ES2259658T3 - Sincronizacion de estaciones de base para sistemas de comunicaciones inalambricas. - Google Patents
Sincronizacion de estaciones de base para sistemas de comunicaciones inalambricas.Info
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Abstract
Un método para sincronizar en tiempo una pluralidad de estaciones de base (301...30n) en un sistema de comunicaciones inalámbrico (18), estando el método caracterizado por: determinar una estimación de exactitud de temporización asociada a cada estación de base (36, 53, 54, 59); para cada estación de base que tenga su estimación por encima de un umbral: determinar una próxima o vecina de las estaciones de base que tiene su estimación determinada que indique una mejor exactitud de temporización que la estación de base (36) por encima del umbral; determinar una diferencia de tiempos estimada entre la de la estación de base por encima del umbral y la próxima estación de base (20, 301...30n, 36); ajustar una temporización de esa estación de base por encima del umbral en respuesta a la diferencia de tiempos estimada (301...30n, 36); y actualizar la estimación de esa estación de base por encima del umbral en la que la estimación actualizada indique una exactitud de temporización peor que la próxima estación de base (57, 59).
Description
Sincronización de estaciones de base para
sistemas de comunicaciones inalámbricas.
La presente invención se refiere, en general, a
sistemas de comunicación digital. Más concretamente, la invención se
refiere a un sistema y a un método de sincronización de una
pluralidad de estaciones de base en una red de comunicaciones
celular.
Los protocolos propuestos inalámbricos de
tercera generación requieren una solución que está basada en un
procedimiento sencillo, pero costoso, de requerir que cada estación
de base sea sincronizada exteriormente a una fuente externa
altamente exacta.
Las técnicas que soportan sincronización de
estaciones de base requieren que una estación de base escuche
pasivamente a transmisiones de sincronización procedentes de sus
próximas o vecinas, por ejemplo el canal de sincronización (SCH:
Synchronization Channel) o el canal físico de control común (CCPCH:
Common Control Physical Channel), y sigue procedimientos similares a
los realizados por equipo de usuario (UE: User Equipment) con el fin
de sincronizar. Otro modo de proceder requiere que cada estación de
base envíe ocasionalmente un impulso de sincronización especial en
coordinación con uno o más de sus oyentes próximos para transmisión.
Todavía otra solución de UE mide la diferencia de tiempos de llegada
de transmisiones procedentes de cada una de dos células (TDOA).
Estas técnicas utilizan una fuente precisamente exacta en cada
estación de base. Puesto que cada estación de base tiene esta
fuente, estas técnicas son costosas e inconvenientes.
Por lo tanto, existe la necesidad de un sistema
y un método que permitan la sincronización rápida, eficaz y menos
cara entre estaciones de base funcionales sin consumir recursos
físicos adicionales.
La solicitud internacional WO00/14907 describe
un sistema que estima las diferencias de temporización entre las
estaciones de base y transmite indicaciones de las diferencias de
temporización a la primera estación móvil por parte de la primera
estación. La primera estación móvil almacena las diferencias de
temporización de la primera estación de base y estaciones de base
vecinas o próximas y utiliza esta información cuando comunican con
cualquiera de las estaciones de base próximas.
La patente de Estados Unidos número 6 014 376
describe un sistema en el que una estación móvil mantiene una lista
de identificaciones de estaciones de base y una lista de estaciones
de base de referencia. Si necesita ser sincronizada una estación de
base en el sistema de comunicaciones, la estación móvil selecciona
una estación de base de referencia de la lista almacenada. La
estación móvil sincroniza entonces la estación de base de referencia
y selecciona una estación de base no sincronizada para su
sincronización. Entonces es sincronizada la estación no sincronizada
y es añadida a la lista de estaciones de base de referencia.
La patente de Estados Unidos número 5 448 570
describe un sistema que comprende una estación central y una
pluralidad de estaciones de base. La estación central selecciona una
estación de base concreta de entre las estaciones de base y la
designa como una estación de base maestra, y da instrucciones a una
estación de base cercana a la estación de base maestra para
sincronizar con una señal de radio procedente de la estación de base
maestra. La estación de base a la que se han dado instrucciones
sincroniza con la estación de base maestra. A continuación la
estación central da instrucciones a una estación de base cercana a
la estación de base sincronizada para que se sincronice con la
estación de base sincronizada. El proceso se repite hasta que están
sincronizadas la totalidad de las estaciones de
base.
base.
La presente invención se refiere a un sistema y
a un método para sincronizar en tiempo una pluralidad de estaciones
de base en un sistema de comunicaciones inalámbrico. El sistema
determina una estimación de una exactitud de temporización asociada
con cada estación de base. Cuando una exactitud de temporización de
estación de base está por encima de un umbral, el sistema determina
si existe una estación de base próxima con una mejor exactitud de
temporización. La estación de base por encima del umbral se ajusta
en respuesta a una diferencia estimada entre esa estación de base y
la estación de base próxima.
Otros objetos y ventajas del sistema y el método
resultarán evidentes para los expertos en la técnica después de la
lectura de la descripción detallada de la realización preferida.
La figura 1 es un diagrama de bloques de un
sistema de comunicaciones.
La figura 2 es un diagrama de bloques de un
controlador de red de radio (RNC: Radio Network Controller) hecho de
acuerdo con una realización preferida de la presente invención.
La figura 3 es un diagrama de bloques de una
estación de base y UE hechos de acuerdo con la realización preferida
de la presente invención.
La figura 4 es una ilustración de diseño de
calidad de tiempo jerárquico hecho de acuerdo con una realización
preferida de la presente invención.
Las figuras 5a y 5b son un diagrama de flujo del
sistema de acuerdo con una realización preferida de la presente
invención.
Las realizaciones preferidas de la presente
invención serán descritas con referencia a las figuras de los
dibujos, en las que los mismos números representan elementos
similares en todas ellas.
La figura 1 ilustra un acceso múltiple de
división de código (CDMA: Code Division Multiple Acces) de espectro
extendido inalámbrico simplificado o sistema de comunicaciones 18
dúplex de división de tiempo (TDD: Time Division Duplex). El sistema
18 comprende una pluralidad de Nodos B 26, 32, 34, una pluralidad de
RNCs, 36, 38,...40, una pluralidad de equipos de usuario (UE) 20,
22, 24, y una red de núcleo 46. Un nodo B 26 dentro del sistema 18
comunica con equipo de usuario (UE) asociado 20-24.
El nodo B 26 tiene un controlador de lugar (SC: Site Controller)
único 30 asociado con una estación de base cualquiera única 30, o
estaciones de base múltiples 30_{1}...30_{n}. Cada estación de
base tiene una región geográfica asociada, conocidas como celda o
célula. Se debe conocer que incluso aunque se describa
sincronización de estación de base, también se puede realizar
sincronización de célula utilizando la presente invención.
Un Grupo de nodos B 26, 32, 34 están conectados
a un controlador de red de radio (RNC) 36. Los RNCs 36...40 están
también conectados a la red de núcleo 46. Por brevedad, lo siguiente
se refiere sólo a un nodo B, pero la presente invención se puede
aplicar fácilmente a nodos B múltiples.
De acuerdo con una realización preferida, el RNC
36 mantiene la sincronización de la estación de base dentro y entre
el nodo BS 26, 32, 34. Con referencia a la figura 2, el RNC 36 puede
requerir mediciones desde una estación de base 30_{1}...30_{n} ó
UE 20, 22, 24 a través de su generador de mensajes 53; recibir
mediciones a través de su dispositivo 54 de recepción de mediciones;
actualizar de manera óptima sus estimaciones de estados sobre la
base de estas mediciones utilizando su controlador de sincronización
55; y gestionar un conjunto de estados almacenados en una matriz de
covarianza 57. Los estados almacenados se utilizan para
sincronización y representan el error de tiempo de cada estación de
base 30 relativa a una referencia, al régimen de cambio de cada
error de tiempo y al retardo de transmisiones entre las estaciones
30.
El RNC 36 gestiona también un conjunto de
mediciones almacenadas en una base de datos 59 que comprende: tiempo
de llegada de una forma de onda medida (es decir, impulso de
sincronización); diferencia de tiempos de llegada de transmisiones
procedentes de dos estaciones de base según son medidas por un UE
20; y estimaciones de incertidumbres de estado e incertidumbres de
medición. El RNC 36 utiliza filtración avanzada, tal como de filtros
Kalman, para estimar parámetros que definen desplazamiento relativo
de reloj y para definir parámetros tales como el exacto intervalo
entre un elemento y otro. El desplazamiento de tiempo estimado se
utiliza para inferir la discordancia de frecuencias entre las
referencias de frecuencias de las respectivas estaciones de base y
verificaciones razonables para asegurar que mediciones groseramente
inexactas no perturben el proceso.
El RNC 36 asigna una calidad de tiempo a cada
estación de base 30_{1}...30_{n}. Esta calidad de tiempo es
medida por el RNC 36 seleccionando una estación de base como la
referencia de base de tiempos para todas las otras. A todas las
otras estaciones de base se les asigna una calidad de tiempo
variable que es actualizada sobre la base de mediciones y
correcciones aplicadas. La calidad de tiempo puede ser un entero
(por ejemplo de 0 a 10). Un valor de calidad inferior implica una
mayor exactitud. Alternativamente, la calidad puede ser una variable
continua (punto de flotación). A la estación de base de referencia
(estación de base maestra) se le asigna de preferencia
permanentemente una calidad de 0. A todas las otras estaciones
restantes se les asignan valores que varían y son ajustados con
respecto al de la estación de base de referencia. Para ilustrar este
diseño jerárquico de calidad de tiempo, la figura 4 representa una
estación de base maestra en la que a todas las estaciones de base
auxiliar o esclava 1, auxiliar 2, auxiliar 3, se les asignan valores
de calidades de tiempo que varían con respecto al de la estación de
base maestra. En una realización, a la calidad de tiempo de
estaciones de base auxiliar 2 se le asignan valores que varían con
respecto a las estaciones de base auxiliar 1, y a las estaciones de
base auxiliar 3 se les asignan valores que varían con respecto a
estaciones de base auxiliar 2.
El modo normal de funcionamiento del RNC 36
actualiza una matriz de covarianza 57 para los estados almacenados
en la base de datos 59 del RNC, una vez por cada una determinada
unidad de tiempo (por ejemplo, una vez por cada cinco segundos o un
tiempo determinado por un operador). Un elemento de la matriz de
covarianza 57 es la varianza estimada de cada error de tiempo de
estación de base.
Cuando una varianza de error de tiempo de
estación de base excede un umbral predeterminado, el RNC 36 inicia
un mensaje para soportar esa actualización de error de tiempo de
estación de base. La actualización es realizada en una de tres
maneras: en primer lugar, a la estación de base en cuestión se le
dan instrucciones para medir el tiempo de llegada a la estación de
base (BSTOA: Base Station Time Of Arrival) de un impulso de
sincronización desde una estación de base próxima
30_{1}...30_{n}; en segundo lugar, se dan instrucciones a una
estación de base próxima 30_{1}, 30_{2}...30_{n} con mejor
calidad para medir el BSTOA de la transmisión de la estación de
base en cuestión; o en tercer lugar, un UE mide el BSTOA de impulsos
de sincronización de esas estaciones de base y una estación de base
próxima 30_{1}, 30_{2}...30_{n}.
En las maneras de actuación primera y segunda
que utilizan BSTOA de estación de base a estación de base, se
observa el tiempo de llegada de una transmisión de estación de base
a otra. Con referencia a la figura 3, una estación de base 30_{1}
de transmisión envía una pauta de transmisión conocida en un tiempo
previamente definido. Esta pauta de transmisión puede ser un impulso
de sincronización desde el operador 62 de impulsos de sincronización
de la estación de base 30_{1}, que pasa a través del aislador 64
antes de ser irradiado por una antena 70. La estación de base
30_{1} de recepción detecta la forma de onda transmitida
utilizando su dispositivo de medición 60, el cual da salida a un
valor grande cuando la señal recibida coincide con la sintonía
esperada. Si la receptora y la transmisora estaban en la misma
situación y tenían relojes precisamente sincronizados, la salida del
dispositivo de medición 60 ocurriría en el mismo tiempo que la forma
de onda transmitida. Sin embargo, la desalineación de relojes y el
retardo de trayectoria de transmisión originan una diferencia de
tiempos.
El retardo de trayectoria de transmisión está
definido por la Ecuación 1:
Ecuación 1R/c +
x
R/c es la distancia, R, entre una
unidad de transmisión y una unidad de recepción, dividida por la
velocidad de la luz, c. El término x se refiere a retardos de
equipo. Cuando las estaciones de base están muy separadas, la
cantidad R/c domina normalmente. Las ondas de radio se desplazan a
la velocidad de la luz, aproximadamente 3 x 10^{8} metros por
segundo. El objetivo de la sincronización de la estación de base es
alinear las estaciones de base a dentro de 1-3
microsegundos. Por lo tanto, cuando las estaciones de base están
separadas por una distancia del orden de 1 km o más, las distancias
son significativas. Sin embargo, para pico o micro células
separadas por decenas de metros, las distancias son insignificantes
en comparación con la exactitud de medición, x, que
domina.
Sobre la base de estas consideraciones, cuando
se intenta sincronizar estaciones de base muy separadas (más de 1
km) el conocimiento de la separación es importante. Cuando se
intenta sincronizar estaciones de base dentro de 50 metros
aproximadamente, las posiciones exactas resultan irrelevantes.
Después de ser realizada la medición de BSTOA, es sustraída la
distancia de propagación conocida, almacenada en la base de datos 59
de RNC, y la diferencia es considerada la desalineación en tiempo
entre las estaciones de base.
La tercera manera de actuación mide la
diferencia relativa de tiempos de llegada (TDOA: Time Difference Of
Arrival) entre dos transmisiones enviadas por dos estaciones de base
diferentes según ha sido observada por una UE. El UE mide y reporta
la TDOA entre transmisiones desde dos estaciones de base. El RNC 36
envía un mensaje al UE 20, 22, 24 para medir la TDOA de dos
estaciones de base. Tras la recepción de este mensaje, el UE 20,
22, 24 recibe la transmisión de las dos estaciones de base, a través
de su antena 72 y el aislador 64, y mide la TDOA utilizando el
dispositivo 68 de recepción de la medición de UE y transmite las
medidas a su estación de base asociada.
Si se conoce la posición de UE (es decir, se
conoce su distancia a cada una de las dos estaciones de base r1 y
r2) y se corrige la temporización de ambas estaciones de base, la
diferencia de tiempos de llegada (TDOA) está definida por la
Ecuación 2.
Ecuación 2(r1 -
r2)/c
Las desviaciones medidas a partir de este valor
serían un indicador de desalineación de base de tiempos. Como es
sabido por los expertos en la técnica, si las distancias r1 y r2 son
suficientemente pequeñas, como sería cierto para células de tamaño
pico, no sería necesario conocer sus valores. La diferencia de
tiempos de llegada observada puede ser utilizada directamente como
una medida de diferencia de tiempos de transmisión.
Una vez que se elige el modo de actuación, se
transmite el mensaje apropiado ya sea a una estación de base
30_{1}...30_{n} ó a un UE 22, 24, 20. Si el mensaje es enviado a
una estación de base 30_{2}, se dice a la estación de base
30_{2} qué próxima o vecina controlar y medir. Si el mensaje es a
un UE 22, se dice al UE 22 qué estación de base medir en adición de
su propia estación de base.
Con referencia de nuevo a la figura 2, el RNC 36
ha almacenado la distancia entre cada estación de base
30_{1}...30_{n} dentro de su base de datos 59. A continuación
efectúa una verificación para ver si es una estación de base próxima
30_{1} que tiene una mejor calidad de tiempo que la estación de
base 30_{2}. Una vez que se encuentra tal estación de base próxima
o vecina 30_{1}, es iniciado un mensaje a la estación de base
próxima 30_{1} para tomar una medida desde la estación de base
30_{2} "fuera de sincronización". Alternativamente, el RNC 36
es capaz de enviar un mensaje a la estación de base 30_{2}
"fuera de sincronización" y solicita que se tome una medida de
la estación de base próxima 30_{1}. La estación de base
solicitada, para los fines de esta realización, la estación de base
30_{2} "fuera de sincronización", toma entonces la medición
de la estación de base 30_{1} "en sincronización" y envía de
nuevo el valor medido al dispositivo 54 de medición de RNC. El
dispositivo 54 de medición de RNC envía el valor medido al
controlador de sincronización 55, el cual calcula el tiempo de
transmisión de la medida restando el tiempo de propagación R/c.
Una vez que ha sido calculado el tiempo de
transmisión por el controlador 55 de sincronización de RNC, el valor
es comparado con el valor almacenado en la base de datos 59 de RNC.
El controlador de sincronización 55 calcula entonces ganancias del
filtro Kalman y actualiza los estados en la matriz de covarianza 57
utilizando la diferencia entre el tiempo de llegada calculado y
predeterminado y las ganancias comunes. Si la diferencia está más
allá de un cierto umbral, el generador 53 de mensajes del RNC
enviará entonces otro mensaje a la estación de base 30_{2}
"fuera de sincronización" para ajustar su base de tiempos o su
frecuencia de referencia con el fin de ponerse "en
sincronización" con la otra estación de base 30_{3}...30_{n}
bajo el control del RNC 36.
La estación de base 30_{2} realiza el ajuste
solicitado y lo reporta de nuevo al dispositivo 54 de medición del
RNC. La base de datos dentro del RNC 36 es actualizada, incluyendo
una corrección de la referencia de tiempos de la estación de base
30_{2} en cuestión, su régimen de tiempo de cambio, una
actualización de su matriz de covarianza 57 (incluyendo, más
significativamente, su error de tiempo de RMS y error de
desplazamiento estimados), y una actualización de su calidad de
tiempo. Con referencia a la figura 4, una estación de base cuya base
de tiempos es corregida sobre la base de una comparación con otra
estación de base, nunca le debe ser asignada una calidad igual o
mejor que la de una estación de base a la que está subordinada. Este
proceso garantiza estabilidad. Con fines ilustrativos, si se ha de
corregir una estación de base auxiliar 2, a la estación de base de
auxiliar 2 se le puede asignar sólo un valor menor que el de la
calidad de tiempo de su estación de base auxiliar 1. Esto asegura
que la calidad de tiempo de una estación de base no se sincronizará
con una estación de base auxiliar del mismo nivel o menor, lo que
podría eventualmente conducir a una agrupación de estaciones de base
desplazándose "fuera de sincronización" con la estación de base
maestra.
Como se ha descrito antes, otro modo de
actuación en la toma de medidas con el fin de ajustar la estación de
base 30_{2} "fuera de sincronización", utiliza un UE 20, 22,
24. Si es elegido este método por el RNC 36, es enviado un mensaje
al UE 22 para medir el impulso de sincronización de la estación de
base 30_{2} "fuera de sincronización" y la estación de base
30_{1} "en sincronización". Una vez que ha sido tomada una
medida por el UE 22, las medidas son enviadas al RNC 36 y tratadas.
De modo similar a los métodos descritos anteriormente, las medidas
se comparan con medidas conocidas almacenadas en la base de datos 56
de RNC y la matriz de covarianza 57 y una medida de ajuste enviada a
la estación de base 30_{2} "fuera de sincronización".
El diagrama de flujo del sistema de acuerdo con
la realización preferida se ilustra en las figuras 5a y 5b. El RNC
36 actualiza la matriz de covarianza 57 y la base de datos 59 una
vez por tiempo unitario (paso 501). Cuando el RNC 36 detecta que una
varianza de error de tiempo de la estación de base
30_{2}...30_{n} excede de un umbral predeterminado (paso 502),
el RNC 36 decide si utilizar una estación de base para medir la
BSTOA ó un UE para medir la TDOA con el fin de actualizar la
varianza de error de tiempo de la estación de base "fuera de
sincronización" (paso 503). Si el RNC 36 decide medir la BSTOA,
es enviado un mensaje a una estación de base próxima de la estación
de base "fuera de sincronización" para medir el tiempo de
llegada de la estación de base, o es enviado el mensaje a la
estación de base "fuera de sincronización" para medir el tiempo
de llegada de la estación de base próxima (paso 504). La estación de
base apropiada efectúa la necesaria medición (paso 505) y transmite
la medida al RNC 36 (paso 506). Si el RNC decide medir la TDOA, el
RNC 36 envía un mensaje a un UE para medir la diferencia de tiempos
de llegada de dos estaciones de base (paso 507a), siendo una la
estación de base "fuera de sincronización". El UE mide la TDOA
de cada estación de base (paso 507b) y envía la diferencia de estas
medidas al RNC 36 (paso 507c). Tras la recepción por parte del RNC
36 de las medidas apropiadas (paso 508), el RNC 36 compara la medida
con el valor almacenado en la base de datos 59 del RNC (paso 509).
Si la diferencia está más allá de un cierto umbral, el RNC 36 envía
un mensaje a la estación de base "fuera de sincronización" para
ajustar su base de tiempos o su frecuencia de referencia (paso 510)
de acuerdo con esta diferencia. La estación de base "fuera de
sincronización" lleva a cabo el ajuste solicitado (paso 511) y lo
reporta de nuevo al RNC 36 (paso 512). La base de datos 59 del RNC y
la matriz de covarianza 57 son entonces actualizadas para incorporar
los nuevos valores (paso 513).
Una realización preferida es un sistema y un
método que residen en cada RNC 36. En la técnica anterior, un
controlador de red de radio de control (C-RNC:
Controlling Radio Network Controller) comunica directamente con sus
estaciones de base y un controlador de red de radio de servicio
(S-RNC: Serving Radio Network Controller) comunica
directamente con sus UEs. Para casos en los que estaciones de base
próximas están bajo control de controladores de red de radio (RNC)
diferentes, puede existir la necesidad de añadir comunicación entre
los C-RNCs y los S-RNCs que
controlan las estaciones de base próximas y los UEs.
Una realización alternativa requiere que cada
par de estaciones de base que puedan oírse cada una a la otra
muevan su propia frecuencia más cerca de la de la otra. La cantidad
relativa de ajuste está definida por un conjunto de pesos únicos
que son asignados a cada estación de base o almacenados en la base
de datos 59 del RNC. El procedimiento de ajustar cada una de las
estaciones de base es el mismo que se ha descrito en la realización
preferida anterior, excepto en que las estaciones de base tanto de
"en sincronización" como "fuera de sincronización" se
ajustan sobre la base de los pesos asignados a las respectivas
estaciones de base. Con pesos diferentes, se pueden conseguir
grados variables de centrabilidad, entre la plenamente central a la
plenamente distribuida.
La realización más preferida hace posible que un
RNC 36 envíe correcciones de tiempo y/o correcciones de frecuencia
a una estación de base 30_{1...}30_{n}. La estación de base
maestra es responsable de asegurar que cada una de sus estaciones
de base tenga una referencia de tiempos auxiliar a ella, exacta
dentro de un límite especificado. El RNC 36, en sus algoritmos y
correcciones, supone que haya error despreciable existente entre la
estación de base maestra y sus estaciones de base y por lo tanto
supone que todas las estaciones de base tienen la misma referencia
de tiempo.
Como consecuencia, el RNC 36 no intenta estimar
los errores de tiempo individuales entre la estación de base
maestra y sus estaciones de base, y la estación de base maestra
debe eliminar o compensar los errores de temporización entre la
estación de base maestra y cada una de las otras estaciones de base,
ya que el RCN 36 asociado no realiza una corrección. Esta
realización presenta una interfaz limpia entre un RCN 36 y una
estación de base maestra. Aquella hace posible que la estación de
base maestra aplique su propia solución a sincronización auxiliar
que es muy apropiada para pico-células.
En una realización alternativa, cada estación de
base tiene una referencia de tiempo y de frecuencia independiente
que hace posible que un RNC 36 envíe correcciones de tiempo y/o
correcciones de frecuencia a cada estación de base. El RCN 36, en
sus algoritmos y correcciones, estima los estados que representan el
error de tiempo y de frecuencia de cada estación de base.
Como una consecuencia, el RCN 36 intenta estimar
los errores de tiempo individuales entre cada estación de base y la
estación de base maestra, no proporcionando las mediciones que
implican una estación de base beneficio para estimación de estados
de otra estación de base. Por lo tanto, el fabricante de estaciones
de base sólo precisa proporcionar errores flojamente vinculados en
la temporización y desplazamiento de tiempo de las estaciones de
base, y cada estación de base debe tener una capacidad de conexión
aceptable en el aire a otra estación de base (la misma o diferente
estación de base).
Esta realización alternativa beneficia a grandes
zonas celulares en las que es grande la distancia entre estaciones
de base. La capacidad para corregir una estación de base subordinada
a la referencia de tiempo de una estación de base maestra a través
de mediciones que impliquen a otra estación de base subordinada a la
misma estación de base maestra es limitada.
Cada estación de base en esta realización
alternativa utiliza referencias de tiempo independientes, pero la
estación de base maestra proporciona una referencia de frecuencia.
Un RNC 36 envía correcciones de tiempo a cada estación de base
individualmente y/o una corrección de frecuencia única a una
estación de base maestra. El RNC 36 asegura que el reloj de cada
estación de base esté subordinado en frecuencia al reloj de la
estación de base maestra. El RNC 36, en sus algoritmos y
correcciones, supone que existe error de desplazamiento despreciable
entre la estación de base maestra y sus estaciones de base
asignadas, pero estima desviaciones que son tratadas como
constante.
Como una consecuencia, el RNC 36 estima los
errores de tiempo individuales entre la estación de base maestra y
sus estaciones de base y el desplazamiento de frecuencia común de
las estaciones de base con respecto a la estación de base
maestra.
Esta realización alternativa tiene
características similares a las descritas en la realización
alternativa anterior, en la que se benefician estaciones de base que
están lejos de la estación de base maestra. Esta realización
proporciona un mecanismo para eliminar discordancias de tiempo en
grandes distancias. Aprovechando la ventaja de la suposición de que
estas desviaciones de tiempo son estables, esta realización se
aprovecha de una medida que implica cualquier frecuencia subordinada
de estación de base al reloj de la estación de base maestra, para
actualizar el régimen de desplazamiento de todas las estaciones de
base subordinadas a la misma estación maestra.
Otra realización alternativa tiene el RNC 36 que
proporciona estimaciones para la estación de base maestra para
soportar su sincronización de la estación de base subordinada a
ella. Un RNC 36 envía correcciones de tiempo y/o correcciones de
frecuencia para cada estación de base asociada a su respectiva
estación de base maestra. La estación de base maestra asegura que
sus estaciones de base asociadas tengan cada una referencia de
tiempo subordinadas a ella misma, exacta dentro de un límite
especificado. La estación de base maestra puede elegir utilizar las
estimaciones únicas de estación de base para ayudar en la
sincronización de estaciones de base. El RNC 36, en sus algoritmos y
correcciones, crea una mejor estimación del error de tiempo y de
frecuencia entre la estación de base maestra y sus estaciones de
base. En la realización de estimaciones de estado, aquel pondera la
confianza relativa entre las mediciones y la incertidumbre de error
de estaciones de base.
Como una consecuencia, el RNC 36 intenta estimar
los errores de tiempo individuales entre la estación de base maestra
y sus estaciones de base, y la estación de base maestra elimina y/o
compensa los errores de tiempo entre la estación de base maestra y
cada estación de base subordinada a su referencia de tiempo, o
solicita asistencia del RNC 36.
Aunque la presente invención ha sido descrita en
términos de las realizaciones preferidas, resultarán evidentes para
los expertos en la técnica otras variaciones que estén dentro del
alcance de la invención según se ha expuesto en las reivindicaciones
que siguen.
Claims (10)
1. Un método para sincronizar en tiempo una
pluralidad de estaciones de base (30_{1}...30_{n}) en un sistema
de comunicaciones inalámbrico (18), estando el método
caracterizado por:
determinar una estimación de exactitud de
temporización asociada a cada estación de base (36, 53, 54, 59);
para cada estación de base que tenga su
estimación por encima de un umbral:
determinar una próxima o vecina de las
estaciones de base que tiene su estimación determinada que indique
una mejor exactitud de temporización que la estación de base (36)
por encima del umbral;
determinar una diferencia de tiempos estimada
entre la de la estación de base por encima del umbral y la próxima
estación de base (20, 30_{1}...30_{n}, 36);
ajustar una temporización de esa estación de
base por encima del umbral en respuesta a la diferencia de tiempos
estimada (30_{1}...30_{n}, 36); y
actualizar la estimación de esa estación de base
por encima del umbral en la que la estimación actualizada indique
una exactitud de temporización peor que la próxima estación de base
(57, 59).
2. El método de la reivindicación 1, en el que
la diferencia de tiempos estimada se determina midiendo la
temporización de la próxima mediante la estación de base por encima
del umbral.
3. El método de la reivindicación 1, en el que
la diferencia de tiempos estimada se determina midiendo la
temporización de la estación de base por encima del umbral mediante
la próxima de las estaciones de base.
4. El método de la reivindicación 1, en el que
la diferencia de tiempos estimada se determina midiendo un tiempo de
llegada de la estación de base por encima del umbral y la estación
de base próxima mediante un equipo de usuario (UE).
5. El método de cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que a una primera estación de
base fuera de la pluralidad de estaciones de base le es asignada su
estimación determinada que tenga una mejor exactitud de
temporización, y todas las otras de la pluralidad de estaciones de
base subordinan su temporización a la primera estación de base.
6. Un sistema de sincronización de estaciones de
base para sincronizar en tiempo una pluralidad de estaciones de base
(30_{1}...30_{n}) en un sistema de comunicaciones inalámbrico,
estando dicho sistema de sincronización de estaciones de base
caracterizado por:
una base de datos (59) para almacenar una
estimación de una exactitud de tiempo asociada con cada estación de
base; y
un controlador de sincronización (55), que
responde a dicha base de datos, para determinar cada estación de
base que tenga dicha estimación de una exactitud de tiempo por
encima de un umbral, determinando una próxima de dicha pluralidad de
estaciones de base que tenga dicha estimación mejor que dicha
estación de base por encima del umbral, ajustando dicha estimación
de dicha estación de base por encima del umbral en respuesta a una
diferencia de tiempos estimada entre dicha estación de base por
encima del umbral y dicha estación de base próxima; en el que la
estimación ajustada indica una exactitud de temporización peor que
dicha estación de base próxima; y
un dispositivo de medición (20,
30_{1}...30_{n}, 60, 68) para medir la diferencia de tiempos
estimada.
7. El sistema de la reivindicación 6, en el que
la medición de la diferencia de tiempos estimada es realizada por
dicha estación de base próxima.
8. El sistema de la reivindicación 6, en el que
la medición de la diferencia de tiempos estimada es realizada por
dicha estación de base por encima del umbral.
9. El sistema de la reivindicación 6, en el que
dicha pluralidad de estaciones de base incluye:
una primera estación de base en la que dicha
estimación de exactitud de temporización indica una exactitud de
temporización más alta; y
las restantes de dicha pluralidad de estaciones
de base que tienen su exactitud de temporización subordinada a dicha
primera estación de base.
\newpage
10. El sistema de la reivindicación 6, en el que
la medición de la diferencia de tiempos estimadas es realizada
midiendo un tiempo de llegada de dicha estación de base por encima
del umbral y dicha estación de base próxima mediante un equipo de
usuario (UE), comprendiendo dicho UE un dispositivo de medición para
medir dicho tiempo de llegada de dicha estación de base fuera de
sincronización y dicha una de dicha pluralidad de estaciones de
base.
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