ES2147193T5 - Procedimiento de transmision de una informacion de avance temporal a un movil en una red celular con mando de transferencia de estaciones de base. - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENCION CONCIERNE EN PARTICULAR A UN PROCESO DE INTERCAMBIO DE INFORMACIONES ENTRE SOBRE TODO UN MOVIL, AL MENOS DOS ESTACIONES EMISORAS-RECEPTORAS Y AL MENOS UN CONTROLADOR DE ESTACIONES COMPRENDIDO EN UNA RED DE RADIOTELEFONIA CELULAR. LOS INTERCAMBIOS DE INFORMACION ENTRE EL MOVIL Y LAS ESTACIONES SON DEL TIPO DE ACCESO MULTIPLE CON REPARTICION EN EL TIEMPO. EL PROCESO CONSISTE EN SUMINISTRAR AL MOVIL UNA INFORMACION DE ADELANTE TEMPORAL DE VALOR PREDETERMINADO CUANDO PASA DE UNA PRIMERA CELULA, CORRESPONDIENTE A LA COBERTURA GEOGRAFICA DE UNA PRIMERA DE LAS ESTACIONES, A UNA SEGUNDA CELULA, CORRESPONDIENTE A LA COBERTURA GEOGRAFICA DE UNA SEGUNDA DE LAS ESTACIONES.

Description

Procedimiento de transmisión de una información de avance temporal a un móvil en una red celular con mando de transferencia de estaciones de base.

El dominio o ámbito del invento es el de la transmisión de informaciones temporales a móviles que evolucionan en una red de radiotelefonía celular, tal como por ejemplo una red GSM (Grupo Especial Móvil) cuando estos móviles pasan de una célula o celda a otra. Estos móviles están por ejemplo constituidos por radioteléfonos embarcados en vehículos y las informaciones temporales deben permitir a un móvil que pase de una célula a otra, avanzar temporalmente la emisión de las informaciones numéricas que debe transmitir, a fin de estar en sincronismo con la estación emisora-receptora de la nueva célula. En la terminología GSM, tal procedimiento es corrientemente denominado "transferencia entre células" y este término será adoptado a continuación.

La descripción siguiente adopta los términos corrientemente utilizados en la terminología GSM. Para más informaciones, se puede hacer referencia a la revista "Seminario de Comunicación Móvil Celular Digital" del seminario tenido a este objeto del 16 al 18 de octubre de 1990 en Niza.

La fig. 1 representa la estructura de una red de radiotelefonía celular, tal como una red de tipo GSM.

Un móvil, indicado MS y por ejemplo constituido por un radioteléfono, evoluciona en una célula C1 constituida por la cobertura geográfica de una estación emisora-receptora de base, indicada BTS1. Otras células C2, C3 comprenden cada una una estación emisora-receptora de base BTS2, BTS3. Cada una de estas estaciones BTS1 a BTS3 constituye uno de los componentes de la red GSM y comprende uno o varios emisores-receptores, asociados cada uno a una antena y a equipo de tratamiento. Las coberturas geográficas se recubren parcialmente. Las estaciones BTS1 a BTS3 son gestionadas por un controlador de estación de base, indicado BSC. El controlador BSC tiene principalmente por función gestionar los canales de frecuencia de las estaciones BTS. Un controlador BSC asociado a un cierto número de estaciones BTS constituye un sistema de estación de base (BSS). Otros controladores pueden igualmente estar previstos, gobernando cada uno un número de estaciones BTS predeterminado, y estando unido cada uno a un centro de conmutación, indicado MSC, que es la estructura maestra de una red GSM. Un MSC dado puede por tanto gobernar el funcionamiento de varios sistemas BSS constituyendo una red móvil de terreno público, corrientemente denominada PLMN.

El funcionamiento de tal red es el siguiente: el móvil MS envía trenes de datos numéricos en forma de paquetes a la estación BTS1 durante el tiempo en que se sitúa en la célula C1 y la estación BTS1 retransmite estos trenes hacia el controlador BSC que los transmite a su destinatario por medio del conmutador MSC. El destinatario puede estar constituido por otra estación móvil o por una estación fija.

Cada paquete de datos, que constituye por ejemplo datos de palabra, es transmitido en un intervalo de tiempo de duración 577 \mus, ocho intervalos de tiempo sucesivos que constituyen una trama. Ocho estaciones móviles MS pueden por tanto comunicar en el mismo canal de radio, es decir con la misma frecuencia portadora, gracias al acceso múltiple de reparto en el tiempo (AMRT o en inglés TDMA). Habitualmente, dos o cuatro canales están asignados a cada estación BTS y 16 a 32 canales de radio están por tanto disponibles para la emisión (como para la recepción) al nivel de cada célula.

Uno de los problemas del sistema GSM es la sincronización de los intervalos de tiempo asignados a un móvil MS con relación al reloj maestro situado al nivel de la estación BTS. En efecto, es necesario tener en cuenta los tiempos de propagación de las ondas de radio entre un móvil MS y su estación de base BTS puesto que los móviles y la estación BTS de los que dependen tienen cada uno un reloj de bit interno que les es propio. Como un intervalo de tiempo dura 577 \mus, y sabiendo que una onda de radio recorre 300 m en 1 \mus (3x10^{8} m/s), la base de tiempos del móvil MS debe tener en cuenta este desfase temporal, de 1 \mus por 300 m de distancia que separan el móvil MS de su estación BTS, para no emitir datos durante el intervalo de tiempos asignado a otro móvil MS.

La fig. 2 es un cronograma correlativo de señales emitido por la estación BTS1 y por el móvil MS y muestra como el desfase temporal adecuado es comunicado al móvil.

La estación BTS1, que gestiona la célula en la que se encuentra el móvil MS, emite regularmente, en instantes referenciados T_{0}, T_{1}, T_{2}, T_{3} y T_{4}, y sobre un canal de sincronización SCH (Canal de Sincronización) perteneciente a un canal común específico denominado BCCH (Canal Común de Retransmisión) destinado de forma general a transmitir informaciones de sincronización a los móviles, una señal de reloj H_{0}, H_{1}, H_{2}, H_{3}, H_{4}. Esta señal es utilizada cuando el móvil MS debe estar unido a una célula de la red GSM, por ejemplo durante su puesta bajo tensión o entonces, como se precisará a continuación, en caso de transferencia.

El móvil MS se conecta por primera vez a la red después de haber sido puesto bajo tensión, no puede recibir la señal de reloj más que a partir del instante, indicado MS_{ON}, en que es puesto bajo tensión.

Dado que el móvil MS no se encuentra, en general, al pie de la estación de base BTS1, la primera señal de reloj que recibe después del instante MS_{ON}, aquí la señal H_{1}, está desplazada en un tiempo indicado \tau con relación a su instante de emisión T_{1} por la estación de base BTS1. La señal H_{1} es por tanto recibida por el móvil en el instante T_{1}+\tau.

En este instante, el móvil MS que desea conectarse a la estación BTS1 envía hacia esta última, sobre un canal de señalización, un mensaje de acceso denominado Acceso Aleatorio y constituido por un Impulso de Acceso. En el caso de una transferencia, este mensaje es denominado Acceso de transferencia e indicado HA. Cada Acceso de transferencia tiene un duración inferior a la de un impulso que constituye una señal normal (denominada Impulso Normal) que contiene por ejemplo datos de palabra, de modo que no puede interferir con las señales emitidas por otro móvil en otro intervalo de tiempo.

A la recepción de esta señal (tiempo T_{1}+Ta), la estación BTS1 puede determinar el tiempo TA (para Avance Temporal) separando esta recepción de la emisión de la señal de reloj H_{1}. Este tiempo TA corresponde a dos veces el tiempo de transmisión de una señal entre el móvil MS y la estación BTS1 es decir a dos veces el tiempo \tau. La estación BTS1 envía entonces, sobre un canal de señalización denominado AGCH (Canal de Concesión de Acceso), un mensaje al móvil MS para indicarle que debe emitir sus señales con un avance de TA con relación a su señal de reloj: el móvil puede entonces emitir señales normales sin riesgo de recubrimiento con las emitidas por otros móviles.

Por este hecho, se está seguro de que las señales emitidas por los diferentes móviles sobre un canal de transmisión dado llegan bien sucesivamente a la misma estación BTS, sin que haya recubrimiento de estas señales. Es sin embargo necesario efectuar frecuentemente una operación de sincronización de los móviles MS ya que su distancia con relación a la estación BTS a la cual están unidos puede evolucionar.

Un problema conocido es el de gestionar el paso del móvil MS de una célula a otra. En la fig. 1, el móvil MS recibe no solamente señales de BTS1, sino igualmente de BTS2 y de BTS3, y, cuando la potencia de las señales recibidas de BTS1 resulta inferior a la de las señales recibidas por ejemplo de BTS2, el BSC conecta el móvil MS a la estación BTS2 que va a asegurar la continuación de la transmisión. Esta situación es típica cuando el móvil MS se aleja de BTS1 y se acerca a BTS2. Es entonces necesario modificar la información de avance temporal TA para que el móvil se sincronice en la estación BTS2 de la nueva célula C2.

Se conocen tres tipos de transferencia entre células que permiten asegurar tal sincronización: la transferencia síncrona, la transferencia pseudosíncrona y la transferencia asíncrona, según que las estaciones de base estén respectivamente sincronizadas, tengan un reloj interno de la misma frecuencia de desfase conocido, o que sus relojes sean asíncronos y el desfase entre estos relojes sea desconocido.

La transferencia síncrono consiste en gobernar los relojes de diferentes estaciones BTS de un sistema GSM dado de tal modo que sus señales de reloj sean síncronas. Así, cuando un móvil pase de una célula a otra, no es necesario proporcionarle una nueva información de avance temporal, ya que ésta es inmediatamente deducida de la que utilizaba anteriormente. Sin embargo, esta solución supone, para ser generalizada, sincronizar todas las estaciones BTS y su puesta en práctica es por tanto costosa.

Para paliar este inconveniente, se utiliza la transferencia pseudosíncrona que permite sincronizar un móvil sobre el reloj de la estación de la nueva célula teniendo en cuenta el desfase temporal existente entre los relojes de la antigua y de la nueva estación. Este tipo de transferencia es por ejemplo descrito en la solicitud de patente europea EP-A-0.398.773 de MATRA COMMUNICATION publicada el 22 de noviembre de 1990. Esta solución presenta el inconveniente de ser compleja de poner en práctica y necesita una fase de aprendizaje para el sistema BSS.

La transferencia asíncrona es la más frecuentemente encontrada y la más simple de poner en práctica. Su principio está representado en la fig. 3. Se colocará en el caso en que el móvil MS deja la célula C1 para entrar en la célula C2. Ocho etapas de transmisión sucesivas son aquí necesarias.

La etapa 1 es aquella durante la cual el móvil MS envía a la estación BTS1 un mensaje MEAS REP, asimilable a una solicitud de cambio de célula, que contiene resultados de medidas que son utilizados por el controlador BSC para disparar o provocar una transferencia. Estos resultados de medida indican por ejemplo que el móvil recibe mejor las señales emitidas periódicamente por la estación BTS2 que las emitidas por la estación BTS1. Este mensaje es enviado cada 0,5 s a la estación BTS1 por el móvil MS. En la etapa 2, la estación BTS1 transmite esta información (mensaje MEAS RES) al controlador BSC que juzga si es necesaria una transferencia. Los criterios de decisión son principalmente la calidad y la potencia de las señales recibidas. Otros tipos de informaciones están disponibles al nivel del MSC o del BSC para decidir si debe ser efectuada una transferencia. Supondremos que este caso se presenta efectivamente. En la etapa 3, el controlador BSC activa un canal de la estación BTS2 (mensaje CHAN ACT) y ésta adquiere la asignación (mensaje CHAN ACT ACK). En la etapa 4, el controlador BSC envía una orden de transferencia (mensaje HANDOVER CMD) a la estación BTS1 que la retransmite inmediatamente al móvil MS de manera transparente. Comienza entonces el procedimiento de transferencia al nivel del móvil MS (etapa 5) que envía mensajes HA sucesivos (HANDOVER ACCESS) a BTS2 con un avance temporal nulo, es decir sin tener en cuenta el alejamiento. Esta etapa ha sido precedentemente ilustrada en la fig. 2. La nueva información de avance temporal que el móvil MS debe utilizar no le es en efecto conocida y es la estación BTS2 la que la proporciona después de haberla calculado (mensaje PHYS INFO que contiene entre otras la indicación TA). En la etapa 6, el móvil MS envía un mensaje de conexión SABM a la estación BTS2 tomando nota de la nueva sincronización. La estación BTS2 informa al controlador BSC (mensaje ESTABLISH INDICATION) y señala al móvil MS (mensaje UA) que ha sido bien entendido. En la etapa 7, el móvil MS envía un mensaje HANDOVER COMPLT a la estación BTS2 para informar que el procedimiento de transferencia está terminado y esta estación retransmite inmediatamente este mensaje hacia el controlador BSC. El controlador BSC informa entonces al centro de comunicación MSC (mensaje HANDOVER PERFORMED). En la etapa 8, el controlador BSC se dirige a la estación BTS1 (mensaje RF CHAN REL) para hacer disponible el intervalo de tiempo previamente asignado al móvil MS y éste le responde (mensaje RF CHAN REL ACK).

En este estado, el móvil MS dialoga con la estación BTS2 que le ha asignado un intervalo de tiempo en una trama transportada por una portadora dada, así como una información de avance temporal TA.

El principal inconveniente de la transferencia asíncrona es que el envío de la información de avance temporal TA al móvil es largo y necesita aproximadamente 40 ms, a los que es preciso añadir aproximadamente 10 ms de cálculo de TA y el móvil no puede continuar emitiendo datos durante este tiempo. Además, la emisión de las señales HA está impuesta por el GSM y necesita 5 ms por señal. Otros retrasos participan en retardar la transferencia y es frecuente que la comunicación sea cortada durante más de 100 ms. Existen programas de extrapolación de la palabra que permiten ocultar o enmascarar una interrupción de transmisión, pero éstos no son eficaces mas que durante un tiempo subjetivo, dependiendo del oído del interlocutor. Se acuerda generalmente decir que más allá de 80 ms, la interrupción de comunicación es audible por un interlocutor que tiene un buen oído mientras que un interlocutor que no presta una atención particular a la calidad de las señales de palabra que le son transmitidas no puede hacer notar antes de 200 ms que lo que oye no es lo que debería llegarle (puesto que las señales son generadas por el programa de extrapolación de palabra).

Lo mismo sucede al usuario del móvil que no puede recibir datos de tipo fónico mientras su móvil está en fase de transferencia. Este inconveniente se manifiesta especialmente en el medio urbano donde las células son de tamaño reducido y donde numerosas células pueden ser atravesadas durante una conversación. De ello se deduce un disgusto de utilización de tal sistema.

El presente invento tiene principalmente por objetivo paliar estos inconvenientes.

Más precisamente, uno de los objetivos del invento es proporcionar un procedimiento de transferencia que pueda ser aplicado a una red de radiotelefonía celular en que las estaciones de base no están sincronizadas, por ejemplo a una red de tipo asíncrono, la menos costosa y la más extendida, permitiendo reducir el tiempo durante el cual la comunicación está efectivamente cortada cuando se efectúa una transferencia.

Otro objetivo del invento es proporcionar un móvil, un controlador de estaciones así como un sistema de intercambio de informaciones que permiten reducir el tiempo de interrupción de la palabra cuando se ha realizado una transferencia.

Estos objetivos, así como otros que aparecerán en lo que sigue, son alcanzados gracias a un procedimiento de intercambio de informaciones entre un móvil en particular, al menos dos estaciones emisoras-receptoras y al menos un controlador de estaciones comprendido en una red de radiotelefonía celular en que los intercambios de información entre el móvil y las estaciones son de tipo de acceso múltiple de reparto en el tiempo, consistiendo este procedimiento en proporcionar al móvil una información de avance temporal de valor predeterminado cuando éste pasa de una primera célula, correspondiente a la cobertura geográfica de una primera de las estaciones, a una segunda célula, correspondiente a la cobertura geográfica de una segunda de las estaciones.

No existe así tiempo de cálculo de esta información de avance temporal.

Ventajosamente, el procedimiento consiste igualmente en transmitir de la primera estación al móvil una orden de cambio de célula en respuesta a una solicitud de cambio de célula formulada por el móvil, siendo entonces transmitida la información de avance temporal de valor predeterminado al móvil por la primera estación al mismo tiempo que la orden de cambio de la célula. El resultado de este procedimiento de transferencia es que no es necesario que la segunda célula transmita al móvil una medida de avance temporal TA antes del establecimiento del camino de palabra.

La información de avance temporal es preferiblemente emitida por el controlador de la primera estación, recibida por esta primera estación y retransmitida por esta primera estación al móvil de manera transparente.

La orden de cambio de célula puede ser transmitida a la primera estación por el controlador de esta primera estación, siendo entonces transmitida de manera transparente la información de avance temporal de valor predeterminado al móvil por la primera estación al mismo tiempo que la orden de cambio de la célula.

Este procedimiento es ventajosamente puesto en práctica en una red de radiotelefonía celular en que las estaciones son asíncronas entre ellas.

En un primer modo de puesta en práctica ventajosa, la información de avance temporal corresponde al tiempo de transmisión de una señal de radio entre la segunda estación y un móvil situado sobre el radio de tamaño máximo de la segunda célula.

En un segundo modo de puesta en práctica ventajosa, la información de avance temporal es igual a:

\frac{TA_{M} + TA_{m}}{2}

donde TA_{M} corresponde al avance temporal máximo de los móviles cuando se conectan a la segunda estación y donde TA_{m} corresponde al avance temporal mínimo de estos móviles.

Este procedimiento puede ser aplicado a un procedimiento de transferencia interno o externo.

La red de radiotelefonía celular puede ser de tipo GSM.

El invento se refiere igualmente a un móvil destinado a comunicar por acceso múltiple de reparto en el tiempo con estaciones emisoras-receptoras de una red de radiotelefonía celular, comprendiendo el móvil medios de extracción de una información de avance temporal comprendida en un mensaje transmitido por una de las estaciones cuando pasa de una primera célula, correspondiente a la cobertura geográfica de una primera de las estaciones, a una segunda célula, correspondiente a la cobertura geográfica de una segunda de las estaciones, siendo este mensaje una orden de cambio de célula que le es transmitido por la primera estación.

El invento se refiere igualmente a un controlador de estaciones emisoras-receptoras de una red de radiotelefonía celular, comprendiendo este controlador una tabla en la que una información de avance temporal predeterminada está asignada a cada estación y, cuando el móvil pasa de una primera célula, correspondiente a la cobertura geográfica de una primera de las estaciones, a una segunda célula, correspondiente a la cobertura geográfica de una segunda de las estaciones, el controlador transmite una orden de cambio de célula a la primera estación, comprendiendo esta orden de cambio de célula la información de avance temporal asignada a la segunda estación.

El invento se refiere igualmente a un sistema de intercambio de informaciones entre un móvil en particular, al menos dos estaciones emisoras-receptoras y al menos un controlador de estaciones comprendido en una red de radiotelefonía celular en que los intercambios de información entre el móvil y las estaciones son del tipo de acceso múltiple de reparto en el tiempo, comprendiendo el móvil medios de extracción de una información de avance temporal de valor predeterminado comprendida en un mensaje transmitido por una de las estaciones cuando pasa de una primera célula, correspondiente a la cobertura geográfica de una primera de las estaciones, a una segunda célula, correspondiente a la cobertura geográfica de una segunda de las estaciones.

Este mensaje es ventajosamente una orden de cambio de célula emitido en respuesta a una solicitud de cambio de célula formulada por el móvil, siendo transmitida la información de avance temporal de valor predeterminado al móvil por la primera estación al mismo tiempo que esta orden de cambio de célula.

El controlador utilizado en tal sistema comprende preferentemente una tabla en la que una información de avance temporal predeterminada está asignada a cada estación y, cuando el móvil pasa de una primera célula, correspondiente a la cobertura geográfica de una primera de las estaciones, a una segunda célula, correspondiente a la cobertura geográfica de una segunda de las estaciones, el controlador transmite una orden de cambio de célula a la primera estación, comprendiendo esta orden de cambio de célula la información de avance temporal asignada a la segunda estación.

Otras características y ventajas del invento aparecerán con la lectura de la descripción siguiente de un modo de realización preferente, dado a título ilustrativo y no limitativo, y de los dibujos adjuntos en los que:

- la fig. 1 representa la estructura de una red de tipo GSM;

- la fig. 2 es un cronograma correlativo de señales intercambiadas entre una estación y un móvil;

- la fig. 3 representa un procedimiento de transferencia solicitado por un móvil que desea conectarse sobre la estación de una célula;

- la fig. 4 representa un procedimiento de transferencia interno según el invento;

- la fig. 5 representa un procedimiento de transferencia externo según el invento;

- la fig. 6 representa una estructura simplificada de un móvil utilizado en el presente invento;

- la fig. 7 representa una tabla en la que una información de avance temporal de valor predeterminado está asignada a cada estación.

Según el invento, cuando un móvil debe efectuar una transferencia entre células (mensaje HANDOVER CMD), el valor de la información de avance temporal que le es transmitido corresponde a la distancia que le separa de la estación que mejor recibe (estación BTS2). Este valor le es transmitido por la estación BTS1 con la que el móvil está comunicando.

La fig. 4 representa un procedimiento de transferencia según el invento. Esta transferencia es interna porque las estaciones son mandadas por un mismo controlador.

En este procedimiento, las etapas 1 a 3 son idénticas a las de la fig. 3, es decir que el móvil MS envía resultados de medida al controlador BSC que decide si un procedimiento de transferencia debe ser lanzado. Este controlador procede a continuación a una activación de un canal de BTS2 y esta estación adquiere la asignación de canal.

Sin embargo, en la etapa 4, el controlador BSC envía una orden específica a la estación BTS1, que está siempre en comunicación con el móvil MS, siendo esta orden específica el HANDOVER CMD conocido al que es añadida una información de avance temporal TA de valor predeterminado. La información completa es indicada más adelante "HANDOVER CMD (TA-BTS2)" y significa que se ordena al móvil MS conectarse sobre la estación BTS2 con el avance TA asociado. La estación BTS1 transmite de manera transparente esta orden HANDOVER CMD (TA-BTS2) al móvil MS que es entonces informado del retraso temporal con el que deberá avanzar la emisión de sus datos. En la etapa 5, el móvil MS emite al menos un mensaje HANDOVER ACCESS a la atención de la estación BTS2 (aquí cuatro mensajes sucesivos son enviados para fiabilizar la unión, como en el caso de la transferencia síncrona) para que ésta mida el TA efectivo que será comunicado al móvil durante el próximo mensaje SACCH, sin interferir con la transmisión de la palabra.

La señal HANDOVER CMD precedentemente utilizada en el estado de la técnica dispone de bits que están disponibles para la emisión del avance temporal TA.

Las etapas 6 a 8 son idénticas a las precedentemente descritas en relación con la fig. 3.

El controlador BSC comprende una tabla (fig. 7) en la que una información de avance temporal de valor predeterminado está asignada a cada estación BTS. Así, cuando un móvil cualquiera le indica que recibe las señales de sincronización de una segunda estación dada, o aún estación de una célula objetivo, con una potencia superior a la de la primera estación con la que se comunica, el controlador BSC es el que le proporciona el valor de TA correspondiente a esta segunda estación.

Este valor de TA corresponde por ejemplo al tiempo empleado por una señal de radio (que se propaga a la velocidad de la luz) emitida por un móvil que se sitúa en el límite de la célula objetivo para alcanzar la estación objetivo. Cada estación conoce en efecto el radio máximo de su célula (indicado R2 en la fig. 1 para la célula C2) que es función del tráfico de esta célula. Este valor de TA puede igualmente tener en cuenta el tiempo de espera disponible al nivel de cada estación BTS, como será descrito a continuación.

El presente invento se aplica principalmente al procedimiento de transferencia efectuado cuando el móvil MS intenta entrar en comunicación con la estación BTS de una célula de tamaño reducido. En efecto, según el GSM, un móvil debe poder corresponder con una estación BTS cuando el multitrayecto de las señales que emite es inferior a 16 \mus. Este valor corresponde al retraso máximo de una señal transmitida por el móvil a la estación con relación al tiempo en que esta señal debería teóricamente alcanzar la estación BTS y es necesario poder, al nivel de la estación BTS, recibir correctamente esta señal, esté afectada o no de un retraso que pueda llegar hasta este valor. Los multitrayectos importantes se producen particularmente en los medios montañosos siendo casi inexistentes en el medio urbano, particularmente si el terreno es plano. Los inmuebles introducen en efecto un poco de multitrayecto y tienen mas bien tendencia a debilitar la señal o crear interferencias. Cuando el multitrayecto es débil, por ejemplo del orden de 6 \mus, la estación dispone por tanto de un tiempo de espera de 10 \mus que autoriza al móvil a no transmitir sus datos en el instante exacto que le ha sido indicado con ayuda de la información de desfase temporal TA. En consecuencia, puede tolerarse un error relativamente grande sobre el TA transmitido por la estación BTS al móvil cuando el multitrayecto es pequeño, es decir en medio urbano en que las células son de tamaño reducido.

Este error puede ser fácilmente calculado conociendo el multitrayecto máximo que es posible de obtener al nivel de cada estación BTS. Tomando como ejemplo una estación BTS que mide un multitrayecto máximo de 6 \mus, queda un tiempo de espera de 10 \mus que permite autorizar un error de distancia. Este error de distancia corresponde a la diferencia entre el alejamiento efectivo del móvil que solicita conectarse a la estación y el alejamiento correspondiente al TA asignado a este móvil. Ahora bien 10 \mus corresponden a una distancia de 3000 m y si se supone que la célula candidata tiene un radio de 1500 m, el avance temporal asignado al móvil por su estación BTS corresponderá a esta distancia de 1500 m. Sin embargo, como el móvil que solicita efectuar una transferencia puede estar situado, en la peor de las configuraciones considerable, al pie de la estación BTS con la que está comunicando (es en efecto posible que un móvil esté próximo a una estación pero que no pueda comunicar con ella por el hecho de un enmascaramiento o de un parasitaje local, y es entonces necesario poder efectuar una transferencia con éxito hacia otra célula), el error de distancia será de 1500 m (error sobre TA de 10 \mus) pero será transparente para la estación BTS que recibirá igualmente de modo correcto la señal del móvil gracias al tiempo de espera.

De manera general, el error autorizado sobre el TA es de (16-Tmt) donde Tmt corresponde al tiempo de multitrayecto máximo medido por la segunda estación.

En la configuración precedente, el procedimiento de transferencia según el invento es aplicable a toda célula cuyo límite más alejado de la estación BTS es de 1500 m (para un multitrayecto de 6 \mus), cuando un procedimiento de transferencia solicitado por un móvil situado en proximidad inmediata de otra estación BTS debe poder ser conseguido.

A título de ejemplo, para un multitrayecto de 6 \mus, la incertidumbre sobre el TA proporcionado corresponde a una distancia de 1500 m. En una red urbana, si las células tienen como máximo 1500 m de radio, una transferencia será efectuada con éxito en un radio de 3000 m de la estación objetivo. En efecto:

- si el móvil está a 1500 m de la estación objetivo, el TA proporcionado corresponde exactamente a la posición del móvil,

- si el móvil está en proximidad inmediata de la estación objetivo, el error cometido sobre el TA proporcionado es de 10 \mus de avance, no teniendo este error influencia sobre las señales emitidas por el móvil gracias al tiempo de espera,

- si el móvil está a 3000 m de la estación objetivo, el error es igualmente de 10 \mus de retraso e igualmente sin influencia sobre las señales emitidas.

El procedimiento del invento se aplica igualmente para células objetivos de tamaño importante cuando el multitrayecto es débil.

En un modo de puesta en práctica ventajoso, la información de avance temporal TA corresponde al radio máximo de la célula objetivo. Cuando las células tienen un radio inferior o igual al error efectuado sobre TA (función del multitrayecto), es posible para un móvil efectuar con éxito una transferencia que se sitúa en proximidad inmediata de la estación objetivo o entones a dos veces la distancia correspondiente al error cometido.

Según otro modo de puesta en práctica del procedimiento del invento, el valor de la información de avance temporal es el resultado de un cálculo que tiene en cuenta la configuración efectiva de la célula objetivo. Es en efecto posible medir el avance temporal de cada móvil que se conecte a la estación de una célula, y definir así un avance temporal mínimo así como un avance temporal máximo de los móviles. Un cálculo estadístico puede ser realizado igualmente a partir de los avances temporales medidos. Así, definiendo TA_{m} como el avance temporal mínimo de los móviles cuando éstos se conectan a la nueva estación y TA_{M} como el avance temporal máximo de estos móviles, el avance temporal TA que será asignado a cada móvil deseoso de conectarse sobre la estación de esta célula será igual a:

TA = \frac{TA_{M} + TA_{m}}{2}

Habiendo definido estos términos, puede considerarse que el presente invento se aplica cuando la relación siguiente es respetada: TA_{M}-TA_{m} < 2 x (16-Tmt).

El presente invento se aplica no solamente a una transferencia efectuada en un mismo BSS (transferencia interna), sino igualmente a la transferencia inter-BSS (transferencia externa como se ha representado en la fig. 5.

En la etapa 1, el controlador BSC1 transmite al conmutador MSC un mensaje HO REQ que indica que el móvil MS desea entrar en comunicación con la estación BTS2. En la etapa 2, el MSC transmite esta demanda a BSC2 (mensaje HO REQUEST) que procede a una asignación de canal de BTS2 (mensaje CHAN ACT). La estación BTS2 responde por un mensaje CHAN ACT ACK y BSC2 transmite un mensaje HO REQ ACK al conmutador MSC. En la etapa 3, el conmutador genera una orden de transferencia (mensaje HO CMD) destinado a BSC1. En la etapa 4, BSC1, que es el controlador de la estación con la que el móvil MS comunica, envía el mensaje HANDOVER CMD (TA-BTS2) precedentemente definido en MS. El móvil MS interrumpe su comunicación en curso y genera por ejemplo cuatro HO ACCESS sucesivos (etapa 5). La estación BTS2 detecta el primer mensaje HO ACCESS 1 y envía un mensaje HO DETECTION a BSC2 que lo retransmite a MSC. La continuación del procedimiento (etapas 7 y 8) es idéntica a la de la fig. 4.

Las etapas 4 y 5 del invento corresponden a las de una transferencia síncrona que no comprende el suministro del avance temporal TA por la BTS destinataria. Se ve por tanto que el procedimiento de transferencia del invento permite realizar una transferencia tan eficaz como una transferencia síncrona, pero en una red de transmisión GSM donde las estaciones BTS son asíncronas. Las mismas prestaciones que una transferencia síncrona son alcanzadas, pero el coste es fuertemente reducido ya que es inútil sincronizar la red.

La fig. 6 representa una estructura simplificada de un móvil utilizado en el presente invento.

El móvil MS comprende medios de emisión-recepción 60, medios 61 de extracción de sincronización y medios 62 de extracción de la información de avance temporal. Los medios de emisión-recepción 60 están conectados a una antena 63 y comprenden principalmente un modulador y un desmodulador, asegurando los medios 61 las recuperaciones de ritmo (tops horarios emitidos por la estación de base) así como el control de las diferentes funciones al nivel del móvil. Los medios 62 extraen la información de avance temporal de la señal recibida (HANDOVER CMD) y gobiernan los medios 60 para que éstos aseguren la emisión de los datos de palabra en el canal o ranura temporal asignada en el móvil. Los medios 61 y 62 están esencialmente constituidos por programación.

La fig. 7 representa una tabla 70 en la que una información de avance temporal de valor predeterminado está asignada en cada estación objetivo posible. Esta tabla está ventajosamente comprendida al nivel del controlador de la estación objetivo en un caso de transferencia externa y en el controlador de la estación corriente en un caso de transferencia interna. Las comunicaciones pasan sin embargo por el controlador de la estación con el que el móvil dialoga.

En la figura representada, la tabla comprende informaciones de avance temporales predefinidos TA-BTS1 a TA-BTSn correspondientes a n estaciones objetivo posibles conectadas a este controlador. Si la estación objetivo es por ejemplo BTS3, el valor de la información de avance temporal que será comunicada al móvil es TA-BTS3.

La principal ventaja del invento es que no necesita del cálculo del valor del avance temporal ya que está predeterminado. Por otra parte, la emisión de este valor puede ser efectuada en un mensaje existente y no requiere tiempo significativo sobre la comunicación en curso.

Puede igualmente observarse que es posible transmitir al móvil una información según la cual la célula objetivo tiene un tamaño correspondiente a un valor de avance temporal predefinido, memorizado por el móvil. Esta información puede ser transmitida al móvil al mismo tiempo que la orden de cambio de célula y puede entonces coger como avance temporal este valor predeterminado para avanzar la emisión de sus señales. Este modo de funcionamiento no es sin embargo válido mas que si el tamaño de la célula objetivo corresponde sensiblemente al valor de avance temporal memorizado por el móvil. En caso contrario, el valor del avance temporal que el móvil debe utilizar es transmitido al mismo tiempo que la orden de cambio de células.

Claims (30)

1. Un procedimiento de intercambio de informaciones entre principalmente un móvil (MS), al menos dos estaciones emisoras-receptoras (BTS) y al menos un controlador (BSC) de estaciones, comprendido en una red de radiotelefonía celular donde dichos intercambios de información entre dicho móvil (MS) y dichas estaciones (BTS) son de tipo de acceso múltiple de reparto en el tiempo, comprendiendo dicho procedimiento la transmisión a dicho móvil (MS) de una información de avance temporal (TA) cuando ésta pasa de una primera célula (C1), correspondiente a la cobertura geográfica de una primera (BTS1) de dichas estaciones, a una segunda célula (C2), correspondiente a la cobertura geográfica de una segunda (BTS2) de dichas estaciones, caracterizado porque dicha información de avance temporal (TA) es de valor predeterminado y se transmite a dicho móvil por medio de dicha primera estación (BTS1).

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende igualmente la transmisión de dicha primera estación (BTS1) a dicho móvil (MS) de una orden (HANDOVER CMD) de cambio de célula, siendo transmitida dicha información de avance temporal (TA) de valor predeterminado a dicho móvil (MS) por dicha primera estación (BTS1) en dicha orden (HANDOVER CMD) de cambio de célula.

3. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dicha información de avance temporal (TA) es emitida por el controlador de dicha primera estación (BTS1), y porque dicha primera estación (BTS1), y porque dicha primera estación (BTS1) retransmite dicha información de avance temporal (TA) a dicho móvil (MS) de manera transparente.

4. Un procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha orden (HANDOVER CMD) de cambio de célula es transmitida a dicha primera estación (BTS1) por el controlador de dicha primera estación (BTS1), siendo transmitida dicha información de avance temporal (TA) de valor predeterminado de manera transparente a dicho móvil (MS) por dicha primera estación (BTS1) en dicha orden (HANDOVER CMD) de cambio de célula.

5. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicho móvil (MS) emite al menos un mensaje de acceso (HANDOVER ACCESS) a la atención de dicha segunda estación (BTS2) antes de utilizar dicha información de avance temporal (TA) de valor predeterminado.

6. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque es puesto en práctica en una red de radiotelefonía celular donde dichas estaciones (BTS) son asíncronas entre ellas.

7. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicha información de avance temporal (TA) corresponde al tiempo de transmisión de una señal de radio entre dicha segunda estación (BTS2) y un móvil (MS) situado sobre el radio de tamaño máximo de dicha segunda célula (C2).

8. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicha información de avance temporal (TA) es igual a:

\frac{TA_{M} + TA_{m}}{2}

donde TA_{M} corresponde al avance temporal máximo de los móviles (MS) cuando se conectan a dicha segunda estación (BTS2) y donde TA_{m} corresponde al avance temporal mínimo de estos móviles (MS).

9. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque es aplicado a un procedimiento de transferencia interna entre células.

10. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque es aplicado a un procedimiento de transferencia externa entre células.

11. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque dicha red de radiotelefonía celular es de tipo GSM.

12. Un móvil (MS) destinado a comunicar por acceso múltiple de reparto en el tiempo con estaciones emisoras-receptoras (BTS) de una red de radiotelefonía celular, comprendiendo dicho móvil (MS) medios (62) de extracción de una información de avance temporal (TA) de valor predeterminado comprendida en un mensaje que le es transmitido por una de dichas estaciones (BTS1) cuando pasa de una primera célula (C1), correspondiente a la cobertura geográfica de dicha primera (BTS1) de dichas estaciones, a una segunda célula (C2), correspondiente a la cobertura geográfica de una segunda (BTS2) de dichas estaciones.

13. Un móvil según la reivindicación 12, que comprende medios para extraer dicha información de avance temporal (TA) de valor predeterminado de un mensaje que le es transmitido por dicha primera estación (BTS1).

14. Un móvil según una de las reivindicaciones 12 y 13, que comprende medios para extraer dicha información de avance temporal (TA) de valor predeterminado de una orden de cambio de célula (HANDOVER CMD) que le es transmitida por dicha primera estación (BTS1).

15. Un móvil según una de las reivindicaciones 12 a 14, que comprende medios para emitir al menos un mensaje de acceso (HANDOVER ACCESS) a la atención de dicha segunda estación (BTS2) antes de utilizar dicha información de avance temporal (TA) de valor predeterminado.

16. Un controlador (BSC) de estaciones emisoras-receptoras de una red de radiotelefonía celular, caracterizado porque comprende medios para transmitir a una estación llamada primera estación (BTS1) un mensaje que contiene una información de avance temporal (TA) de valor predeterminado cuando un móvil (MS) pasa de una primera célula (C1), correspondiente a la cobertura geográfica de dicha primera (BTS1) estación, a una segunda célula (C2), correspondiente a la cobertura geográfica de una segunda (BTS2) estación.

17. Un controlador según la reivindicación 16, caracterizado porque comprende medios para transmitir dicha información de avance temporal (TA) de valor predeterminado a dicha primera estación (BTS1) en una orden de cambio de célula (HANDOVER CMD).

18. Un controlador según una de las reivindicaciones 16 ó 17, caracterizado porque comprende una tabla (70) en la que una información de avance temporal (TA) predeterminada es asignada en cada estación (BTS).

19. Una estación emisora-receptora de una red de radiotelefonía celular, caracterizada porque comprende medios para recibir, de un controlador de estaciones (BSC), un mensaje que contiene una información de avance temporal (TA) de valor predeterminado cuando un móvil (MS) pasa de una primera célula (C1), correspondiente a la cobertura geográfica de dicha estación, llamada primera estación (BTS1), a una segunda célula (C2), correspondiente a la cobertura geográfica de una segunda estación (BTS2), y para retransmitir de manera transparente dicho mensaje a dicho móvil.

20. Una estación emisora-receptora según la reivindicación 19, caracterizada porque comprende medios para recibir dicha información de avance temporal (TA) de valor predeterminado en una orden de cambio de célula (HANDOVER CMD), y para retransmitir de manera transparente dicha información de avance temporal a dicho móvil en dicha orden de cambio de célula.

21. Un sistema de intercambio de informaciones entre principalmente un móvil (MS), al menos dos estaciones emisoras receptoras (BTS) y al menos un controlador (BSC) de estaciones comprendidos en una red de radiotelefonía celular en que dichos intercambios de información entre dicho móvil (MS) y dichas estaciones (BTS) son de tipo de acceso múltiple de reparto en el tiempo, caracterizado porque dicho móvil (MS) comprende medios de extracción de una información de avance temporal (TA) de valor predeterminado comprendida en un mensaje que le es transmitido por una de dichas estaciones (BTS1) cuando pasa de una primera célula (C1), correspondiente a la cobertura geográfica de dicha primera (BTS1) estación, a una segunda célula (C2), correspondiente a la cobertura geográfica de una segunda (BTS2) estación.

22. Un sistema según la reivindicación 21, caracterizado porque dicho móvil (MS) comprende medios para extraer dicha información de avance temporal (TA) de valor predeterminado de un mensaje que le es transmitido por dicha primera estación (BTS1).

23. Un sistema según una de las reivindicaciones 21 o 22, caracterizado porque dicho móvil comprende medios para extraer dicha información de avance temporal (TA) de valor predeterminado de una orden (HANDOVER CMD) de cambio de célula que le es transmitida por dicha primera estación (BTS1).

24. Un sistema según una de las reivindicaciones 21 a 23, caracterizado porque dicho móvil comprende medios para emitir al menos un mensaje de acceso (HANDOVER ACCESS) a la atención de dicha segunda estación (BTS2) antes de utilizar dicha información de avance temporal (TA) de valor predeterminado.

25. Un sistema de intercambio de informaciones entre principalmente un móvil (MS), al menos dos estaciones emisoras-receptoras (BTS) y al menos un controlador (BSC) de estaciones comprendido en una red de radiotelefonía celular donde dichos intercambios de información entre dicho móvil (MS) y dichas estaciones (BTS) son de tipo de acceso múltiple de reparto en el tiempo, caracterizado porque dicho controlador (BSC) comprende medios para transmitir un mensaje que contiene una información de avance temporal de valor predeterminado a una primera (BTS1) estación cuando dicho móvil (MS) pasa de una primera célula (C1), correspondiente a la cobertura geográfica de dicha primera (BTS1) estación, a una segunda célula (C2), correspondiente a la cobertura geográfica de una segunda (BTS2) estación.

26. Un sistema según la reivindicación 25, caracterizado porque dicho controlador (BSC) comprende medios para transmitir dicha información de avance temporal (TA) de valor predeterminado a dicha primera estación (BTS1) en una orden de cambio de célula (HANDOVER CMD).

27. Un sistema de intercambio de informaciones entre principalmente un móvil (MS), al menos dos estaciones emisoras-receptoras (BTS) y al menos un controlador (BSC) de estaciones comprendido en una red de radiotelefonía celular en que dichos intercambios de información entre dicho móvil (MS) y dichas estaciones (BTS) son de tipo de acceso múltiple de reparto en el tiempo, caracterizado porque una estación emisora-receptora, llamada primera estación (BTS1), comprende medios para recibir, de un controlador de estaciones (BSC), un mensaje que contiene una información de avance temporal (TA) de valor predeterminado, cuando dicho móvil (MS) pasa de una primera célula (C1), correspondiente a la cobertura geográfica de dicha primera (BTS1) estación, a una segunda célula (C2), correspondiente a la cobertura geográfica de una segunda (BTS2) de dichas estaciones, y para retransmitirla de manera transparente a dicho móvil.

28. Un sistema según la reivindicación 27, caracterizado porque dicha primera estación (BTS1) comprende medios para recibir dicha información de avance temporal (TA) de valor predeterminado en una orden de cambio de célula (HANDOVER CMD), y para retransmitirla de manera transparente a dicho móvil en dicha orden de cambio de célula.

29. Un sistema según una de las reivindicaciones 21 a 28, caracterizado porque dicha información de avance temporal (TA) corresponde al tiempo de transmisión de una señal de radio entre dicha segunda estación (BTS2) y un móvil (MS) situado sobre el radio de tamaño máximo de dicha segunda célula (C2).

30. Un sistema según una de las reivindicaciones 21 a 28, caracterizado porque dicha información de avance temporal (TA) es igual a:

\frac{TA_{M} + TA_{m}}{2}

donde TA_{M} corresponde al avance temporal máximo de los móviles (MS) cuando se conectan a dicha segunda estación (BTS2) y donde TA_{m} corresponde al avance temporal mínimo de estos móviles (MS).