ES2343646T3 - Metodo y aparato para sincronizar estaciones de base. - Google Patents

Abstract

Un método para sincronización de tiempo en un sistema inalámbrico (18) de comunicaciones, caracterizándose dicho método porque comprende los pasos de: medir una pluralidad de señales de temporización de células; detectar al menos una de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo (301-30n) a partir de, al menos, una de las señales de temporización de células medidas; enviar una petición para un valor de tiempo de llegada a estación base, BSTOA, desde el controlador de red de radio RNC (36) a, por lo menos, una de las estaciones de base fuera de sincronismo, representando dicho valor de BSTOA el tiempo de llegada de una señal transmitida entre dicha al menos una de las estaciones de base fuera de sincronismo y una estación de base vecina; recibir dicho valor de BSTOA en el RNC; comparar dicho valor de BSTOA con un valor correspondiente almacenado en una base de datos (59) de matrices de covarianza y actualizar la matriz de covarianza del RNC, comprendiendo dicha base de datos valores que representan el error en el tiempo de las estaciones de base con relación a una referencia; y corregir, basándose en dicha comparación, dicha al menos una de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo, sin utilizar ninguna de las señales de temporización de células medidas procedentes de las estaciones de base que tienen una calidad de sincronización peor que la de dicha al menos una de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo.

Description

Método y aparato para sincronizar estaciones de base.

Antecedentes

La presente invención se refiere generalmente a los sistemas digitales de comunicaciones. Más específicamente, la invención se refiere a un sistema y a un método para sincronizar una serie de estaciones de base en una red celular de comunicaciones.

Los protocolos inalámbricos de tercera generación (3G) propuestos requieren un enfoque que se basa en un procedimiento sencillo, pero costoso, de exigir que cada estación de base esté sincronizada externamente a una fuente externa altamente precisa. Una técnica que dé soporte a la sincronización de la estación de base requiere que una estación de base escuche pasivamente las emisiones de sincronización de sus vecinas en un canal, tal como un canal de sincronización (SCH) o un canal físico de control común (CCPCH), y siga procedimientos similares a los realizados por el equipo de usuario (UE) a fin de sincronizar. Otro enfoque requiere que cada estación de base envíe ocasionalmente una ráfaga especial de sincronización en coordinación con una o más de sus vecinas que escuchan la transmisión. Otro enfoque todavía hace que los UE midan la diferencia de tiempos de llegada (TDOA) de las transmisiones de cada una de dos células. Estas técnicas utilizan una fuente concretamente precisa en cada estación de base. Puesto que cada estación de base tiene esta fuente, estas técnicas son costosas e inconvenientes.

Por tanto, existe una necesidad de un sistema y de un método que permita una sincronización rápida, eficiente, y menos costosa entre las estaciones de base operacionales sin consumir recursos físicos adicionales.

También existe necesidad de un método que proporcione una sincronización precisa usando un número mínimo de interrupciones del servicio normal, así como un tráfico de mensajes reducido entre el Nodo B y el controlador de la red de radio (RNC).

La patente EEUU 5.404.575 describe un sistema en el cual una estación de base transmite una señal de sincronización cuando el tiempo según su reloj es igual al tiempo de transmisión establecido para esta estación de base. Las estaciones de base que no transmiten intentan recibir la señal de sincronización. Cuando una estación de base recibe la señal de sincronización, registra cual fue el tiempo de recepción de la señal según su reloj y evalúa una estimación del error de sincronización entre las estaciones de base transmisora y receptora. Cada estación de base envía, a un controlador de sincronización, cada una de tales estimaciones de errores de sincronización que se obtuvieron durante el ciclo de sincronización en cuestión. Cuando ha transcurrido un intervalo de tiempo predefinido desde el último momento de transmisión establecido del ciclo de sincronización, el controlador de sincronización evalúa un ajuste de temporización para cada estación de base basado en las estimaciones, donde cada estación de base recibe su ajuste de temporización y ajusta su reloj en la cuantía del ajuste de temporización.

Sumario

Un método y un aparato para sincronizar estaciones de base empleando una fuente de sincronización independiente o identificando una estación de base como fuente maestra. Un RCN (C-RCN) o una estación de base pueden designar una estación de base o un UE para que adquiera las mediciones deducidas de las estaciones de base a fin de lograr la sincronización. Las actividades de sincronización se pueden programar de manera regular o se pueden emprender cuando las mediciones periódicas indiquen que un valor de deriva excede de un umbral dado.

Resultarán claros los objetos y las ventajas del sistema para los expertos en la técnica después de recibir la descripción detallada de la realización preferida.

Breve descripción de los dibujos

Se describirá a continuación las realizaciones de la presente invención haciendo referencia a las figuras de los dibujos donde referencias numéricas análogas representan elementos análogos y, en los cuales:

La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de comunicaciones.

La Figura 2 es un diagrama de bloques de un controlador de red de radio (RNC) hecho según una realización preferida de la presente invención.

La Figura 3 es un diagrama de bloques de una estación de base y un UE hechos según una realización preferida de la presente invención.

La Figura 4 es una ilustración de un diseño de calidad de tiempo jerárquico hecho según una realización preferida de la presente invención.

Las Figura 5a y 5b, tomadas conjuntamente, comprenden un diagrama de diagrama de flujo del sistema según una realización preferida de la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La Figura 1 ilustra un sistema 18 inalámbrico simplificado de comunicaciones de acceso múltiple por división de código (CDMA) de espectro ensanchado o dúplex por división de tiempo (TDD). El sistema 18 comprende una serie de Nodos B 26, 32, ... 34, una pluralidad de RNC, 36, 38, ... 40, una serie de equipos de usuario (UE) 20, 22, 24 y una red medular 46. Un nodo B 26 dentro del sistema 18 se comunica con los equipos de usuario asociados 20-24 (UE). El nodo B 26 tiene un único controlador de sitio (SC) 30 asociado, bien con una única estación de base 30', o bien con múltiples estaciones de base 30_{1},... 30_{n}. Cada estación de base da servicio a una región geográfica asociada, conocida como una célula. Debería observarse que aun cuando se describe la sincronización de la estación de base, se puede lograr también la sincronización de las células usando la presente invención.

Se conecta un Grupo de Nodos B 26, 32, 34 a un controlador de red de radio (RNG) 36 por la interfaz de lub. Los RNC 36 ... 40 están también conectados a la red medular 46 a través de la interfaz de lub. En aras de la brevedad, lo indicado a continuación se refiere sólo al Nodo B, pero se puede aplicar la presente invención a múltiples Nodos B.

Existen dos modos básicos en los que gestionar la sincronización del Nodo B: un enfoque centralizado o un enfoque descentralizado. En el enfoque centralizado, todas las subfunciones de medición de célula y las correcciones de base de tiempos de célula se realizan por solicitud del RNC de control (CRNC) y se informa de las mediciones al RNC. En el enfoque descentralizado, algo de la funcionalidad del Nodo B o toda ella se hace sin instrucciones directas del RNC. Existen también diferentes grados de centralización. Por ejemplo, el enfoque preferido es casi completamente centralizado, pero realmente permite una funcionalidad autónoma limitada; por ejemplo, como se trata a continuación, el Nodo B puede ajustar autónomamente su fuente interna de frecuencia, en base a las tendencias observadas de las correcciones de su base de tiempos señaladas por el RNC.

Un ejemplo de enfoque descentralizado implica que el RNC 36 indique a cada una de las células de los Nodos B 26, 32, 34, que células vecinas se usan para la sincronización y luego el RNC permite que cada una de dichas células ajuste autónomamente su reloj sin notificación explícita del cambio de tiempo al RNC. En esta técnica, las células tienen que mantener un reloj preciso y, puesto que todas las células se ajustan unas en base a las otras, no se puede garantizar la estabilidad general del sistema. Este enfoque descentralizado ha sido propuesto, pero no es el enfoque preferido.

Según una técnica preferida, el RNC 36 mantiene la sincronización general de las estaciones de base dentro de los Nodos B 26, 32, 34 y entre los mismos. Haciendo referencia a la Figura 2, el RNC 36 incluye una base de datos 59 que tiene una matriz 57 de covarianza, un controlador 55 de sincronización, un generador 53 de mensajes y un receptor 54 de medición. El RNC 36 puede solicitar mediciones desde una estación de base 30_{1},... 30_{n} o UE 20, 22, 24 a través de su generador 53 de mensajes; recibir las mediciones a través de su receptor 54 de medición; actualizar de manera óptima sus estimaciones de los estados en base a estas mediciones usando el controlador 55 de sincronización; y gestionar un conjunto de estados almacenados en una matriz 57 de covarianza. Los estados almacenados se usan para la sincronización y representan el error de tiempo de cada estación de base 30 respecto a una referencia, la tasa de cambio de cada error de tiempo y el retraso de transmisión entre las estaciones de base 30_{1},... 30_{n}.

El RNC 36 gestiona también un conjunto de mediciones almacenadas en una base de datos 59 que comprende: tiempo de llegada de una forma de onda medida (es decir una ráfaga de sincronización); la TDOA de las transmisiones de dos estaciones de base tal como se mide por un UE 20; y estimaciones de las incertidumbres de estado y de las incertidumbres de medición. La base de datos 59 contiene además las estimaciones para todos los estados de interés, por ejemplo para todas las células (Nodo B) distintas de la maestra, el error de diferencia de tiempos (en nanosegundos, o microsegundos; valor típico del orden de +/-3 microsegundos o +/-3000 nanosegundos); la tasa de tiempo de cambio en la diferencia de tiempos, por ejemplo nanosegundos de deriva por segundo o microsegundos de deriva por segundo. El vector de estado es el conjunto ordenado de todos los estados,

Por ejemplo

1

donde hay n Nodos B dt dt dt, incluyendo el maestro, Nodo B(0), que definen el vector de estado X = x(1), x(2), ...x(m), donde

2

la matriz de covarianza es la matriz m x m donde R (I, J) = E ((x(i)x(j)) = valor esperado del producto de los elementos i y j. El RNC usa filtrado avanzado, tal como los filtros Kalman, para estimar los parámetros que definen la deriva de reloj relativa, y para refinarlos parámetros tales como el intervalo exacto entre un elemento y otro. Se usa la deriva de tiempo estimada para inferir el desajuste de frecuencia entre las referencias de frecuencia de las estaciones de base respectivas y hasta que punto son razonables las comprobaciones para asegurarse de que mediciones groseramente inadecuadas no corrompan el proceso. El filtro Kalman estima también la incertidumbre de los diversos estados. Estos valores se guardan en la matriz de covarianza. Debería observarse que los elementos diagonales de la matriz de covarianza representan la varianza de cada estado individual.

La realización preferida usa un proceso jerárquico en el cual el RNC 36 asigna una calidad de tiempo a cada estación de base 30_{1},... 30_{n}. Esta calidad de tiempo se mide por el RNC 36 seleccionando una estación de base como la referencia de base de tiempos para todas las demás. Se asigna a todas las demás estaciones una calidad de tiempo variable que se actualiza en base a las mediciones y a las correcciones aplicadas. La calidad de tiempo puede ser un número entero (por ejemplo, 0 a 10). Un valor más bajo implica una mejor precisión. Como alternativa., el valor de la calidad puede ser una variable continua (coma flotante). A la estación de base de referencia (estación de base maestra) se le asigna un valor de calidad 0. A todas las demás estaciones de base se les asignan valores que varían y se ajustan con respecto a la estación de base de referencia. Para ilustrar este diseño jerárquico de calidad de tiempo, la Figura 4 representa una estación de base maestra en la que a todas las estaciones de base subordinadas (subordinada 1, subordinada 2, subordinada 3) se les asigna valores que varían con respecto a la estación de base maestra. En una realización, se asigna valores de calidad de tiempo a la estación de base subordinada 2 que varían con respecto a la estación de base subordinada 1 y a la estación de base subordinada 3 a las que se asigna valores que varían con respecto a la estación de base subordinada 2.

Una realización alternativa a una arquitectura maestra/subordinada completamente jerárquica es una par a par que requiere que cada par de estaciones de base que se puedan oír entre sí desplace su frecuencia propia para que sea más próxima a la de la otra. La cuantía relativa de ajuste se define por un conjunto de pesos únicos asignados a cada estación de base y almacenados en la base de datos 59 del RNC. El proceso de ajustar cada una de las estaciones de base es el mismo que se describe en la realización preferida indicada anteriormente excepto que las estaciones de base "en sincronismo" y "fuera de sincronismo" se ajustan en base a los pesos asignados a las estaciones de base respectivas. Con pesos diferentes, se puede lograr grados de centralidad variables entre el plenamente central y el completamente distribuido. Sin embargo, en muchos entornos esta actualización de reloj para a par no puede garantizar una deriva continua de reloj del par de estaciones de base respecto a otros pares de estaciones de base.

En la estructura de reloj auténticamente jerárquica, el RNC 36, en el modo de funcionamiento normal, actualiza la matriz 57 de covarianza en cuanto a los estados almacenados en la base de datos 59 del RNC, una vez por unidad de tiempo predeterminada (por ejemplo, una vez por segundo o un tiempo determinado por un operador). Los elementos diagonales de la matriz 57 de covarianza son la varianza estimada de cada error de tempo de estación de base con respecto a la estación de base maestra.

Cuando la varianza de error de tempo de una estación de base excede de un umbral predeterminado, el RNC 36 inicia un mensaje para dar soporte a la actualización de error de tiempo de esa estación de base. Se realiza la actuación según una de las tres maneras siguientes: primera, se instruye a la estación de base sujeto para que mida el tiempo de llegada a la estación de base (BSTOA) de una ráfaga de sincronización procedente de una estación de base 30_{1}, 30_{2}... 30_{n} vecina; segunda: se instruye a una estación de base 30_{1}, 30_{2}... 30_{n} vecina con mejor calidad para que mida el BSTOA de la transmisión de la estación de base sujeto; o tercera, un UE 20 mide el BSTOA de las ráfagas de sincronización de esa estación de base y de una estación de base 30_{1}, 30_{2}... 30_{n} vecina.

En la primera aproximación y en la segunda, usar el BSTOA de estación de base a estación de base, se observa el tiempo de llegada de la transmisión de una estación de base a otra. Haciendo referencia a la Figura 3, una estación de base transmisora 30_{1} envía un modelo de transmisión conocido en un tiempo predefinido. Este modelo de transmisión puede ser una ráfaga de sincronización procedente del generador 62 de ráfagas de sincronización de la estación de base 30_{1}, la cual pasa a través de un aislador 66 al dispositivo 68 de medición, el cual da como salida un valor grande cuando la señal recibida coincide con la firma esperada, cuya salida es entonces transmitida. Si las estaciones de base 20, 30 receptora y transmisora estuvieran en el mismo emplazamiento y tuvieran relojes sincronizados con precisión, la salida del dispositivo 68 de medición tendría lugar al mismo tiempo que la forma de onda transmitida. Sin embargo, la desalineación de los relojes y el retraso en el camino de transmisión originan una diferencia de tiempo.

El retraso en el camino de transmisión se define por la Ecuación 1:

3

donde R/c es la distancia R entre una unidad transmisora y una unidad receptora dividida por la velocidad de la luz. El término x tiene en cuanta los retrasos debidos al equipo. Cuando las estaciones de base están muy alejadas, la cantidad R/c domina típicamente. Las ondas de radio viajan a la velocidad de la luz, aproximadamente 30 cm (1 pie) por nanosegundo, ó 3 x 10^{8} metros por segundo. El objetivo de la sincronización de la estación de base es alinear las estaciones de base dentro de 1-3 microsegundos. Por tanto, cuando las estaciones de base están separadas por distancias del orden de 1 km (½ milla) o más, estas distancias tienen un efecto significativo en el retraso. Sin embargo para picocélulas o microcélulas, separadas por decenas de metros, las distancias son insignificantes en comparación con las precisiones de la medición, x, que domina.

Basado en estas consideraciones, cuando se intenta sincronizar estaciones de base muy alejadas (más de 1 km) el conocimiento de la magnitud de separación (es decir, de la distancia) es importante. Cuando se intenta sincronizar estaciones de base dentro de unos 50 metros o así, las posiciones exactas se hacen irrelevantes. Después de que se realiza la medición de la BSTOA, se resta la distancia de propagación almacenada en la base de datos 59 del RNC y se considera que la diferencia es la desalineación en tiempo entre las estaciones de base.

El tercer enfoque mide la diferencia de tiempos de llegada (TDOA) relativa entre dos transmisiones enviadas por dos estaciones de base diferentes mediante un UE 20. El UE 20 mide la TDOA observada entre las transmisiones de dos estaciones de base e informa de ella. El RNC 36 envía un mensaje al UE 20 para que mida la TDOA de dos estaciones de base. Al recibir este mensaje, el UE 20 recibe la transmisión de las dos estaciones de base, a través de su antena 72 y el aislador 66, y mide la TDOA usando el dispositivo de medida 68 de recepción y transmite las mediciones a su estación de base asociada a través del aislador 66 y la antena 72.

Si se conoce la posición del UE (es decir, se conoce su distancia a cada una de las dos estaciones de base r1 y r2) y la sincronización de ambas estaciones de base es correcta, la TDOA es, según la Ecuación 2:

4

Las desviaciones medidas a partir de este valor serían un indicador de desalineación de la base de tiempos. Como saben los expertos en la técnica, si los rangos de r1 y r2 son suficientemente pequeños, tal como sería el caso en las células de tamaño pico, no sería necesario conocer estos valores. Las TDOA observadas se podrían usar directamente como medida de la diferencia de tiempos de transmisión.

Una vez se elige un enfoque, se transmite el mensaje apropiado bien a una estación de base 30_{1},... 30_{n} o bien a un UE 22, 24, 20. Si se envía el mensaje a una estación de base 30_{1}, 30_{2}... 30_{n}, tal como la estación de base 30_{2}, se indica a la estación de base 30_{2} que vecina monitorizar y medir. Si se dirige el mensaje a un UE 22, que otra estación de base medir adicionalmente a su propia estación de base.

Haciendo nuevamente referencia a la Figura 2, una vez el RNC 26 ha almacenado el rango entre cada estación de base 30_{1},... 30_{n}, dentro de su base de datos 59, comprueba subsiguientemente para ver si existe una estación de base vecina 30_{1} que tenga una calidad de tiempo mejor que la estación de base 30_{2} a actualizar. Una vez se encuentra dicha estación de base 30_{1} se inicia un mensaje a la estación de base 30_{1} para tomar una medición de la estación de base 30_{2} "fuera de sincronismo". Alternativamente, el RNC 36 es capaz de enviar un mensaje a la estación de base 30_{2} "fuera de sincronismo" y solicitarle que tome una medición de la estación de base vecina 30_{1}. La estación de base solicitada, para los fines de esta invención la estación de base 30_{2} "fuera de sincronismo" toma a continuación la medición de la estación de base 30_{1} "en sincronismo" y envía el valor medido de vuelta al receptor 54 de medición del RNC. El receptor 54 de medición del RNC retransmite el valor medido al controlador 55 de sincronización, el cual calcula el tiempo de la transmisión de la medición restando el tiempo de propagación r/c.

Una vez se ha calculado el tiempo de propagación por el controlador 55 de sincronización, se compara el valor con el valor almacenado en la base de datos 59 del RNC. El controlador 55 de sincronización del RNC calcula entonces las ganancias del filtro Kalman y actualiza los estados en la matriz 57 de covarianza usando la diferencia entre el tiempo de llegada calculado y predeterminado y las ganancias comunes. Si la diferencia sobrepasa un cierto umbral, el generador 53 de mensajes del RNC enviará a continuación otro mensaje a la estación de base 30_{2} "fuera de sincronismo" para que ajuste su base de tiempos o su frecuencia de referencia a fin de ponerse "en sincronismo" con la otra estación de base 30_{3} ... 30_{n} bajo el control del RNC 36. Obsérvense los dos aspectos siguientes:

(1) en una realización preferida, el RNC puede enviar un mensaje al Nodo B para que ajuste su frecuencia; sin embargo, puede ocurrir (como es el caso en la especificación RAN del Proyecto de Asociación de la Tercera Generación (3GPP)) que no exista tal mensaje, y por tanto no se pueda usar esta característica.

(2) en este concepto, el error de tiempo estimado puede sobrepasar un umbral y desencadenar una corrección de la base de tiempos sin necesidad de nuevas mediciones, es decir, con una estimación altamente fiable de la tasa de deriva, el RNC puede identificar correctamente que un Nodo B está excediendo su diferencia de tiempo admisible extrapolando el error de tiempo, usando la tasa de deriva estimada.

\vskip1.000000\baselineskip

La estación de base 30_{2} dirige el ajuste requerido e informa de nuevo al dispositivo 54 de medición del RNC. La base de datos dentro del RNC 36 es actualizada, incluyendo una corrección en la referencia de tiempos de la estación de base sujeto 30_{2}, su tasa de cambio de tiempo (la cual no es aplicable si no ha habido un cambio de frecuencia), una actualización de su matriz 57 de covarianza (incluyendo, más significativamente, su error de tiempo medio cuadrático estimado y su error de deriva), y una actualización de su calidad de tiempo.

Haciendo referencia a la Figura 4, a una estación de base cuya base de tiempos se haya corregido en base a una comparación con otra estación de base no se le asigna nunca una calidad igual o mejor que la de la estación de base a la cual está subordinada. Este procedimiento garantiza la estabilidad. Para ilustrar, si se va a corregir una estación de base subordinada 2, a la estación de base subordinada 2 sólo se le puede asignar un valor peor que el de la calidad de tiempo de la estación de base subordinada 1. Esto asegura que la calidad de tiempo de una estación de base no sincronizará a una estación de base subordinada del mismo nivel de calidad de tiempo o inferior, lo cual llevaría eventualmente a que una constelación de estaciones de base derivara "fuera de sincronismo" con la estación maestra.

Como se ha tratado aquí anteriormente, un enfoque alternativo para ajustar la estación de base 30_{2} "fuera de sincronismo" usa un UE 20, 22, 24. Si se escoge este método por el RNC 36, se envía un mensaje al UE 22 para que mida la ráfaga de sincronismo de la estación de base 30_{2} "fuera de sincronismo" y de la estación de base 30_{1} "en sincronismo". Una vez el UE 22 ha efectuado las mediciones, éstas se envían al RNC 36 y se procesan. En forma similar a los procesos anteriormente descritos, se comparan las mediciones con las mediciones conocidas almacenadas en la base de datos 56 del RNC y la matriz 57 de covarianza y se envía una medición de ajuste a la estación de base 30_{2} "fuera de sincronismo".

En las Figuras 5a y 5b se ilustra un diagrama de flujo de un método según la realización preferida. El RNC 36 actualiza la matriz 57 de covarianza y la base de datos 59 una vez por unidad de tiempo (etapa 501). Cuando el RNC detecta que una varianza de error de tiempo de una estación de base 30_{2}... 30_{2} sobrepasa un umbral predeterminado (etapa 502), el RNC 36 decide si usar una estación de base para medir el BSTOA o un UE para medir el TDOA a fin de actualizar la varianza del error de tiempo de la estación de base "fuera de sincronismo" (etapa 503). Si el RNC 36 decide medir el BSTOA, se envía un mensaje a una estación de base vecina de la estación de base "fuera de sincronismo" para que mida el tiempo de llegada de la estación de base (BSTOA), o se envía el mensaje a la estación de base "fuera de sincronismo" para que mida el tiempo de llegada de la estación de base vecina (etapa 504). La estación de base apropiada toma la medición solicitada (etapa 506) y transmite la medición al RNC 36 (etapa 506).

Si el RNC 36 decide medir el TDOA, el RNC 36 envía un mensaje a un UE para que mida el TDOA de dos estaciones de base (etapa 507a), siendo una la estación de base "fuera de sincronismo". El UE mide el TODA de cada estación de base (etapa 507b), y envía la diferencia de estas mediciones al RNC 36 (etapa 507c).

A la recepción por el RNC 36 de las mediciones apropiadas (etapa 508), el RNC 36 compara la medición con el valor almacenado en la base de datos 59 del RNC (etapa 509). Si la diferencia sobrepasa un cierto umbral, el RNC 36 envía un mensaje a la estación de base "fuera de sincronismo" para que ajuste su base de tiempos o su frecuencia de referencia (etapa 510) de acuerdo con esta diferencia. La estación de base "fuera de sincronismo" realiza el ajuste requerido (etapa 511) e informa de vuelta al RNC 36 (etapa 512). Entonces se actualiza la base de datos 59 del RNC y la matriz 57 de covarianza para incorporar los nuevos valores (etapa 513).

Una realización preferida es un sistema y un método que reside en cada RNC 36. En la técnica anterior, un controlador de red de radio de control (C-RNC) se comunica directamente con su estación de base y un controlador de red de radio de servicio (S-RNC) se comunica directamente con sus UE. Para casos en los que las estaciones de base vecinas estén bajo el control de RNC diferentes, puede haber necesidad de añadir una comunicación entre los C-RNC y S-RNC que controlen las estaciones de base vecinas y los UE.

En lugar de una arquitectura que dependa de un control totalmente centralizado, una realización alternativa puede apoyarse en una estructura de actualización más distribuida. En esta realización cada miembro de un par de estaciones de base que se pueden oír la una a la otra es capaz de desplazar su frecuencia propia de manera que resulte más próxima a la de la otra. La cuantía relativa del ajuste se define por un conjunto de pesos únicos que se asignan a cada estación de base y se almacenan en la base de datos 59 del RNC. El proceso de ajustar cada una de las estaciones de base es el mismo que se describe en la realización preferida descrita aquí hasta ahora, excepto que tanto las estaciones de base "fuera de sincronismo" como las "dentro de sincronismo" se ajustan en base a los pesos asignados a las respectivas estaciones de base. Con pesos diferentes, se pueden lograr grados variables de centralidad, entre la plenamente centralizada y la totalmente distribuida.

Tanto en el enfoque centralizado como en el descentralizado, la manera según la cual las múltiples células dentro de un único Nodo B se mantienen "en sincronismo" tiene múltiples posibilidades. La realización más preferida permite al RNC 36 enviar correcciones de tiempo y/o de frecuencia a una estación de base 30_{1},... 30_{n}. La estación de base maestra es responsable de asegurar que cada una de las estaciones de base dentro de un único Nodo B tenga una referencia de tiempo subordinada a la misma, precisa dentro de un límite de tiempo especificado. El RNC 36, en sus algoritmos y correcciones, asume que existe un error despreciable entre la estación de base maestra y sus estaciones de base y asume por tanto que todas las estaciones de base tienen la misma referencia de tiempo.

Como consecuencia, el RNC 36 no intenta estimar los errores de tiempo individuales entre la estación de base maestra y sus estaciones de base subordinadas, y la estación de base maestra debe eliminar o compensar los errores de temporización entre la estación de base maestra y sus estaciones de base subordinadas, puesto que el RNC 36 asociado no realiza una corrección. Esta realización presenta una interfaz limpia entre un RNC 36 y una estación de base maestra. Permite a la estación de base maestra aplicar su propia solución a la sincronización subordinada, la cual es perfectamente adecuada para las picocélulas. Este método reduce también la cuantía de la sincronización sobre el aire que es necesaria puesto que sólo una célula de un Nodo B necesita ser medida para saber el tiempo corriente y la referencia de frecuencia para todas las células dentro del Nodo B. Sin embargo, este esfuerzo es mayor en el hardware del Nodo B puesto que se debe transportar la referencia de reloj entre el controlador del sitio (SC) del Nodo B y las células y la distancia entre el SC y una célula es grande, por lo que temporizar el error sólo en base a la distancia hace esto poco práctico.

En una primera realización alternativa denominada "Frecuencia Maestra de Célula y Referencia de Tiempo", cada estación de base tiene una referencia de tiempo y de frecuencia independiente, lo cual permite a un RNC 36 enviar correcciones de tiempo y/o de frecuencia a cada estación de base. El RNC 36, en sus algoritmos y correcciones, estima los estados que representan el error en tiempo y frecuencia de cada estación de base. Como consecuencia, el RNC 36 intenta estimar los errores individuales de tiempo entre cada estación de base, y la estación de base maestra, con lo que las mediciones que implican a una estación de base no proporcionan beneficio alguno para estimar los estados de otra estación de base. Por tanto, el fabricante de la estación de base sólo necesita proporcionar errores poco ligados en la temporización y en la deriva de tiempo de las estaciones de base, y cada estación de base debe tener una conectividad aceptable sobre el aire con otra estación de base (la misma estación de base o diferente).

Esta realización alternativa beneficia a grandes áreas celulares en las cuales la distancia entre las estaciones de base son grandes. La capacidad para corregir una estación de base subordinada a la referencia de tiempo de un Nodo B a través de mediciones que implican a otra estación de base subordinada al mismo Nodo B es limitada.

En una segunda realización alternativa denominada "Referencia de Frecuencia Maestra SC/Referencia de Tiempo Maestra de Célula", cada estación de base usa referencias de tiempo independientes, pero la estación de base maestra proporciona una referencia de frecuencia. Un RNC 36 envía correcciones de tiempo para cada estación de base individualmente y/o una única corrección de frecuencia a una estación de base maestra. El RNC 36, en sus algoritmos y correcciones, supone que existe un error de deriva despreciable entre la estación de base maestra y sus estaciones de base subordinadas asignadas, pero estima las desviaciones que se tratan como constantes. El RNC 36 estima los errores de tiempo individuales entre la estación de base maestra y sus estaciones de base y la deriva en la frecuencia común de las estaciones de base, con respecto a la estación de base maestra.

Una tercera realización alternativa tiene características similares a las de la realización "Frecuencia Maestra SC y Referencia de Tiempo", pero en la que se benefician las estaciones de base que están alejadas de la estación de base maestra. Esta realización proporciona un mecanismo para eliminar los desajustes de tiempo en las largas distancias. Aprovechando la suposición de que las diferencias de tiempo son estables, esta realización toma ventaja de una medición que implica cualquier frecuencia subordinada de una estación de base con el reloj de la estación de base maestra, para actualizar la tasa de deriva para todas las estaciones de base subordinadas a la misma estación de base maestra.

En una cuarta realización alternativa, denominada "Frecuencia Maestra de SC Asistida y Reloj de Referencia", el RNC 36 proporciona estimaciones a la estación de base maestra para dar soporte a la estación de base maestra en su sincronización de las estaciones de base subordinadas a la misma. Un RNC 36 envía correcciones de tiempo y/o de frecuencia para cada estación de base asociada a su estación de base maestra respectiva. La estación de base maestra asegura que sus estaciones de base subordinadas tienen cada una de ellas una referencia de tiempo subordinada a la misma, precisa dentro de un límite de tiempo especificado. La estación de base maestra puede elegir usar las estimaciones únicas de la estaciones de base para ayudar en la sincronización de las estaciones de base. El RNC 36, en sus algoritmos y correcciones, crea una mejor estimación del error de tiempo y de frecuencia entre la estación de base maestra y sus estaciones de base. Al realizar las estimaciones de estado pondera la confianza relativa entre las mediciones y la incertidumbre del error de la estación de base. Como consecuencia, el RNC 36 intenta estimar los errores de tiempo individuales entre la estación de base maestra y sus estaciones de base, y la estación de base maestra elimina y/o compensa los errores de temporización entre la estación de base maestra y cada estación de base subordinada a su referencia de frecuencia y referencia de tiempo, o solicita la asistencia del RNC 36. Esta realización permite una estructura como la de la realización "Frecuencia Maestra SC y Referencia de Tiempo", pero permite ajustes debidos a una paso menos preciso de las referencias maestras, relajando alguna de las limitaciones de esa realización.

En todos los modelos de temporización, la red es sincronizada correctamente usando un número mínimo de interrupciones del servicio normal. Esto reduce la cuantía de las supresiones en la interfaz de aire y reduce el número de mensajes que se transmiten sobre la interfaz IUB, dando lugar a la reducción en la cuantía de tara requerida para dar soporte a la sincronización de Nodo B como se describe anteriormente.

En los sistemas TDD de alta velocidad de chips (HCR) y TDD de baja velocidad de chips (LCR), se requiere el uso de señales de supresión a fin de cualquier Nodo B haga las mediciones requeridas por el RNC. Los sistemas TDD HCR suprimen de antemano usando un programa previo y habitualmente sólo requieren que el Nodo B transmita, (para los fines de medir su TOA por otro Nodo B), una señal de supresión de manera que se pueda efectuar una medición. Los sistemas TDD de LCR requieren que el Nodo B transmisor, así como alguna de sus células vecinas, supriman para evitar la interferencia causada por estas células vecinas en la señal recibida en el Nodo B de medición. Como saben los expertos en la técnica, el uso de demasiadas señales de supresión en el sistema interfiere el funcionamiento normal del sistema, dando lugar a degradación.

Como se trató anteriormente, el procedimiento de sincronización de Nodo B de acuerdo con la presente invención, (sea centralizado o descentralizado), implica las mismas funciones (y subfunciones):

1) la medición de célula se efectúa

a.

se instruye a la célula que envía la ráfaga para que envíe dicha ráfaga.

b.

se indica a las células de la proximidad de la célula transmisora para que supriman su canal de sincronización física de enlace descendente (DwPCH) y hagan una medición.

c.

se informa de la medición como sea necesario.

\vskip1.000000\baselineskip

2) se hace un ajuste de la temporización de una o más células.

\vskip1.000000\baselineskip

Debería observarse que las funciones 1 y 2 pueden ser asíncronas. Pueden hacerse mediciones de células múltiples sin un ajuste de célula y puede haber ajustes de células múltiples para una única medición de célula.

En el enfoque centralizado todas las subfunciones de la medición de célula se hacen en el mismo mensaje de programación y se requiere el ajuste de célula por el RNC de control (CRNC). En el enfoque descentralizado, cada una de las subfunciones de la medición de célula implica un mensaje separado y el Nodo B puede hacer ahora el procedimiento de ajuste de célula de manera autónoma.

Si se sustituye el DwPCH por la ráfaga de canal físico de acceso aleatorio (PRACH) en las funciones anteriores, lo anterior se aplica igualmente a la sincronización TDD de HCR del Nodo B, con la diferencia de que en el caso del uso de la ráfaga PRACH de enlace ascendente, todos los UE de la célula deben ser conscientes del programa, de modo que se pueda suprimir la ranura de tiempo PRACH de enlace ascendente cuando se necesite para la sincronización.

Todos estos mensajes requieren el uso del lub y su carga de tráfico puede ser un factor.

Sin embargo, los mensajes que den instrucciones al Nodo B de corregir su base de tiempos impactan en el lub, pero no en los recursos de interfaz de aire. El enfoque descentralizado con mensajes separados, pero sin un programa, conducirá a más mensajes sobre el lub, pero son mensajes más cortos. Sin embargo, la conmutación de la carga del lub implica algo más que tamaño de mensaje, de modo que el número de mensajes es un factor en la carga del lub.

A fin de eliminar la cantidad de supresiones que se producen en el sistema, debida a la necesidad de que los Nodos B hagan mediciones a fin de asegurar la sincronización continua, la quinta realización alternativa usa la capacidad del RNC de dar seguimiento a la deriva a largo plazo del Nodo B, con respecto a una referencia definida. Como se describió anteriormente, el RNC puede enviar mensajes al Nodo B para que efectúe una medición, para suprimir una transmisión, o para hacer una corrección en su base de tiempo. Estos mensajes pueden ser enviados según un programa predefinido, por ejemplo, periódicamente (por hora, por segundo, etc...). El uso de las tasas de deriva a largo plazo de cada Nodo B reduce la periodicidad necesaria en la realización de las mediciones. Si no fuera un factor la deriva a corto plazo,, el RNC sería capaz de mantener la sincronización en estado uniforme con una tasa muy baja de solicitudes de medición. Por consiguiente, la tasa de solicitudes de medición estaría relacionada directamente con la tasa de deriva a largo plazo.

Por ejemplo, si el Nodo B (A) tuviera una tasa de deriva a largo plazo de X minutos por día, el RNC podría hacer las solicitudes de medición del Nodo B (A) en función de la cantidad de tiempo que le lleva al Nodo B (A) derivar desde alguna referencia de tiempo más de 3 microsegundos, la desviación máxima en tiempos de inicio de trama entre cualquier par de células, por ejemplo. La cantidad de tiempo depende exclusivamente de la tasa de deriva a largo plazo. Por tanto, la periodicidad de las solicitudes de medición sería igual a la cantidad de tiempo que le lleva al Nodo B (A) derivar 3 microsegundos.

Sólo es necesario que un Nodo B dado sea capaz de medir el TOA de la transmisión de otro Nodo B. Como se indicó anteriormente, se puede considerar que cualquiera de los dos Nodos B tiene la base de tiempo más precisa. El RNC puede seleccionar cualquiera de los dos Nodos B para dar instrucción de una corrección. En el ejemplo más simple, la referencia de tiempo designada mide el TOA de otro Nodo B (es decir, subordinado). El RNC usa esta medición para mejorar su estimación del error de tiempo y la deriva de la subordinada.

Puesto que la deriva a corto plazo (estabilidad) es un factor, la tasa de mediciones es regulada por la estabilidad a corto plazo, en oposición a la estabilidad a largo plazo. En realidad, el RNC puede deducir una estimación muy precisa de la tasa de deriva a largo plazo de un Nodo B, en base a la historia pasada, pero esa tasa de deriva puede cambiar, requiriendo por tanto nuevas mediciones. Estas nuevas mediciones se toman cuando la tasa de crecimiento del tiempo de incertidumbre sobrepasa un umbral predeterminado. El valor de esta tasa de crecimiento del tiempo de incertidumbre (error máximo admisible) se puede deducir de cualquiera de las mediciones almacenadas en el RNC. Se conocen en la técnica métodos para determinar esta tasa usando las mediciones almacenadas. La frecuencia de los mensajes de corrección sobre el lub será proporcional a la tasa de deriva a largo plazo e inversamente proporcional al error máximo admisible, que será más alta que la frecuencia de las mediciones sobre el aire.

\newpage

El conjunto habitual de mensajes propuesto para la sincronización del Nodo B desde el RNC al Nodo B incluye la capacidad de que el RNC indique al Nodo B que suprima una transmisión, haga una transmisión de sincronización, realice una medición, o haga una corrección de base de tiempo. Otro mensaje que se propone manda al Nodo B hacer un conjunto de N mediciones, tomar una media y entonces, bien informar de este valor medio al RNC o bien hacer una corrección. Estas instrucciones pueden ser a través de un programa periódico o como un evento único. Estos nuevos mensajes ayudan a reducir el tráfico de lub, pero no reducirán la necesidad de supresiones para dar soporte a las mediciones.

Algunos otros enfoques para reducir la tasa de mensajes de lub incluyen:

1)

proporcionar un nuevo mensaje que ordene al Nodo B modificar su velocidad de reloj en n1 ppm; siendo n1 un número predeterminado.

2)

proporcionar un nuevo mensaje que ordene al Nodo B modificar su referencia de frecuencia (que regula el reloj) en n1 ppm.

3)

proporcionar un parámetro al mensaje de ajuste de células ya existente que ordene al Nodo B incrementar (o reducir) su reloj en n1 chips por n2 tramas, añadiendo un número de tramas para repetir el ajuste.

4)

imponer un requisito al Nodo B para que deduzca su tasa de deriva a partir de sus correcciones de tiempo desde el RNC y ajuste su reloj de manera autónoma.

\vskip1.000000\baselineskip

Los enfoques 1 y 2 requieren que el RNC envíe un mensaje adicional dentro del mensaje de ajuste de célula existente que indique al Nodo B que ajuste su velocidad de reloj o su tasa de frecuencia en una cierta cuantía. Este mensaje se envía a determinados intervalos periódicos, dependiendo de la tasa de deriva a largo plazo del Nodo B. Por ejemplo, si el RNC determina que se debería ajustar la velocidad de reloj del Nodo B una vez cada diez (10) microsegundos, el mensaje se envía una vez cada diez (10) microsegundos, lo cual indica la cuantía del ajuste.

El enfoque 3 requiere que el RNC envíe un mensaje único al Nodo B indicando con que frecuencia (tasa de ajuste) debe actualizar su velocidad de reloj, la cual depende de la tasa de deriva a largo plazo estimada calculada por el RNC usando las mediciones almacenadas en el mismo. Puesto que el RNC puede calcular la tasa de deriva a largo plazo, puede, con un único mensaje, ajustar la tasa a largo plazo de los Nodos B continuamente sin tráfico de lub, después el RNC tendría que tomar sólo en cuenta la deriva a corto plazo junto con posibles cambios en la tasa a largo plazo, no tiene que hacer la misma corrección repetidamente a lo largo del tiempo. Éste mensaje sólo se envía una vez. El Nodo B continúa actualizando su velocidad de reloj o su referencia de frecuencia a la tasa de ajuste recibida hasta que el RNC determine que se ha alcanzado el error máximo admisible y solicite una medición del Nodo B que ajuste su tasa de deriva a largo plazo estimada.

El enfoque 3 es también el más sencillo y se puede llevar a cabo con una adición menor de funcionalidad al mensaje de ajuste de temporización. Además, permite que el RNC esté enterado del comportamiento del Nodo B (una debilidad del enfoque centralizado).

Existen dos opciones para la gestión de las mediciones descritas anteriormente:

\bullet

el RNC solicita la medición cuando su incertidumbre estimada (en base a las técnicas de seguimiento conocidas) sobrepasa un umbral;

\bullet

el RNC puede simplemente establecer de antemano un programa de mediciones, asumido a priori como suficiente.

\vskip1.000000\baselineskip

La primera opción reduce en forma óptima el impacto en la interfaz aire programando las mediciones sólo cuando se necesitan, pero añade tráfico de lub. La segunda opción reduce el tráfico de lub. El RNC puede ajustarse para las diferencias (determinadas históricamente) en las características de deriva de los Nodos B individuales asignando tasas de medición de actualización diferentes según sea apropiado. Cada una de estas dos opciones es un orden de magnitud menos exigente en la interfaz de aire y en el lub que los actuales enfoques candidatos de Nodo B de LCR, y se puede llevar a cabo cualquier opción con el conjunto de mensajes existentes.

No se requiere el enfoque 3. pero proporcionaría reducciones adicionales en el tráfico de lub. Se puede lograr para TDD de LCR añadiendo una modificación simple al mensaje de ajuste de Sincronización de Célula.

El enfoque 4 desplaza alguno de los algoritmos de seguimiento del RNC y los incorpora al Nodo B. El Nodo B deduce su tasa de deriva a partir de las correcciones de tiempo del RNC y determina una tasa de ajuste en base a su tasa de deriva.

El Nodo B ajusta su reloj según la tasa de ajuste determinada.

\global\parskip0.930000\baselineskip

Aunque se ha descrito la presente invención en términos de las realizaciones preferidas, resultarán obvias para los expertos en la técnica otras variaciones que están dentro del objeto de la invención, como se describe en las reivindicaciones siguientes.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspectos

Aspecto 1

Un método para sincronizar en el tiempo una pluralidad de estaciones base en un sistema inalámbrico de comunicaciones, que comprende:

a)

detectar al menos una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo;

b)

medir una pluralidad de señales de temporización de células; y

c)

corregir dicha al menos una de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 2

El método del aspecto 1, en el que el paso (a) comprende:

d)

actualizar una base de datos de matrices de covarianza; y

d)

determinar al menos una estación de base fuera de sincronimso a partir de la pluralidad de señales de temporización de células.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 3

El método del aspecto 1, en el que el paso (b) comprende:

enviar una petición para un valor del tiempo de llegada a la estación de base (BSTOA) desde un controlador de red de radio (RNC) a, por lo menos, una de las estaciones de base fuera de sincronismo; y

transmitir dicho valor de BSTOA.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 4

El método del aspecto 2, en el que el paso (b) comprende:

enviar una petición para un valor de tiempo de llegada a la estación de base (BSTOA) desde un controlador de red de radio (RNC) a, por lo menos, una de las estaciones de base fuera de sincronismo; y

transmitir dicho valor de BSTOA.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 5

El método del aspecto 1, en el que el paso (b) comprende:

f)

enviar una petición para un valor de tiempo de llegada a la estación de base (BSTOA) desde un controlador de red de radio (RNC) a, por lo menos, uno de una pluralidad de equipos de usuario (UE) para medir las estaciones de base fuera de sincronismo; y

g)

transmitir dicho valor de BSTOA.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 6

El método del aspecto 2, en el que el paso (b) comprende:

f)

enviar una petición para un valor de tiempo de llegada a la estación de base (BSTOA) desde un controlador de red de radio (RNC) a, por lo menos, uno de una pluralidad de equipos de usuario (UE) para medir las estaciones de base fuera de sincronismo; y

g)

transmitir dicho valor de BSTOA.

\global\parskip1.000000\baselineskip

Aspecto 7

El método del aspecto 3, en el que el paso (c) de corrección, comprende:

comparar dicho valor de BSTOA con un valor de BSTOA almacenado;

generar un mensaje de corrección;

transmitir dicho mensaje de corrección a la estación de base fuera de sincronismo;

transmitir un informe desde la estación de base fuera de sincronismo a dicho RNC; y

actualizar dicha base de datos de matrices de covarianza.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 8

El método del aspecto 4, en el que el paso (c) de corrección, comprende:

comparar dicho valor de BSTOA con un valor de BSTOA almacenado;

generar un mensaje de corrección;

transmitir dicho mensaje de corrección a la estación de base fuera de sincronismo;

transmitir un informe desde la estación de base fuera de sincronismo a dicho RNC; y

actualizar dicha base de datos de matrices de covarianza.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 9

El método del aspecto 7, que comprende además mantener la base de datos de matrices de covarianza en dicho RNC.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 10

El método del aspecto 8, que comprende además mantener la base de datos de matrices de covarianza en dicho RNC.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 11

El método del aspecto 9, cuyo método comprende, además:

establecer una vía de comunicaciones entre dichos al menos dos RNC diferentes; y

llevar a cabo la sincronización de las estaciones base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 12

El método del aspecto 10, en el que al menos una estación de base fuera de sincronismo o al menos un UE, está bajo el control de, por lo menos, dos RNC diferentes, cuyo método comprende, además:

establecer una vía de comunicaciones entre dichos al menos dos RNC diferentes; y

llevar a cabo la sincronización de las estaciones base.

\newpage

Aspecto 13

Un método para la sincronización autónoma en el tiempo de un par de estaciones de base en un sistema inalámbrico de comunicaciones, que comprende:

detectar una estación de base fuera de sincronismo, adyacente;

medir una pluralidad de señales de temporización de célula; y

corregir la estación de base fuera de sincronismo, adyacente, a partir de los valores obtenidos de una base de datos de RNC.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 14

Un método para la sincronización en el tiempo de, al menos, una de una pluralidad de estaciones de base con una referencia de tiempo independiente en un sistema inalámbrico de comunicaciones, que comprende:

generar un mensaje de sincronización en el tiempo a partir de una base de datos de matrices de covarianza y dicha referencia de tiempo independiente; y

transmitir el mensaje de sincronización en el tiempo a, por lo menos, una de una pluralidad de estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 15

Un método para la sincronización en el tiempo de, al menos, una de una pluralidad de estaciones de base con una referencia de frecuencia independiente en un sistema inalámbrico de comunicaciones, que comprende:

generar un mensaje de sincronización en frecuencia a partir de una base de datos de matrices de covarianza y dicha referencia de frecuencia independiente; y

transmitir el mensaje de sincronización en frecuencia a, por lo menos, una de una pluralidad de estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 16

Un método de proporcionar una sincronización en tiempo o en frecuencia en una pluralidad de estaciones de base subordinadas en un sistema inalámbrico de comunicaciones, en el que un RNC estima una pluralidad de valores de corrección a partir de una base de datos de matrices de covarianza, que comprende:

sincronizar una referencia en el tiempo en una pluralidad de estaciones de base subordinadas;

generar estamaciones de una pluralidad de valores de tiempo y de frecuencia a partir de dicha base de datos de matrices de covarianza; y

transmitir dicha pluralidad de valores de tiempo y de frecuencia a la pluralidad de estaciones de base subordinadas.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 17

Un método para sincronizar en el tiempo una pluralidad de estaciones de base en un sistema inalámbrico de comunicaciones, que reduce al mínimo el número de interrupciones del servicio, que comprende:

a)

programar una pluralidad de mediciones de temporización de células de, al menos, una de entre una pluralidad de estaciones de base;

b)

realizar dichas mediciones de temporización de células;

c)

desarrollar una pluralidad de valores de factor de deriva de tiempo para dicha al menos una de la pluralidad de estaciones de base; y

programar transmisiones periódicas de actualización de tiempo para dicha al menos una de la pluralidad de estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 18

El método del aspecto 17, en el que el paso (b) comprende:

suprimir un canal físico de sincronización descendente en dicha pluralidad de estaciones de base;

recibir una señal en ráfaga en una de una pluralidad de estaciones de base; y

medir dicha señal de ráfaga en la citada de dicha pluralidad de estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 19

El método del aspecto 17, en el que el paso (b) comprende determinar actualizaciones de tiempo periódicas basándose en la relación entre un valor de deriva y una diferencia de tiempo máxima permisible.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 20

Un método para sincronizar en frecuencia una pluralidad de estaciones de base en un sistema inalámbrico de comunicaciones utilizando un número mínimo de interrupciones de servicio, que comprende:

programar una pluralidad de mediciones de frecuencia de, al menos, una de entre una pluralidad de estaciones de base;

realizar dichas mediciones de temporización de células;

desarrollar una pluralidad de valores de factor de deriva de frecuencia para dicha al menos una de la pluralidad de estaciones de base; y

programar transmisiones periódicas de actualización de frecuencia para dicha al menos una de la pluralidad de estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 21

El método del aspecto 20, en el que el paso de realización de mediciones comprende:

suprimir un canal físico de sincronización descendente en dicha pluralidad de estaciones de base;

recibir una señal en ráfaga en una de una pluralidad de estaciones de base; y

medir dicha señal de ráfaga en la citada de dicha pluralidad de estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 22

Una estación de base (BS) para un sistema digital inalámbrico con capacidad para sincronizarse en el tiempo con, al menos, una de una pluralidad de otras estaciones de base, cuya estación base citada comprende:

medios para detectar al menos una de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo;

medios para medir una pluralidad de valores de señal de temporización de células; y

medios para corregir dicha al menos una de las estaciones de base fuera de sincronismo.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 23

La estación de base del aspecto 22, en la que dichos medios de detección incluyen:

actualizar una base de datos de matrices de covarianza con la pluralidad de valores de señales de temporización de células; y otros medios para determinar una estación de base fuera de sincronismo a partir de dicha al menos una de la pluralidad de señales de temporización de células.

\newpage

Aspecto 24

La estación de base del aspecto 22, en la que dicha estación de base fuera de sincronismo tiene medios para medir y enviar un valor de tiempo de llegada a la estación de base (BSTOA).

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 25

La estación de base del aspecto 23, en la que dicha estación de base fuera de sincronismo tiene medios para medir y enviar un valor de tiempo de llegada a la estación de base (BSTOA).

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 26

La estación de base del aspecto 24, en la que dichos medios de corrección incluyen:

medios para comparar el valor de BSTOA de dicha al menos una estación de base fuera de sincronismo con un valor de BSTOA almacenado encontrado en dicha base de datos de matrices de covarianza; y

cuya estación de base fuera de sincronismo tiene:

medios para recibir un mensaje de corrección y para responder transmitiendo un informe y medios para que la estación de base fuera de sincronismo actualice la base de datos de matrices de covarianza a partir de los datos de dicho informe.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 27

La estación de base del aspecto 25, en la que dichos medios de corrección incluyen:

medios para comparar el valor de BSTOA de dicha al menos una estación de base fuera de sincronismo con un valor de BSTOA almacenado encontrado en dicha base de datos de matrices de covarianza; y

cuya estación de base fuera de sincronismo tiene:

medios para recibir un mensaje de corrección y para responder transmitiendo un informe y medios para que la estación de base fuera de sincronismo actualice la base de datos de matrices de covarianza a partir de los datos de dicho informe.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 28

Una estación de base (BS) para un sistema digital inalámbrico con capacidad para sincronizar en el tiempo una pluralidad de estaciones de base subordinadas, fuera de sincronismo, con una estación de base principal, cuya estación de base principal comprende:

medios para detectar al menos una de una pluralidad de estaciones de base subordinadas fuera de sincronismo;

medios para medir una pluralidad de señales de temporización de células; y

medios para corregir dicha al menos una de las estaciones de base subordinadas fuera de sincronismo.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 29

Una estación de base (BS) para un sistema digital inalámbrico con capacidad para sincronizar en frecuencia una pluralidad de estaciones de base subordinadas, fuera de sincronismo, con una estación de base principal, cuya estación de base principal comprende:

medios para detectar al menos una de una pluralidad de estaciones de base subordinadas fuera de sincronismo;

medios para medir una pluralidad de señales de temporización de células; y

medios para corregir dicha al menos una de las estaciones de base subordinadas fuera de sincronismo.

\newpage

Aspecto 30

Una estación de base (BS) para un sistema digital inalámbrico con capacidad para sincronizar en el tiempo una pluralidad de otras estaciones de base con una referencia de tiempo independiente, comprendiendo dicha estación de base:

medios para generar un mensaje de sincronización en el tiempo; y

medios para transmitir dicho mensaje de sincronización en el tiempo a una pluralidad de otras estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 31

Una estación de base (BS) para un sistema digital inalámbrico con capacidad para sincronizar en frecuencia una pluralidad de otras estaciones de base con una referencia de frecuencia independiente, comprendiendo dicha estación de base:

medios para generar un mensaje de sincronización en frecuencia; y

medios para transmitir dicho mensaje de sincronización en frecuencia a una pluralidad de otras estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 32

Una estación de base (BS) para un sistema digital inalámbrico con capacidad para sincronizar en el tiempo una pluralidad de otras estaciones de base, comprendiendo dicha estación de base:

medios para programar una pluralidad de mediciones de sincronismo en el tiempo desde, al menos, una de una pluralidad de otras estaciones de base;

medios para desarrollar un patrón de deriva de sincronismo en el tiempo para dicha al menos una de la pluralidad de otras estaciones de base; y

medios para programar transmisiones periódicas de actualización a dicha al menos una de la pluralidad de otras estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 33

La estación de base del aspecto 32, que comprende:

medios para suprimir una pluralidad de canales físicos de sincronización descendentes en una pluralidad de estaciones de base; y

medios para enviar una señal en ráfaga a por lo menos una de dicha pluralidad de estaciones de base para medir un valor de BSTOA de, al menos, una de dicha pluralidad de estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 34

Una estación de base (BS) para un sistema digital inalámbrico con capacidad para sincronizar en el tiempo una pluralidad de otras estaciones de base y que reduce al mínimo la interrupción del servicio necesaria para la sincronización en el tiempo, comprendiendo dicha estación de base:

medios para programar una pluralidad de mediciones de sincronismo en el tiempo desde, al menos, una de una pluralidad de otras estaciones de base;

medios para desarrollar un patrón de deriva de sincronismo en el tiempo para, al menos, una de la pluralidad de otras estaciones de base; y

medios para programar transmisiones periódicas de actualización de frecuencia para dicha al menos una de la pluralidad de otras estaciones de base.

\newpage

Aspecto 35

La estación de base del aspecto 34, que comprende, además:

medios para suprimir una pluralidad de canales físicos de sincronización descendentes en una pluralidad de estaciones de base; y

medios para enviar una señal en ráfaga a por lo menos una de una pluralidad de estaciones de base para medir un valor de BSTOA de, al menos, una de dicha pluralidad de estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 36

Un equipo de usuario (UE) para un sistema digital inalámbrico para sincronizar una de una pluralidad de estaciones de base del citado sistema, cuya UE comprende:

medios para recibir una petición para sincronizar una estación de base;

medios para obtener un valor de BSTOA, para dicha estación de base y, al menos, una restante de la pluralidad de estaciones de base; y

medios para transmitir dichos valores de BSTOA.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 37

El UE del aspecto 36 que tiene medios para que dicha pluralidad de estaciones de base se encuentren bajo el control de una pluralidad de controladores de red de radio (RNC).

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 38

El UE del aspecto 37 que incluye, además, medios para transmitir los valores de NSTOA a uno de los RNC.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 39

Un método de sincronización en el tiempo en un sistema inalámbrico de comunicaciones, que comprende:

detectar al menos una de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo;

medir una pluralidad de señales de temporización de células; y

corregir dicha al menos una de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 40

El método del aspecto 39, en el que el paso de detección comprende:

actualizar una base de datos de matrices de covarianza de controlador de red de radio; y

determinar una estación de base fuera de sincronismo a partir de al menos una de una pluralidad de señales de temporización de células.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 41

El método del aspecto 40, en el que el paso de medición comprende:

enviar una petición para un valor de tiempo de llegada a estación de base (BSTOA) desde el RNC a, por lo menos, una de las estaciones de base fuera de sincronismo; y

transmitir dicho valor de BSTOA al RNC.

\newpage

Aspecto 42

El método del aspecto 41, en el que el paso de medición comprende:

enviar una petición para un valor de tiempo de llegada a estación de base (BSTOA) desde el RNC a, por lo menos, una de las estaciones de base fuera de sincronismo; y

transmitir dicho valor de BSTOA al RNC.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 43

El método del aspecto 34, en el que el paso de medición comprende:

enviar una petición para un valor de tiempo de llegada a estación de base (BSTOA) desde el RNC a, por lo menos, uno de una pluralidad de equipos de usuario para medir las estaciones de base fuera de sincronismo; y

transmitir dicho valor de BSTOA al RNC.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 44

El método del aspecto 35, en el que el paso de medición comprende:

enviar una petición para un valor de tiempo de llegada a estación de base (BSTOA) desde el RNC a, por lo menos, uno de una pluralidad de equipos de usuario para medir las estaciones de base fuera de sincronismo; y

transmitir dicho valor de BSTOA al RNC.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 45

El método del aspecto 43, en el que el paso de corrección comprende:

comparar el valor de BSTOA con un valor de BSTOA almacenado dentro de la base de datos de matrices de covarianza del RNC;

transmitir un mensaje de corrección a la estación de base fuera de sincronismo;

transmitir un informe desde la estación de base fuera de sincronismo al RNC; y

actualizar la base de datos de matrices de covarianza.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 46

El método del aspecto 44, en el que el paso de corrección comprende:

comparar el valor de BSTOA con un valor de BSTOA almacenado dentro de la base de datos de matrices de covarianza del RNC;

transmitir un mensaje de corrección a la estación de base fuera de sincronismo;

transmitir un informe desde la estación de base fuera de sincronismo al RNC; y

actualizar la base de datos de matrices de covarianza.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 47

El método del aspecto 45, en el que al menos una estación de base fuera de sincronismo o al menos un UE, están bajo el control de, por lo menos, dos (2) RNC diferentes, que comprende los pasos de:

establecer una vía de comunicaciones entre dichos al menos dos RNC diferentes; y

llevar a cabo la sincronización en el tiempo.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 48

El método del aspecto 46, en el que al menos una estación de base fuera de sincronismo o al menos un UE, están bajo el control de, por lo menos, dos (2) RNC diferentes, que comprende los pasos de:

establecer una vía de comunicaciones entre dichos al menos dos RNC diferentes; y

llevar a cabo la sincronización en el tiempo.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 49

Un método para llevar a cabo una sincronización autónoma en el tiempo en un sistema inalámbrico de comunicaciones, cuyo método comprende:

detectar una estación de base fuera de sincronismo, adyacente;

medir una pluralidad de señales de temporización de célula; y

corregir dicha al menos una de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo a partir de los valores obtenidos de una base de datos de RNC.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 50

Un método para sincronizar en el tiempo estaciones de base fuera de sincronismo con una estación de base principal en un sistema inalámbrico de comunicaciones, cuyo método comprende:

a)

detectar al menos una de dichas estaciones de base fuera de sincronismo;

b)

medir una pluralidad de señales de temporización de células; y

c)

corregir las estaciones de base fuera de sincronismo basándose en el paso (b).

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 51

Un método para sincronizar en frecuencia una de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo con una estación de base principal en un sistema inalámbrico de comunicaciones, que comprende:

a)

detectar la citada de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo;

b)

medir una pluralidad de señales de temporización de células; y

c)

corregir dicha al menos una de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo basándose en el paso (b).

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 52

Un método para sincronizar en el tiempo estaciones de base con una referencia de tiempo predeterminada en un sistema inalámbrico de comunicaciones que tiene un RNC, que comprende:

generar un mensaje de sincronización en el tiempo desde la base de datos del RNC; y

transmitir el mensaje de sincronización en el tiempo a por lo menos una de una pluralidad de estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 53

Un método para sincronizar en frecuencia estaciones de base con una referencia de frecuencia predeterminada en un sistema inalámbrico de comunicaciones que tiene un RNC, que comprende:

generar un mensaje de sincronización en frecuencia desde la base de datos del RNC; y

transmitir el mensaje de sincronización en frecuencia a por lo menos una de una pluralidad de estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 54

Un método para obtener la sincronización en tiempo o en frecuencia de estaciones de base en un sistema inalámbrico de comunicaciones en el que un RNC estima una pluralidad de valores de corrección a partir de una base de datos, cuyo método comprende:

sincronizar una referencia de tiempo en una pluralidad de estaciones de base;

generar estimaciones de una pluralidad de valores de tiempo y de frecuencia; y

transmitir la pluralidad de valores de tiempo y de frecuencia a la pluralidad de estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 55

El método del aspecto 54, en el que el RNC designa una de las estaciones de base como estación principal y emplea un valor de corrección dado para sincronizar la pluralidad de estaciones de base con dicha estación de base principal.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 56

Un método para la sincronización los tiempos de las estaciones de base en un sistema inalámbrico de comunicaciones en un número reducido de interrupciones del servicio, que comprende:

programar una pluralidad de mediciones de sincronismo en el tiempo a partir de, al menos, una de la pluralidad de estaciones de base;

desarrollar una pluralidad de valores de patrón de deriva de sincronismo en el tiempo para dicha al menos una de la pluralidad de estaciones de base; y

programar transmisiones periódicas de actualización a dicha al menos una de la pluralidad de estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 57

Un método para sincronizar en frecuencia estaciones de base en un sistema inalámbrico de comunicaciones utilizando un número mínimo de interrupciones de servicio, que comprende:

programar una pluralidad de mediciones de frecuencia a partir de, al menos, una de la pluralidad de estaciones de base;

desarrollar una pluralidad de valores de patrón de deriva de frecuencia para dicha al menos una de la pluralidad de estaciones de base; y

programar transmisiones periódicas de actualización de frecuencia a dicha al menos una de la pluralidad de estaciones de base.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 58

Un método de proporcionar sincronización en tiempo o en frecuencia en una pluralidad de estaciones de base en un sistema inalámbrico de comunicaciones en el que un RNC envía un valor de corrección a una de la pluralidad de estaciones de base designada como estación principal, que comprende:

asignar un peso a cada una de las restantes estaciones de base;

enviar, desde dicha estación principal, un valor de corrección a la estación de base con el peso más elevado; y

enviar desde la estación de base con el máximo peso un valor de corrección a la siguiente estación de base con el peso más alto.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 59

El método del aspecto 58 en el que las restantes estaciones de base que tienen un peso inferior al siguiente peso más alto, reciben valores de corrección desde una estación de base que tiene un peso justamente superior a su peso y envían valores de corrección a la estación de base que tienen un peso justamente inferior a su peso.

\vskip1.000000\baselineskip

Aspecto 60

Un método para proporcionar sincronización en tiempo o en frecuencia en una pluralidad de estaciones de base en un sistema inalámbrico de comunicaciones en el que un RNC envía un valor de corrección;

enviando dicha estación de base principal valores de corrección a todas las estaciones de base restantes.

Claims (4)

1. Un método para sincronización de tiempo en un sistema inalámbrico (18) de comunicaciones, caracterizándose dicho método porque comprende los pasos de:

medir una pluralidad de señales de temporización de células;

detectar al menos una de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo (30_{1}-30_{n}) a partir de, al menos, una de las señales de temporización de células medidas;

enviar una petición para un valor de tiempo de llegada a estación base, BSTOA, desde el controlador de red de radio RNC (36) a, por lo menos, una de las estaciones de base fuera de sincronismo, representando dicho valor de BSTOA el tiempo de llegada de una señal transmitida entre dicha al menos una de las estaciones de base fuera de sincronismo y una estación de base vecina;

recibir dicho valor de BSTOA en el RNC;

comparar dicho valor de BSTOA con un valor correspondiente almacenado en una base de datos (59) de matrices de covarianza y actualizar la matriz de covarianza del RNC, comprendiendo dicha base de datos valores que representan el error en el tiempo de las estaciones de base con relación a una referencia; y

corregir, basándose en dicha comparación, dicha al menos una de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo, sin utilizar ninguna de las señales de temporización de células medidas procedentes de las estaciones de base que tienen una calidad de sincronización peor que la de dicha al menos una de una pluralidad de estaciones de base fuera de sincronismo.

\vskip1.000000\baselineskip

2. El método de la reivindicación 1, en el que la petición del valor de BSTOA es enviada a, por lo menos, una de las estaciones de base fuera de sincronismo.

3. El método de la reivindicación 1, en el que la petición del valor de BSTOA es enviada a, al menos, uno de una pluralidad de equipos de usuario (20) para medir las estaciones de base fuera de sincronismo.

4. El método de la reivindicación 2o o la reivindicación 3, en el que al menos una estación de base fuera de sincronismo o al menos un equipo de usuario, UE, se encuentra bajo el control de, por lo menos, dos (2) RNC diferentes, que comprende los pasos de:

establecer una vía de comunicaciones entre dichos al menos dos RNC diferentes; y

llevar a cabo la sincronización en el tiempo.