ES2290810T3 - Procedimiento y sistema para llevar a cabo una transferencia en un sistema de comunicaciones sin hilos, tal como una transferencia dura. - Google Patents
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Abstract
Un aparato que comprende: un circuito (206) de medida de la calidad; y un procesador (208) de control de la potencia configurado para sintonizar un receptor a una primera frecuencia durante una parte inicial de una primera trama, para sintonizar el receptor a una segunda frecuencia durante un período de excursión de búsqueda, en el que el período de excursión de búsqueda comienza durante la primera trama y continúa durante una parte inicial de una segunda trama, en el que la segunda trama sigue inmediatamente después a la primera trama, para dirigir el circuito (206) de medida de la calidad para medir al menos un atributo de la señal que está en la segunda frecuencia durante el período de excursión de búsqueda, y para sintonizar el receptor a la primera frecuencia durante una parte restante de la segunda trama, en el que el procesador (208) de control de la potencia está configurado de manera adicional para dirigir un módulo de transmisión móvil para incrementar una cantidad de potencia asignada a los símbolos transmitidos en la primera frecuencia durante al menos una de la parte inicial de la primera trama, y la parte restante de la segunda trama.
Description
Procedimiento y sistema para llevar a cabo una
transferencia en un sistema de comunicaciones sin hilos, tal como
una transferencia dura.
La invención se refiere a sistemas de
comunicaciones inalámbricos y, más particularmente, a procedimientos
y aparatos para proporcionar transferencias duras entre células en
dichos sistemas.
En un sistema de acceso múltiple por división
del código (CDMA), la gran mayoría de transferencias tiene lugar
entre células del mismo canal CDMA y utiliza procedimientos de
transferencia blanda. En algunas ocasiones, las estaciones móviles
necesitan llevar a cabo una transferencia entre células de
diferentes canales CDMA en las que dichos canales se hallan a
diferentes radiofrecuencias (RF), denominada a menudo transferencia
dura entre frecuencias. Dichas situaciones suelen comprender, sin
limitarse a las transferencias entre diferentes operadores, las
transferencias entre diferentes canales de RF asignados por motivos
de capacidad y las transferencias entre diferentes tecnologías de
modulación de la señal.
Antes de llevar a cabo una transferencia dura
entre frecuencias, la estación móvil recibe desde la estación base
la orden de sintonizarse con la nueva frecuencia de destino, medir
el entorno de radio (p.ej., la intensidad de la señal piloto de las
señales recibidas, etc.) y comunicar la medición a la estación base.
Dicho procedimiento se especifica en el estándar
TIA/EIA-95-B y mejora en gran medida
la probabilidad de éxito de una transferencia interfrecuencias.
Un requisito esencial de la medición en la
frecuencia de destino, al que se hace referencia a menudo como
"excursión de búsqueda", consiste en minimizar las
interrupciones del servicio actual en la frecuencia de origen. Las
transferencias a una segunda frecuencia sin un adecuado muestreo
previo pueden dar como resultado un pobre comportamiento de la
señal. Por otra parte, el muestreo durante largos períodos de tiempo
puede provocar la pérdida total de la señal en la primera
frecuencia. El procedimiento descrito a continuación permite a la
estación móvil reducir al mínimo el tiempo de búsqueda y limitar la
interrupción del servicio.
Se llama la atención también al documento WO
97/29611 A que describe un procedimiento y un aparato que se
proporcionan para determinar la fidelidad de uno o más canales de
comunicaciones con una alta eficiencia y resolución con una
aplicación particularmente ventajosa a comunicaciones digitales en
un entorno de comunicaciones radio en el que la itinerancia de las
radios portátiles a través de múltiples áreas de cobertura de
emplazamientos de RF se esfuerza para supervisar el canal de
control óptimo que tenga la fidelidad más alta de la señal bajo las
condiciones actuales de recepción. La radio recoge la información de
fidelidad de la señal para canales de comunicación alternativos en
intervalos de tiempo muy cortos sin perder mensajes importantes en
un canal de comunicaciones que esa radio esté supervisando en ese
momento. La fidelidad de la señal del canal de comunicaciones
alternativo se calcula sin que la radio esté sincronizada a un nivel
de bit o de trama digital al canal de comunicaciones alternativo.
El cálculo de la fidelidad proporciona información tanto acerca de
la precisión (es decir, el valor digital de un pulso digital
recibido) como de la calidad (es decir, el nivel de distorsión del
pulso recibido), de la señal recibida.
De acuerdo con la presente invención se
proporcionan un aparato como el que se declara en la reivindicación
1 y un procedimiento para medir la intensidad de las señal en un
sistema de comunicaciones inalámbricos, como se declara en la
reivindicación 4. las realizaciones preferidas de la invención se
describen en las reivindicaciones dependientes.
La invención supera las limitaciones descritas
anteriormente y ofrece beneficios adicionales proporcionando un
procedimiento y un aparato que minimizan el tiempo de búsqueda a
otra frecuencia y limita la interrupción del servicio. Este
procedimiento es aplicable a todos los tipos de servicios (voz,
datos empaquetados, datos de circuito, señalización) a los cuales
se conecta la estación móvil, y no dependen del número de canales
de código dedicados asignados en el enlace directo y el enlace
inverso.
Un aspecto de la invención consiste en la
recepción de un mandato de cambio de frecuencia en una estación de
usuario, tal como una estación móvil, para conmutar de recepción de
una señal en una primera frecuencia a recepción de una señal en una
frecuencia de destino; la sintonización de la estación móvil con la
frecuencia de destino y la recogida y el almacenamiento de muestras
de señal; la sintonización de la estación móvil con la primera
frecuencia y el procesamiento de las muestras de señal; y la
transmisión a una estación base de los resultados del procesamiento
de las muestras de señal.
Según otra realización de la invención, en el
presente documento se describe un sistema de comunicación
inalámbricos que incluye una estación de usuario, tal como una
estación móvil, que presenta por lo menos un circuito transmisor,
un circuito receptor y una memoria intermedia. La estación móvil
está configurada para recibir de una estación base un mandato de
cambio de frecuencia, para conmutar a una frecuencia de destino,
para sintonizar con la frecuencia de destino y recoger y almacenar
muestras de señal en la memoria intermedia, para volver a sintonizar
con la primera frecuencia y procesar las muestras de señal
almacenadas, y para transmitir los resultados del procesamiento de
las muestras a la estación base. La estación móvil también puede
estar configurada para minimizar la perdida de símbolos en el
enlace directo y en el enlace inverso durante la conmutación a la
frecuencia de destino incrementando la cantidad de potencia
asignada a los otros símbolos o a la trama afectada por la
conmutación a la frecuencia de destino. La cantidad adicional de
potencia que debe asignarse a los símbolos que no han sido
afectados por la conmutación a la frecuencia de destino para la
trama que debe demodularse es una función del tiempo durante el
cual la estación móvil se encuentra en la frecuencia de destino.
En las Figuras, se emplean números de referencia
equivalentes para identificar elementos similares. Con el propósito
de facilitar la identificación de los elementos particulares, el
dígito más significativo del número de referencia de un elemento se
refiere al número de la Figura en la que dicho elemento aparece por
primera vez (por ejemplo, el elemento 204 aparece por primera vez
en la Figura 2 y se describe en relación con ésta).
La Figura 1 ilustra un sistema de comunicación
inalámbricos habitual que puede emplear la presente invención.
La Figura 2 es un diagrama de bloques de los
componentes habituales hallados en el sistema de comunicación
inalámbricos de la Figura 1 que puede emplear la presente
invención.
La Figura 3 es un diagrama de temporización de
una excursión de búsqueda interfrecuencia.
La Figura 4 es un diagrama de flujo de un
procedimiento para llevar a cabo una excursión de búsqueda
interfrecuencia según una realización de la presente invención.
La Figura 5 es un gráfico
potencia-tiempo que ilustra la secuencia de niveles
de potencia del enlace directo en relación con las excursiones de
búsqueda interfrecuencia.
La Figura 6 es un gráfico
potencia-tiempo que ilustra un incremento de
potencia en el enlace inverso durante la excursión de búsqueda.
La Figura 7 es un diagrama de flujo de un
procedimiento para llevar a cabo una excursión de búsqueda
interfrecuencia, mientras se reducen al mínimo las interrupciones
del servicio según otra realización de la presente invención.
En este documento se describe en detalle un
sistema de comunicación inalámbricos y, en particular, un
procedimiento y un aparato para reducir al mínimo el tiempo de
excursión de búsqueda de una frecuencia de destino y las
interrupciones del servicio actual en una frecuencia de origen. En
la descripción siguiente, se proporcionan numerosos detalles
concretos para permitir una comprensión exhaustiva de la presente
invención. Los expertos en la técnica relacionada, no obstante,
comprenderán sin dificultad que la presente invención puede ponerse
en práctica sin estos detalles concretos o con elementos o etapas
alternativos. En otros casos, las estructuras y los procedimientos
muy conocidos no se representan en detalle para no dificultar la
comprensión de la presente invención.
La Figura 1 ilustra un sistema de comunicación
celular de abonados 100 en el que se utilizan técnicas de acceso
múltiple, tales como el acceso múltiple por división del código
(CDMA), para la comunicación entre los usuarios de las estaciones
de usuario (por ejemplo, teléfonos móviles) y los sitios celulares o
las estaciones base. En la Figura 1, la estación móvil de un
usuario 102 se comunica con el controlador de una estación base 104
por medio de una o más estaciones base 106a, 106b, etc.
Análogamente, la estación fija de un usuario 108 se comunica con el
controlador de la estación base 104, a través sólo de una o más
estaciones base predeterminadas y cercanas, tales como las
estaciones base 106a y 106b.
El controlador de la estación base 104
habitualmente incluye y está acoplado a circuitos de interfaz y
procesamiento para permitir a las estaciones base 106a y 106b
controlar el sistema. El controlador de la estación base 104
también puede estar acoplado y comunicarse con otras estaciones
base, y posiblemente con otros controladores de estación base. El
controlador de estación base 104 está acoplado a un centro de
conmutación móvil 110 que, a su vez, está acoplado a un registro de
posiciones base 112. Durante el registro de cada estación de usuario
al principio de cada llamada, el controlador de estación base 104 y
el centro de conmutación móvil 110 comparan las señales de registro
recibidas desde las estaciones de usuario con datos contenidos en el
registro de posiciones base 112, de la forma conocida dentro del
ámbito de la técnica. Se pueden llevar a cabo transferencias entre
el controlador de estación base 104 y otros controladores de
estación base, e incluso entre el centro de conmutación móvil 110 y
otros centros de conmutación móvil, como es bien conocido por los
expertos en la materia.
Cuando el sistema 100 procesa llamadas de
tráfico de voz o datos, el controlador de estación base 104
establece, mantiene e interrumpe el enlace inalámbricos con la
estación móvil 102 y la estación fija 108, mientras el centro de
conmutación móvil 110 establece, mantiene e interrumpe las
comunicaciones con la red telefónica pública conmutada (PSTN).
Aunque la descripción siguiente se centra en las señales
transmitidas entre la estación base 106a y la estación móvil 102,
los expertos en la materia sobrentenderán que la descripción es
igualmente aplicable a otras estaciones base y a la estación fija
108. En el presente documento, los términos "célula" y
"estación base" por lo general se utilizan de forma
intercambiable.
En relación con la Figura 2, la estación móvil
10 incluye una antena 202 que transmite señales a la estación base
106a y recibe señales desde ésta. Un duplexor 203 proporciona una
señal o un canal de enlace directo desde la estación base 106a
hasta un sistema receptor móvil 204. El sistema receptor 204 lleva a
cabo la reducción de frecuencia, la demodulación y la
decodificación de la señal recibida. A continuación, el sistema
receptor 204 proporciona un parámetro o un conjunto de parámetros
predeterminados a un circuito de medición de la calidad 206. Los
parámetros pueden incluir, por ejemplo, la relación
señal-ruido (SNR) medida, la potencia recibida
medida o los parámetros del decodificador, tales como la tasa de
errores en símbolos, la métrica Yamamoto o la indicación de control
del bit de paridad. Puede incluirse una memoria tampón 207 para
utilizar junto con la presente invención descrita aquí. Para
obtener información adicional acerca del funcionamiento de la
estación móvil 102 (y la estación base 106a) deberá consultarse, por
ejemplo, la patente US nº 5.751.725, titulada "METHOD AND
APPARATUS FOR DETERMINING THE RATE OF RECEIVED DATA IN A VARIABLE
RATE COMMUNICATION SYSTEM" ("Método y aparato para determinar
la velocidad de los datos recibidos en un sistema de comunicaciones
de velocidad variable") cedida al cesionario de la presente
invención y que se incorpora a la presente memoria como
referencia.
El circuito de medición de calidad 206 recibe
los parámetros desde el sistema receptor 204 y halla una señal de
medición de la calidad o el nivel de potencia de la señal recibida.
El circuito de medición de calidad 206 puede generar mediciones de
energía por bit (E_{b}) o de energía por símbolo (E_{s}) a
partir de partes o ventanas de cada trama. Preferentemente, las
mediciones de energía por bit o energía por símbolo se normalizan
(por ejemplo, E_{b}/N_{O}) o se normalizan e incluyen factores
de interferencia (por ejemplo, E_{b}/N_{t}), de la forma
conocida dentro del ámbito de la técnica. Basándose en estas
mediciones, el circuito de medición de calidad 206 genera una señal
de nivel de potencia.
Un procesador de control de potencia 208 recibe
la señal de nivel de potencia desde el circuito de medición de
calidad 206, compara la señal con un umbral y genera un mensaje de
control de potencia basándose en la comparación. Cada mensaje de
control de potencia puede indicar un cambio de potencia en la señal
del enlace directo. Por otra parte, el procesador de control de
potencia 208 genera mensajes de control de potencia que representan
la potencia absoluta de la señal de enlace directo recibida, de la
forma conocida dentro del ámbito de la técnica. El procesador de
control de potencia 208 genera preferentemente varios (por ejemplo,
dieciséis) mensajes de control de respuesta en respuesta a varias
señales de nivel de potencia por trama. Aunque el circuito de
medición de calidad 206 y el procesador de control de potencia 208
se describen aquí de forma general como componentes separados,
dichos componentes pueden integrarse monolíticamente, o las
operaciones llevadas a cabo por dichos componentes pueden ser
llevadas a cabo por un solo microprocesador.
Un sistema de transmisión móvil 210 lleva a cabo
la codificación, la modulación, la amplificación y el aumento de la
frecuencia de los mensajes de control de potencia, por medio del
duplexor 203 y la antena 202. En la realización ilustrada, el
sistema de transmisión móvil 210 proporciona el mensaje de control
de potencia en un lugar predeterminado de una trama de salida del
enlace inverso.
El sistema de transmisión móvil 210 también
recibe datos de tráfico del enlace inverso, tales como datos de voz
o datos de ordenador generales, desde el usuario de la estación
móvil. El sistema de transmisión móvil 210 solicita un servicio
particular (potencia/velocidad incluidas) de la estación base 106a,
basándose en los datos de tráfico que deben transmitirse. En
particular, el sistema de transmisión móvil 210 solicita una
asignación de ancho de banda adecuada para el servicio particular. A
continuación, la estación base 106a organiza o asigna recursos de
ancho de banda (potencia/velocidad), basándose en las peticiones de
la estación móvil 102 y otros usuarios para aprovechar al máximo
dicha asignación de recursos, dadas las limitaciones de potencia
del sistema. Por lo tanto, gestionando con eficacia la potencia de
transmisión del sistema, se logrará una utilización más productiva
del ancho de banda.
La estación base 106a incluye una antena
receptora 230 que recibe las tramas del enlace inverso desde la
estación móvil 102. El sistema receptor 232 de la estación base
106a lleva a cabo la reducción de frecuencia, la amplificación, la
demodulación y la decodificación del tráfico del enlace inverso. Un
transceptor de interconexión de bases 233 recibe y envía tráfico
del enlace inverso al controlador de la estación base 104. El
sistema receptor 232 también separa los mensajes de control de
potencia de cada trama de tráfico del enlace inverso y proporciona
los mensajes de control de potencia a un procesador de control de
potencia 234.
El procesador de control de potencia 234
supervisa los mensajes de control de potencia y transmite una señal
de potencia de transmisor del enlace directo a un sistema transmisor
del enlace directo 236. En respuesta a ésta, el sistema transmisor
del enlace directo 236 incrementa, mantiene o reduce la potencia de
la señal del enlace directo. Seguidamente, la señal del enlace
directo se transmite por medio de una antena transmisora 238.
Además, el procesador de control de potencia 234 analiza la calidad
de la señal del enlace inverso de la estación móvil 102 y
proporciona mensajes de control de retroalimentación adecuados al
sistema transmisor del enlace directo 236. En respuesta a éstos, el
sistema transmisor del enlace directo 236 transmite los mensajes de
control de retroalimentación, por medio de la antena transmisora 238
y a través del canal del enlace directo, hasta la estación móvil
102. El sistema transmisor 236 también recibe datos de tráfico del
enlace directo desde el controlador de estación base 104 por medio
del transceptor de interconexión de bases 233. El sistema
transmisor del enlace directo 236 codifica, modula y transmite por
medio de la antena 238 los datos de tráfico del enlace directo.
A menos que se indique lo contrario, los
diversos bloques y elementos representados en la Figura 1 y 2 y el
resto de Figuras están construidos y funcionan según un diseño
convencional. Por esa razón, no será necesario proporcionar a los
expertos en la materia relacionada una descripción más detallada de
dichos bloques o elementos. Las descripciones adicionales se omiten
para que la descripción detallada de la presente invención resulte
clara y concisa. Los expertos en la materia relacionada podrán
efectuar con facilidad cualquier modificación necesaria a los
bloques del sistema de comunicación 100 de las Figuras 1 y 2 o los
otros sistemas ilustrados, basándose en la descripción detallada
proporcionada aquí.
El sistema de control de potencia de bucle
cerrado para las estaciones de los usuarios, incluida la estación
móvil 102 y la estación base 106a, ajusta dinámicamente la potencia
de transmisión para cada usuario, basándose en las condiciones de
propagación del usuario, y proporciona a cada usuario la misma tasa
de errores en tramas (FER) para los servicios de voz (por ejemplo,
una FER de 1%). Sin embargo, como se ha indicado anteriormente, tal
vez muchos usuarios no soliciten la transmisión para servicios de
voz, sino para servicios de datos, tales como datos de facsímil, de
correo electrónico y de ordenador generales, todos los cuales son
insensibles al retardo, aunque requieren una FER menor o una tasa
de errores en bits (BER) menor. El usuario puede solicitar incluso
servicios de vídeo que, aparte de requerir una FER menor, son
sensibles al retardo. La estación base 106a asigna dinámicamente
las velocidades de transmisión, basándose en las peticiones de cada
usuario, según técnicas conocidas.
Según un estándar CDMA, descrito en el documento
"TIA/EIA-95-A Mobile
Stations-Base Station Compatibility Standard For
Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular
System", Telecommunications Industry Association, cada estación
base transmite canales piloto, de sincronización, de radiobúsqueda y
de tráfico de ida a los usuarios. El canal piloto es una señal de
espectro ensanchado de secuencia directa no modulada que es
transmitida permanentemente por cada estación base. El canal piloto
permite a cada usuario obtener la temporización de los canales
transmitidos por la estación base, y proporciona una referencia de
fase para la demodulación coherente. Asimismo, el canal piloto
proporciona medios para efectuar comparaciones de intensidad de
señal entre estaciones base y determinar cuándo debe llevarse a
cabo una transferencia entre las estaciones base (por ejemplo,
cuando se pasa de una célula a otra). Se han propuesto técnicas de
modulación CDMA recientes, en las que se utilizan símbolos piloto
dedicados multiplexados en el tiempo ("DTMP"). Según el sistema
DTMP, los símbolos piloto separados se multiplexan en el tiempo en
el canal de tráfico de cada usuario. Cada usuario desensancha en
secuencia los símbolos piloto (y los símbolos de información).
Existe asimismo un sistema alternativo de símbolos piloto
multiplexados de código común ("CCMP"), en el que se dispone de
un canal común dedicado a transmitir una señal piloto. No se
multiplexa ningún símbolo piloto con canales dedicados, y todos los
usuarios desensanchan en paralelo tanto los símbolos piloto como
las señales de información moduladas. Dichos sistemas se describen
en mayor detalle en la solicitud de patente US nº 09/144.402,
presentada el 31 de agosto de 1998, titulada "METHOD AND
APPARATUS FOR REDUCING AMPLITUDE VARIATIONS AND INTERFERENCE IN
COMMUNICATION SIGNALS, SUCH AS WIRELESS COMMUNICATION SIGNALS
EMPLOYING INSERTED PILOT SYMBOLS" ("Método y aparato para
reducir las variaciones de amplitud e interferencia en señales de
comunicaciones, tales como señales de comunicaciones inalámbricos
que utilizan símbolos piloto insertados") y cedida al mismo
cesionario de la presente invención.
En la Figura 3, se representa un diagrama de las
diferentes temporizaciones relacionadas con una excursión de
búsqueda. Aunque para los expertos en la materia relacionada la
Figura 3 se explicará por sí misma, a continuación se proporciona
una breve descripción de ésta. La referencia t_{search}
corresponde al tiempo necesario para reunir las N muestras en la
frecuencia f2. El tiempo total será igual a t_{search} más el
tiempo que lleva procesar las muestras después de volver a la
frecuencia original f1. Los tiempos t_{syntht} y t_{settle}
corresponden al tiempo necesario para conmutar y establecerse en una
nueva frecuencia, respectivamente. El período de tiempo de N_{s}
x T_{c} representa el tiempo de muestreo para N_{muestras}, y
t_{process} representa el tiempo para procesar las muestras.
A continuación, se describirá un procedimiento
para reducir al mínimo el tiempo de búsqueda de otra frecuencia de
la siguiente manera:
En primer lugar, la estación móvil demodula una
frecuencia original o primera frecuencia f1. Tal vez sea necesario
efectuar una transferencia entre sistemas de distinta frecuencia
hasta una frecuencia de destino f2, como en el caso en que ciertas
mediciones de la calidad de la señal (por ejemplo, las indicadas
anteriormente) caen por debajo de umbrales predeterminados. Cuando
se comunica dicho descenso de la calidad a la estación base 106a,
la estación base ordena a la estación móvil 102 (por ejemplo, por
medio de un mensaje de control/petición de búsqueda de frecuencia
candidata ("CFSCM")) que efectúe una excursión de búsqueda
hasta una frecuencia de destino f2.
La estación móvil se sintoniza con la frecuencia
f2 y reúne N muestras de segmentos (siendo un segmento un bit de
pseudorruido a 1024 b/s, por ejemplo, para símbolos con codificación
ortogonal). Las muestras se almacenan en una memoria tampón, y la
estación móvil no lleva a cabo ni búsquedas de señal piloto ni
mediciones de intensidad de la señal piloto mientras se halla a la
frecuencia f2. La estación móvil vuelve a sintonizarse con la
frecuencia original f1, reanuda la recepción del enlace directo y
la transmisión del enlace inverso y procesa las N muestras reunidas
en la frecuencia f2, de forma simultánea.
La estación móvil procesa las muestras reunidas
en la frecuencia f2 utilizando un buscador que procesa las muestras
almacenadas, mientras procesa la señal recibida en la frecuencia
original f1. La estación móvil comunica a la estación base las
correspondientes mediciones de intensidad de la señal piloto en la
frecuencia f2. Los expertos en la materia sabrán reconocer y no
tendrán ninguna dificultad para proporcionar u obtener el buscador
mencionado.
El procedimiento descrito se ilustra en la
Figura 4 como una rutina 400 que empieza en la etapa 410, en la que
la estación base 106a transmite un mandato de cambio de frecuencia a
la estación móvil 102, de conformidad con el mensaje de
control/petición de búsqueda de frecuencia candidata definido en el
estándar TIA/EIA-95-B, incluido
aquí a título de referencia. En respuesta a este mandato, la
estación móvil 102 se sintoniza con la frecuencia de destino f2 en
la etapa 420.
En la etapa 430, la estación móvil 102 reúne las
muestras de señal a la frecuencia de destino f2 y almacena las
muestras localmente en la memoria tampón 207. En la etapa 440, la
estación móvil 102 vuelve a sintonizarse con la primera frecuencia
f1 y procesa las muestras de señal almacenadas en la memoria tampón
207 en la etapa 450. Debe observarse que las etapas 440 y 450
pueden efectuarse de forma simultánea.
Una vez que las muestras de señal se han
procesado de la forma descrita anteriormente, la estación móvil 102
transmite, en la etapa 460, los resultados del procesamiento de las
muestras de señal a la estación base 106a.
Cuando la estación móvil se sintoniza con otra
frecuencia f2 para llevar a cabo una búsqueda interfrecuencia, los
símbolos del enlace directo transmitidos por la estación base
durante el período de tiempo t_{search} no pueden ser recibidos
por la estación móvil. Del mismo modo, la estación móvil no efectúa
ninguna transmisión durante t_{search} y la estación base pierde
símbolos del enlace inverso durante el período de tiempo
t_{search}. Para reducir al mínimo el impacto de esta pérdida
tanto en las tramas del enlace directo como en las tramas del
enlace inverso actuales, las estaciones móviles y las estaciones
base incrementan la cantidad de potencia asignada a los otros
símbolos de la trama de símbolos sometida a codificación con
corrección anticipada de errores y entrelazado que se ha visto
afectada por la excursión de búsqueda. Para que la trama se demodule
correctamente, la cantidad adicional de potencia necesaria para los
símbolos no afectados por la excursión de búsqueda debe ser una
función del tiempo de la excursión de búsqueda t_{search}, tal
como se ha indicado.
Para compensar la pérdida de símbolos del enlace
directo durante el período de tiempo t_{search}, la estación
móvil aplica un incremento de \Delta_{target}dB al valor
E_{b}/N_{o} de destino del sistema de control de potencia
rápido de bucle cerrado del enlace directo.
Este nuevo valor E_{b}/N_{o} de destino se
establece en K grupos de control de potencia (PCG) antes de la
excursión de búsqueda. El número K necesario de PCG anteriores
afectados antes de la excursión de búsqueda y el incremento
necesario de E_{b}/N_{O} (\Delta_{target}) depende de la
duración de la excursión de búsqueda t_{search}; cuanto más largo
sea t_{search}, más grande será K. Como consecuencia del
incremento del valor E_{b}/N_{o} de destino, la potencia del
enlace directo asciende antes de la búsqueda interfrecuencia.
En la Figura 5, se ilustra una serie de niveles
de potencia de enlace directo en relación con una excursión de
búsqueda interfrecuencia. Aunque la Figura 5 resultará
autoexplicativa para los expertos en la materia relacionada, se
proporciona una breve descripción de ésta. Tras la excursión de
búsqueda, la estación móvil 102 reanuda la demodulación de los
símbolos del enlace directo de la trama actual. En esta etapa, la
estación móvil 102 conoce la energía de símbolos total recibida en
la trama actual y puede compararla con la energía por trama
necesaria para alcanzar la tasa de errores en tramas deseada. La
estación móvil 102 puede utilizar esta métrica para incrementar o
reducir el valor E_{b}/N_{o} de destino para el resto de los
grupos de control de potencia de la trama. Si la excursión de
búsqueda sobrepasa el límite de una trama, la estación móvil 102
puede incrementar su valor E_{b}/N_{o} de destino durante la
siguiente trama para compensar la pérdida de símbolos en la primera
parte de la trama. Puede hallarse más información acerca del control
de potencia de bucle cerrado, por ejemplo, en las solicitudes de
patente U.S. nº 08/752.860 y nº 08/879.274, tituladas "METHOD AND
APPARATUS FOR ADJUSTING THRESHOLDS AND MEASUREMENTS OF RECEIVED
SIGNALS BY ANTICIPATING POWER CONTROL COMMANDS YET TO BE
EXECUTED" ("Procedimiento y aparato para ajustar los umbrales y
las mediciones de las señales recibidas anticipando las órdenes de
control de potencia que se deben realizar") y "METHOD AND
APPARATUS FOR POWER ADAPTATION CONTROL AND
CLOSED-LOOP COMMUNICATIONS" ("Procedimiento y
aparato para el control de adaptación de potencia y comunicaciones
en bucle cerrado"), presentadas el 20 de noviembre de 1996 y el
20 de junio de 1997, respectivamente, y cedidas al cesionario de la
presente invención.
Mientras se efectúa la búsqueda en la frecuencia
de destino f2, la estación base 106a pierde la comunicación con la
estación móvil 102 y no recibe ningún símbolo durante el período de
tiempo t_{search}. Para compensar esta pérdida de símbolos, la
estación móvil 102 puede aplicar un incremento de
\Delta_{search}dB a la potencia de transmisión total del enlace
inverso. La cantidad \Delta_{search} depende de la duración de
t_{search}, y corresponde a la energía de símbolos adicional
necesaria a lo largo del resto de la trama para compensar la
pérdida de símbolos durante t_{search} y permitir a la estación
base 106a demodular la trama correctamente. La estación base 106a
puede indicar a la estación móvil 102 el incremento
\Delta_{search}dB máximo tolerable en el mensaje que ordena a
la estación móvil llevar a cabo una búsqueda interfrecuencia (por
ejemplo, en el mandato "FCSM"). Este valor puede depender de la
interferencia máxima tolerable determinada actualmente por la
estación base 106a.
La Figura 6 ilustra la secuencia de incrementos
de potencia del enlace inverso durante una excursión de búsqueda.
Aunque la Figura 6 resultará autoexplicativa para los medianamente
expertos en la materia relacionada, se proporciona una breve
descripción de ésta. Durante la trama de búsqueda interfrecuencia,
transmitida con un aumento de potencia, la estación base 106a envía
mandatos de bajada en los que ordena a la estación móvil 102 que
reduzca su potencia. La estación móvil 102 ignora simplemente estos
mandatos de bajada hasta el final de la trama de búsqueda
interfrecuencia, como se observa en la Figura 6. Estos mandatos de
subida y bajada se representan mediante flechas largas oscuras 602
y 604, respectivamente, en la Figura 6. Si la excursión de búsqueda
sobrepasa el límite de una trama, la estación móvil 102 puede
incrementar su potencia de transmisión total durante la siguiente
trama, de una forma similar a la indicada anteriormente para
compensar la pérdida de símbolos inicial de la siguiente trama. El
control de potencia normal se reanuda una vez traspasado el límite
de la trama, como se ilustra en la Figura 6.
Por lo tanto, el procedimiento descrito
anteriormente con respecto a la Figura 4 puede modificarse para
asegurar la comunicación ininterrumpida durante una excursión de
búsqueda. En la Figura 7, se representan las etapas del
procedimiento modificado, empezando por la etapa 710, durante la
cual la estación base 106a transmite el mandato de cambio de
frecuencia (FCSM) a la estación móvil 102.
Antes de que la estación móvil 102 se sintonice
con la frecuencia de destino, el valor E_{b}/N_{o} de destino
del sistema de control de potencia rápido de bucle cerrado del
enlace directo se incrementa y pasa de un primer nivel a un segundo
nivel como se ha descrito anteriormente. La estación móvil 102
aplica un incremento de \Delta_{search}dB a la potencia de
transmisión total del enlace inverso, como se ha descrito también
anteriormente y se ilustra en la etapa 720.
Seguidamente, la estación móvil se sintoniza con
la frecuencia de destino y reúne muestras de señal de la frecuencia
de destino, tales como datos de muestras de segmentos, y almacena
las muestras de señal en la memoria 207, en las etapas 730 a
740.
En la etapa 750, la estación móvil 102 vuelve a
sintonizarse con la primera frecuencia cuando termina de reunir las
muestras de señales. La estación móvil 102 procesa las muestras de
señal en la memoria tampón y reanuda la comunicación con la
estación base 106a a la primera frecuencia f1. Al reanudarse las
comunicaciones, la estación móvil 102 ajusta el valor
E_{b}/N_{o} de destino del resto de grupos de control de
potencia de la trama y, a continuación, aplica una reducción de
\Delta_{target} al valor E_{b}/N_{o} de destino y se
reanuda el control normal de la potencia de transmisión total del
enlace inverso, como se ilustra en la etapa 760.
Por último, en la etapa 780, se transmiten los
resultados del procesamiento de las muestras de señal, tales como
las mediciones de intensidad de señal piloto, a la estación
base.
La estación base 106a y la estación móvil 102
pueden configurarse para llevar a cabo el procedimiento anterior.
El código fuente para llevar a cabo el procedimiento podrá ser
generado fácilmente por los medianamente expertos en esta materia,
basándose en la descripción detallada proporcionada aquí.
Si bien se ha ilustrado y descrito una
realización preferida de la presente invención, debe entenderse que
pueden realizarse diversos cambios en la misma sin apartarse del
espíritu y el ámbito de la invención. Por ejemplo, la estación
móvil 102 puede utilizar el estado de la máscara de código largo
para seleccionar una posición inicial en una trama para llevar a
cabo la búsqueda interfrecuencia. La estación móvil 102 puede
seleccionar un período de aleatorización tal que la búsqueda
interfrecuencia habitualmente no sobrepase una trama. La
aleatorización de la posición de la excursión de búsqueda entre
estaciones móviles diferentes reduce la interferencia del enlace
inverso y reduce el requisito de potencia total del enlace directo.
Por consiguiente, la presente invención sólo estará limitada por el
alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Aunque las realizaciones y los ejemplos
concretos de la presente invención descritos aquí son ilustrativos,
es posible llevar a cabo diversas modificaciones equivalentes a
éstos sin apartarse del alcance de la presente invención, como
reconocerán los expertos en la materia relacionada. Por ejemplo, las
realizaciones representadas y descritas generalmente se ejecutan en
software y se llevan a cabo por medio de un procesador. Dicho
software puede almacenarse en cualquier tipo de medios legibles por
ordenador adecuados, tales como un microcódigo almacenado en una
placa semiconductora o un disco legible por ordenador, o puede
descargarse y almacenarse desde un servidor. La presente invención
puede implementarse igualmente en hardware por ejemplo, un DSP o un
ASIC.
La información sobre la presente invención
proporcionada aquí puede aplicarse a otros sistemas de
comunicaciones, que no son necesariamente como el sistema de
comunicación ilustrado y descrito. Por ejemplo, aunque se ha
descrito en general que la presente invención se emplea en el
sistema de comunicación CDMA 100, la presente invención es
igualmente aplicable a otros sistemas de comunicación celulares
analógicos o digitales. La presente invención puede modificarse
para emplear aspectos de los sistemas, circuitos y conceptos de las
diversas patentes y estándares descritos anteriormente, todos los
cuales se han incorporado como referencia.
\newpage
A la vista de la descripción detallada anterior,
es posible realizar éstos y otros cambios en la presente invención.
En general, debe considerarse que los términos de las
reivindicaciones adjuntas no limitan la presente invención a las
realizaciones concretas dadas a conocer en la memoria y las
reivindicaciones. En consecuencia, el alcance de la presente
invención no está limitado por la presente exposición, sino que
viene totalmente determinado por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (6)
1. Un aparato que comprende:
un circuito (206) de medida de la calidad; y
un procesador (208) de control de la potencia
configurado para sintonizar un receptor a una primera frecuencia
durante una parte inicial de una primera trama, para sintonizar el
receptor a una segunda frecuencia durante un período de excursión
de búsqueda, en el que el período de excursión de búsqueda comienza
durante la primera trama y continúa durante una parte inicial de
una segunda trama, en el que la segunda trama sigue inmediatamente
después a la primera trama, para dirigir el circuito (206) de medida
de la calidad para medir al menos un atributo de la señal que está
en la segunda frecuencia durante el período de excursión de
búsqueda, y para sintonizar el receptor a la primera frecuencia
durante una parte restante de la segunda trama,
en el que el procesador (208) de control de la
potencia está configurado de manera adicional para dirigir un
módulo de transmisión móvil para incrementar una cantidad de
potencia asignada a los símbolos transmitidos en la primera
frecuencia durante al menos una de la parte inicial de la primera
trama, y la parte restante de la segunda trama.
2. El aparato de la reivindicación 1, en el que
el procesador de control de la potencia (208) está además
configurado para generar un informe indicativo de una medida del al
menos un atributo de la señal.
3. El aparato de la reivindicación 2, en el que
el procesador (208) de control de la potencia está además
configurado para proporcionar el informe a un módulo de transmisión
móvil para que se transmita mediante una transmisión inalámbrica a
la primera frecuencia.
4. Un procedimiento para medir la intensidad de
la señal en un sistema (100) de comunicaciones inalámbricos que
comprende:
operar un receptor en una primera frecuencia
durante una parte inicial de una primera trama;
operar el receptor en una segunda frecuencia
durante un período de excusión de búsqueda, en el que el período de
excursión de búsqueda comienza durante la primera trama y continúa
durante una parte inicial de una segunda trama, en el que la
segunda trama sigue inmediatamente después de la primera trama,
la medida de al menos un atributo de la señal en
la segunda frecuencia durante el período de excusión de búsqueda;
y
operar el receptor en la primera frecuencia
durante una parte restante de la segunda trama, comprendiendo de
manera adicional el incremento de una cantidad de potencia asignada
a los símbolos transmitidos en la primera frecuencia durante al
menos una parte inicial de la primera trama, y la parte restante de
la segunda trama.
5. El procedimiento de la reivindicación 4
comprendiendo además la generación de un informe indicativo de una
medida de al menos un atributo de la señal.
6. El procedimiento de la reivindicación 5
comprendiendo además la transmisión del informe en la primera
frecuencia.
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