ES2252722T3 - Establecimiento de macrodiversidad con conexiones de tipo acceso aleatorio en un sistema celular de radiocomunicaciones. - Google Patents
Establecimiento de macrodiversidad con conexiones de tipo acceso aleatorio en un sistema celular de radiocomunicaciones.Info
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Abstract
Método de establecimiento de una conexión que comprende un establecimiento de una conexión de tipo acceso aleatorio usando un canal de acceso aleatorio, el cual se usa en un sistema de radiocomunicaciones que comprende una pluralidad de equipos terminales (37 a 38) de abonado y una pluralidad de estaciones base (33 a 36) en las que funcionan una o más unidades transceptoras (40 a 47) de estaciones base, y siendo posible en dicho sistema el establecimiento de la conexión entre uno de entre la pluralidad de equipos terminales (37 a 38) de abonado y una de entre la pluralidad de estaciones base (33 a 36) cuando el equipo terminal (37 a 38) de abonado está situado en el área de cobertura de una o más unidades transceptoras (40 a 47) de estaciones base de la estación base, en el que el equipo terminal (37 a 38) de abonado evalúa la calidad de las conexiones en relación con una pluralidad de unidades transceptoras de estaciones base incluidas en dicha por lo menos una estación base, caracterizadoporque se selecciona mediante el equipo terminal (37 a 38) de abonado, una unidad transceptora (40 a 47) de estación base con la conexión de mejor calidad; se transmite, mediante el equipo terminal (37 a 38) de abonado en un canal de acceso aleatorio, un mensaje de solicitud de establecimiento de conexión a la unidad transceptora (40 a 47) de estación base con la conexión de mejor calidad, comprendiendo el mensaje de solicitud de establecimiento de conexión información sobre las unidades transceptoras (40 a 47) de estaciones base que han sido seleccionadas para establecer la conexión mediante el equipo terminal (37 a 38) de abonado; y se transmite, mediante la unidad transceptora (40 a 47) de estación base con la conexión de mejor calidad, un mensaje de asignación de canal al equipo terminal (37 a 38) de abonado.
Description
Establecimiento de macrodiversidad con conexiones
de tipo acceso aleatorio en un sistema celular de
radiocomunicaciones.
La presente invención se refiere a un método de
establecimiento de una conexión que comprende un establecimiento de
una conexión de tipo acceso aleatorio que usa un canal de acceso
aleatorio, el cual se usa en un sistema de radiocomunicaciones que
comprende varios equipos terminales de abonado y estaciones base en
las que funcionan una o más unidades transceptoras, y siendo
posible, en dicho sistema, el establecimiento de la conexión entre
el equipo terminal de abonado y la estación base cuando el equipo
terminal de abonado está situado en el área de cobertura de una o
más unidades transceptoras de la estación base, evaluando en dicha
área el equipo terminal de abonado la calidad de las conexiones que
se van a establecer.
La invención se refiere además a un equipo
terminal de abonado que está dispuesto de manera que establece una
conexión de tipo acceso aleatorio usando un canal de acceso
aleatorio en un sistema de radiocomunicaciones que comprende varios
equipos terminales de abonado y estaciones base las cuales
comprenden una o más unidades transceptoras, y siendo posible, en
dicho sistema, la conexión entre el equipo terminal de abonado y la
estación base cuando el equipo terminal de abonado está situado en
el área de cobertura de una o más unidades transceptoras de
estaciones base, en el que el equipo terminal de abonado comprende
unos medios de evaluación para monitorizar la calidad de las
conexiones que se van a establecer.
La invención se refiere también a un sistema de
radiocomunicaciones que comprende varios equipos terminales de
abonado y estaciones base las cuales comprenden una o más unidades
transceptoras y en el que el equipo terminal de abonado está
dispuesto de manera que envía una solicitud de establecimiento de
conexión de tipo acceso aleatorio a través de un canal de acceso
aleatorio y siendo posible, en dicho sistema, la conexión entre el
equipo terminal de abonado y la estación base cuando el equipo
terminal de abonado está situado en el área de cobertura de una o
más unidades transceptoras de la estación base, comprendiendo en
dicho área el equipo terminal de abonado unos medios de evaluación
para monitorizar la calidad de las conexiones que se van a
establecer.
Un sistema celular de radiocomunicaciones típico,
tal como el sistema CDMA (Acceso Múltiple por División de Código),
comprende un conjunto de equipos terminales de abonado y estaciones
base. Cuando un equipo terminal de abonado no tiene conexión sobre
un canal de tráfico normal, monitoriza canales de búsqueda de la
estación base y cuando es necesario, envía mensajes sobre un canal
de acceso hacia la estación base. El canal de búsqueda y el canal
de acceso proporcionan un canal de organización. Cuando se establece
una conexión en el sistema celular de radiocomunicaciones entre un
equipo terminal de abonado y una estación base, bien el equipo
terminal de abonado o bien la estación base envía una solicitud de
establecimiento de conexión sobre el canal de organización.
Típicamente, en el sistema celular de radiocomunicaciones CDMA, como
canal de acceso, se usa un Canal de Acceso Aleatorio Específico
(RACH), el cual es un canal de un equipo terminal de abonado, para
establecer una conexión de entre todos los canales de acceso
posibles y de entre las fases disponibles para la fase de un código
de seudorruido. Cuando se va a establecer una conexión de
radiocomunicaciones, los equipos terminales envían un mensaje de
establecimiento de conexión a través de un canal de acceso hacia la
estación base la cual lo reenvía hacia el sistema en el que los
recursos del canal de tráfico están asignados a la conexión. Cuando
la estación base solicita una conexión de canal de tráfico, envía a
través de un canal de búsqueda una solicitud hacia el equipo
terminal de abonado el cual responde a la búsqueda solicitando el
uso de un canal de tráfico a través del canal de acceso.
En el sistema CDMA, cada estación base envía
continuamente una señal piloto de manera que hay una señal piloto
específica en diferentes sectores o haces de la estación base ya que
cada sector y haz tiene una unidad transceptora de estación base
específica. Se ha conocido anteriormente el uso de una señal piloto
para identificar una estación base, un haz o sector de la estación
base. Una señal piloto es una señal codificada por ensanchamiento
sin modulación de datos, enviando continuamente cada estación base
dicha señal hacia su área de cobertura. El equipo terminal puede
identificar las unidades transceptoras de las estaciones base
mediante la señal piloto ya que las fases de los códigos de
ensanchamiento en la señal piloto difieren entre si. Los equipos
terminales de abonado llevan a cabo continuamente mediciones de
señales piloto, y equipos terminales de abonado establecen un grupo
activo de las unidades transceptoras de las estaciones base que
proporcionan las mejores conexiones, siendo utilizadas las unidades
transceptoras de estaciones base en el grupo cuando se establecen
conexiones nuevas.
Cada estación base realiza envíos también en un
canal de sincronización. Una señal del canal de sincronización se
puede demodular y detectar siempre que se pueda identificar la señal
piloto. En el canal de sincronización se transmite información
sobre la estación base, sobre la potencia y la fase de la señal
piloto y sobre la magnitud de las interferencias de enlace
ascendente.
Además de una conexión por conmutación de
circuitos, la estación base y el equipo terminal de abonado se
pueden comunicar a través de una conexión en modo de paquetes la
cual se usa en el sistema PRMA (Acceso Múltiple por Reserva de
Paquetes). En tal caso el canal requerido para transmitir la señal
se reserva únicamente mientras dura la señal y se libera
inmediatamente cuando la señal es discontinua o cuando finaliza o
presenta una interrupción. Si la señal se envía de forma
discontinua, el canal se debe reservar nuevamente después de cada
interrupción.
La publicación de patente EP 0288904 da a conocer
un sistema de comunicaciones micro celulares que usa
macrodiversidad.
La publicación de patente EP 0565507 da a conocer
un control de potencia para el establecimiento de llamadas de
acceso aleatorio en un sistema de telefonía móvil.
En soluciones de la técnica anterior, cuando un
terminal de abonado está estableciendo una conexión con una
estación base sobre el canal de acceso, la conexión es solamente con
una estación base, sector o haz de la estación base. Las conexiones
de canal de acceso y de canal de búsqueda se usan especialmente
cuando se establece una conexión de canal de tráfico, en cuyo caso
cuando el establecimiento de la conexión es satisfactorio, el canal
de tráfico tendrá, por lo menos en primera instancia, una conexión
con solamente una estación base, sector o haz de la estación base.
Esta situación genera una necesidad de aumentar considerablemente la
potencia de transmisión del equipo terminal de abonado y/o la
estación base y llevar a cabo de forma rápida una actualización del
grupo activo, con lo cual aumentaran el nivel de interferencia y la
cantidad de señalización. Además, durante una transmisión en modo
de paquetes resulta difícil llevar a cabo un traspaso uniforme en el
medio del paquete aunque la calidad de la conexión durante la
transmisión cambiaría de manera que resultaría favorable al
traspaso.
El objetivo de la presente invención es conseguir
una solución que disminuya las interferencias en relación
especialmente con la fase inicial de la conexión y que posibilite el
uso de macrodiversidad también para una conexión en modo de
paquetes.
Esto se consigue con un método de establecimiento
de conexiones que comprende un establecimiento de una conexión de
tipo acceso aleatorio usando un canal de acceso aleatorio, el cual
se usa en un sistema de radiocomunicaciones que comprende una
pluralidad de equipos terminales de abonado y una pluralidad de
estaciones base en las que funcionan una o más unidades
transceptoras de estaciones base, y siendo posible, en dicho
sistema, el establecimiento de la conexión entre uno de entre la
pluralidad de equipos terminales de abonado y una de entre la
pluralidad de estaciones base cuando el equipo terminal de abonado
está situado en el área de cobertura de una o más unidades
transceptoras de estaciones base de la estación base, en el que el
equipo terminal de abonado evalúa la calidad de las conexiones en
relación con una pluralidad de unidades transceptoras de estaciones
base incluidas en dicha por lo menos una estación base. El método
comprende asimismo seleccionar mediante el equipo terminal de
abonado, una unidad transceptora de estación base con la conexión de
mejor calidad; transmitir mediante el equipo terminal de abonado en
un canal de acceso aleatorio, un mensaje de solicitud de
establecimiento de conexión a la unidad transceptora de estación
base con la conexión de mejor calidad, comprendiendo el mensaje de
solicitud de establecimiento de conexión información sobre las
unidades transceptoras de estaciones base que han sido
seleccionadas para el establecimiento de conexión por el equipo
terminal de abonado; y transmitir mediante la unidad transceptora
de estación base con la conexión de mejor calidad, un mensaje de
asignación de canal al equipo terminal de abonado.
Esto se consigue también con un equipo terminal
de abonado que está dispuesto de manera que establece una conexión
de tipo acceso aleatorio usando un canal de acceso aleatorio en un
sistema de radiocomunicaciones que comprende una pluralidad de
equipos de terminales de abonado y una pluralidad de estaciones base
las cuales comprenden una o más unidades transceptoras de
estaciones base, y siendo posible, en dicho sistema, la conexión
entre una de entre la pluralidad de equipos terminales de abonado y
una de entre la pluralidad de estaciones base cuando el equipo
terminal de abonado está situado en el área de cobertura de una o
más unidades transceptoras de estaciones base, en el que el equipo
terminal de abonado comprende unos medios de evaluación para
monitorizar la calidad de las conexiones en relación con una
pluralidad de unidades transceptoras de estaciones base incluidas
en dicha por lo menos una estación base. El equipo terminal de
abonado está configurado para seleccionar una unidad transceptora
de estación base con la conexión de mejor calidad, estando
configurado asimismo el equipo de terminal de abonado para
transmitir, en un canal de acceso aleatorio, un mensaje de solicitud
de establecimiento de conexión a la unidad transceptora de estación
base con la conexión de mejor calidad, comprendiendo el mensaje de
solicitud de establecimiento de conexión información sobre las
unidades transceptoras de estaciones base que han sido
seleccionadas para el establecimiento de conexión por el equipo
terminal de abonado, y estando configurado el equipo de terminal de
abonado para recibir un mensaje de asignación de canal procedente de
la unidad transceptora de estación base con la conexión de mejor
calidad como respuesta al mensaje de solicitud de establecimiento
de conexión.
Esto se consigue también con un sistema de
radiocomunicaciones que comprende una pluralidad de equipos
terminales de abonado y estaciones base las cuales comprenden una o
más unidades transceptoras de estaciones base y en el que uno de
entre la pluralidad de equipos terminales de abonado está dispuesto
de manera que envía una solicitud de establecimiento de conexión de
tipo acceso aleatorio a través de un canal de acceso aleatorio y
siendo posible, en dicho sistema, la conexión entre uno de entre la
pluralidad de equipos terminales de abonado y una de entre la
pluralidad de estaciones base cuando el equipo terminal de abonado
está situado en el área de cobertura de una o más unidades
transceptoras de estaciones base de la estación base, en el que el
equipo terminal de abonado comprende unos medios de evaluación para
monitorizar la calidad de las conexiones en relación con una
pluralidad de unidades transceptoras de estaciones base incluidas en
dicha por lo menos una estación base. El equipo terminal de abonado
está configurado para seleccionar una unidad transceptora de
estación base con la conexión de mejor calidad así como para
transmitir, en un canal de acceso aleatorio, un mensaje de
solicitud de establecimiento de conexión a la unidad transceptora de
estación base con la conexión de mejor calidad, comprendiendo el
mensaje de solicitud de establecimiento de conexión información
sobre las unidades transceptoras de estaciones base que han sido
seleccionadas para el establecimiento de conexión por el equipo
terminal de abonado, y estando configurada la unidad transceptora de
estación base con la conexión de mejor calidad para responder
mediante la transmisión de un mensaje de asignación de canal al
equipo terminal de abonado.
Esto se consigue también con una estación base en
un sistema de radiocomunicaciones, comprendiendo el sistema de
radiocomunicaciones una pluralidad de equipos terminales de abonado
y estaciones base las cuales comprenden una o más unidades
transceptoras de estaciones base y en el que el equipo terminal de
abonado está dispuesto de manera que envía una solicitud de
establecimiento de conexión de tipo acceso aleatorio a través de un
canal de acceso aleatorio y siendo posible, en dicho sistema, la
conexión entre uno de entre la pluralidad de equipos terminales de
abonado y una de entre la pluralidad de estaciones base cuando el
equipo terminal de abonado está situado en el área de cobertura de
una o más unidades transceptoras de estaciones base de la estación
base, en el que el equipo terminal de abonado comprende unos medios
de evaluación para monitorizar la calidad de las conexiones en
relación con una pluralidad de unidades transceptoras de estaciones
base incluidas en dicha por lo menos una estación base. Una unidad
transceptora de estación base, seleccionada por el equipo terminal
de abonado en función de la conexión de mejor calidad de la misma,
está configurada para recibir un mensaje de solicitud de
establecimiento de conexión procedente de un equipo terminal de
abonado en un canal de acceso aleatorio, comprendiendo el mensaje
de solicitud de establecimiento de conexión información sobre las
unidades transceptoras de estaciones base que han sido seleccionadas
para el establecimiento de conexión por el equipo terminal de
abonado, y estando configurada la unidad transceptora de estación
base con la conexión de mejor calidad para responder mediante la
transmisión de un mensaje de asignación de canal al equipo terminal
de abonado.
Con la solución de la invención se obtienen
ventajas considerables. Usando el método de la invención, se
adoptará un estado de macrodiversidad desde el inicio del
establecimiento de la conexión. En tal caso la actualización del
grupo activo es menos necesaria y en el inicio de la conexión, se
puede usar una potencia de transmisión menor que en soluciones de
la técnica anterior. De esta manera se reducirá la necesidad de
señalización y aumentará la capacidad de sistema.
En una transmisión de datos en modo paquetes,
también se adoptará directamente el estado de macrodiversidad,
continuando dicho estado mientras dure todo el paquete en cuyo caso
la calidad de la conexión proporcionada empeorará menos
probablemente durante el paquete. El uso de macrodiversidad en una
conexión en modo paquetes es posible únicamente a través de un
método según la invención ya que resulta difícil llevar a cabo un
traspaso uniforme durante un paquete.
En la técnica SDMA (Acceso Múltiple por División
Espacial) la transmisión y recepción de la estación base tiene
lugar en haces estrechos, cada uno de los cuales tiene una unidad
transceptora de estación base específica. En tal caso, con el
método de la invención se habilita la mejor conexión.
Las formas de realización preferidas del método
de la invención se pondrán también de manifiesto a partir de las
reivindicaciones dependientes adjuntas, las formas de realización
preferidas del equipo terminal de abonado de la invención se
pondrán de manifiesto a partir de las reivindicaciones dependientes
adjuntas referentes al equipo terminal de abonado y las formas de
realización preferidas del sistema de radiocomunicaciones de la
invención se pondrán de manifiesto a partir de las reivindicaciones
dependientes adjuntas referentes al sistema de
radiocomunicaciones.
A continuación, se explicará más detalladamente
la invención haciendo referencia a los ejemplos de los dibujos
adjuntos, en los cuales
la Figura 1 ilustra el equipo terminal de abonado
de la invención, y
la Figura 2 ilustra el sistema de
radiocomunicaciones de la invención.
A continuación, se explicará la invención más
detalladamente estudiando su funcionamiento en un sistema celular
de radiocomunicaciones CDMA sin limitarla al mismo. La invención
resulta también adecuada para ser usada en un sistema GSM (Sistema
Global para comunicación Móvil) por división de tiempo y/o sistemas
SDMA y PRMA.
La Figura 1 ilustra el equipo terminal de abonado
de la invención en sus partes esenciales. El equipo terminal de
abonado comprende una parte A de receptor y una parte B de
transmisor. La parte A de receptor comprende una antena 10, partes
11 de radiofrecuencia, un conversor A/D 12, un demodulador 13, unos
medios de evaluación 14 de la calidad de la señal, medios de
selección 15, un descodificador 16 de canal, un descodificador 17
de fuente y un altavoz 18. La parte B de transmisor comprende un
micrófono 20, un codificador 21 de fuente, un codificador 22 a
nivel de canal, un modulador 23, un conversor D/A 24, partes 25 de
radio frecuencia y una antena 26.
El transceptor de estación base es similar, en
cuanto a sus partes principales, al equipo terminal de abonado sin
un altavoz y un micrófono. No obstante, el transceptor de estación
base comprende generalmente varias antenas de recepción para la
recepción de diversidad espacial. Debido a esto, las señales de
diferentes antenas se combinan también a través de medios de
combinación de diversidad.
La parte A de recepción funciona de la siguiente
manera. Una señal analógica de radiofrecuencia recibida por las
partes 11 de radiofrecuencia desde la antena 10 se transfiere a una
frecuencia intermedia y se filtra. La señal filtrada por el
conversor A/D 12 se convierte a una señal digital. El demodulador 13
comprende un demodulador incoherente el cual hace que una señal de
seudorruido codificada por ensanchamiento de banda ancha, se
restablezca como señal de datos de banda estrecha, y un demodulador
octogonal que determina los bits de la señal de datos recibida
habitualmente basándose en la correlación. En el demodulador 13 se
llevan a cabo también varias combinación de diversidad si dichas
combinaciones de diversidad se usan en la parte A de receptor. Los
medios de evaluación 14 de la calidad de la señal proporcionan una
estimación, tal como una estimación del ruido de la señal. Los
medios de selección 15 seleccionan los candidatos a la unidad
transceptora de estación base con las mejores conexiones de cara a
una futura conexión. El descodificador 16 a nivel de canal
típicamente descodifica una señal codificada por convolución y su
funcionamiento se basa, por ejemplo, en un algoritmo Viterbi.
Además, el descodificador 16 a nivel de canal comprende generalmente
medios para desencriptar y desintercalar una señal procesada
previamente. El descodificador 17 de fuente descodifica generalmente
una señal codificada por RELP (codificador de Predicción Lineal con
Excitación Residual) recibida desde el descodificador 16 a nivel de
canal, y el D/A convierte y al final amplifica la señal para obtener
una forma adecuada para el altavoz 18.
La parte B de transmisor funciona de la siguiente
manera. El micrófono 20 recibe una señal de audio y envía una
respuesta electrónica al decodificador 21 de fuente el cual, por
ejemplo, la convierte mediante A/D y la codifica mediante RELP. La
señal digital del codificador 21 de fuente prosigue hacia el
codificador 22 a nivel de canal el cual típicamente codifica por
convolución la señal. Adicionalmente, el codificador 22 a nivel de
canal encripta típicamente la señal e intercala los bits o grupos de
bits de la señal. La señal de banda estrecha codificada por
convolución se codifica por seudorruido en una señal de espectro
ensanchado de banda ancha en un modulador 23. A continuación, la
señal de espectro ensanchado se convierte en una señal analógica
por medio del conversor D/A y la señal analógica se convierte en una
señal de radio frecuencia en las partes 25 de radiofrecuencia y se
envía a través de la antena 26 según la técnica anterior.
Unos medios de control 19 controlan la función
tanto de la parte A de receptor como de la parte B de transmisor.
Los medios 13 a 17, 19 y 21 a 23 y las funciones incluidas en los
mismos se implementan en soluciones de la técnica anterior por
medio de un procesador de tratamiento de señales y/o en forma de un
circuito ASIC. Las antenas 10 y 26 son antenas de transmisor y
receptor de sistemas de radiocomunicaciones de la técnica anterior.
El micrófono 20, el altavoz 18, las partes 11 y 24 de
radiofrecuencia y el conversor A/D 12 y el conversor D/A 24 son
también partes de la técnica anterior, usadas en sistemas de
radiocomunicaciones de la técnica anterior.
La Figura 2 ilustra una vista esquemática del
sistema de radiocomunicaciones que se explicará a continuación
basándose en la técnica CDMA sin limitar la invención a la misma.
Dos controladores 31 y 32 de estaciones base están conectados a un
centro 30 de conmutación de servicios móviles mediante enlaces de
transmisión digital, monitorizando los controladores de estaciones
base, por ejemplo, el número de las conexiones y deduciendo a
partir de las mismas cuáles de las conexiones propuestas por un
equipo terminal 37 de abonado son posibles. Las estaciones base 33
y 34, y de forma correspondiente, las estaciones base 35 y 36 están
conectadas además a los controladores 31 y 32 de estaciones base
mediante enlaces de transmisión digital. Los equipos terminales 37
y 38 de abonado tienen una conexión con las estaciones base 33 a
36. Cada controlador de estaciones base y las estaciones base
asociadas al mismo forman un sistema de estaciones base. Típicamente
el área de cobertura de una estación base forma una célula. Cada
una de las estaciones base 33 a 36 tiene disponible un número
finito de canales de radiocomunicaciones operativos en los que se
transmiten, por ejemplo, señales piloto, de sincronización, de
búsqueda y de tráfico. Cada estación base 33 a 36 comprende una o
más unidades transceptoras 40 a 47. Las antenas de sus estaciones
base pueden ser sistemas de antenas por medio de los cuales es
posible que diferentes unidades receptoras de la estación base se
enlacen con haces diferentes. También se pueden usar antenas de
diversidad. Además de las unidades transceptoras 40 a 47, las
estaciones base 33 a 36 comprenden equipos periféricos 50 que
comprenden medios de la técnica anterior y fuentes de alimentación
asociados, por ejemplo, a la transmisión de la
señal.
señal.
A continuación se estudiará más detalladamente el
método de la invención utilizando las Figuras 1 y 2. Se considera
en primer lugar que la necesidad de establecer una conexión entre el
equipo terminal de abonado y la estación base aparece en el equipo
terminal 37 de abonado. Cuando el equipo terminal 37 de abonado
inicia el establecimiento de la conexión, envía sobre el canal de
acceso (RACH) una solicitud de transmisión o de forma más general
una solicitud de establecimiento de conexión en relación con varias
unidades transceptoras de estaciones base hacia una estación base
33 desde la cual la solicitud se reenvía hacia el controlador 31 de
estaciones base. En la solución de la invención, varias estaciones
base, por ejemplo, las estaciones base 33 a 35, responden en su
canal de búsqueda a la solicitud de establecimiento de conexión o la
conexión de respuesta se acciona a través de varias estaciones base
o haces o sectores de las estaciones base. La unidad transceptora
40 a 47 de estación base atiende a la operación de transmisión y
recepción y a la conexión en la dirección del haz o sector de las
estaciones base 33 a 36. De este modo en la solución de la invención
la conexión entre el equipo terminal 37 de abonado y las estaciones
base 33 a 36 se establece en forma de acceso aleatorio con más de
una unidad transceptora 40 a 42 de estación base incluida en una o
más estaciones base 33 a 34. Una vez se ha establecido la conexión,
si se necesita una conexión de canal de tráfico, el equipo terminal
37 de abonado tiene una conexión de canal de tráfico preparada con
varias unidades transceptoras 40 a 42 de
estaciones base.
estaciones base.
Un establecimiento típico de conexión, el cual
también usa canales de tráfico, tiene lugar en el sistema CDMA tal
como se explica en la siguiente Tabla 1:
| Equipo terminal de abonado | Canal Usado | Estación base |
| [Recibe una llamada | Canal de búsqueda | Envía una llamada] |
| Envía una solicitud | Canal de acceso | Recibe una solicitud |
| Recibe un Ch Ass M | Canal de búsqueda | Envía un Ch Ass M |
| Comunicación en el canal de tráfico |
En la Tabla 1 los acontecimientos están en orden
cronológico de manera que el eje de tiempo se puede imaginar que va
desde la parte superior a la parte inferior. En la línea situada más
arriba la estación base llama al equipo terminal de abonado en un
canal de búsqueda. El equipo terminal de abonado responde a esta
solicitud en su canal de acceso y solicita una conexión con varias
unidades transceptoras de estaciones base, lo cual se muestra en la
segunda línea de la tabla 1. La estación base responde a la
solicitud enviando un Mensaje de Asignación de Canal (Ch Ass M),
después de lo cual la estación base y el equipo terminal de abonado
se comunican en el canal de tráfico normal. La primera línea de la
Tabla 1 está entre corchetes ya que cuando el equipo terminal de
abonado entra en contacto con la estación base, la Tabla 1 se
debería leer sin su primera línea. Es decir, en este caso el equipo
terminal de abonado envía una solicitud de conexión a la estación
base, lo cual se muestra en la segunda línea de la tabla. Después de
esto la estación base responde de la misma manera que en el caso
anterior y esto da como resultado una conexión de canal de
tráfico.
tráfico.
Antes de que el equipo terminal 37 de abonado
envíe una solicitud de establecimiento de conexión, el equipo
terminal 37 de abonado selecciona preferentemente de entre los
transceptores 40 a 47 de estaciones base aquellos en los que se
supone que la cavidad de la conexión es la mejor y con los que
estaría preferentemente en conexión. De esta manera el equipo
terminal de abonado envía información sobre las unidades
transceptoras 40 a 45 de estaciones base que ha seleccionado en el
canal de acceso hacia el controlador 30 de estaciones base a través
de la unidad transceptora de estación base que proporciona la mejor
conexión, la cual puede ser la unidad transceptora 41 de estación
base. En la forma de realización preferida de la invención, el
controlador 31 de estaciones base permite que el equipo terminal de
abonado seleccione todas o por lo menos algunas de las unidades
transceptoras 40 a 45 de estaciones base, y las unidades
transceptoras de estaciones base autorizadas, por ejemplo de la 40
a la 42, responden al equipo terminal de abonado en su canal de
búsqueda y de este modo establecen preferentemente una conexión de
macrodiversidad del tipo acceso aleatorio uniforme con el equipo
terminal 37 de abonado. La razón por la que el controlador 31 de
estaciones base puede limitar el numero de las unidades
transceptoras de estaciones base puede ser la carga pesada del
sistema en ese momento, deseando limitar dicha carga el controlador
31 de estaciones base cuando se asignan
canales nuevos.
canales nuevos.
En un procedimiento alternativo, el equipo
terminal 37 de abonado también envía una solicitud de transmisión a
varios transceptores 40 a 42 de estaciones base. Esto se puede basar
en el uso de un canal de acceso aleatorio o en que el transceptor
40 a 42 de estación base comprenda un receptor para canales de
acceso aleatorio de varias células. Este procedimiento puede tener
varias finalidades. En su forma más sencilla, el establecimiento de
la conexión se inicia a lo largo de varios transceptores 40 a 42 de
estaciones base, aunque la conexión real se establecerá con
solamente un transceptor. La conexión se ha establecido con la mejor
conexión en ese momento. En una alternativa más perfeccionada, el
mensaje de establecimiento de conexión también puede avanzar a
través de varios transceptores de estaciones base. En la tercera
alternativa el mensaje avanza a lo largo de una ruta aunque los
otros transceptores de estaciones base están sincronizados con la
solicitud de conexión del equipo terminal de abonado sin poder
interpretar el mensaje correctamente. Esto también acelerará la
generación de la conexión de macrodiversidad real.
El equipo terminal 37 de abonado, como los otros
equipos terminales de abonado del sistema, evalúa la calidad de la
conexión utilizando el resultado de la medición de la potencia de
transmisión de la señal piloto de las estaciones base 33 a 36 y la
potencia de la señal piloto recibida. Además, el resultado de la
medición de la interferencia de enlace descendente tendrá un efecto
sobre la calidad de la conexión. Basándose en por lo menos uno de
los resultados de medición mencionados anteriormente de la calidad
de la conexión, el equipo terminal 37 de abonado selecciona de
entre las unidades transceptoras 40 a 47 de estaciones base aquellas
en las que la calidad de la conexión es la
mejor.
mejor.
Las estaciones base 33 a 36 envían generalmente
una señal piloto específica de la estación base y datos sobre la
potencia de transmisión de la señal piloto y la magnitud de la
interferencia de enlace ascendente I_{enlace \ ascendente} en su
canal de sincronización. Los equipos terminales 37 y 38 de abonado
miden la intensidad de la señal piloto recibida y la magnitud de la
interferencia de enlace descendente I_{enlace \ descendente}. Si
la potencia de transmisión de todas las señales piloto es la misma,
en la forma de realización preferida de la invención los medios de
selección 15 del equipo terminal 37 de abonado seleccionan las
unidades transceptoras de estaciones base en las que la potencia
recibida de la señal piloto es la más fuerte. Si las señales piloto
se envían con potencia diferente, se comparan entre sí las potencias
de la señal piloto transmitida y recibida y esto dará como
resultado una atenuación de la distancia de conexión L la cual se
puede indicar con una formula de la siguiente manera:
(1)L =
\frac{P_{TX.piloto}}{P_{RX.piloto}},
en la que P_{TX.piloto} es la
potencia de la señal piloto transmitida y P_{RX.piloto} es la
potencia de la señal piloto recibida. En la forma de realización
preferida de la invención, este valor L se usa para seleccionar
unidades transceptoras de estaciones base. De este modo los medios
de evaluación 14 de la conexión forman un parámetro L que
representa la atenuación de la distancia de conexión y basándose en
esto, los medios de selección 15 seleccionan los candidatos a la
conexión de entre las unidades transceptoras de estaciones
base.
Considerando también la relación requerida de
señal interferencia SIR_{req} en las direcciones tanto de enlace
ascendente como de enlace descendente, se puede calcular la potencia
de transmisión requerida tanto para el equipo terminal P_{MS} de
abonado como para la unidad transceptora P_{BTS} de estación base.
La relación requerida de señal interferencia SIR_{req} para el
equipo terminal de abonado es
(2)SIR_{req} =
\frac{P_{MS}}{L \cdot I_{enlace \
ascendente}},
a partir de la cual se obtiene como
potencia de transmisión P_{MS} del equipo terminal de
abonado
(3)P_{MS} =
SIR_{req} \cdot I_{enlace \ ascendente} \cdot
L
La relación requerida de señal interferencia
SIR_{req} para la unidad transceptora de estación base es
(4)SIR_{req} =
\frac{P_{BTS}}{L \cdot I_{enlace \
descendente}},
a partir de la cual se obtiene la
potencia de transmisión requerida P_{BTS} de la unidad
transceptora de estación base de la misma manera que en el caso del
equipo terminal de
abonado
(5)P_{BTS} =
SIR_{req} \cdot I_{enlace \ descendente} \cdot
L
La solución de la invención usa los parámetros
L,P_{MS} y P_{BTS} en un algoritmo de tipo de acceso aleatorio.
Por medio de un algoritmo de tipo de acceso aleatorio los medios de
selección 15 del equipo terminal de abonado seleccionan los
transceptores de estaciones base para los cuales la atenuación de la
distancia de la conexión L es menor que cierto valor
predeterminado y la potencia de transmisión tanto de la unidad
transceptora de estación base como del equipo terminal de abonado
es preferentemente menor. La potencia de las señales recibidas se
mide preferentemente antes de ensamblar las señales codificadas por
ensanchamiento, es decir, a partir de una señal de banda ancha. La
potencia de recepción de la señal piloto se mide ensamblando una
señal de seudorruido de la señal piloto por medio de un
correlador.
A continuación se considera que la necesidad de
establecer una conexión entre el equipo terminal de abonado y la
estación base surge en la estación base, por ejemplo, en la estación
base 35. En este caso la estación base 35 envía en su canal de
búsqueda una solicitud de establecimiento de conexión hacia el
equipo terminal de abonado, el cual en este caso puede ser el 38.
El equipo terminal 38 de abonado responde a esta solicitud en su
canal de acceso e informa a controlador 31 de estaciones base en su
señal de respuesta sobre las unidades transceptoras de estaciones
base con las que está preparado para establecer una conexión. A
partir de este momento en adelante la conexión se establece según
la invención de forma similar al caso en el que el equipo terminal
37 de abonado inicia el establecimiento de la conexión.
En el caso de que se actúe en un sistema basado
en el FDMA (Acceso Múltiple por División de Frecuencia) o el TDMA
(Acceso Múltiple por División de Tiempo), la solución de la
invención es posible cuando se usa el mismo canal de acceso con una
conexión de tipo acceso aleatorio para varias unidades transceptoras
de estaciones base. Por ejemplo, en el sistema GSM no se envía una
señal piloto, por lo cual se debe generar macrodiversidad sin
ninguna información de calidad de la conexión evaluada
anteriormente, o se debe usar alguna otra señal en lugar de la
señal piloto para evaluar la calidad de la conexión. En lugar de una
señal piloto, es posible usar una señal BCCH que la unidad
transceptora de estación base envía en un canal BCCH (Canal de
Control de Difusión).
En un sistema que use la técnica PRMA, la
transmisión de datos tiene lugar en el modo de paquetes. El método
de establecimiento de la conexión es similar al sistema CDMA
descrito anteriormente. Usando la solución de la invención también
en la transmisión de datos en modo de paquetes, se pueden usar
varias unidades transceptoras de estaciones base y se conseguirá la
macrodiversidad, con lo cual los cambios en la calidad de la
conexión son menos significativos que en el caso de la conexión con
solamente una estación base o una unidad transceptora de estación
base.
Aunque la invención se ha explicado anteriormente
haciendo referencia a los ejemplos de los dibujos adjuntos, resulta
evidente que la invención no está limitada a los mismos, sino que se
puede modificar de varias maneras sin apartarse por ello del
alcance de la idea de la invención dada a conocer en las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (7)
1. Método de establecimiento de una conexión que
comprende un establecimiento de una conexión de tipo acceso
aleatorio usando un canal de acceso aleatorio, el cual se usa en un
sistema de radiocomunicaciones que comprende una pluralidad de
equipos terminales (37 a 38) de abonado y una pluralidad de
estaciones base (33 a 36) en las que funcionan una o más unidades
transceptoras (40 a 47) de estaciones base, y siendo posible en
dicho sistema el establecimiento de la conexión entre uno de entre
la pluralidad de equipos terminales (37 a 38) de abonado y una de
entre la pluralidad de estaciones base (33 a 36) cuando el equipo
terminal (37 a 38) de abonado está situado en el área de cobertura
de una o más unidades transceptoras (40 a 47) de estaciones base de
la estación base, en el que el equipo terminal (37 a 38) de abonado
evalúa la calidad de las conexiones en relación con una pluralidad
de unidades transceptoras de estaciones base incluidas en dicha por
lo menos una estación base, caracterizado porque
se selecciona mediante el equipo terminal (37 a
38) de abonado, una unidad transceptora (40 a 47) de estación base
con la conexión de mejor calidad;
se transmite, mediante el equipo terminal (37 a
38) de abonado en un canal de acceso aleatorio, un mensaje de
solicitud de establecimiento de conexión a la unidad transceptora
(40 a 47) de estación base con la conexión de mejor calidad,
comprendiendo el mensaje de solicitud de establecimiento de conexión
información sobre las unidades transceptoras (40 a 47) de
estaciones base que han sido seleccionadas para establecer la
conexión mediante el equipo terminal (37 a 38) de abonado; y
se transmite, mediante la unidad transceptora (40
a 47) de estación base con la conexión de mejor calidad, un mensaje
de asignación de canal al equipo terminal (37 a 38) de abonado.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado porque forma unas conexiones de canal de
tráfico por lo menos con una unidad transceptora de estación base
(40 a 47) tras la solicitud de establecimiento de conexión.
3. Equipo terminal (37 a 38) de abonado que está
dispuesto para establecer una conexión de tipo acceso aleatorio
usando un canal de acceso aleatorio en un sistema de
radiocomunicaciones que comprende una pluralidad de equipos
terminales (37 a 38) de abonado y una pluralidad de estaciones base
(33 a 36) que comprenden una o más unidades transceptoras (40 a 47)
de estaciones base y siendo posible en dicho sistema la conexión
entre uno de entre la pluralidad de equipos terminales (37 a 38) de
abonado y una de entre la pluralidad de estaciones base (33 a 38)
cuando el equipo terminal (37 a 38) de abonado está situado en el
área de cobertura de una o más de las unidades transceptoras (40 a
47) de estaciones base, en el que el equipo terminal (37 a 38) de
abonado comprende unos medios de evaluación (14) para monitorizar la
calidad de las conexiones en relación con una pluralidad de
unidades transceptoras de estaciones base incluidas en dicha por lo
menos una estación base, caracterizado porque
el equipo terminal (37 a 38) de abonado está
configurado para seleccionar una unidad transceptora (40 a 47) de
estación base con la conexión de mejor calidad,
el equipo terminal (37 a 38) de abonado está
configurado asimismo para transmitir, en un canal de acceso
aleatorio, un mensaje de solicitud de establecimiento de conexión a
la unidad transceptora (40 a 47) de estación base con la conexión
de mejor calidad, comprendiendo el mensaje de solicitud de
establecimiento de conexión información sobre las unidades
transceptoras (40 a 47) de estaciones base que han sido
seleccionadas para el establecimiento de conexión por el equipo
terminal (37 a 38) de abonado, y
el equipo de terminal (37 a 38) de abonado está
configurado para recibir un mensaje de asignación de canal de la
unidad transceptora (40 a 47) de estación base con la conexión de
mejor calidad como respuesta al mensaje de solicitud de
establecimiento de conexión.
4. Equipo terminal de abonado según la
reivindicación 3, caracterizado porque el terminal de abonado
(37 a 38) está configurado para formar unas conexiones de canal de
tráfico con las unidades transceptoras (40 a 47) de estación base
tras la solicitud de establecimiento de conexión.
5. Sistema de radiocomunicaciones que comprende
una pluralidad de equipos terminales (37 a 38) de abonado y de
estaciones base (33 a 36) que comprenden una o más unidades
transceptoras (40 a 47) de estaciones base y en el que uno de entre
la pluralidad de equipos terminales (37 a 38) de abonado está
dispuesto de manera que envía una solicitud de establecimiento de
conexión de tipo acceso aleatorio a través de un canal de acceso
aleatorio, y siendo posible en dicho sistema la conexión entre uno
de entre la pluralidad de equipos terminales (37 a 38) de abonado y
una de entre la pluralidad de estaciones base (33 a 36) cuando el
equipo terminal (37 a 38) de abonado está situado en el área de
cobertura de una o más unidades transceptoras (40 a 47) de
estaciones base de la estación base (33 a 36), en el que el equipo
terminal (37 a 38) de abonado comprende unos medios de evaluación
(14) para monitorizar la calidad de las conexiones en relación con
una pluralidad de unidades transceptoras de estaciones base
incluidas en dicha por lo menos una estación base,
caracterizado porque
el equipo terminal (37 a 38) de abonado está
configurado para seleccionar una unidad transceptora (40 a 47) de
estación base así como para transmitir, en un canal de acceso
aleatorio, un mensaje de solicitud de establecimiento de conexión a
la unidad transceptora (40 a 47) de estación base con la conexión de
mejor calidad, comprendiendo el mensaje de solicitud de
establecimiento de conexión información sobre las unidades
transceptoras (40 a 47) de estaciones base que han sido
seleccionadas para el establecimiento de conexión por el equipo
terminal (37 a 38) de abonado, y
la unidad transceptora (40 a 47) de estación base
con la conexión de mejor calidad está configurada para responder
mediante la transmisión de un mensaje de asignación de canal al
equipo terminal (37 a 38) de abonado.
6. Sistema de radiocomunicaciones según la
reivindicación 5, caracterizado porque el terminal de abonado
(37 a 38) y las unidades transceptoras (40 a 47) de estaciones base
tras la solicitud de establecimiento de conexión están configuradas
para formar conexiones de canal de tráfico entre ellas.
7. Estación base en un sistema de
radiocomunicaciones, comprendiendo el sistema de
radidocomunicaciones una pluralidad de equipos terminales (37 a 38)
de abonado y unas estaciones base (33 a 36) que comprenden una o
más unidades transceptoras (40 a 47) de estaciones base y en el que
el equipo terminal (37 a 38) de abonado está dispuesto de manera
que envía una solicitud de establecimiento de conexión de tipo
acceso aleatorio a través de un canal de acceso aleatorio, y siendo
posible en dicho sistema la conexión entre uno de entre la
pluralidad de equipos terminales (37 a 38) de abonado y una de entre
la pluralidad de estaciones base (33 a 36) cuando el equipo
terminal (37 a 38) de abonado está situado en el área de cobertura
de una o más unidades transceptoras (40 a 47) de estaciones base de
la estación base (33 a 36), en el que el equipo terminal (37 a 38)
de abonado comprende unos medios de evaluación (14) para monitorizar
la calidad de las conexiones en relación con una pluralidad de
unidades transceptoras de estaciones base incluidas en dicha por lo
menos una estación base, caracterizada porque
una unidad transceptora (40 a 47) de estación
base seleccionada por el equipo terminal (37 a 38) de abonado,
sobre la base de la mejor calidad de conexión de la misma, se
configura para recibir un mensaje de solicitud de establecimiento
de conexión procedente de un equipo terminal (37 a 38) de abonado en
un canal de acceso aleatorio, comprendiendo el mensaje de solicitud
de establecimiento de conexión información sobre las unidades
transceptoras (40 a 47) de estación base que han sido seleccionadas
para el establecimiento de conexión por el equipo terminal (37 a
38) de abonado, y
la unidad transceptora (40 a 47) de estación base
con la conexión de mejor calidad está configurada para responder
mediante la transmisión de un mensaje de asignación de canal al
equipo terminal (37 a 38) de abonado.
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