ES2296946T3 - Procedimiento para la sincronizacion de estaciones de base en un sistema de comunicaciones por radio. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la sincronización de estaciones de base (NB) en un sistema de comunicaciones por radio, en el que la interfaz de radio del sistema de comunicaciones por radio está estructurada de acuerdo con un procedimiento TDMA, en el que desde estaciones de base (NB) adyacentes se emiten en cada caso en una misma división de tiempo (DwPTS) de un cuadro de tiempo (sub-cuadro de tiempo 1) unas secuencias de sincronización (Sync-DL) para la sincronización de estaciones de usuarios (UE) y desde una primera estación de base (NB1) se emite en la división de tiempo (DwPTS) una secuencia de sincronización (Sync-DL) para la sincronización de estaciones de base, que es recibida por estaciones de base (NB2, NB3) adyacentes y es tenida en cuenta para una sincronización, en el que las estaciones de base (NB2, NB3) adyacentes suprimen durante la recepción de la secuencia de sincronización (Sync-DL) para la sincronización de estaciones de base de la primera estación de base (NB1) la emisión de secuencias de sincronización (Sync-DL) para la sincronización de estaciones de usuarios (UE).
Description
Procedimiento para la sincronización de
estaciones de base en un sistema de comunicaciones por radio.
La invención se refiere a un procedimiento para
la sincronización de estaciones de base en un sistema de
comunicaciones por radio, especialmente en un sistema de radio
móvil.
En la Edición 4 de la llamada 1,28 Mcps
TDD-Option (TDD - Modo Dúplex por División de
Tiempo), definida en el marco de la normalización del sistema de
radio móvil UMTS (Sistema Universal de Comunicación Móvil), la
sincronización de estaciones de base (NodeB) se lleva a cabo a
través de una interfaz de sincronización (Puerto de Sincronización)
en las estaciones de base respectivas, que o bien se conecta con un
receptor GPS (Sistema de Posición Global), es decir, con un tiempo
real válido en todo el mundo, o con una interfaz de sincronización
del control de la red de radio RNC (Controlador de la Red de Radio)
asociado, que pone a disposición una frecuencia de tiempo para
todas las estaciones de base conectadas con ella. Después de la
definición concluida de un procedimiento para la sincronización de
estaciones de base a través de la interfaz de radio para la llamada
3,84 Mcps TDD-Option del sistema de radio móvil UMTS
en la Edición 4, se pretende la realización de un procedimiento
correspondiente para la 1,28 Mcps TDD-Option. La
1,28 Mcps TDD-Option se designa, en general,
también como TD-SCDMA (Acceso Múltiple por División
de Tiempo - por División de Código Sincronizado), puesto que
pretende como particularidad una recepción sincronizada de señales,
tanto de canales utilizados en común (RACH - Canal de Acceso
Aleatorio) como también de canales asignados individualmente (DCH -
Canales Dedicados), en el lugar de la estación
de base.
de base.
Los procedimientos mencionados anteriormente, la
configuración de los canales necesarios para ello y las secuencias
de sincronización así como los requerimientos planteados a un
procedimiento para la sincronización de estaciones de base se
pueden deducir a partir de los siguientes documentos:
- [1]
- 3GPP TS25.221 v4.0.0 "Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (TDD) (Edición 4)".
- [2]
- 3GPP TS25.223 v4.0.0 "Spreading and modulation (TDD) (Edición 4)".
- [3]
- 3GPP TS25.224 v4.0.0 "Physical Layer Procedures (TDD) (Edición 4)".
- [4]
- TSGR1#13(00)0381, TSG-RAN Working Group 1 meeting #13, Tokio, Japón, 22-25 de Mayo de 2000, "Criteria for TDD cell syncroinization methods", Fuente: Siemens.
- [5]
- TSGR1#13(00)0770, TSG-RAN Working Group 1 meeting #13, Tokio, Japón, 22-25 de Mayo de 2000, "Criteria for TDD cell syncroinization methods", Fuente: Siemens, Interdigital.
Además, se conoce a partir del documento DE 199
16 064 A1 un procedimiento de sincronización para estaciones de
base en un sistema de comunicaciones por radio con una separación
TDD de la interfaz de radio, en el que se emite desde una primera
estación de base en una transición entre dirección descendente y
dirección ascendente una señal de sincronización, que es recibida
por una segunda estación de base y es utilizada para una
sincronización temporal.
Se conoce a partir del documento DE 199 11 480
A1, además, que se emite desde estaciones de base para la
sincronización de estaciones de base de una manera cíclica una
secuencia de sincronización de la estación de base en un canal de
sincronización, y que se tienen en cuenta por una estación de base
en cada caso unas secuencias emitidas por al menos dos estaciones
de base adyacentes para una sincronización.
El documento WO 01/15340 A1 publica un
procedimiento para la sincronización de estaciones de base, en el
que un canal de acceso controlado de forma aleatoria (en inglés,
Random Access Channel) es utilizado por estaciones de base para una
transmisión de señales de sincronización. Cada estación de base
calcula en este caso diferencias de tiempo entre señales de
sincronización recibidas por estaciones de base adyacentes y una
señal de sincronización propia. Estas diferencias de tiempo son
utilizadas a continuación o bien para una sincronización autónoma o
una sincronización central de la estación de base por medio de un
controlador de la red de radio (en inglés, Radio Network
Controller).
Por lo tanto, el cometido de la invención es
indicar un procedimiento que posibilite una sincronización efectiva
de estaciones de base a través de la interfaz de radio teniendo en
cuenta la estructura de la 1,28
Mcps-TDD-Option. Este cometido se
soluciona a través de los procedimientos con las características de
las reivindicaciones independientes de la patente. Los desarrollos
de la invención se pueden deducir a partir de las reivindicaciones
dependientes de la patente.
De acuerdo con un primer procedimiento, se emite
desde una primera estación de base una secuencia de sincronización
en una división de tiempo, que es utilizada por las estaciones de
base para la emisión de secuencias de sincronización en la
dirección descendente para la sincronización de estaciones de
usuarios. La secuencia de sincronización es recibida por estaciones
de base adyacentes y es tenida en cuenta para la sincronización. En
este caso, las estaciones de base adyacentes suprimen durante la
recepción de la secuencia de sincronización, emitida por la primera
estación de base, para la sincronización de estaciones de base, la
emisión propia de secuencias de sincronización para la
sincronización de estaciones de usuarios.
De una manera ventajosa, a través de este
procedimiento se asegura que no exista ninguna limitación de la
potencia de emisión para la emisión de la secuencia de
sincronización en el marco de los límites definidos por la norma en
virtud de posibles perturbaciones de interferencias, puesto que la
división de tiempo en la 1,28 Mcps TDD-Option es
utilizada solamente para la sincronización en dirección descendente.
Además, no se utilizan recursos reservados ni para canales de
tráfico ni para accesos a través de estaciones de usuarios. Por lo
tanto, el control de acceso no es afectado de una manera ventajosa
por el procedimiento. Esto se diferencia de la solución para la
3,84 Mcps TDD-Option, en la que se transmite una
secuencia de sincronización especial para la sincronización de las
estaciones de base adyacentes en la división de tiempo prevista
propiamente para el canal de acceso TACH (Canal de Acceso
Aleatorio). Además la utilización del DwPCH (Canal Piloto de Enlace
Descendente) en la DwPTS (División de Tiempo Piloto de Enlace
Descendente) del cuadro de tiempo de la 1,28 Mcps
TDD-Option asegura que la secuencia de
sincronización para la sincronización de las estaciones de base no
se superponga sobre secuencias de sincronización emitidas por
estaciones de usuarios en el UpPCH (Canal Piloto de Enlace
Ascendente) en la UpPTS (División de Tiempo Piloto de Enlace
Ascendente), puesto que entre estas divisiones de tiempo piloto
está previsto un periodo de protección grande (Periodo de
Guarda).
De acuerdo con otra configuración, la emisión y
la recepción de la secuencia de sincronización para la
sincronización de las estaciones de base son controladas por un
controlador de la estación de base o bien por un controlador de la
red de radio. Este controlador central de la emisión y de la
recepción puede corresponder en este caso al procedimiento
utilizado en la 3,84 Mcps TDD-Option.
De acuerdo con otra configuración, se utiliza
con secuencia de sincronización una secuencia destinada para una
sincronización de estaciones de usuarios. De esta manera no se
requiere de una forma ventajosa ningún tipo nuevo de bloque de
radio, lo que reduce la complejidad de la realización del
procedimiento en el sistema. Además, las estaciones de usuarios
pueden utilizar también durante el procedimiento la secuencia de
sincronización para la sincronización al sistema de comunicación
por radio. De una manera alternativa a ello, se puede utilizar una
secuencia de sincronización especial, no conocida por las estaciones
de usuarios, con lo que no se producen de una manera ventajosa
ninguna interpretación errónea por parte de las estaciones de
usuarios. De acuerdo con otra configuración, se puede utilizar
también una secuencia prolongada en comparación con una secuencia
utilizada para la sincronización de estaciones de usuarios. De esta
manera, se puede incrementar de una forma ventajosa la ganancia del
proceso (Processing-Gain) en comparación con la
longitud normal de las secuencias de sincronización. Esto se
refleja en forma de un alcance mayor y una capacidad de detección
más segura.
De acuerdo con otro procedimiento acorde con la
invención, se transmite desde una de las estaciones de base una
secuencia de sincronización en una división de tiempo, que está
prevista por las estaciones de base para la recepción de secuencias
de sincronización de estaciones de usuarios. Esta secuencia de
sincronización se utiliza de nuevo para la sincronización de las
estaciones de base adyacentes. En este caso, las estaciones de base
emisoras suprimen durante la emisión de la secuencia de
sincronización la recepción de secuencias de sincronización desde
estaciones de usuarios.
De acuerdo con el primer procedimiento acorde
con la invención, a través del segundo procedimiento se asegura de
una manera ventajosa que no exista ninguna limitación de la potencia
de emisión para la emisión de la secuencia de sincronización en el
marco de los límites definidos por la norma en virtud de posibles
perturbaciones de interferencias, puesto que la división de tiempo
en la 1,28 Mcps TDD-Option es utilizada solamente
para la sincronización en dirección ascendente.
De acuerdo con otra configuración del segundo
procedimiento acorde con la invención, la emisión y la recepción de
la secuencia de sincronización para la sincronización de las
estaciones de base son controladas por un controlador de la
estación de base o bien por un controlador de la red de radio. Este
control central de la emisión y de la recepción puede corresponder
en este caso al procedimiento utilizado en la 3,84 Mcps
TDD-Option.
De acuerdo con otra configuración del segundo
procedimiento acorde con la invención, se utiliza como secuencia de
sincronización una secuencia destinada para un primer acceso de
estaciones de usuarios al sistema de comunicaciones por radio. De
esta manera no se requiere de una forma ventajosa ningún tipo nuevo
de bloque de radio, que reduce la complejidad de la realización del
procedimiento en el sistema. De una manera alternativa a ello, se
puede utilizar una secuencia de sincronización especial, con lo que
no se pueden producir de una manera ventajosa en las estaciones de
base receptoras una interpretación errónea y una distinción clara
con respecto a emisiones de las estaciones de usuarios. De acuerdo
con otra configuración, se puede utilizar también una secuencia
prolongada en comparación con la secuencia utilizada para el primer
acceso por estaciones de usuarios. De esta manera, se puede
incrementar de una forma ventajosa la ganancia del proceso
(Processing-Gain) en comparación con la longitud
normal de las secuencias de sincronización. Esto se refleja en forma
de un alcance mayor y una capacidad de detección más segura. Esta
ganancia de proceso se puede elevar adicionalmente a través de la
utilización de antenas dirigidas o bien a través de la formación del
haz en la estación de base emisora y/o receptora.
De acuerdo con un tercer procedimiento acorde
con la invención, prevé desde estaciones de base adyacentes en cada
caso una primera división de tiempo igual para la emisión de una
primera secuencia de sincronización para la sincronización de
estaciones de usuarios y una segunda división de tiempo igual para
la recepción de una segunda secuencia de sincronización emitida por
las estaciones de usuarios para la sincronización de estaciones de
usuarios. De acuerdo con la invención, se emite desde una de las
estaciones de base en la primera y la segunda división de tiempo
una tercera secuencia de sincronización para la sincronización de
estaciones de base, que es recibida por estaciones de base
adyacentes y es tenida en cuenta para la sincronización. En
particular, para la elevación de la seguridad de la detección, la
estación de base emisora suprime durante la emisión de la tercera
secuencia de sincronización la recepción de segundas secuencias de
sincronización de estaciones de base, y las estaciones de base
receptoras suprimen durante la recepción de la tercera secuencia de
sincronización la emisión de una primera secuencia de sincronización
para la sincronización de estaciones de usuarios.
Como en el primero y en el segundo procedimiento
de acuerdo con la invención, tampoco en el tercer procedimiento de
acuerdo con la invención existe de una manera ventajosa ninguna
limitación de la potencia de emisión en virtud de influencias de
interferencia dado el caso desfavorables de otras transmisiones de
señales, puesto que las divisiones de tiempo en la 1,28 Mcps
TDD-Option están previstas de una manera exclusiva
para la sincronización.
De acuerdo con un primer desarrollo del tercer
procedimiento, adicionalmente a la primera y a la segunda división
de tiempo un tiempo de protección intermedio de la misma manera para
la emisión de la secuencia de sincronización. Esta configuración
utiliza de una manera ventajosa la estructura de cuadros de tiempo
especialmente de la 1,28 Mcps TDD-Option, puesto
que de este modo se puede utilizar una secuencia de sincronización
especial, que cubre las divisiones de tiempo y el tiempo de
protección, que asegura una ganancia de proceso correspondientemente
alta.
De acuerdo con otro desarrollo de los
procedimientos según la invención, una estación de usuario recibe
secuencias de sincronización emitidas por una estación de base que
las suministra y por otras estaciones de base. A continuación se
determina a partir del instante de recepción calculado en cada caso
una posición de la estación de usuario. De una manera ventajosa,
esto se lleva a cabo de la misma manera que en la sincronización
descrita de las estaciones de base. Bajo el control de un
controlador de la red de radio, las estaciones de base emiten de
una manera alterna secuencias de sincronización en dirección
descendente, de manera que la estación de usuario puede recibirlas
de una manera unívoca. De acuerdo con un desarrollo, la estación de
usuario señaliza los instantes de recepción y/o una diferencia
respectiva de los instantes de recepción a la red, que lleva a cabo
a continuación la determinación de la posición.
De acuerdo con otro desarrollo, la determinación
de la posición se lleva a cabo después de haber realizado una
sincronización de las estaciones de base, con lo que se puede
garantizar de una manera ventajosa una alta exactitud en la
determinación de la posición.
A continuación se describe en detalle la
invención con la ayuda de un ejemplo de realización. En este
caso:
La figura 1 muestra un diagrama de bloques de
una parte de un sistema de comunicaciones por radio.
La figura 2 muestra una estructura de cuadros
del Modo 1,28 Mcps TDD.
La figura 3 muestra una estructura del
DwPTS.
La figura 4 muestra una estructura del
UpPTS.
La figura 5 muestra una estructura de la
combinación del DWPTS, GP así como UpPTS.
La figura 1 muestra un diagrama de bloques de un
sistema de comunicaciones por radio, especialmente de un sistema de
radio móvil UMTS. Esta estructura se puede transmitir, sin embargo,
de una manera sencilla a otros sistemas, en los que se puede
realizar de la misma manera la invención.
El sistema de radio móvil UMTS está constituido
por una pluralidad de centros de conmutación móvil MSC (Centro de
Conmutación Móvil), que posibilitan una transición a una red fija
por cable PSTN. Cada centro de conmutación móvil MSC está conectado
con una pluralidad de controles de la red de radio RNC (Controlador
de la Red de Radio), que realizan en cada caso una administración
central de los recursos de radio para una o varias estaciones de
base NB (NodeB). Las estaciones de radio NB posibilitan de nuevo una
conexión con una pluralidad de estaciones de usuarios UE (Equipo de
Usuario) a través de una interfaz de radio de acuerdo con un
procedimiento específico de separación de usuarios. En este caso, se
distingue entre una transmisión en dirección ascendente UL (Enlace
Ascendente) desde las estaciones de usuario UE hacia la estación de
base NB y en dirección descendente DL (Enlace Descendente) desde la
estación de base NB hacia las estaciones de usuarios UE. A través
de cada estación de base NB se forma al menos una célula de radio
alimentada con recursos técnicos de radio. Las estaciones de
usuarios UE están realizadas, por ejemplo, como estaciones de radio
móviles o como terminales de la red sin hilos fijos, por ejemplo de
un terminal de usuario sin hilos (Red de Acceso). El centro de
conmutación móvil MSC está conectado, además, con un centro de
operaciones y de mantenimiento IMC (Centro de Operaciones y de
Mantenimiento), en el que se administran parámetros importantes del
sistema y que representa una interfaz hombre - máquina.
Sobre la interfaz de radio entre la estación de
base NB y las estaciones de usuarios UE se transmiten informaciones
de señalización y datos útiles de diferentes servicios. A ellas
pertenecen también, por decirlo, así, las secuencias de
sincronización Sync-DL, que se emiten desde las
estaciones de base NV en la dirección descendente y por medio de
las cuales se sincronizan las estaciones de los usuarios UE a la
referencia de tiempo de la estación de base NB respectiva. En los
procedimientos de acuerdo con la invención descritos anteriormente
se utilizan estas secuencias o bien secuencias especiales
correspondientes para la sincronización de estaciones de base
NB.
En la figura 2 se representa la estructura de un
cuadro de tiempo o bien de un cuadro de radio de la 1,28
Mcps
TDD-Option. Esta estructura se distingue de la estructura del cuadro de tiempo de 3,44 Mcps TDD-Option, para posibilitar procedimientos especiales sobre la capa física. El cuadro de tiempo con una longitud de 10 ms está dividido en dos sub-cuadros de tiempo 1 y 2 con 5 ms de longitud, respectivamente. Cada sub-cuadro de tiempo presenta dos puntos de conmutación, los llamados Switching Points, pudiendo estar colocado uno de ellos en un lugar fijo siempre después de la primera división de tiempo TS0 del sub-cuadro de tiempo respectivo, que lleva también el canal de señalización general BCH (Broadcast Channel) en el P-CCPCH (Primary Common Control Physical Channel), y pudiendo estar colocado el segundo punto en función de la asimetría necesaria entre la transmisión en dirección ascendente UL y en dirección descendente DL de una manera variable dentro de las divisiones de tiempo TS1 a TS6 restantes.
TDD-Option. Esta estructura se distingue de la estructura del cuadro de tiempo de 3,44 Mcps TDD-Option, para posibilitar procedimientos especiales sobre la capa física. El cuadro de tiempo con una longitud de 10 ms está dividido en dos sub-cuadros de tiempo 1 y 2 con 5 ms de longitud, respectivamente. Cada sub-cuadro de tiempo presenta dos puntos de conmutación, los llamados Switching Points, pudiendo estar colocado uno de ellos en un lugar fijo siempre después de la primera división de tiempo TS0 del sub-cuadro de tiempo respectivo, que lleva también el canal de señalización general BCH (Broadcast Channel) en el P-CCPCH (Primary Common Control Physical Channel), y pudiendo estar colocado el segundo punto en función de la asimetría necesaria entre la transmisión en dirección ascendente UL y en dirección descendente DL de una manera variable dentro de las divisiones de tiempo TS1 a TS6 restantes.
La DwPTS (División de Tiempo de Enlace
Descendente - División de tiempo piloto en dirección descendente)
en cada sub-cuadro de tiempo sirve para una primera
sincronización de estaciones de usuarios UE receptoras. A
continuación se mantiene esta sincronización por medio del
mediámbulo del P-CCPCH. Esta sincronización es
similar a la sincronización por medio del SCH (Canal de
Sincronización) en la 3,84 Mcps TDD-Option. El
tiempo de protección GO extra largo (Periodo de Guarda) entre la
DwPTS y la UpPTS (División de Tiempo Piloto en Dirección
Ascendente) es necesario para el soporte de células grandes con un
tiempo de propagación correspondientemente largo de las señales. La
UpPTS se utiliza para la primera etapa del acceso controlado de
forma aleatoria, el llamado Acceso Aleatorio, de las estaciones de
usuarios UE a la red. En la UpPTS se ofrecen ocho códigos
Sync-UL posibles, a partir de los cuales las
estaciones de usuarios UE restablecerán, bajo control aleatorio,
una sincronización seleccionada, para acceder de forma concurrente
con otras estaciones de usuarios a la red de una célula de radio o
una sincronización en dirección ascendente, la llamada
sincronización Uplink. Este canal es el único canal en la 1,28 Mcps
TDD-Option, que no está sincronizado en un grado
alto en el lugar de la estación de base MB.
De acuerdo con el primer procedimiento según la
invención, se consigue la sincronización de las estaciones de base a
través de la utilización de la DwPTS para la emisión y recepción de
secuencia de sincronización. La DwPTS se utiliza actualmente de
acuerdo con el estado de la técnica según el Capítulo 6.3.5 de la
referencia [1] exclusivamente para la sincronización de estaciones
de usuarios en dirección descendiente. En la 1,28
Mcps-TDD Option existen 32 grupos de células
(Cellgroups), que utilizan en cada caso un código
Sync-DL diferente para la emisión en la DwPTS. El
DwPCH (Canal Piloto de Enlace Descendente) está constituido, como se
representa en la figura 3, por un tiempo de protección GP con una
longitud de 32 chips y por la secuencia Sync-DL con
una longitud de 64 chips. La secuencia Sync-DL se
modula con relación al mediámbulo del P-CCPCH, que
se transmite siempre en la división de tiempo TS0. Esta modulación
indica la posición en el periodo de intercalación (Interleaving
Period), es decir, si se trata de un cuadro de tiempo par o impar o
si se trata del primero o del segundo sub-cuadros de
tiempo. Los detalles a este respecto se pueden tomar de la
referencia [2].
De acuerdo con la invención, se emite desde una
estación de base, por ejemplo NB1 de acuerdo con la figura 1, en
el DwPCH normal una secuencia Sync-DL. Las
estaciones de base adyacentes, en el ejemplo de realización de la
figura 1 las estaciones de base NB2 y NB3, emiten durante esta DwPTS
su propia emisión de secuencias Sync-DL y reciben
la secuencia Sync-DL de la estación de base NB1. A
continuación se lleva a cabo el mismo procedimiento para las
estaciones de base adyacentes. El control de tiempo de la emisión
respectiva o bien de la interrupción respectiva de la emisión y en
su lugar de la recepción de las secuencias Sync-DL
se lleva a cabo desde el control de la red de radio RNC, con el que
están conectadas las estaciones de base NB1 a NB3.
A través de la recepción de las secuencias
Sync-DL, las estaciones de base receptoras calculan
la base de tiempo de la estación de base emisora y adaptan a
continuación su emisión a la secuencia Sync-DL de
esta base de tiempo. De una manera alternativa a ello, de acuerdo
con el Capítulo 4.9 de la referencia [3], después de la recepción
de la secuencia Sync-DL, se calcula la desviación de
tiempo de las estaciones de base receptoras y se señaliza al
control de la red de radio. El control de la red de radio genera a
continuación, sobre la base de estos datos, una llamada
Actualización del Tiempo de la Célula, que se transmite a las
estaciones de base. Puesto que este sincronismo está limitado en el
tiempo en virtud de desplazamientos de las bases de tiempo de las
estaciones de base, debe repetirse el procedimiento de
sincronización a intervalos regulares, cuando se constata la
necesidad y/o se provoca por el control de la red de radio.
El primer procedimiento de acuerdo con la
invención se puede utilizar adicionalmente para un soporte de la
localización de estaciones de usuarios. En este caso, se supone que
el control de tiempo de la emisión de las secuencias de
sincronización y del procesamiento de las mediciones en el control
de la red de radio es similar al procedimiento conocido de la 3,84
Mcps TDD-Option para la sincronización de estaciones
de base a través de la interfaz de radio. De una manera
correspondiente, se puede realizar de forma similar también la
realización de la señalización en capas elevadas. Esto se refiere,
por ejemplo, también a la señalización de tiempos libres en la
dirección descendente
(IPDL - Periodo Inactivo en Enlace Descendente) para la determinación de la posición de estaciones de usuarios, como se describe en el Capítulo 4.10 de la referencia [3].
(IPDL - Periodo Inactivo en Enlace Descendente) para la determinación de la posición de estaciones de usuarios, como se describe en el Capítulo 4.10 de la referencia [3].
La estación de base NB1 emisora emite el DwPCH
normal, es decir, que emite una secuencia Sync-DL
en la DwPTS. Las estaciones de base NB2, NB3 receptoras adyacentes
miden esta secuencia en su DwPTS respectiva, por lo que debe
suprimirse la emisión correspondiente de secuencias
Sync-DL en la DwPTS a las estaciones de base NB2,
NB3 adyacentes, con el fin de posibilitar la medición de la
secuencia Sync-DL emitida. El control de tiempo de
la emisión de la secuencia de sincronización Sync-DL
a través de la estación de base NB1 y la supresión simultánea de la
emisión a las estaciones de base adyacentes NB2, NB3 se realiza a
través del control de la red de radio.
Después de una sincronización realizada con
éxito de las estaciones de base, una estación de usuario UE recibe
de forma secuencial tanto el DwPCH de la estación de base NB1 de
alimentación actual, como también la DwPCH de las estaciones de
base NB2, NB3. El control de tiempo de la emisión se lleva a cabo en
este caso de acuerdo con la sincronización de las estaciones de
base, siendo señalizados los DwPCH de la estación de usuario como
IPDLs. De una manera correspondiente, los IPDLs empleados para la
determinación de la posición se pueden utilizar para la
sincronización de la estación de base, de manera que los recursos de
radio escasos solamente deben utilizarse una vez. Por medio de la
diferencia de tiempo (OTDOA) de los DwPCH recibidos, que son
señalizados por la estación de usuario UE a través de la estación de
base NB1 de alimentación hacia la red UTRAN (Red de Acceso de Radio
Terrestre UMTS), la red puede determinar la posición de la estación
de usuario UE. El procedimiento de acuerdo con la invención se
puede emplear, por lo tanto, de una manera ventajosa al mismo
tiempo para la sincronización de estaciones de base y para la
determinación de la posición de estaciones de usuarios, sin que
deban definirse señales nuevas.
De acuerdo con el segundo procedimiento según la
invención, se consigue la sincronización de las estaciones de base
a través de la utilización de la UpPTS para la emisión y recepción
de secuencias de sincronización. La UpPTS se utiliza actualmente,
de acuerdo con la Norma de la 1,28 Mpcs TDD-Option
exclusivamente para el primer acceso controlado de forma aleatoria
en la dirección ascendente así como para la solicitud de una
sincronización y de un control de la potencia de emisión de acuerdo
con una conmutación de la comunicación (Handover) hacia la célula de
radio actual.
En la 1,28 Mcps TDD-Option,
están disponibles 8 códigos Sync-UL individuales
posibles para cada grupo de células (Cellgroup) para la utilización
en la UpPTS. Para el primer acceso se selecciona desde una estación
de usuario bajo control aleatorio uno de estos códigos
Sync-UL y se emite en la UpPTS a la estación de
base, con la que debe establecerse la comunicación. La UpPTS
(División de Tiempo Piloto de Enlace Ascendente) está constituida,
como se representa en la figura 4, por una secuencia
Sync-UL con una longitud de 128 chips así como por
un tiempo de protección GP con una longitud de 32 chips. La longitud
mayor de la secuencia de sincronización Sync-UL e
comparación con la secuencia Sync-DL posibilita de
una manera ventajosa una ganancia de tiempo mayor; 128 chips
corresponden a 21 dB en comparación con 18 dB en el caso de 64
chips.
De acuerdo con el procedimiento según la
invención, una estación de base, por ejemplo la estación de base
NB1 de acuerdo con la figura 1, utiliza la primera parte del
Procedimiento de Acceso Aleatorio en forma del UpPCH para la
transmisión de una secuencia Sync-UL. Esta secuencia
Sync-UL es recibida por las estaciones de base
adyacentes, en el ejemplo de la figura 1, las estaciones de base NB2
y NB3. A continuación, también las estaciones de base NB2, NB3
adyacentes emiten de forma secuencial una secuencia
Sync-UL en el UpPCH. El sincronismo de las
estaciones de base se consigue de acuerdo con el ejemplo indicado
anteriormente en el primer procedimiento de acuerdo con la
invención.
El UpPCH de la estación de base emisora debe
bloquearse durante el periodo de tiempo de la emisión de la
secuencia Sync-UL, es decir, que en este periodo de
tiempo no se pueden recibir solicitudes de acceso de estaciones de
usuarios desde la estación de base emisora. El UpPCH de las
estaciones de base NB2, NB3 adyacentes se puede utilizar, dado el
caso, además, si se asegura una recepción de la secuencia
Sync-UL de la estación de base NB1. Esto se puede
realizar, por ejemplo, a través de la selección de una secuencia
Sync-UL especial, que se utiliza exclusivamente
para la sincronización de las estaciones de base y/o a través de la
emisión con una potencia de emisión elevada.
De acuerdo con el tercer procedimiento de
acuerdo con la invención, se consigue la sincronización de las
estaciones de base a través de la utilización común tanto de la
DwPTS, del tiempo de protección GP como también de la UpPTS para la
emisión y recepción de secuencias de sincronización. A través de la
combinación de estas tres divisiones de tiempo, UpPTS, GP y DwPTS,
se posibilita la utilización de una secuencia de sincronización muy
larga. Las divisiones de tiempo presentan, además, la ventaja común
de que en ellas no se transmiten otros datos, además de las
secuencias de sincronización, por lo que las secuencias de
sincronización se pueden emitir con una potencia de emisión
elevada, sin provocar por ello una interferencia de otras
transmisiones de datos.
Una secuencia de sincronización de estaciones de
base prolongada de este tipo Sync-NB se representa,
por ejemplo, en la figura 5. Una longitud de la secuencia de
sincronización de hasta 288 chips conduce de una manera ventajosa a
una ganancia de proceso, elevada de nuevo con respecto al
procedimiento descrito anteriormente, de hasta 24 dB. De esta
manera, con ventaja se eleva la seguridad de la detección de esta
señal y se posibilita la sincronización de estaciones de base
también con radios mayores de célula de radio, es decir, a una
distancia mayor entre las estaciones de base. Además, de una manera
ventajosa se soportan los llamados CEC (Códigos Extendidos
Cíclicamente), como se utilizan en la 3,84 Mcps
TDD-Option.
Bajo el control temporal desde el control de la
red de radio, las estaciones de base emiten secuencialmente en cada
caso una secuencia de sincronización prolongada, en la que las
estaciones de base adyacentes receptoras, respectivamente, deben
suprimir la emisión de secuencias Sync-DL previstas
para la sincronización de estaciones de usuarios durante la
recepción de la secuencia de sincronización prolongada de la
estación de base, y de una manera correspondiente, la estación de
base emisora debe suprimir la recepción de secuencias
Sync-UL de estaciones de usuarios. El procesamiento
de la secuencia de sincronización de la estación de base y la
sincronización de las estaciones de base se realiza de acuerdo con
el procedimiento descrito anteriormente.
Claims (16)
1. Procedimiento para la sincronización de
estaciones de base (NB) en un sistema de comunicaciones por radio,
en el que la interfaz de radio del sistema de comunicaciones por
radio está estructurada de acuerdo con un procedimiento TDMA, en el
que desde estaciones de base (NB) adyacentes se emiten en cada caso
en una misma división de tiempo (DwPTS) de un cuadro de tiempo
(sub-cuadro de tiempo 1) unas secuencias de
sincronización (Sync-DL) para la sincronización de
estaciones de usuarios (UE) y desde una primera estación de base
(NB1) se emite en la división de tiempo (DwPTS) una secuencia de
sincronización (Sync-DL) para la sincronización de
estaciones de base, que es recibida por estaciones de base (NB2,
NB3) adyacentes y es tenida en cuenta para una sincronización, en
el que las estaciones de base (NB2, NB3) adyacentes suprimen durante
la recepción de la secuencia de sincronización
(Sync-DL) para la sincronización de estaciones de
base de la primera estación de base (NB1) la emisión de secuencias
de sincronización (Sync-DL) para la sincronización
de estaciones de usuarios (UE).
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, en el que la emisión y la recepción de la
secuencia de sincronización (Sync-DL) para la
sincronización de estaciones de base son controladas por un control
de la red de radio (RNC).
3. Procedimiento de acuerdo con una
reivindicación precedente, en el que como secuencia de
sincronización
(Sync-DL) para la sincronización de estaciones de base se utiliza una secuencia destinada para una sincronización de estaciones de usuarios (UE).
(Sync-DL) para la sincronización de estaciones de base se utiliza una secuencia destinada para una sincronización de estaciones de usuarios (UE).
4. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 ó 2, en el que como secuencia de sincronización
(Sync-DL) para la sincronización de estaciones de
base se utiliza una secuencia prolongada en comparación con la
secuencia utilizada para una sincronización de estaciones de
usuarios (UE).
5. Procedimiento de acuerdo con una
reivindicación precedente, en el que la secuencia de sincronización
es emitida en una división de tiempo piloto (DwPTS) dirigida hacia
abajo para la sincronización de estaciones de usuarios (UE).
6. Procedimiento para la sincronización de
estaciones de base (NB) en un sistema de comunicaciones por radio,
en el que la interfaz de radio del sistema de comunicaciones por
radio está estructurada de acuerdo con un procedimiento TDMA, en el
que desde estaciones de base (NB) adyacentes se prevé en cada caso
la misma división de tiempo (UpPTS) para la recepción de una
secuencia de sincronización (SYNC-UL) transmitida
por estaciones de usuarios para la sincronización de estaciones de
usuarios, y desde una de las estaciones de base (NB) se transmite
en la división de tiempo (UpPTS) una secuencia de sincronización
(Sync-UL) para la sincronización de estaciones de
base, que es recibida por estaciones de base (NB) adyacentes y es
tenida en cuenta para una sincronización, en el que la estación de
base (NB) emisora suprime durante la emisión de la secuencia de
sincronización (Sync-UL) la recepción de secuencias
de sincronización (Sync-DL) de estaciones de
usuarios (UE).
7. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 6, en el que la emisión y la recepción de la
secuencia de sincronización (Sync-UL) son
controladas por un control de la red de radio (RNC).
8. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 6 ó 7, en el que como secuencia de sincronización
(Sync-UL) se utiliza una secuencia destinada para
un primer acceso de estaciones de usuarios (UE) al sistema de
comunicaciones por radio.
9. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 6 a 8, en el que como secuencia de sincronización
(Sync-UL) se utiliza una secuencia prolongada en
comparación con una secuencia utilizada para el primer
acceso.
acceso.
10. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 6 a 9, en el que la secuencia de sincronización
(Sync-UL) es emitida en una división de tiempo
piloto (UpPTS) dirigida hacia arriba para el primer acceso de
estaciones de usuarios (UE).
11. Procedimiento para la sincronización de
estaciones de base (NB) en un sistema de comunicaciones por radio,
en el que la interfaz de radio del sistema de comunicaciones por
radio está estructurada de acuerdo con un procedimiento TDMA, en el
que se prevé desde estaciones de base (NB) adyacentes en cada caso
una primera división de tiempo (DwPTS) igual para la emisión de
una primera secuencia de sincronización (Sync-DL)
para la sincronización de estaciones de usuarios y una segunda
división de tiempo (UpPTS) igual para la recepción de una segunda
secuencia de sincronización (Sync-UL) emitida por
las estaciones de usuarios (UE) para la sincronización de
estaciones de usuarios, y se emite desde una de las estaciones de
base (NB) en la primera (DwPTS) y la segunda división de tiempo
(UpPTS) una tercera secuencia de sincronización
(Sync-NB) para la sincronización de estaciones de
base, que es recibida por estaciones de base (NB) adyacentes y es
tenida en cuenta para la sincronización, en el que la estación de
base (NB) emisora suprime durante la emisión de la tercera secuencia
de sincronización (Sync-NB) la recepción de
segundas secuencias de sincronización (Sync-UL) de
estaciones de base, y las estaciones de base (NB) receptoras
suprimen durante la recepción de la tercera secuencia de
sincronización la emisión de una primera secuencia de sincronización
(Sync-DL) para la sincronización de estaciones de
usuarios (UE).
12. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11, en el que un tiempo de protección (GP), que se
encuentra entre la primera (DwPTS) y la segunda división de tiempo
(UpPTS), es utilizado de la misma manera para la emisión de la
secuencia de sincronización (Sync-NB).
13. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11 ó 12, en el que la emisión y la recepción de la
tercera secuencia de sincronización (Sync-NB) son
controladas por un control de la red de radio (RNC).
14. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en el que una estación de usuario
recibe secuencias de sincronización emitidas desde una estación de
base (NB) de alimentación y desde otras estaciones de base (NB, y
se determina a partir de un instante de recepción calculado en cada
caso una posición de la estación del usuario (UE).
15. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 14, en el que la estación de usuario (UE) señaliza
los instantes de la recepción y/o una diferencia respectiva de los
instantes de la recepción a la red (UTRAN) y la red (UTRAN)
determina la posición de la estación del usuario (UE).
16. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 14 ó 15, que se realiza después de haber llevado a
cabo una sincronización de las estaciones de base (NB).
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