
Se podría realizar la supresión de
encabezamiento de carga de pago cuando un paquete de estrato más
alto tenga su propio encabezamiento, es decir, un encabezamiento
que no se ha creado o usado por el MCP o el CMPC, que no necesita
ser completamente descargado de modo descendente. La supresión de
encabezamiento de carga de pago extrae una parte del encabezamiento
de nivel más alto, que luego se podría reconstruir por el CPE 110
receptor. Cuando el MCP 402 realiza supresión de encabezamiento de
carga de pago, el CPE 110 realiza la reconstrucción del
encabezamiento de carga de pago, y viceversa.
Se podría realizar una fragmentación cuando un
paquete de estrato más alto no pueda caber en un
sub-tramo de enlace descendente. El paquete de
estrato más alto se podría fragmentar para su transmisión sobre una
serie de dos o más tramos de tiempo. Por ejemplo, un paquete de
datos específico recibido del módulo de QoS podría llenar N
sub-tramos completos de enlace descendente, En lugar
de asignar todo el ancho de banda de enlace descendente disponible
a ese paquete de datos específico para N tramos de tiempo, el MCP
402 podría asignar una fracción F (por ejemplo ½) del ancho de
banda de enlace descendente al paquete de datos específico, de tal
manera que el paquete de datos específico requiere ahora N * 1/F
tramos de tiempo para enlace descendente del paquete de datos, pero
otros paquetes de datos podrían usar la fracción restante (1 - F)
del ancho de banda durante ese mismo período. El CPE 110 remanente
desfragmentará las partes fragmentadas para formar el paquete
completo de datos de estrato más alto. De una manera similar, el CPE
110 podría fragmentar datos que desfragmentará el MCP 402.
El MCP 402 podría realizar también el
compartimiento parcial de paquetes de datos. Cuando el CPE 110
recibe celdas de ATM, el MCP 402 podría convertir las celdas de ATM
en paquetes de MAC de longitud variable. El MCP 402 podría recibir
celdas de ATM que encapsulen un protocolo de estrato más alto, tal
como un protocolo de Internet (IP). El MCP 402 podría concatenar la
carga de pago de las celdas de ATM y enviarla como un paquete de
MAC de longitud variable.
El módulo 520 de interfaz provee al MCP 402 de
una interfaz entre el módem 135, el MAC 410, y el módulo de QoS
412. Como se ha indicado anteriormente, el módem 135 recibe el
contenido de la memoria de almacenamiento provisional 408 cada un
milisegundo. El módulo 520 de interfaz permite que el MAC 410
establezca una interfaz con el MCP 402 mediante el envío de la
división actual ascendente/descendente, del mensaje de control de
PHY/MAC, y de mensajes de protocolo de MAC desde el MAC 410 al MCP
402 y el envío del DUM actual desde el MCP 402 al MAC 410. El
módulo de QoS 412 transmite los datos de usuario al MCP 402 a través
del módulo 520 de interfaz.
El módulo de encaminamiento 522 recibe datos de
enlace ascendente de los CPE 110 y encamina los datos a la
ubicación apropiada. El módulo de encaminamiento 522 determina si
los datos son datos de protocolo de MAC u otros datos de usuario a
despachar a la interfaz de entrada/salida 150. Esta determinación se
realiza usando la identificación de conexión, asignada por el
control de llamada de BS, que está incluido en cada encabezamiento
de paquete. Si los datos son datos de protocolo de MAC, se despachan
al MAC 410 para su tratamiento. Alternativamente, si los datos son
datos de usuario que eventualmente necesiten llegar al retorno 116,
los datos se despachan a la interfaz de entrada/salida 150.
La Figura 6 es un diagrama de bloques de los
módulos de nivel superior dentro del módulo de QoS 412.
El módulo de priorización 602 usa un algoritmo
específico de equidad para priorizar la orden de envío de datos de
acuerdo con los respectivos parámetros de QoS de cada conexión,
incluyendo un nivel de prioridad. Cuando cada paquete de datos sale
del módulo de QoS 412, se pre-anexiona con un índice
de CPE de 10 bits que identifica el CPE 110 particular que va a
recibir el paquete de datos particular. En una realización, existen
tres algoritmos de equidad básicos que se implementan, a saber,
cola de autorización continua, espera equitativa ponderada y cola
Round Robin. Sin embargo, se podrían usar más o menos algoritmos
dependiendo por ejemplo, de los tipos de servicios o de conexiones
disponibles, del número o tipos de conexiones, etc.
Las colas de autorización continua (en adelante
CG) podrían tener el algoritmo equitativo más sencillo. Todos los
datos contenidos en estas colas deben enviar cada tramo. Si hay
ancho de banda suficiente, el módulo de desecho 604 desecha datos
inteligentemente.
Las colas equitativas ponderadas requieren que
todas las conexiones en una calidad de servicio particular tengan
un peso específico asignado a ellas para determinar el porcentaje
del ancho de banda disponible que pueden elegir para recibir. El
peso específico se obtiene de uno de entre tres parámetros de tasa
de datos, dependiendo de los parámetros contractuales de la
conexión provista. Estos parámetros podrían incluir (1) datos
pendientes, (2) tasa garantizada, y (3) tasa promedio. En una
realización, el peso específico para una conexión particular es la
cantidad de datos pendientes para la conexión, expresada como un
porcentaje de los datos totales pendientes en la cola. Como la
cantidad de datos pendientes es dinámica, los pesos específicos
para estos tipos de colas deben recalcular cada tramo donde exista
ancho de banda insuficiente para enviar todos los datos en la cola
afectada. Cuando se usa cola equitativa ponderada, la granularidad
de la asignación de ancho de banda podría ser demasiado gruesa para
permitir una asignación perfecta ponderada basada en porcentaje a
través de las conexiones de la cola. Esto podría dar lugar a que
algunas colas no reciban ningún ancho de banda en un tramo
particular. Para asegurar que la ocurrencia de esta condición se
distribuye equitativamente a través de las conexiones de la cola, a
las conexiones que no recibieron ancho de banda se les da prioridad
la próxima vez que exista para la cola la condición de ancho de
banda insuficiente. Para las colas con pesos específicos basados en
tasas garantizadas o tasas promedio, algunas conexiones podrían no
tener suficientes datos pendientes para usar todo el ancho de banda
a que tienen derecho basándose en su peso específico calculado. En
estos casos, el ancho de banda no utilizado de la conexión (dentro
de los límites de granularidad de la asignación) se distribuye
equitativamente entre las conexiones con exceso de datos
pendientes.
El algoritmo equitativo de Roun Robin se usa
para conexiones de máximo esfuerzo donde todas las conexiones
tienen igual peso específico. Cuando existe un ancho de banda
insuficiente para transmitir todos los datos de la cola en un tramo
particular, a las conexiones se les asigna ancho de banda en una
modalidad Round Robin con cada conexión recibiendo un bloque de
ancho de banda hasta un máximo específico de cola. A las conexiones
que no recibieron ancho de banda se les da prioridad la próxima vez
que exista una condición de ancho de banda insuficiente.
El módulo de desecho 604 desecha
inteligentemente los datos de prioridad más baja si el módulo de QoS
412 ha recibido más datos de los que caben en la memoria de
almacenamiento provisional del módulo de QoS. En una realización,
la memoria de almacenamiento provisional del módulo de QoS es
suficientemente grande para contener datos suficientes para llenar
una pluralidad de tramos de datos.
El módulo de transmisión 606 despacha los
paquetes de datos de máxima prioridad al MCP 402, tras su solicitud
por el MCP 402. Estas solicitudes se hacen cuando quiera que se
necesiten datos para llenar la parte de enlace descendente del
tramo de datos actual.
La Figura 7 es un diagrama de flujo que muestra
el proceso de enlace descendente implementado por el MCP 402.
En la etapa 701, el módulo de QoS 412 recibe
datos de la interfaz 150 de entrada/salida.
En la etapa 702, en un sistema de TDD el MCP 402
recibe información de división ascendente/descendente del MAC 140.
La división ascendente/descendente se determina por el MAC 140 como
se ha descrito anteriormente con referencia al módulo 502 de
división ascendente/descendente.
Una vez que el MCP 402 sabe cuánto tiempo de
enlace descendente está disponible, el MCP 402 podría calcular el
número total de PS disponibles. Este número total de PS podría ser
importante en la determinación de cuántos datos se pueden enviar en
modulaciones y tipos de FEC que varíen.
En la etapa 704, el MCP 402 recibe del MAC 140
un mensaje de control de PHY/MAC y mensajes de protocolo de MAC. El
mensaje de control de PHY/MAC se emite a todos los CPE 110 del
sector y podría incluir información relacionada con el estrato
físico, avance máximo de tiempo de transmisión, puntos de transición
de modulación de enlace descendente, final de punto de enlace
descendente, final de punto de tramo, y numeración de
tramo/multitramo/hipertramo. En una realización alternativa, los
mensajes de control de PHY/MAC se podrían determinar por el MCP, que
`podría eliminar factores adicionales que rebajan el rendimiento
del software del MAC 140.
En una realización, el mensaje de control de
PHY/MAC se codifica con RS, se transmite usando modulación de
QAM-4, pero no se cifra. La modulación de
QAM-4 se podría usar para asegurar que todos los CPE
110 son capaces de deesmodular los mensajes de control. En otra
realización, la codificación, la descodificación, y el tipo de
modulación son específicos para cada MAC 140 de BS 104. Cuando el
MCP 402 recibe el mensaje de control de PHY/MAC, se introduce
inmediatamente en la memoria de almacenamiento provisional 408 para
su posterior transmisión al módem 135 (descrito más adelante). En
una realización, el mensaje de control de PHY/MAC se coloca al
principio de la sección de QAM-4 de la memoria de
almacenamiento provisional 408. Las partes del mensaje de control
de PHY/MAC guardadas en la memoria de almacenamiento provisional 408
se podrían actualizar posteriormente, en la etapa 722, de acuerdo
con el contenido actual de la memoria de almacenamiento provisional
408 inmediatamente antes de la transferencia al módem 135 en la
etapa 724.
Los mensajes de protocolo de MAC se envían a
solamente únicos CPE 110 de acuerdo con los reglajes del CPE
particular. Como un mensaje de protocolo de MAC está destinado a un
CPE 110 específico, se podría conservar el ancho de banda de tramo
de transferencia mediante la transmisión del mensaje de protocolo de
MAC usando los reglajes de modulación y/o de FEC del CPE 110
específico. Por ejemplo, un CPE 110 particular que use la
modulación de QAM-64 es también capaz de usar
modulación de QAM-16 y modulación de
QAM-4. En lugar de modular un mensaje de protocolo
destinado para este CPE particular usando la QAM-4,
sin embargo, se conserva el ancho de banda usando la modulación de
QAM-4 de ancho de banda más eficiente. A los
mensajes de protocolo de MAC se les da la máxima prioridad, lo que
significa que están siempre al principio del grupo de modulación
apropiado. Como se les da la máxima prioridad, cada MAC 140 de BS
podría establecer un límite sobre el número de mensajes de
protocolo permitidos por tramo de datos (por ejemplo, 10). Aunque
típicamente se necesitan muy pocos mensajes de protocolo de MAC, la
limitación del número por tramo de datos podría prevenir el llenado
de un tramo de datos entero, o de un grupo de modulación dentro de
un tramo de datos, con mensajes de protocolo, y excluyendo todos
los datos de usuario. Cuando el MCP 402 recibe los mensajes de
protocolo de MAC, éstos se guardan inmediatamente en la memoria de
almacenamiento provisional 408 de acuerdo con el tipo de modulación
del CPE 110 previsto.
Los mensajes de protocolo de MAC se podrían
dividir en seis categorías, a saber, registro, mantenimiento de
estrato físico, mantenimiento de conexión, seguridad, nivelación de
carga, y general. La subcategoría de registro podría incluir
mensajes de registro y de clasificación enviados desde el CPE 110 al
MAC 410 y resultados de registro, resultados de clasificación,
re-registro, y mensajes de colisión de registro
enviados desde el MAC 410 al CPE 110. La subcategoría de
mantenimiento de estrato físico podría incluir, mensajes de
modulación de cambio, mensajes de FEC de cambio, mensajes de cambio
de avance de transmisión, y mensajes de ajuste de potencia desde el
MAC 410 al CPE 110 y acuse de recibo de cambio de modulación,
mensajes de acuse de recibo de cambio de FEC. mensajes de acuse de
recibo de cambio de avance de transmisión, mensajes de acuse de
recibo de ajuste de potencia, y mensajes de solicitud de cambio de
modulación de enlace descendente desde el CPE 110 al MAC 410. La
subcategoría de mantenimiento de conexión podría incluir mensajes de
solicitud de ancho de banda y de acuse de recibo de asignación
múltiple desde el CPE 110 a MAC 410 y un mensaje de asignación
múltiple desde el MAC 410 al CPE 110. La subcategoría de seguridad
podría incluir un mensaje de secuencia de clave desde el MAC 410 al
CPE 110 y un acuse de recibo de secuencia de clave desde el CPE 110
al MAC 410. La subcategoría de nivelación de carga podría incluir
un mensaje de cambio de canal desde el CPE 110 al MAC 410 y un
acuse de recibo de cambio de canal desde el MAC 410 al CPE 110. La
subcategoría general podría incluir un mensaje general que se
podría enviar en cualquiera de las dos direcciones, es decir, al MAC
410 desde el CPE 110 o desde el MAC 410 al CPE 110.
En la etapa 708, el MCP 402 recibe un paquete de
datos del módulo de QoS 412, incluyendo un índice de CPE que se
pre-anexiona al paquete de datos. El módulo de QoS
412 retiene datos de enlace descendente en cola para que el MCP 402
extraiga paquetes de datos de la misma. La etapa 708 comienza el
bucle de tramo de datos (etapas 708 a 720) que llena
automáticamente cada tramo de datos. El coprocesador 402 controla
las operaciones del MCP 132 a través de las etapas
708-720. Si no existen datos formados en cola por el
módulo de QoS 412, el MCP 402 esperará para que existan datos
disponibles hasta que se complete el tramo de tiempo actual de un
milisegundo. En ese momento, el MCP 402 transmitiría cualesquiera
datos que actualmente se encuentren en la memoria de almacenamiento
provisional 408 al módem 135 (este proceso se describe más
adelante).
En la etapa 710, en una primera realización, el
MCP 402 usa el índice de CPE del paquete de datos recibido para
acceder a los reglajes de CPE apropiados en la LUT 406. En una
segunda realización, el MCP 402 realiza la funcionalidad del módulo
de QoS, de tal manera que los paquetes de datos son recibidos por el
MCP 402 directamente desde la interfaz 150 de entrada/salida y el
MCP 402 usa la identificación de conexión para determinar los
reglajes apropiados de CPE para extraerlos de la LUT 406.
Como se ha indicado anteriormente, la LUT 406 se
actualiza mediante el MAC 410 y podría contener la información
específica de CPE 110, tal como tipo de modulación, tipo de FEC,
señalización de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de cifrado, número de clave, y
clave de cifrado. El MCP 402 podría calcular ahora el número exacto
de PS requeridas para el paquete de datos actual en la modulación
especificada (la modulación de la LUT 406 correspondiente con el
CPE 110 de destino).
En la etapa 712, el MCP 4032 disminuye el ancho
de banda de enlace descendente actualmente disponible por el ancho
de banda del paquete de datos actual. Más específicamente, este
cálculo se realiza sustrayendo el número de PS requeridas por el
paquete de datos actual de la modulación del CPE 110 especificado,
del número de PS disponible en el sub-tramo de
enlace descendente. Este cálculo se debe realizar usando las PS en
lugar de tamaño bruto (por ejemplo, número de bytes) porque el
número de PS requerido por cada CPE 110 específico depende del tipo
de modulación de ese CPE 110 específico. Por ejemplo, un paquete de
datos específico podría requerir N PS (ranuras físicas) si se
transmitiese en QAM-4, N/2 PS si se transmitiese en
QAM-16, y N/3 si se transmitiese en
QAM-64. Además, el tipo de FEC utilizado por los CPE
110 específicos podría cambiar también el número de PS requeridas,
y, de ese modo, se debe incluir también en el cálculo. El número
resultante de PS restantes se usará en la etapa 720 por el MCP 402
para determinar si está lleno el tramo de datos actual.
Entre las etapas 710 y 714, el MCP realiza
cualquier combinación de empaquetado, supresión de encabezamiento
de carga de pago, y fragmentación. Como se ha indicado
anteriormente, el empaquetado, la supresión de encabezamiento de
carga de pago y la fragmentación se podrían usar para aumentar el
rendimiento del sistema de comunicaciones.
En la etapa 714, el paquete de datos recibido se
guarda y clasifica en la memoria de almacenamiento provisional. Los
paquetes de datos se podrían clasificar de acuerdo con cualquier
combinación de lo siguiente: tipo de modulación, tipo de FEC, índie
de FEC, e identificación de conexión de usuario final. Por ejemplo,
en una realización, los paquetes de datos se podrían clasificar
primero de acuerdo con la identificación de conexión de usuario
final, luego de acuerdo con el índice de FEC, y finalmente de
acuerdo con el tipo de modulación. En otra realización, los
paquetes de datos podrían solamente clasificarse de acuerdo con el
tipo de FEC. En todavía otra realización, los paquetes de datos se
podrían clasificar primero de acuerdo con el índice de FEC y luego
de acuerdo con el tipo de FEC. Se contempla que podría usarse
cualquier combinación de los criterios de clasificación reseñados
(tipo de modulación, tipo de FEC, índice de FEC, e identificación de
conexión de usuario final).
En el ejemplo dela Figura 7, los paquetes de
datos se clasificarán de acuerdo al tipo de modulación. En esta
realización, la clasificación se puede llevar a cabo por el MCP 402
enviando el paquete de datos recibido a una de entre tres partes de
una memoria de almacenamiento provisional 408 dividida en partes
QAM-4, QAM-16, y
QAM-64. Usando los reglajes de CPE recibidos en la
etapa 710, el MCP 402 guarda el paquete de datos actual en la parte
de la memoria de almacenamiento provisional 408 que corresponda con
el tipo de modulación seleccionado por el CPE 110 actual.
En la etapa 716, los reglajes de CPE y la
información de control de módem se adjuntan como apéndice a los
paquetes de datos en la memoria de almacenamiento provisional 408.
Los reglajes de CPE que se leen de la LUT 406 correspondientes al
CPE 110 actual se guardan en la memoria de almacenamiento
provisional próximos al paquete de datos recibido que se guardó en
la memoria de almacenamiento provisional 408 en la etapa 714. De
acuerdo con ello, los reglajes de CPE se podrían guardar en
cualquiera de las tres partes de la memoria de almacenamiento
provisional 408 dependiendo del tipo de modulación del CPE 110
actual. La información de control de módem se adjunta también como
apéndice al paquete de datos recibido guardado en la memoria de
almacenamiento provisional 408.
En la etapa 718, el MCP 402 determina si ha
transcurrido un tiempo de salida de período predeterminado (un
milisegundo, por ejemplo). El sistema de comunicaciones 100 usa un
tramo de tiempo estático con el fin de mantener sincronizados todos
los MAC 410 de BS y CPE 110 contenidos en la celda. En el caso de
que la memoria de almacenamiento provisional 408 no esté
completamente llena cuando ha transcurrido un período de 1
milisegundo, los datos que ya están en la memoria de almacenamiento
provisional deben enviarse con el fin de preservar la capacidad de
sincronización del sistema. En una realización, si la memoria de
almacenamiento provisional 408 no está llena cuando ha transcurrido
un tiempo de salida, el módem 135 acolcha los bloque de datos vacíos
con celdas o bytes de relleno con el fin de preservar la
temporización entre grupos de modulación. En otra realización, el
MCP 402 acolcha los bloques de datos vacíos en la memoria de
almacenamiento provisional 408 antes de enviar el tramo de datos al
módem (etapa 724).
De acuerdo con la etapa 718, el MCP 402
determina si ha transcurrido el tiempo de salida de 1 milisegundo.
Si no ha transcurrido el tiempo de salida, el flujo del método
continúa a la etapa 720, en la que el MCP 402 determina si está
llena la memoria de almacenamiento provisional 408.
En la etapa 720, el MCP 402 usa el cálculo de la
etapa 712 para determinar si está llena la memoria de almacenamiento
provisional 408 (es decir, que contiene datos suficientes para
llenar el sub-tramo de enlace descendente). Esta
determinación se hace usando el número de PS remanentes a llenar
(como se ha determinado en la etapa 712). Si el MCP 402 determina
que la memoria de almacenamiento provisional 408 está llena, el
flujo del método retorna a la etapa 718, donde el MCP 402 esperará
hasta que transcurra el tiempo de salida de un milisegundo. En el
caso de que la memoria de almacenamiento provisional se llene antes
de que transcurra el tiempo de salida de un milisegundo, el MCP 402
repetirá los bloques de decisión de las etapas 720 y 718 hasta que
transcurra el tiempo de salida de un milisegundo. Alternativamente,
si la memoria de almacenamiento provisional 408 no está llena, el
flujo del método retorna a la etapa 708, en la que el MCP 402 recibe
otro paquete de datos del QoS 412. De ese modo, el MCP 402 continúa
el bucle entre las etapas 708 y 720 hasta que o bien la memoria de
almacenamiento provisional 408 esté llena o bien transcurra el
tiempo de salida de un milisegundo.
De acuerdo con la etapa 718, si ha transcurrido
el tiempo de salida de un milisegundo, el flujo del método continúa
a la etapa 722, en la que el MCP 402 actualiza la parte de mapa de
enlaces descendentes del mensaje de control de PHY/MAC en la
memoria de almacenamiento provisional 408 antes de transmitir los
datos.
En la etapa 722, el MCP 402 actualiza las
interrupciones de modulación o las transiciones de FEC en el mensaje
de control de PHY/MAC. En un sistema de TDD, la división
ascendente/descendente recibida por el MCP 402 en la etapa 702 era
una estimación de la división ascendente/descendente esperada. El
MAC 410 no sabe cuántos datos está esperando realmente en el módulo
de QoS 412 para transmisión, pero usa otro factor (descrito
anteriormente con referencia al módulo 502 de división
ascendente/descendente de MAC) con el fin de determinar una división
preliminar ascendente/descendente. Solamente cuando transcurre el
tiempo de salida de un milisegundo sabe realmente el MCP 402
cuántos datos de enlace descendente se incluirán dentro del ancho de
banda de enlace descendente asignado. En un aspecto, la división
ascendente/descendente recibida en la etapa 702 actúa como un
límite superior, o, dicho de otro modo, como un límite a la cantidad
de datos de enlace descendente permitida en el tramo de datos
actual. Si un tramo de datos particular no está lleno cuando
transcurre el tiempo de salida, el MCP 402 podría actualizar la
división ascendente/descendente, es decir, se acorta el
sub-tramo de enlace descendente, existirá un
período de tiempo entre enlace descendente y enlace ascendente
cuando la BS 104 no transmita o reciba datos Este período exento de
transmisión puede reducir la interferencia en el sistema global.
Este período exento de transmisión puede llenar la parte restante
del enlace descendente. Cada uno de los CPE 110 receptores puede
desechar cualquier ruido en este tramo de tiempo intermedio. De ese
modo, la actualización de la división ascendente/descendente impide
a los CPE 110 que confundan un ruido entre los
sub-tramos descendente y ascendente como datos
transmitidos. De acuerdo con ello, el mapa de enlaces descendentes
se podría actualizar en la etapa 722.
La etapa 722 permite también que el MCP 402
actualice los puntos de transición de FEC y de modulación en el
tramo de datos saliente en ambos sistemas de TDD y FDD. En una forma
similar a la indicada anteriormente, ni el módulo de QoS 412 ni el
MAC 410 saben cuántos datos se transmitirán en cada grupo de
modulación. De acuerdo con ello, solamente cuando haya transcurrido
el tiempo de salida del período predeterminado puede conocer el MCP
402 las ubicaciones reales de la transición de modulación. Por
ejemplo, en un tramo de datos particular, si la memoria de
almacenamiento provisional 408 está llena con un 10% de datos de
QAM-4, un 10% de datos de QAM-16, y
un 80% de datos de QAM-64, los puntos de transición
de modulación indicarán que el primer 10% del tramo de tiempo son
datos de QAM-4, el siguiente 10% del tramo de tiempo
son datos de QAM-16, y el restante 80% del tramo de
tiempo son datos de QAM-64. De acuerdo con ello, la
etapa 722 permite que el MCP 402 actualice transiciones de
modulación, dentro de la memoria de almacenamiento provisional 408,
de tal manera que se describan las transiciones de modulación. Como
las transiciones de modulación son una parte del mensaje de control
de PHY/MAC que reciben todos los CPE 110, cada CPE 110 es consciente
de las ubicaciones de partida de cada grupo de modulación. En una
realización que clasifica datos de acuerdo con FEC, el proceso
anterior se usa para actualizar los puntos de transición de FEC. En
todavía otra realización, un sistema podría clasificar datos de
acuerdo con cualquier combinación de tipos de modulación y de FEC.
En dicha realización, se podría usar un proceso de clasificación
similar al anteriormente indicado.
En la etapa 724, todos los datos contenidos en
la memoria de almacenamiento provisional 408 se transfieren al
módem 135. Como resultado de las etapas precedentes, los datos
incluyen ahora toda la información necesaria para que el módem 135
envíe correctamente los datos de tal manera que cada CPE 110
receptor pueda recibir eficientemente sus datos respectivos.
La Figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra
la operación del MAC 110 durante un solo tramo de tiempo de
comunicación.
En la etapa 802, en un sistema de TDD el MAC 110
recibe del MCP 402 un DUM que indica la cantidad real de datos de
enlace descendente enviados en el tramo de tiempo anterior (indicado
anteriormente con referencia a un módulo 504 de DUM). En un sistema
de ATDD, el MAC 410 usará el DUM en la etapa 806 para estimar una
división ascendente/descendente para el tramo de tiempo
subsiguiente. Como se ha expuesto anteriormente, apenas existe una
necesidad del DUM en un sistema de FDD, porque los tramos de tiempo
de enlace ascendente y de enlace descendente permanecen constantes
(es decir, ambos usan un tramo completo de tiempo de período
predeterminado). Por tanto, la cantidad real de datos de enlace
descendente enviados en un tramo de tiempo anterior podría no ser
importante en un sistema de TDD. En una realización de un sistema de
FDD, el DUM tiene un objetivo secundario de recogida de
estadística, y determinación de congestión de enlace.
En la etapa 804, el MAC 410 coordina con otros
MAC 410 de la misma BS 104. Como se ha indicado anteriormente con
referencia al módulo 506 de coordinación de MAC, los tiempos de
enlace ascendente y de enlace descendente se podrían ajustar para
los respectivos MAC 410 de la misma BS 104 con el fin de reducir la
interferencia de RF.
En la etapa 806, en un sistema de TDD, el MAC
420 determina la división ascendente/descendente y transmite la
división determinada al MCP 402. Como se ha indicado anteriormente
con referencia al módulo 502 de división ascendente/descendente, en
un sistema de TDD el MAC 420 determina cómo se dividirá el ancho de
banda de un milisegundo entre datos de enlace ascendente y datos de
enlace descendente. En la determinación de una división apropiada
ascendente/descendente se podrían considerar varios factores, tales
como la división ascendente/descendente de otros MAC 410 de la
misma BS 104, las demandas de ancho de banda de enlace ascendente, y
los reglajes de CPE 110, tales como requisitos de acceso, de
modulación, y de calidad de servicio.
En la etapa 808, el MAC 420 transfiere un
mensaje de control de PHY/MAC y mensajes de protocolo de MAC al MCP
402. Como se ha indicado anteriormente, el mensaje de control de
PHY/MAC es un mensaje de emisión recibido por todos los CPE 110 en
el comienzo del sub-tramo de enlace descendente. Por
ejemplo, en el sistema de la Figura 2A que clasifica de acuerdo con
el tipo de modulación, el mensaje de control de PHY/MAC está situado
en el comienzo del grupo de modulación de QAM-4.
Los mensajes de protocolo de MAC son mensajes específicos de CPE
110 que se modulan de acuerdo con los reglajes de CPE 110
específicos, y son recibidos por los CPE 110 en el comienzo del
grupo de modulación respectivo.
El divisor 809 indica una división entre los
procesos de enlace descendente y de enlace ascendente del MAC 420.
Dicho de otro modo, las etapas 802 y 808 involucran a los datos de
enlace descendente del MAC 420, mientras que las etapas 810 y 812
involucran a los datos de enlace ascendente del MAC 420.
En la etapa 810, el MAC 420 recibe nuevos
registros de CPE. Como se ha indicado anteriormente, el MAC 420
mantiene los reglajes de CPE tanto dentro del MAC 420 como de la LUT
406. Cuando se registran nuevos CPE 110, los reglajes de CPE en
ambas ubicaciones se actualizan para incluir el nuevo CPE 110.
Adicionalmente, el MAC 420 podría recibir cambios a los reglajes de
CPE que requieran actualizar los reglajes de CPE en ambas
ubicaciones.
En la etapa 812, el MAC 420 asigna ancho de
banda de enlace ascendente de acuerdo con las solicitudes de enlace
ascendente de los CPE 110. Este proceso se controla mediante el
módulo 507 de ancho de banda de enlace ascendente, descrito
anteriormente. En general, las solicitudes de ancho de banda se
reciben de los CPE 110, el ancho de banda disponible dentro del
sub-tramo de enlace ascendente se asigna a los CPE
110, y la asignación se envía desde la BS 104 a los CPE 110 en un
mapa de enlaces ascendentes para que cada CPE 110 pueda disponer de
datos de enlace ascendente durante su tiempo asignado particular. El
mapa de enlaces ascendentes recibido por cada CPE 110 se usa en el
subsiguiente tramo de tiempo. De ese modo, el mapa de enlaces
ascendentes recibido por los CPE 110 en el tramo de tiempo T
indicará cuándo los CPE 110 particulares enviarán datos de enlace
ascendente durante la parte de enlace ascendente del tramo de tiempo
T + 1.
\newpage
En una realización alternativa, el MCP 402
asigna ancho de banda de enlace ascendente y genera el mapa de
enlaces ascendentes. En esta realización, como el MCP 402 es un
dispositivo de hardware, las solicitudes de ancho de banda de
enlace ascendente, y por tanto, el mapa de enlaces ascendentes se
pueden crear con más rapidez que en una realización que cree el
mapa de enlace ascendente en el MAC 420. En estas condiciones, en un
sistema de ATDD, la división ascendente/descendente se podría
ajustar en tiempo real permitiendo que el sub-tramo
de enlace ascendente use partes no utilizadas del
sub-tramo de enlace descendente actual. Más
específicamente, el mapa de enlaces ascendentes recibido por los
CPE 110 en el tramo T de tiempo podría indicar cuándo los CPE 110
particulares enviarán datos de enlace ascendente durante la parte de
enlace ascendente del tramo T de tiempo.
La Figura 9 es un diagrama de flujo que muestra
el proceso de enlace ascendente del presente invento.
En la etapa 902, el módem 135 recibe un paquete
de datos de un CPE 110 específico. Más específicamente, durante una
parte de enlace ascendente de un tramo de tiempo, la ODU 108 de BS
recibe datos de acuerdo con los requisitos de temporización del
mapa actual de enlace ascendente. Estos datos se transmiten luego al
módem 135.
En la etapa 904, una vez que el módem 135 ha
recibido un paquete de datos, el paquete se desmodula y despacha al
MCP 402. El módem 135 se basa en el mapa de enlaces ascendentes para
determinar cuándo llegarán datos de CPE 110 específicos en ciertas
modulaciones o FEC. El módem 135 podría obtener acceso al mapa de
enlaces ascendentes desde una de entre tres fuentes, a saber, el
módem 135 podría interceptar el mapa de enlaces ascendentes que el
MAC 410 ha enviado a la pluralidad de los CPE 110, el módem 135
podría recibir el mapa de enlace ascendente del MCP 402, o el módem
135 podría recibir el mapa de enlaces ascendentes del MAC 410.
En la etapa 906, el MCP 402 o el módem 135
eliminan cualquier acolchado de los datos recibidos. Si un CPE 110
particular no tiene suficientes datos para llenar un tramo asignado
de tiempo de enlace ascendente, el CPE 110 podría transmitir celdas
o bytes de relleno en lugar de datos de conexiones. En la etapa 908,
el MCP 402 determina si los datos son datos de protocolo de MAC o
datos de usuario a despachar a la interfaz 150 de entrada/salida
Esta determinación se realiza usando la identificación de conexión,
tal como la ha asignado el control de llamada de BS, que está
incluido en el encabezamiento del paquete. Si los datos son datos de
protocolo de MAC, de acuerdo con la etapa 910 los datos se
despachan al MAC 410 para su tratamiento. Alternativamente, si los
datos son datos de usuario que eventualmente necesiten llegar al
retorno 116, de acuerdo con la etapa 112 los datos se despachan a
la interfaz 150 de entrada/salida.
La descripción detallada precedente de las
Figuras 1 a 9 se ha realizado con referencia a la funcionalidad de
un MCP en una BS 104. En una realización, los datos de enlace
descendente son recibidos por un MAC en cada uno de los CPE 110.
Recíprocamente, el MAC en cada uno de los CPE 110 transmite datos de
enlace ascendente a la BS 104. Así, en esta realización particular,
no existe MCP o QoS en los CPE 110, de tal manera que el MAC de los
CPE 110 podía realizar las funciones que típicamente llevan a cabo
el QoS y el MCP.
La Figura 10 es un diagrama de bloques de una
realización de un módulo de control de CPE que incluye un
coprocesador de MAC. En la realización de la Figura 10, cada CPE
110 incluye un MAC y un coprocesador de MAC de CPE (en adelante
CMPC). El CMPC, además de realizar una función de priorización
similar al QoS 112, realiza muchas funciones similares al MCP 402
en la BS 104. A continuación sigue una descripción detallada de
estas funciones.
El CMPC 450 solicita ancho de banda de enlace
ascendente de la BS 104 usando una ranura de contención,
superposición, "robo" de ancho de banda, o un bit de
"poll-me" en el encabezamiento de datos de
enlace ascendente. Como se ha indicado anteriormente, el MAC 410
(de la BS 104) asigna ancho de banda de enlace ascendente a los CPE
110 en la forma de un mapa de enlaces ascendentes. En una
realización, los CPE 110 solicitan ancho de banda sobre una base
por conexión y se les autoriza ancho de banda sobre una base por CPE
110. En otras palabras, aún si un CPE 110 podría solicitar ancho de
banda de enlace ascendente en nombre de una conexión de usuario
final específica, cuando el ancho de banda de enlace ascendente se
asigna al CPE 110, el CMPC 450 podría determinar que una conexión
de usuario final diferente usará ancho de banda de enlace
ascendente.
La memoria de almacenamiento provisional 456
podría recibir continuamente datos para transmisión de enlace
ascendente desde una pluralidad de conexiones de usuario final. Las
conexiones de usuario final no envían solicitudes al CPE 110, sino
que en su lugar envían los datos que deseen enlazar de forma
ascendente. Los datos recibidos se guardan en la memoria de
almacenamiento provisional 456, indizados de acuerdo con la
identificación de conexión, hasta que se transmítan al MAC 410 de
BS. El CMPC 450 mantiene una cuenta de tiempo real de los datos
guardados en la memoria de almacenamiento provisional 456 para cada
respectiva conexión de usuario final. En estas condiciones, el CMPC
450 conoce siempre la cantidad total de datos listos para enlace
ascendente, además de la cantidad total lista para enlace
ascendente de cada conexión de usuario final particular
Con los datos que esperan en la memoria de
almacenamiento provisional 406 para enlace ascendente, el CMPC 450
intercepta el mapa de enlace ascendente (destinado para el MAC 410
de CPE) con el fin de determinar cuánto ancho de banda de enlace
ascendente se ha asignado al CPE 110 particular. El CMPC 450
determina luego cuántos datos, en la modulación de CPE específica,
pueden caber en el ancho de banda asignado. La LUT 454 guarda
reglajes de conexión de usuario final específica, tales como una
prioridad de conexión de usuario final y parámetros de QoS en
relación de asociación con cada conexión de usuario final. El CMPC
450 realiza luego funciones de priorización sobre los datos
guardados en la memoria de almacenamiento provisional 456. Más
específicamente, los parámetros de QoS, incluyendo una prioridad,
en relación de asociación con cada conexión de usuario final con
datos que esperan en la memoria de almacenamiento provisional 456,
se extraen de la LUT 454 y se usan por el CMPC 450 para priorizar
los datos usando un esquema de autorización continua, de equidad
ponderada, round robin u otro esquema de priorización. En una
realización, la memoria de almacenamiento provisional 456 incluye
una parte priorizada que se usa para guardar los datos priorizados
que están listos para enlace ascendente.
El CMPC 450 determina si hay suficiente ancho de
banda asignado, en el sub-tramo de enlace ascendente
actual, para enviar todos los datos que esperan en la memoria de
almacenamiento provisional 456, o, alternativamente, si el CMPC 450
necesita solicitar ancho de banda adicional del MAC 410. Si se
necesita ancho de banda adicional, el CMPC podría solicitar ancho
de banda adicional enviando una solicitud de ranura de contención,
superponiendo una solicitud, o "robando" ancho de banda de
datos de prioridad inferior, o configurando un bit de
"poll-me" en el encabezamiento de MAC de los
datos de enlace ascendente actualmente asignados. Si a un CPE 110 se
le ha asignado ancho de banda en el sub-tramo de
enlace ascendente actual, el CMPC podría configurar un bit de
"poll-me" en su encabezamiento de MAC de enlace
ascendente para comunicar al MAC 410 que el CMPC 450 específico
tiene más datos para enlace ascendente. Si a un CPE 110 no se le ha
asignado ancho de banda en el sub-tramo de enlace
ascendente actual, el CMPC debe enviar una solicitud en una ranura
de contención de solicitud de ancho de banda (Figura 2B) superponer
una solicitud, o "robar" ancho de banda para una solicitud de
datos de prioridad inferior de un CPE 110 diferente. A título de
ejemplo, si a un CPE 110 particular no se le ha asignado ningún
ancho de banda en el sub-tramo de enlace ascendente
actual y el CPE 110 tiene una prioridad inferior que todos los
demás CPE 110 a los que se ha asignado ancho de banda en el
sub-tramo de enlace ascendente actual, el CPE 110
particular podría solamente ser capaz de enviar una solicitud
durante las ranuras de contención 324 de solicitud de ancho de
banda (Figura 2B). De ese
modo, todos los CPE 110 tendrán siempre al menos un medio de solicitar ancho de banda de enlace ascendente.
modo, todos los CPE 110 tendrán siempre al menos un medio de solicitar ancho de banda de enlace ascendente.
El CMPC 450 construye luego una ráfaga de datos
de enlace ascendente, usando datos extraídos de la parte priorizada
de la memoria de almacenamiento provisional 456, de una manera
similar a la descrita anteriormente con respecto al MCP. Una ráfaga
de datos podría ser cualquier combinación de datos de usuario e
información de control.
En una segunda realización, la memoria de
almacenamiento provisional 456 no mueve los datos priorizados a una
sección diferente, sino que en su lugar clasifica una serie de
indicadores que marcan las ubicaciones de los datos guardados en la
memoria de almacenamiento provisional 456. El CMPC 450 podría
construir una ráfaga de datos de enlace ascendente usando datos
extraídos de las áreas marcadas por los indicadores priorizados.
En una realización, el CMPC 450 y el MCP 402
podrían realizar operaciones recíprocas en paquetes de datos
transmitidos, a saber, empaquetado/desempaquetado, supresión de
encabezamiento de carga de pago/reconstrucción de encabezamiento de
carga de pago, y fragmentación/desfragmentación. Por ejemplo, si un
CMPC 450 está empaquetando datos, el MCP desempaquetará los datos.
En otra realización, el CMPC 450 y el MAC 410 de BS realizan
operaciones recíprocas de empaquetado/desempaquetado, supresión de
encabezamiento de carga de pago/reconstrucción de encabezamiento de
carga de pago y fragmentación/desfragmentación. Por ejemplo, si un
CMPC 450 está empaquetando datos, el MAC 4110 desempaquetará los
datos. Sin embargo, estas operaciones se pueden implementar usando
otras configuraciones de hardware.
El empaquetado se realiza cuando el coprocesador
que envía (es decir, el MCP o el CMPC) determina que múltiples
paquetes de nivel más alto cabrán en una sola ráfaga de datos. El
proceso de empaquetado podría ahorrar ancho de banda solamente por
incluir el encabezamiento de MAC del primer paquete de datos. Por
ejemplo, si N paquetes de nivel más alto cabrán en una ráfaga de
datos, el encabezamiento del primer paquete de datos se usa para
indicar que hay N - 1 paquetes que siguen sin encabezamientos de
MAC. El proceso de desempaquetado reformatea cada uno de los N
paquetes para incluir su propio encabezamiento de MAC. Tanto el MCP
402 como el CMPC 450 podrían empaquetar y desempaquetar datos.
La supresión de encabezamiento de carga de pago
se podría realizar cuando un paquete de un estrato más alto tiene
su propio encabezamiento, es decir, un encabezamiento que no sea
creado o usado por el MCP o el CMPC. La supresión de encabezamiento
de carga de pago elimina una parte del encabezamiento de nivel más
alto y la reconstrucción de encabezamiento de carga de pago
reconstruye el encabezamiento de nivel más alto. De nuevo, cuando
el MCP realiza supresión de encabezamiento de carga de pago, el CMPC
450 realiza reconstrucción de encabezamiento de carga de pago, y
viceversa.
La fragmentación se podría realizar cuando un
paquete de estrato más alto no puede caber en una ráfaga asignada.
El paquete de estrato más alto se podría fragmentar para
transmitirse sobre una serie de dos o más tramos de tiempo. Por
ejemplo, una conexión de usuario final específico podría desear
establecer un enlace ascendente con un paquete de estrato más alto
que llenase N tramos de tiempo. En lugar de asignar todo el ancho de
banda de enlace ascendente disponible a esa conexión de usuario
final específico para N tramos de tiempo, el CMPC 450 podría
asignar una fracción F (por ejemplo ½) del ancho de banda de enlace
ascendente al CPE específico, de tal manera que la conexión de
usuario final específico ahora requiere N* 1/F tramos de tiempo para
establecer un enlace ascendente con su paquete de estrato más alto,
pero otras conexiones de usuario final podrían usar la fracción
restante (1 - F) del ancho de banda durante ese mismo período. El
CMPC 450 no necesita tener todos los paquetes de datos (es decir,
llenar N tramos de tiempo) antes de enviar los paquetes de datos
fragmentados iniciales en un tramo de datos de enlace ascendente.
El MCP desfragmentará las partes fragmentadas para formar el
paquete entero de estrato más alto De una manera similar, el MCP
podría fragmentar datos que el CMPC 450 desfragmentará.
La Figura 11 es un diagrama de flujo del proceso
de establecimiento de enlace ascendente de datos desde un CPE 110
hasta una BS 104. El proceso de la Figura 11 se ejecuta en un CPE
que tiene un MAC y un CMPC (coprocesador de MAC de CPE) 450. Como
se ha indicado anteriormente, el CMPC, además de realizar una
función de priorización similar al módulo de QoS 412 en una BS 104,
podría realizar muchas funciones similares a las del MCP 402 en la
BS 104.
En la etapa 1102, el CPE recibe datos de una
pluralidad de conexiones de usuario final servidas por el CPE
específico. Cada CPE podría recibir continuamente datos para
transmisión de enlace ascendente. Alternativamente, los CPE 110
podrían recibir de forma esporádica datos de sus respectivas
conexiones de usuario final. Las conexiones de usuario final no
envían solicitudes al CPE 110, sino que en su lugar envían los datos
que desean enlazar de forma ascendente.
En la etapa 1104, el CMPC 450 clasifica los
datos recibidos de acuerdo con las respectivas conexiones de usuario
final que enviaron los datos. El proceso de clasificación se
realiza mediante la detección de la conexión específica de la que
se recibió cada paquete de datos, y la agrupación de todos los
paquetes de datos de una conexión específica conjuntamente
En la etapa 1106, el CMPC guarda los paquetes de
datos recibidos y clasificados en una memoria de almacenamiento
provisional 456. Como el CPE 110 recibe esporádicamente paquetes de
datos de una conexión de usuario final, el CPE 110 no sabe cuántos
datos se recibirán durante cualquier período de tiempo específico.
En estas condiciones, la memoria de almacenamiento provisional 456
debería ser suficientemente grande para contener un gran volumen de
paquetes de datos para una pluralidad de períodos predeterminados.
Aunque la Figura 10 muestra la memoria de almacenamiento
provisional dentro del CMPC 450, se contempla que una memoria de
almacenamiento provisional se podría disponer aparte del CMPC 450,
acoplada al CMPC 450,y accederse a ella de una manera
sustancialmente idéntica a la indicada anteriormente.
En la etapa 1108, el CMPC 450 calcula la
cantidad de datos guardados en la memoria de almacenamiento
provisional 456 de cada conexión de usuario final. El CMPC 450 sabe
en cualquier instante cuántos datos está esperando para enlace
ascendente de cada conexión de usuario, y cuántos datos está
esperando para establecer enlace ascendente de todas las conexiones
de usuario final combinadas.
En la etapa 1110, con los datos que esperan en
la memoria de almacenamiento provisional para enlace ascendente, el
CMPC 450 intercepta el mapa de enlaces ascendentes (destinado para
el MAC 410 de CPE) con el fin de determinar cuánto ancho de banda
de enlace ascendente se ha asignado al CPE 110 particular. El CMPC
450 determina luego cuántos datos, en la modulación del CPE
específica, pueden caber en el ancho de banda asignado. Este cálculo
se usará posteriormente en la etapa 1116 cuando el CMPC esté
construyendo la ráfaga de datos de enlace ascendente.
En la etapa 1111, el CMPC 450 determina si hay
suficiente ancho de banda asignado, en el sub-tramo
de enlace ascendente actual, para enviar todos los datos que
esperan en la memoria de almacenamiento provisional 456, o bien,
alternativamente, si el CMPC 450 necesita solicitar ancho de banda
adicional del MAC 410. Si se necesita ancho de banda adicional, el
CMPC podría solicitar ancho de banda adicional mediante el envío de
una solicitud de ranura de contención, superponiendo una solicitud
en datos de prioridad más baja, o configurando un bit de
"poll-me" en el encabezamiento de MAC de los
datos de enlace ascendente asignados actualmente.
En la etapa 1112 se extraen de la LUT 106 los
parámetros de QoS, incluyendo prioridades, en relación de asociación
con las respectivas conexiones de usuario final. Los parámetros de
QoS se establecen cuando el usuario final se registra inicialmente
con el MAC 420 y se podrían actualizar en cualquier tiempo o evento
futuros.
En la etapa 1114, el CMPC 450 realiza funciones
de priorización sobre los datos guardados en la memoria de
almacenamiento provisional 456. Usando las prioridades extraídas de
la LUT 106, y teniendo en cuenta la cantidad de ancho de banda de
enlace ascendente asignado, el CMPC prioriza los datos usando un
esquema de autorización continua, un esquema equitativo ponderado,
un esquema round robin u otro esquema de priorización. En una
realización, la memoria de almacenamiento provisional 456 incluye
una parte priorizada que se usa para guardar los datos priorizados
que están listos para enlace ascendente. En una segunda realización,
la memoria de almacenamiento provisional 456 no mueve los datos
priorizados a una sección diferente, sino que en su lugar clasifica
una serie de indicadores que marcan las ubicaciones de datos
guardados en la memoria de almacenamiento provisional 456.
En la etapa 1116, el CMPC 450 construye entonces
una ráfaga de datos de enlace ascendente que rellenará el tiempo
asignado al CPE 110 específico en el sub-tramo de
enlace ascendente. El CMPC 450 podría calcular primero el número de
PS que cabrán en el tiempo de enlace ascendente asignado en la
modulación de CPE específica. El número de PS requerido por cada
paquete de datos incluidos en la ráfaga de datos (en la modulación
de CPE específica) se restará entonces del número total de PS hasta
que la ráfaga de datos esté completa. En el cálculo del número de
PS requerido por cada paquete de datos, el CMPC 450 debe tener en
cuenta también el tipo de FEC usado actualmente por el CPE 110.
La ráfaga de datos se construye usando los datos
extraídos de la parte priorizada de la memoria de almacenamiento
provisional 456, de una manera similar a la anteriormente descrita
con respecto al MCP. El CMPC 450 podría construir una ráfaga de
datos de enlace ascendente usando datos extraídos de las áreas de la
memoria de almacenamiento provisional 456 señaladas por los
indicadores de prioridad. Mientras construye la ráfaga de datos, el
CMPC podría usar cualquier combinación de empaquetado, supresión de
encabezamiento de carga de pago, y fragmentación. Según se ha
indicado anteriormente, el empaquetado, la supresión de
encabezamiento de carga de pago y la fragmentación se podrían
realizar en la etapa 1116 y usarse para aumentar el rendimiento del
sistema de comunicaciones.
Además de los datos de usuario final enviados en
el sub-tramo de enlace ascendente, cada CMPC crea y
envía un encabezamiento de estrato físico y un encabezamiento de
MAC a la ráfaga de datos. El encabezamiento de estrato físico
podría incluir reglajes tales como tipo de modulación y de cifrado
que usa el módem del CPE 110 y que no se envían a la BS 104. El
encabezamiento de MAC podría incluir una identificación de conexión,
una señalización de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de cifrado, y una
secuencia de claves de cifrado que se envían a la BS 104.
En la etapa 1118, el CMPC 450 transmite la
ráfaga de datos, en el tiempo especificado en el mapa de enlace
ascendente recibido, al módem 459 de CPE. Además, cualquier
solicitud de ancho de banda iniciada en la etapa 1111 deberá
transmitirse en el tiempo apropiado. A título de ejemplo, si un CMPC
450 específico determina que se debe hacer una solicitud de ancho
de banda durante una ranura de contención, el CMPC comunica al módem
459 exactamente cuándo enviar la solicitud de ancho de banda.
Alternativamente, si el CMPC 450 ha determinado que es posible una
solicitud de superposición, el CMPC 450 comunica al módem 459
exactamente cuándo debería transmitirse a la BS 104 la solicitud de
superposición.
Esta memoria descriptiva se suplementa mediante
las siguientes cláusulas numeradas que corresponden respectivamente
a las cláusulas de la solicitud de patente internacional Nº
PCT/US02/06437, de la que se ha derivado esta solicitud.
1. Un sistema para construir una parte de enlace
descendente de un tramo de datos que tiene un período
predeterminado, para uso en un sistema de comunicaciones
inalámbricas que tiene una estación de base acoplada a un retorno
de red y una pluralidad de equipos locales del cliente (en adelante
CPE), estando acoplado cada uno de dicha pluralidad de CPE a una
pluralidad de conexiones de usuario final, y para transmitir los
paquetes de datos desde la estación de base a los CPE
especificados, cuyo sistema comprende:
un primer procesador que incluye un controlador
de acceso de medio (en adelante MAC) configurado para establecer y
mantener conexiones con dicha pluralidad de PCE;
un coprocesador de MAC (en adelante MCP) que
tiene
una tabla de consulta (en adelante LUT) que
puede operar para recuperar y guardar reglajes de CPE para dicho
CPE específico,
una memoria de almacenamiento provisional que
puede operar para guardar paquetes de datos de acuerdo con criterios
de clasificación,
un módulo de decisión que puede operar para
determinar si dicha memoria de almacenamiento provisional contiene
datos para llenar dicha parte de enlace descendente de dicho tramo
de datos o si ha transcurrido dicho período predeterminado,
dicho MCP está configurado para entregar como
salida dichos datos guardados en dicha memoria de almacenamiento
provisional cuando dicho módulo de decisión determina que dicha
memoria de almacenamiento provisional contiene datos para llenar
dicha parte de enlace descendente de dicho tramo de datos o ha
transcurrido dicho tiempo de salida de período predeterminado;
y
un módem acoplado para recibir dichos datos que
el MCP ha entregado como salida.
\vskip1.000000\baselineskip
2. El sistema de la cláusula 1, en el que dicho
tramo de datos comprende una parte de enlace ascendente;
dicho MAC está configurado para determinar una
división de TDD, en donde dicha división de TDD es una división de
dicho período predeterminado entre dicha parte de enlace ascendente
y dicha parte de enlace descendente.
\vskip1.000000\baselineskip
3. El sistema de la cláusula 2, en el que dicha
parte de enlace descendente se transmite en un primer canal y dicha
parte de enlace ascendente se recibe en dicho primer canal dentro de
dicho período predeterminado.
4. El sistema de la cláusula 1,en el que dicho
tramo de datos comprende además una parte de enlace ascendente;
dicha parte de enlace descendente es igual a dicho período
predeterminado, y dicha parte de enlace ascendente es igual a dicho
período predeterminado.
5. El sistema de la cláusula 4, en el que dicha
parte de enlace descendente se transmite en un primer canal dentro
de dicho período predeterminado y dicha parte de enlace ascendente
se recibe en un segundo canal dentro de dicho período
predeterminado.
6. El sistema de la cláusula 4, en el que dicha
parte de enlace descendente se transmite en un primer canal dentro
de un primer período predeterminado y dicha parte de enlace
ascendente se recibe en un segundo canal dentro de un segundo
período predeterminado, en donde dicho primer período predeterminado
y dicho segundo período predeterminado no se solapan.
7. El sistema de la cláusula 4, en donde dicho
sistema comprende además un módulo de calidad de servicio (en
adelante QoS) conectado a dicho retorno de red y configurado para
recibir un paquete de datos en relación de asociación con un CPE
específico y para asignar un nivel de prioridad a dicho paquete de
datos.
8. El sistema de la cláusula 1, en el que dicho
período predeterminado es de quinientos microsegundos.
9. El sistema de la cláusula 1, en el que dicho
período predeterminado es de un milisegundo.
10. El sistema de la cláusula 1, en el que dicho
período predeterminado es de dos milisegundos.
11. El sistema de la cláusula 1, en el que dicho
período predeterminado está comprendido entre 250 microsegundos y
20 milisegundos.
12. El sistema de la cláusula 1, en el que dicho
criterio de clasificación es un tipo de modulación.
13. El sistema de la cláusula 1,en el que dicho
criterio de clasificación es un tipo de corrección por error hacia
delante.
14. El sistema de la cláusula 1, en donde dicho
criterio de clasificación es un índice de CPE, en el que dicho
índice de CPE indica el CPE específico al que se destina dicho
paquete de datos.
15. El sistema de la cláusula 1, en el que cada
una de dicha pluralidad de conexiones de usuario final tiene una
identificación de conexión específica y dicho criterio de
clasificación es dicha identificación de conexión específica.
16. El sistema de la cláusula 1, en el que dicho
módulo de decisión determina si dicha memoria de almacenamiento
provisional contiene datos para llenar dicha parte de enlace
descendente de dicho tramo de datos mediante la sustracción
iterativa de una cantidad de ancho de banda de enlace descendente
requerida por cada uno de dichos paquetes de datos recibidos, en
cada uno de dicho tipo de modulación específica de CPE, de una
cantidad total de ancho de banda de enlace descendente
disponible.
17. El sistema de la cláusula 1, en donde dicho
módulo de decisión determina si dicha memoria de almacenamiento
provisional contiene datos para llenar dicha parte de enlace
descendente de dicho tramo de datos mediante la sustracción
iterativa de una cantidad de ancho de banda de enlace descendente
requerida por cada uno de dichos paquetes de datos recibidos, en
cada uno de dicho tipo de FEC especifico, de una cantidad total de
ancho de banda de enlace descendente disponible.
18. El sistema de la cláusula 1, en donde dicho
módulo de decisión determina si dicha memoria de almacenamiento
provisional contiene datos para llenar dicha parte de enlace
descendente de dicho tramo de datos mediante la sustracción
iterativa de una cantidad de ancho de banda de enlace descendente
requerida por cada uno de dichos paquetes de datos recibidos, en
cada una de dicha modulación específica de CPE y de tipo de FEC, de
una cantidad total de ancho de banda de enlace descendente
disponible.
19. El sistema de la cláusula 2, en el que
durante dicha parte de enlace ascendente de dicho tramo de datos,
dicho MCP recibe una pluralidad de paquetes de datos de enlace
ascendente y encamina cada uno de dicha pluralidad de paquetes de
datos de enlace ascendente al MAC o al retorno de red.
20. El sistema de la cláusula 4, en el que
durante dicha parte de enlace ascendente de dicho tramo de datos,
dicho MCP recibe una pluralidad de paquetes de datos de enlace
ascendente y encamina cada uno de dicha pluralidad de paquetes de
datos de enlace ascendente al MAC o al retorno de red.
21. El sistema de la cláusula 1, en el que dicho
MCP podría realizar cualquier combinación de empaquetado,
compresión de encabezamiento de carga de pago, y fragmentación sobre
dicha parte de enlace ascendente de dicho tramo de datos.
22. El sistema de la cláusula 1, en el que dicho
MCP añade reglajes de control a dichos datos guardados en dicha
memoria de almacenamiento provisional, en donde dichos reglajes de
control podrían incluir un tipo de modulación, un tipo de FCE, una
señalización de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de cifrado, una clave de
cifrado, un número de clave, e información de control de módem
específica para cada uno de dicha pluralidad de CPE.
23. El sistema de la cláusula 1, en donde dicho
primer procesador comprende además: un módulo de ancho de banda de
enlace ascendente configurado para asignar ancho de banda de enlace
ascendente disponible de acuerdo con las solicitudes de ancho de
banda de enlace ascendente de dicha pluralidad de CPE.
24. Un sistema para construir un tramo de datos
de TDD con una pluralidad de paquetes de datos, cuyo tramo de datos
tiene un período predeterminado y comprende una parte de enlace
descendente y una parte de enlace ascendente, para uso en un
sistema de comunicaciones que tiene una estación de base y una
pluralidad de equipos locales del cliente (en adelante CPE),
estando acoplado cada uno de dicha pluralidad de CPE a una
pluralidad de conexiones de usuario final, cuyo sistema
comprende:
un primer procesador configurado para dividir
dicho período predeterminado en dicha parte de enlace descendente y
dicha parte de enlace ascendente;
un coprocesador que incluye un módulo de
almacenamiento de memoria provisional configurado para recibir y
clasificar dicha pluralidad de paquetes de datos en una memoria de
almacenamiento provisional,
un módulo de interfaz configurado para trasmitir
dicha pluralidad de paquetes de datos de dicha memoria de
almacenamiento provisional a una salida, en el que dicha transmisión
ocurre al final de dicho período predeterminado.
\vskip1.000000\baselineskip
25. El sistema de la cláusula 24, en el que
dicho módulo de almacenamiento de memoria provisional clasifica
dicha pluralidad de paquetes de datos contenidos en dicha memoria de
almacenamiento provisional de acuerdo con un tipo de ráfaga en
relación de asociación con cada uno de dicha pluralidad de paquetes
de datos, en el que un tipo de ráfaga es cualquier combinación de
un tipo de modulación y de un tipo de FEC.
26. El sistema de la cláusula 24, en donde dicho
coprocesador comprende además un módulo de encaminamiento
configurado para encaminar un paquete de datos de enlace ascendente
a cualquiera de los dos entre el MAC y el retorno de red.
27. El sistema de la cláusula 24, en el que
dichos reglajes de control podrían comprender un tipo de modulación,
un tipo de FEC, una señalización de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de
cifrado, una clave de cifrado, un número de clave, e información de
control de módem específica par cada uno de dicha pluralidad de
CPE.
28. El sistema de la cláusula 24, en el que
dicho período predeterminado es de quinientos microsegundos.
29. El sistema de la cláusula 24, en el que
dicho período predeterminado es de un milisegundo.
30. El sistema de la cláusula 24, en el que
dicho período predeterminado es de dos milisegundos.
31. El sistema de la cláusula 24, en el que
dicho período predeterminado está comprendido entre 250
microsegundos y 20 milisegundos.
32. El sistema de la cláusula 24, en el que
dicho módulo de interfaz crea un mensaje de utilización de carga de
pago en respuesta a una cantidad de ancho de banda utilizada en un
tramo de datos anterior.
33. El sistema de la cláusula 24, en el que
dicho primer procesador comprende además: un módulo de mensaje de
utilización de enlace descendente configurado para recibir un
mensaje de utilización de enlace descendente de dicho módulo de
interfaz, cuyo mensaje de utilización de enlace descendente se puede
usar por dicho primer procesador para determinar dicha parte de
enlace ascendente y dicha parte de enlace descendente.
34. El sistema de la cláusula 24, en el que
dicho primer procesador comprende además: un módulo de ancho de
banda de enlace ascendente configurado para asignar ancho de banda
de enlace ascendente disponible de acuerdo con solicitudes de ancho
de banda de enlace ascendente de dicha pluralidad de CPE.
35. El sistema de la cláusula 24, en donde dicho
sistema comprende además: un módulo de calidad de servicio (en
adelante QoS) configurado para enviar dicha pluralidad de paquetes a
dicho coprocesador, en el que dicho coprocesador solicita cada uno
de dichos paquetes de datos de dicho QoS; dicho QoS prioriza dicha
pluralidad de paquetes de datos de acuerdo con un criterio
predeterminado antes de enviar cada uno de dichos paquetes de datos
a dicho coprocesador.
36. El sistema de la cláusula 24, en el que
dicho sistema comprende además un módulo de decisión configurado
para determinar si dicha memoria de almacenamiento provisional
contiene datos para llenar dicha parte de enlace descendente de
dicho tramo de datos mediante la sustracción iterativa de una
cantidad de ancho de banda de enlace descendente requerida por cada
uno de dichos paquetes de datos entrantes, en cada uno de dicho tipo
de ráfaga específico de CPE, de una cantidad total de ancho de
banda de enlace descendente disponible, en donde un tipo de ráfaga
es cualquier combinación de un tipo de modulación y un tipo de
FCE.
37. El sistema de la cláusula 24, en donde dicho
primer procesador comprende además: un módulo de ancho de banda de
enlace ascendente configurado para asignar ancho de banda de enlace
ascendente disponible de acuerdo con las solicitudes de ancho de
banda de enlace ascendente de dicha pluralidad de CPE.
38. Un sistema para construir una parte de
enlace descendente de un tramo de datos de TDD que tiene un período
predeterminado con una pluralidad de paquetes de datos, para uso en
un sistema de comunicaciones que tiene una estación de base y una
pluralidad de equipos locales del cliente (en adelante CPE), estando
acoplado cada uno de dicha pluralidad de CPE a una pluralidad de
conexiones de usuario final, cuyo sistema comprende:
un primer procesador que incluye un controlador
de acceso de medio (en adelante MAC) configurado para encaminar
dichos paquetes de datos a conexiones de usuario final
especificadas;
un coprocesador que incluye
un módulo de almacenamiento de memoria
provisional configurado para recibir y clasificar dicha pluralidad
de paquetes de datos de dicha memoria de almacenamiento
provisional.
un módulo de actualización de memoria de
almacenamiento provisional configurado para añadir reglajes de
control a dicha pluralidad de paquetes de datos en dicha memoria de
almacenamiento provisional,
un módulo de interfaz configurado para
transmitir dicha pluralidad de paquetes de datos de dicha memoria de
almacenamiento provisional a un módem, en donde dicha transmisión
ocurre durante dicho período predeterminado.
\vskip1.000000\baselineskip
39. El sistema de la cláusula 38, en donde dicho
módulo de almacenamiento de memoria provisional clasifica dicha
pluralidad de paquetes de datos de dicha memoria de almacenamiento
provisional de acuerdo con un tipo de ráfaga en relación de
asociación con cada uno de dicha pluralidad de paquetes de datos, en
donde un tipo de ráfaga es cualquier combinación de un tipo de
modulación y un tipo de FEC.
40. El sistema de la cláusula 38, en el que
dicho período predeterminado es de quinientos microsegundos.
41. El sistema de la cláusula 38, en el que
dicho período predeterminado es de un milisegundo.
42. El sistema de la cláusula 38, en el que
dicho período predeterminado es de dos milisegundos.
43. El sistema de la cláusula 38, en el que
dicho período predeterminado está comprendido entre 250
microsegundos y 20 milisegundos.
44. El sistema de la cláusula 38, en el que
dicho tramo de FDD que comprendía además una parte de enlace
ascendente y dicho módulo de interfaz está configurado para recibir
dicha parte de enlace ascendente de dicho tramo de datos de dicho
módem, en donde dicha recepción ocurre durante dicho período
predeterminado.
45. El sistema de la cláusula 38, en donde dicho
tramo de TDD que comprendía además una parte de enlace ascendente y
dicho módulo de interfaz está configurado para recibir dicha parte
de enlace ascendente de dicho tramo de datos de dicho módem, en
donde dicha recepción ocurre durante un segundo período
predeterminado, de tal manera que dicho período predeterminado y
dicho segundo período predeterminado no se solapan.
46. El sistema de la cláusula 38, en el que
dichos reglajes de control podrían comprender un tipo de modulación.
un tipo de FEC, una señalización de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN de
cifrado, una clave de cifrado, un número de clave, e información de
control de módem específica para cada CPE destinado a recibir una
parte de dicha pluralidad de paquetes de datos en dicha parte de
enlace descendente de dicho tramo de datos.
47. El sistema de la cláusula 38, en donde dicho
sistema comprende además: un módulo de calidad de servicio (en
adelante QoS) configurado para enviar dicha pluralidad de paquetes
de datos a dicho coprocesador, en donde dicho coprocesador solicita
cada uno de dichos paquetes de datos de dicho QoS; dicho QoS
prioriza dicha pluralidad de paquetes de datos de acuerdo con un
criterio predeterminado antes de enviar cada uno de dichos paquetes
de datos a dicho coprocesador.
48. El sistema de la cláusula 38, en donde dicho
sistema comprende además un módulo de decisión configurado para
determinar si dicha memoria de almacenamiento provisional contiene
datos para llenar dicha parte de enlace descendente de dicho tramo
de datos mediante una sustracción iterativa de una cantidad de ancho
de banda de enlace descendente requerido por cada uno de dichos
paquetes de datos entrantes, en cada uno de dicho tipo de ráfaga
específico de CPE, de una cantidad total de ancho de banda de enlace
descendente disponible, en donde un tipo de ráfaga es cualquier
combinación de un tipo de modulación y un tipo de FEC.
49. Un método de construir un tramo de datos con
una pluralidad de paquetes de datos, cuyo tramo de datos comprende
una parte de enlace descendente y una parte de enlace ascendente que
tienen un período predeterminado, para uso en un sistema de
comunicaciones que tiene una estación de base y una pluralidad de
equipos locales del cliente (en adelante CPE) estando acoplado cada
uno de dicha pluralidad de CPE a una pluralidad de conexiones de
usuario final, incluyendo dicha estación de base un procesador de
MAC y un coprocesador de MAC, cuyo coprocesador de MAC realiza las
etapas de:
(a) disponer paquetes de datos entrantes de
acuerdo con un orden de prioridad predeterminado,
(b) recibir en dicho coprocesador de MAC uno de
dicha pluralidad de paquetes de datos correspondiente a uno de
dicha pluralidad de CPE de acuerdo con dicho orden de prioridad
predeterminado,
(c) clasificar dicha pluralidad de paquetes de
datos de acuerdo con un tipo de ráfaga y guardar dicho uno de entre
dicha pluralidad de paquetes de datos en una memoria de
almacenamiento provisional,
(d) determinar si dicho tiempo de salida de
período predeterminado ha transcurrido, en donde en respuesta a
dicha determinación de que ha transcurrido dicho tiempo de salida
de período predeterminado, saltarse la etapa (e) e ir directamente
a la etapa (f),
(e) determinar si dicha memoria de
almacenamiento provisional contiene suficientes de dicha pluralidad
de paquetes de datos para llenar dicha parte de enlace descendente
de dicho tramo de datos, en donde, en respuesta a dicha
determinación de que dicha memoria de almacenamiento provisional no
contiene suficientes de dicha pluralidad de paquetes de datos para
llenar dicha parte de enlace descendente de dicho tramo de datos,
repetir el proceso desde la etapa (a), de lo contrario continuar a
la etapa (f),
(f) transferir a un módem el contenido de dicha
memoria de almacenamiento provisional.
50. El método de la cláusula 49, en donde dicho
tipo de ráfaga es cualquier combinación de un tipo de modulación y
un tipo de FEC.
51. El método de la cláusula 49, en el dicho
período predeterminado es de quinientos microsegundos.
52. El método de la cláusula 49, en el dicho
período predeterminado es de un milisegundo.
53. El método de la cláusula 49, en el dicho
período predeterminado es de dos milisegundos.
54. El método de la cláusula 49, en el dicho
período predeterminado está comprendido entre 250 microsegundos y
20 milisegundos.
55. El método de la cláusula 49, en donde dicho
módulo de decisión determina si dicha memoria de almacenamiento
provisional contiene datos para llenar dicha parte de enlace
descendente de dicho tramo de datos mediante una sustracción
iterativa de una cantidad de ancho de banda de enlace descendente
requerida por cada uno de dichos paquetes de datos entrantes, en
cada uno de dicho tipo de ráfaga específico de CPE, de una cantidad
total de ancho de banda de enlace descendente disponible.
56. Un sistema para transmitir al menos una
parte de un tramo de datos de enlace ascendente en un sistema de
comunicaciones inalámbricas, cuyo tramo de datos tiene una
pluralidad de paquetes de datos y tiene un período predeterminado,
teniendo dicho sistema de comunicaciones una estación de base y una
pluralidad de equipos locales del cliente (en adelante CPE),
estando acoplado cada uno de dicha pluralidad de CPE a una
pluralidad de conexiones de usuario final, cuyo sistema
comprende:
un procesador dispuesto en dicha estación de
base que incluye un controlador de acceso de medio (en adelante
MAC) configurado para asignar una parte específica de una parte de
enlace ascendente de dicho tramo de datos a un CPE específico para
transmitir un mapa de enlaces ascendentes que indica dicha
asignación a dicho CPE
específico;
específico;
una memoria de almacenamiento provisional de
datos de enlace ascendente configurada para guardar datos de enlace
ascendente recibidos de dicha pluralidad de conexiones de usuario
final acoplada a dicho CPE específico,
un coprocesador dispuesto en dicho CPE
específico configurado para asignar dicha parte asignada de dicho
tramo de datos entre una pluralidad de conexiones de usuario final
acopladas a dicho CPE específico, cuyo coprocesador comprende
una tabla de consulta configurada para guardar
parámetros de prioridad correspondientes a cada una de dicha
pluralidad de conexiones de usuario final acopladas a dicho CPE
específico,
un módulo de priorización configurado para
priorizar dichos datos de enlace ascendente de dicha memoria de
almacenamiento provisional de datos de enlace ascendente de acuerdo
con dichos parámetros de prioridad correspondientes a cada una de
dicha pluralidad de conexiones de usuario final conectadas a dicho
CPE específico,
un módulo de decisión configurado para recibir
dicho mapa de enlaces ascendentes de dicho primer procesador y
determinar, de acuerdo con dicho mapa de enlaces ascendentes
recibido, cuándo se debe enviar una ráfaga de datos a dicha
estación de base, en donde dicha ráfaga de datos contiene datos
extraídos de dicha memoria de almacenamiento provisional de datos
de enlace ascendente en un orden determinado por dicho módulo de
priorización.
57. El sistema de la cláusula 56, en el que
dicho coprocesador transmite una solicitud de ancho de banda a
dicho procesador.
58. El sistema de la cláusula 57, en donde dicha
solicitud de ancho de banda se transmite a dicho procesador en el
caso en que dicha parte asignada de dicho mapa de enlaces
ascendentes no es suficientemente larga para transmitir todos los
datos de enlace ascendente mencionados actualmente guardados en
dicha memoria de almacenamiento provisional de datos de enlace
ascendente.
59. El sistema de la cláusula 57, en donde dicha
solicitud de ancho de banda se transmite durante una parte de
ranura de contención de solicitud de ancho de banda de dicha parte
de enlace ascendente de dicho tramo de datos.
60. El sistema de la cláusula 57, en donde dicha
solicitud de ancho de banda se transmite durante una parte de dicha
parte de enlace ascendente de dicho tramo datos asignado a un
segundo CPE específico.
61. El sistema de la cláusula 56, en el que
dicha ráfaga de datos comprende un bit de
"poll-me". configurándose dicho bit de
"poll-me" de tal manera que dicho MAC solicite
a dicho CPE específico con una petición de ancho de banda.
62. El sistema de la cláusula 56, en el que
dicho coprocesador podría realizar cualquier combinación de
empaquetado, compresión de encabezamiento de carga de pago, y
fragmentación sobre dicho tren de ráfagas.
63. El sistema de la cláusula 56, en el que
dicho módulo de decisión determina cuántos datos cabrán en dicha
ráfaga de datos de tal manera que dicha ráfaga de datos se pueda
transmitir durante dicha parte asignada de dicho tramo de datos de
enlace ascendente; dicha determinación se hace con respecto a un
tipo de modulación de dicho CPE específico.
64. Un método de transmitir al menos una parte
de un tramo de datos de enlace ascendente en un sistema de
comunicaciones inalámbricas, cuyo tramo de datos tiene una
pluralidad de paquetes de datos y tiene un período predeterminado,
teniendo dicho sistema de comunicaciones una estación de base y una
pluralidad de equipos locales del cliente (en adelante CPE),
estando acoplado cada uno de dicha pluralidad de CPE a una
pluralidad de conexiones de usuario final, cuyo método
comprende:
transmitir desde dicha estación de base a un CPE
específico un mapa de enlaces ascendentes que indica una parte
asignada de dicho tramo de datos de enlace ascendente asignados a
dicho CPE específico,
cuyo CPE realiza las etapas de
guardar una pluralidad de datos de enlace
ascendente recibidos de dicha pluralidad de conexiones de usuario
final acopladas a dicho CPE específico de una memoria de
almacenamiento provisional de datos de enlace ascendente,
recibir de dicha estación de base dicho mapa de
enlaces ascendentes,
priorizar dichos datos de enlace ascendente en
dicha memoria de almacenamiento provisional de datos de enlace
ascendente de acuerdo con un parámetro de prioridad correspondiente
a cada una de dicha pluralidad de conexiones de usuario final,
asignar cada parte asignada de dicho tramo de
datos entre una pluralidad de conexiones de usuario final acopladas
a dicho CPE específico,
determinar un tiempo de transmisión, de acuerdo
con dicho mapa de enlaces ascendentes recibido, cuando una ráfaga
de datos se debería enviar a dicha estación de base, en donde dicha
ráfaga de datos contiene datos extraídos de dicha memoria de
almacenamiento provisional de datos de enlace ascendente en un orden
determinado por dicha priorización,
transmitir dicha ráfaga de datos en dicho tiempo
de transmisión.
65. El método de la cláusula 64, que comprende
además transmitir una solicitud de ancho de banda a dicha estación
de base.
66. El método de la cláusula 65, en el que dicha
solicitud de ancho de banda se transmite en el caso de que dicha
parte asignada de dicho mapa de enlaces ascendentes no sea
suficientemente larga para transmitir todos los datos de enlace
ascendente mencionados guardados actualmente en dicha memoria de
almacenamiento provisional de datos de enlace ascendente.
67. El método de la cláusula 65, en el que dicha
solicitud de ancho de banda se transmite durante una parte de
ranura de contención de solicitud de ancho de banda de dicha parte
de enlace ascendente de dicho tramo de datos.
68. El método de la cláusula 65, en el que dicha
solicitud de ancho de banda se transmite durante una parte de dicha
parte de enlace ascendente de dicho tramo de datos asignado a un
segundo CPE específico.
69. El método de la cláusula 64, en el que dicha
ráfaga de datos comprende un bit de "poll-me";
dicho bit de "poll-me" se configura, de tal
manera que dicho MAC interrogue a dicho CPE específico con una
petición de ancho de banda.
70. El método de la cláusula 64, en el que dicho
coprocesador podría realizar cualquier combinación de empaquetado,
compresión de encabezamiento de carga de pago, y fragmentación sobre
dicha ráfaga de datos.
71. El método de la cláusula 64, que comprende
además la etapa de determinar cuántos datos cabrán en dicha ráfaga
de datos de tal manera que dicha ráfaga de datos se pueda transmitir
durante dicha parte asignada de dicho tramo de datos de enlace
ascendente; dicha determinación se hace con respecto a un tipo de
modulación de dicho CPE específico.
Claims (28)
1. Un aparato para construir un tramo de datos
(200) para comunicación sobre un enlace ascendente entre un equipo
de locales del cliente (en adelante CPE) y una estación de base
(104), cuyo tramo de datos tiene un período predeterminado y
comprende una parte de enlace ascendente (320), estando destinado
dicho aparato a dar servicio a una o más conexiones, cuyo aparato
comprende:
un procesador (462) que ejecuta un módulo de
control de acceso de medio (en adelante MAC) configurado para
establecer el enlace ascendente, y
un módulo (450) de coprocesador de control de
acceso de medio acoplado al módulo (454) de control de acceso de
medio, cuyo módulo (450) de coprocesador de control de acceso de
medio incluye:
una memoria de almacenamiento provisional (456)
de datos de enlace ascendente configurada para guardar datos de
enlace ascendente recibidos de una o más de las conexiones;
una tabla de consulta (454) configurada para
guardar parámetros de prioridad correspondientes a cada una de las
conexiones; y
un coprocesador (452) de control de acceso de
medio configurado para determinar una asignación de ancho de banda
de enlace ascendente asignada al equipo (110) de locales del cliente
por la estación de base (104) para ajustar los datos de enlace
ascendente guardados a la asignación de ancho de banda de acuerdo
con los parámetros de prioridad guardados para las conexiones
correspondientes.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un aparato según la reivindicación 1, en el
que el módulo (450) de coprocesador de control de acceso de medio
está configurado para hacer una solicitud para ancho de banda de
enlace ascendente desde la estación de base sobre una base por
conexión, y para ajustar los datos de enlace ascendente a la
asignación de ancho de banda sobre una base que podría ser
diferente de la base para la solicitud.
3. Un aparato según las reivindicaciones 1 ó 2,
en el que los datos de enlace ascendente guardados en la memoria
(456) de almacenamiento provisional de datos se indizan de acuerdo
con la identificación de conexión.
4. Un aparato según la reivindicación 3, en el
que el módulo (450) de coprocesador de control de acceso de medio
está configurado para mantener una cuenta en tiempo real de los
datos de enlace ascendente guardados en la memoria (456) de
almacenamiento provisional de datos para cada conexión.
5. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el módulo (450) de coprocesador
de control de acceso de medio está configurado para ajustar los
datos de enlace ascendente guardados a la asignación de ancho de
banda que tiene en cuenta la cantidad de datos por conexión y los
parámetros de prioridad guardados.
6. Un aparato según la reivindicación 5, en el
que el módulo (450) de coprocesador de control de acceso de medio
está configurado para iniciar una solicitud de ancho de banda si hay
un ancho de banda insuficiente en la asignación de ancho de banda
para acomodar los datos guardados en la memoria de almacenamiento
provisional (456) de datos de enlace ascendente.
7. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que el módulo (450) de coprocesador
de control de acceso de medio está configurado para clasificar los
datos y agrupar juntos los paquetes de datos de la memoria de
almacenamiento provisional (456) de datos de enlace ascendente de
conexiones específicas.
8. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que el módulo (450) de coprocesador
de control de acceso de medio está configurado para clasificar una
serie de indicadores que marcan la ubicación de los datos guardados
en la memoria de almacenamiento provisional (456) de datos de enlace
ascendente, y para construir una ráfaga de datos usando los
indicadores pata ubicar los datos correspondientes a conexiones
seleccionadas.
9. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que el módulo (450) de coprocesador
de control de acceso de medio está configurado para realizar
cualquiera de las operaciones de empaquetado, supresión de
encabezamiento de carga de pago, y fragmentación de datos.
10. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que el procesador (462) es un núcleo
de procesador estándar en un circuito integrado específico de
aplicación (en adelante ASIC) y el módulo de control de acceso de
medio es software.
11. Un aparato según la reivindicación 10, en el
que el módulo (450) de coprocesador de control de acceso de medio
se ha implementado en el ASIC como una combinación de núcleo de
procesador estándar y de circuitos lógicos personalizados.
12. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que los parámetros de prioridad
incluyen parámetros de calidad de servicio (QoS).
13. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que el módulo (450) de coprocesador
de control de acceso de medio está configurado para insertar
encabezamientos de control de acceso de medio en la ráfaga de
datos.
14. Un método de crear un tramo de datos para su
transmisión sobre un enlace de comunicaciones inalámbricas desde un
equipo de locales del cliente (en adelante CPE) a una estación de
base (104) cuyo método comprende:
en un procesador (462) que ejecuta un módulo
(464) de software de control de acceso de medio, establecer una
conexión de acceso de medio a la estación de base (104) y determinar
un modo de comunicación física para uso sobre el enlace de
comunicaciones inalámbricas, en donde el modo de comunicación física
determina una tasa de datos a la que se van a transferir los datos
sobre el enlace de comunicaciones inalámbricas; y
en un módulo (450) de coprocesador de control de
acceso de medio acoplado al módulo (464) de control de acceso de
medio;
usar un mapa de enlaces ascendentes recibido
sobre el enlace de comunicación inalámbrica para determinar una
asignación de ancho de banda de enlace ascendente;
ajustar los datos de enlace ascendente de una o
más conexiones a la asignación de ancho de banda de enlace
ascendente de acuerdo con parámetros de prioridad en relación de
asociación con cada una de las conexiones; y
construir una ráfaga de datos que contenga los
datos ajustados para su transmisión sobre el enlace de
comunicaciones inalámbricas.
15. Un método según la reivindicación 14, en el
que el módulo (450) de coprocesador de control de acceso de medio
hace una solicitud de ancho de banda de enlace ascendente a la
estación de base (104) sobre una base por conexión, y en respuesta
a dicha solicitud, el módulo (450) de coprocesador de control de
acceso de medio recibe la asignación de ancho de banda de enlace
ascendente y ajusta los datos de enlace ascendente a la asignación
de ancho de banda de enlace ascendente recibida sobre una base que
podría ser diferente de la contenida en la solicitud de ancho de
banda de enlace ascendente.
16. Un método según las reivindicaciones 14 ó
15, en el que el módulo (450) de coprocesador de control de acceso
de medio guarda los datos de enlace ascendente indizados de acuerdo
con la identificación de conexión de la conexión
correspondiente.
17. Un método según la reivindicación 16, en el
que el módulo (450) de coprocesador de control de acceso de medio
mantiene una cuenta en tiempo real de los datos de enlace ascendente
guardados para cada conexión de usuario.
18. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 17, en el que el módulo (450) de coprocesador
de control de acceso de medio ajusta los datos de enlace ascendente
a la asignación de ancho de banda teniendo en cuenta la cantidad de
datos por conexión y los parámetros de prioridad.
19. Un método según la reivindicación 18, en el
que el módulo (450) de coprocesador de control de acceso de medio
inicia una solicitud de ancho de banda cuando hay un ancho de banda
insuficiente en la asignación de ancho de banda para acomodar los
datos guardados en una memoria de almacenamiento provisional (456)
de datos de enlace ascendente.
20. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 19, en el que el módulo (450) de coprocesador
de control de acceso de medio clasifica los datos contenidos en una
memoria de almacenamiento provisional (456) de las una o más
conexiones y agrupa juntos los paquetes de datos de conexiones
específicas para facilitar la construcción de una ráfaga de datos
de conexiones seleccionadas.
21. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 20, en el que el módulo (450) de coprocesador
de control de acceso de medio clasifica una serie de indicadores que
marcan la ubicación de los datos guardados en una memoria de
almacenamiento provisional (456) de datos de enlace ascendente, y
construye una ráfaga de datos usando los indicadores para ubicar
los datos correspondientes a las conexiones seleccionadas.
22. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 21, en el que el módulo (450) de coprocesador
de control de acceso de medio hace una solicitud de ancho de banda
"robando" el ancho de banda de una solicitud procedente de
otra conexión que tiene prioridad inferior.
23. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 22, en el que el módulo (450) de coprocesador
de control de acceso de medio hace una solicitud de ancho de banda
en el caso de que la asignación de ancho de banda no sea suficiente
para transmitir todos loa datos de enlace ascendente actualmente
guardados.
24. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 23, en el que el módulo (450) de coprocesador
de control de acceso de medio realiza cualquiera de las operaciones
de empaquetado, compresión de encabezamiento de carga de pago, y
fragmentación sobre la ráfaga de datos.
25. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 24, en el que los datos de enlace ascendente
se reciben usando circuitos lógicos personalizados y la ráfaga de
datos se crea usando circuitos lógicos personalizados.
26. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 25, en el que los parámetros de prioridad
incluyen parámetros de calidad de servicio (QoS).
27. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 25, en el que el módulo (450) de coprocesador
de control de acceso de medio inserta encabezamientos de control de
acceso de medio en la ráfaga de datos.
28. Un método según una cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 27, que comprende además la etapa de guardar
datos de enlace ascendente de una o más conexiones.
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