ES2259679T3 - Unidad de comunicacion que se comunica directamente o a traves de un nodo intermedio y metodo correspondiente. - Google Patents
Unidad de comunicacion que se comunica directamente o a traves de un nodo intermedio y metodo correspondiente.Info
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Abstract
Una unidad de radiocomunicación (108) capaz de comunicarse con una segunda unidad de comunicación (104), bien sea directamente o por medio de una unidad de comunicación intermedia, en la que la primera unidad de radiocomunicación mencionada incluye: un receptor (306-314) para recibir una petición de configuración de la llamada desde al menos la segunda unidad de comunicación, en el que la petición de configuración de la llamada incluye una indicación de que la llamada se configurará a través de una unidad de comunicación intermedia, la cual es un repetidor (102) de radiocomunicaciones que recibe directamente la petición de configuración de la llamada desde la segunda unidad de comunicaciones, y: un procesador de señales (308) acoplado operativamente al receptor para determinar una calidad de la señal de la petición de configuración de la llamada recibida; y caracterizado porque: el receptor de la primera unidad de radiocomunicación mencionada es operativa para recibir la petición de configuración de la llamada desde la segunda unidad de comunicaciones (i) en un prime enlace de operación de modo directo TETRA desde la segunda unidad de comunicaciones, e (ii) en un segundo enlace DMO TETRA mediante la retransmisión desde el repetidor de radiocomunicaciones, el cual es un repetidor radioeléctrico DMO; y siendo el procesador operable para determinar a partir de las señales recibidas a través de dos enlaces DMO TETRA, cual será de los dos enlaces DMO TETRA el que proporcione una mejor calidad de la señal; y en respuesta a dicha determinación la primera unidad de comunicación operable para participar en la llamada con la segunda unidad de comunicación a través del enlace determinado para proporcionar la mejor calidad de la señal.
Description
Unidad de comunicación que se comunica
directamente o a través de un nodo intermedio y método
correspondiente.
Esta invención está relacionada con un sistema
de radiocomunicaciones, una unidad de comunicación y un método de
comunicación. En particular está relacionada con la selección de un
recurso de comunicaciones en un sistema de comunicaciones móviles.
La invención es aplicable, aunque sin limitación, a una unidad de
abonado operable para proporcionar un enlace de radiocomunicación
entre la misma y una segunda unidad de abonado. El método es
operable para establecer una configuración de la llamada.
Los sistemas de radiocomunicaciones entre los
abonados se distinguen sobre los sistemas de comunicaciones fijos,
tal como las redes telefónicas públicas conmutadas (PSTN),
principalmente en que las unidades de comunicaciones de abonados
pueden desplazarse entre las áreas de servicio de comunicaciones y
proveedores, y al hacer así se encuentran con distintos entornos de
radiopropagación. En consecuencia, la calidad de un enlace de
comunicación hacia/desde una unidad de abonado varía según cambie de
posición la unidad de abonado.
Las unidades de abonado son típicamente
unidades "móviles" montadas en vehículos o bien unidades
celulares de radio "portátiles" de mano. De ahora en adelante,
el término estación móvil (MS) se utilizará para abarcar todas las
unidades de comunicaciones de los abonados.
Los sistemas de comunicaciones radioeléctricas,
por ejemplo los sistemas de telefonía celulares o los sistemas de
radiocomunicaciones móviles privados, proporcionan típicamente
enlaces de radiotelecomunicaciones a configurar entre una
pluralidad de unidades de abonados. Estos son típicamente dos
métodos de comunicación entre las unidades MS. Un primer modo es la
comunicación directa entre dos MS. Un segundo modo utiliza una
estación intermedia para el envío de la comunicación. La estación
intermedia comprende una estación transceptora base (BTS) conectada
a la infraestructura del sistema de comunicaciones. La BTS está
considerada generalmente como un terminal "inteligente", ya
que tiene la capacidad de procesado y control para influenciar con
una magnitud substancial en el tráfico de comunicaciones que pasa
por la misma.
Una estación intermedia adicional es una
estación repetidora de radio, la cual ejecuta una magnitud mínima
de procesamiento en la recepción de una comunicación de una primera
MS y retransmitiendo la comunicación recibida hacia al menos una
segunda MS. Como estación repetidora tiene poco control sobre la
comunicación que pasa por la misma, por lo que se le denomina con
frecuencia como terminal "pasivo".
El enlace de comunicación desde una BTS o un
repetidor hacia una MS se denomina en general como un canal de
comunicación de enlace descendente. Al contrario, el enlace de
comunicación desde una MS a una BTS o un repetidor se denomina en
general como un canal de comunicación de enlace ascendente.
Las técnicas de acceso múltiple permiten enlaces
de comunicación simultáneos a configurar hacia/desde varias MS, a
través de una pluralidad de canales de comunicación. En algunos
casos, se utilizan uno o más canales para el transporte del tráfico
(por ejemplo, información tal como la voz enviada de usuario a
usuario), mientras que se utilizan uno o más canales (que pueden
ser lógicos o canales dedicados) para transferir información de
control del sistema. Los ejemplos de las técnicas de acceso múltiple
incluyen: acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA), acceso
múltiple por multiplexado de división en el tiempo (TDM, TDMA), y
acceso múltiples por división de códigos (CDMA).
En un sistema de radiocomunicaciones móviles
privado (PMR), es conocido tal como se expuso anteriormente que una
MS puede ser capaz de comunicarse en un enlace de comunicaciones
directo con al menos otra MS, especialmente cuando una o ambas MS
estén fuera de un área de cobertura de la red dedicada. Dicho modo
de comunicación se denomina generalmente como Operación de Modo
Directo (DQO). Este término es lo contrario de la Operación de Modo
Troncal (TMO) que habilita a la MS para operar dentro de la
cobertura de la red, con las comunicaciones enrutadas a través de
uno o más transceptores base. Cuando una MS opera en DMO, las
comunicaciones no pasan a través de ningún transceptor base o bien
otro sistema fijo "inteligente", y no existe controlador del
sistema y por tanto ninguna sincronización de la temporización
centralizada, o bien el control de la potencia para ayudar a
minimizar la interferencia entre los canales.
El modo DMO es similar en principio a la
operación adosada de los esquemas de radio
semi-duplex convencionales, utilizados por muchos
sistemas de radio móviles privados existentes (PMR), tales como los
servicios de emergencia. Las comunicaciones DMO están limitadas en
un rango debido a las limitaciones situadas en la MS, tales como la
potencia máxima de transmisión o las condiciones del canal.
Al operar en DMO, las estaciones MS se comunican
a través de frecuencias dedicadas. Una MS operando en DMO puede
seleccionar una frecuencia dedicada o bien la MS puede explorar las
frecuencias dedicadas disponibles, para encontrar la frecuencia
basada en las medidas de la intensidad de las señales. En algunos
entornos DMO existe una reserva de canales de comunicación
disponibles.
La selección de una frecuencia en particular por
una estación MS, especialmente al operar en DMO depende generalmente
de si la intensidad de la señal medida excede de un umbral fijo de
una comunicación aceptable. Los métodos usados de selección y
exploración de frecuencias son ineficientes cuando existe un gran
número de usuarios en un sistema DMO, debido a la naturaleza no
estructurada y en consecuencia a un alto nivel de interferencia
asociada con dichas comunicaciones DMO.
Adicionalmente, el nivel de la señal recibida
puede variar esporádicamente debido a las condiciones de propagación
cambiantes. Además de ello, la interferencia depende del número de
usuarios, y el número de usuarios varia de tiempo en tiempo en un
sistema.
En los sistemas de comunicaciones que operan sin
un control de red fijo, tal como el DMO, los repetidores de
comunicación se han utilizado en el arte previo para ampliar la
cobertura de comunicación de las comunicaciones de las MS a las MS.
Por ejemplo, una primera MS puede transmitir a un repetidor para la
retransmisión a una segunda MS, después de un procesamiento mínimo
de decodificación y de corrección de errores.
Dicha comunicación es particularmente ventajosa
si la segunda MS hubiera estado fuera de cobertura de la primera MS
sin el uso del repetidor. Un repetidor de modo directo por tanto
proporciona un servicio para los móviles en modo directo que deseen
comunicarse a través de un área de cobertura en modo directo
ampliado. Los repetidores de modo directo pueden operar utilizando
una única frecuencia o dos o más frecuencias.
No existe mecanismo conocido para las
estaciones MS que operen en DMO, para optimizar el uso de los
recursos de modo directo. Como consecuencia de ello, no existen
esquemas de señalización disponibles para un repetidor de modo
directo, para formar cualquier tipo de señal de emisión de difusión
durante los periodos de la actividad de los canales, y/o durante
los periodos de las comunicaciones. La falta de la información de la
señalización disponible es probable que de por resultado que
algunas llamadas sean interferidas o que nunca se puedan configurar.
En muchos usos, tal como la policía o comunicaciones de seguridad
pública, será inaceptable dicho enlace de comunicaciones
disponible.
Un procedimiento conocido para la operación a
través de un repetidor DMO es el definido por el Instituto Europeo
de Estándares de Telecomunicaciones (ETSI) en el estándar TETRA
(Radio Troncal Terrestre) en la norma
ETS-300-396-4,
De acuerdo con el estándar TETRA DMO, todas las
estaciones MS que operen a través de una estación repetidora DMO,
monitorizarán las transmisiones en el enlace descendente desde el
repetidor, con el fin de recibir llamadas a través del repetidor.
La transmisión del enlace descendente es básicamente una versión
repetida y retardada de la correspondiente transmisión del enlace
ascendente hacia el repetidor.
En los procedimientos DMO conocidos, se da
instrucciones a la estación MS, bien mediante la información
pre-programada o mediante la detección de la señal
de presencia del repetidor, para dirigirse al repetidor al intentar
configurar una llamada, y la transmisión consiguiente a un Grupo de
Voz o bien a otras estaciones MS individuales. Las MS llamadas
conocen, bien por una pre-programación o por la
detección de la señal de presencia del repetidor, la monitorización
solo del enlace del repetidor descendente, buscando su propia
dirección individual o dirección de grupo. Una vez que hayan
recibido una señal de re-transmisión del repetidor,
especificando su dirección individual o de grupo, podrán decidir si
se unen o no a la llamada individual o a la llamada del grupo.
No obstante, los inventores de la presente
invención han reconocido que dicho mecanismo de configuración de
las llamadas es ineficiente en ciertos escenarios operacionales. En
primer lugar, se supondrá que una primera estación MS está
intentando configurar una llamada de grupo, a través de un
repetidor, con una segunda y tercera MS. La segunda MS está dentro
de la cobertura del repetidor, pero la tercera MS se determina que
está fuera de la cobertura del repetidor, pero dentro de la
cobertura de una transmisión directa desde la primera MS. En
consecuencia, aunque la tercera MS puede recibir una comunicación
directa de la primera MS, la tercera MS no estará incluida en la
llamada de grupo, ya que no recibirá cualquier señal
re-transmitida del repetidor.
Otro escenario podría ser que al menos algunos
miembros del grupo de conversación pudieran ser capaces de recibir
tanto la MS llamando y la señal retransmitida del repetidor, pero
con una señal directa desde la MS que llame que pueda recibirse con
una calidad más alta que la señal retransmitida desde el
repetidor.
De acuerdo con los procedimientos conocidos,
dichas estaciones MS serán forzadas a recibir llamadas con una
calidad más baja a través del repetidor.
El documento
GB-A-2316271 describe un sistema de
comunicación en el cual se encuentra disponible una selección de
tipos de comunicaciones, es decir directamente o a través de la
estructura conmutada incluyendo una estación base. El documento
EP-A-1168676 (publicado después de
la fecha de prioridad de la presente solicitud) describe también un
sistema del tipo descrito en el documento
GB-A-2316271, en el que la decisión
del tipo de comunicación está basada en la disponibilidad de la
estación base. El documento
JP-A-07023464 describe otro sistema
del tipo descrito en el documento
GB-A-2316271 y
EP-A-1168676. Los sistemas de estas
referencias dependen de la disponibilidad de una estación base de
una infraestructura del sistema a configurar la comunicación entre
las estaciones móviles. Estas referencias no contemplan la
comunicación en un DMO a través de un repetidor.
En resumen, la comunicación DMO conocida, a
través de un repetidor, impone unas limitaciones innecesarias
potencialmente en la calidad de un enlace de comunicación en
ciertos escenarios operacionales. La estipulación de una
comunicación DMO para operar a través de un repetidor, en todo
momento, conducirá con frecuencia a una calidad sub-óptima de la
llamada.
Por tanto, existe actualmente una necesidad de
proporcionar un sistema de comunicación mejorado, una unidad de
comunicación y un método para configurar una llamada, en el que al
menos queden mitigados los inconvenientes antes mencionados.
De acuerdo con la presente invención en un
primer aspecto se proporciona una unidad de radiocomunicaciones
capaz de comunicar con una segunda unidad de comunicaciones, bien
sea directamente o a través de una unidad de comunicación
intermedia, en la que la primera unidad de radiocomunicación
mencionada incluye:
- un receptor para recibir una petición de configuración de la llamada desde al menos la segunda unidad de comunicación, en el que la petición de configuración de la llamada incluye una indicación de que la llamada se configurará a través de una unidad de comunicación intermedia, la cual es un repetidor de radiocomunicaciones que recibe directamente la petición de configuración de la llamada desde la segunda unidad de comunicaciones, y:
- un procesador de señales acoplado operativamente al receptor para determinar una calidad de la señal de la petición de configuración de la llamada recibida; y caracterizado porque:
- el receptor de la primera unidad de radiocomunicación mencionada es operativa para recibir la petición de configuración de la llamada desde la segunda unidad de comunicaciones (i) en un prime enlace de operación de modo directo TETRA desde la segunda unidad de comunicaciones, e (ii) en un segundo enlace DMO TETRA mediante la retransmisión desde el repetidor de radiocomunicaciones, el cual es un repetidor radioeléctrico DMO; y siendo el procesador operable para determinar a partir de las señales recibidas a través de dos enlaces DMO TETRA, cual será de los dos enlaces DMO TETRA el que proporcione una mejor calidad de la señal; y en respuesta a dicha determinación la primera unidad de comunicación operable para participar en la llamada con la segunda unidad de comunicación a través del enlace determinado para proporcionar la mejor calidad de la señal.
De acuerdo con la presente invención en un
segundo aspecto se proporciona un sistema de comunicaciones que
comprende una pluralidad de unidades de comunicación que son
operables para comunicarse directamente o a través de una unidad de
comunicación intermedia, en el que al menos la primera de las
unidades de comunicación es una unidad de acuerdo con el primer
aspecto de la invención.
De acuerdo con la presente invención en un
tercer aspecto se proporciona un método de comunicación por radio
entre una primera unidad de radiocomunicaciones y una segunda unidad
de radiocomunicaciones, en el que la primera unidad de
radiocomunicaciones mencionada incluye:
- un receptor que recibe una petición de configuración de la llamada desde la segunda unidad de comunicación en el que la petición de configuración de la llamada incluye una indicación de que la llamada se tiene que configurar a través de una unidad de comunicación intermedia, al cual es un repetidor de radiocomunicaciones que recibe directamente la petición de la configuración de la llamada desde la segunda unidad de comunicación, y:
- un procesador de señales acoplado operativamente al receptor, que determina la calidad de la señal de la petición de configuración de la llamada recibida; y caracterizado porque:
- el receptor de la mencionada primera unidad de radiocomunicaciones recibe la petición de configuración de la llamada desde la segunda unidad de comunicaciones (i) en un primer enlace de operación de modo directo DMO TETRA, directamente desde la segunda unidad de comunicaciones, e (ii) en un segundo enlace DMO TETRA mediante la re-transmisión desde el repetidor de radiocomunicaciones, el cual es un repetidor radioeléctrico DMO; y el procesador que determina a partir de las señales recibidas a través de dos enlaces DMO TETRA cual es de los dos enlaces TETRA el que tiene una mejora calidad de la señal; y en respuesta a dicha determinación la primera unidad de comunicación que participa en la llamada con la segunda unidad de comunicación a través del enlace determinado, para proporcionar la mejor calidad de la señal.
El repetidor de radiocomunicaciones al igual que
en el arte previo puede utilizar para sus canales del "enlace
ascendente" y del "enlace descendente" (es decir, los
canales para las señales de entrada y de salida), cualquier
frecuencia única o un par de frecuencias.
En el uso de la invención en la que se utilizan
dos canales de frecuencias, las denominadas MS son operables en
forma deseable para monitorizar ambas frecuencias con tiempo
suficiente y regularidad de forma que sea detectable la transmisión
de la configuración de la llamada de la estación MS maestra que
llama y el repetidor, especialmente si solo una de estas unidades
se encuentra dentro de la cobertura. Si la transmisión de la
configuración de la llamada desde la estación MS que llama puede ser
recibida y decodificada debidamente, la MS de recepción necesita
ser capaz de sintonizar su frecuencia de recepción para cada uno de
los dos canales, con el fin de ejecutar las medidas del enlace de
comparación.
En el arte previo, la MS de recepción ignora la
señal recibida directamente de la estación MS que llama, porque
solamente la señal enviada hacia el repetidor contiene un
identificador de la dirección. En el uso de la invención,
deseablemente la señal de configuración de la llamada incluye un
identificador de la dirección del repetidor y de la estación MS de
recepción de objetivo, de forma que la MS de recepción, al estar
dentro de la cobertura, decodifica y lleva a cabo las medidas en la
señal recibida directamente desde la estación MS que llama, así
como también desde el repetidor.
Las características adicionales de la unidad de
comunicación, sistema y método de acuerdo con la invención,
corresponden a las definidas en las reivindicaciones dependientes
adjuntas.
Ventajosamente, el sistema de comunicación,
unidad y método de acuerdo con la invención, proporcionan al menos
las ventajas siguientes:
- (i)
- Una unidad de comunicaciones de recepción (MS) que es capaz de decidir en un mecanismo preferido la unión a una llamada entre dos o más partes, a través de un repetidor, o mediante la recepción de señales directamente desde una unidad de comunicación de una parte que llame, basándose en las medidas de las calidades del enlace respectivo.
- (ii)
- Una estación MS de recepción que es capaz de unirse a la comunicación en circunstancias en que el repetidor en el arte previo no podría facilitar una comunicación entre la estación MS que llama, por ejemplo en donde la MS de recepción o la MS que llama se encuentran fuera de la cobertura del repetidor, o en el caso en que la retransmisión del repetidor tendrá una calidad más deficiente que una comunicación directa de la estación MS.
- (iii)
- El retardo (retardo de la configuración de la llamada y de la voz) introducido al configurar un enlace de comunicación directa en caso de ser seleccionado será un enlace preferido que sea inferior en el retardo global al operar a través del repetidor.
Así pues se proporciona un sistema de
comunicación, una unidad de comunicación y una unidad de
comunicación, mediante la invención, por lo que los inconvenientes
descritos anteriormente con referencia a las configuraciones del
arte previo quedan mitigadas substancialmente, facilitándose una
comunicación mejorada.
Se describirán a continuación las realizaciones
a modo de ejemplo de la presente invención, con referencia a los
dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 es un diagrama de bloques
esquemático de un sistema de radiocomunicaciones de modo directo,
adaptado para soportar los distintos conceptos de la invención de
una realización preferida de la presente invención;
la figura 2 es un diagrama de tiempos que
muestra un proceso de temporización de sincronización conocido, que
puede ser implementado en el sistema de comunicación de modo directo
de la figura 1, para facilitar los conceptos de la invención de una
realización preferida de la invención,
la figura 3 es un diagrama de un circuito de
bloques simplificado de una unidad de abonado adaptada para soportar
los conceptos de la invención de las realizaciones preferidas de la
presente invención, y
la figura 4 es un diagrama de flujo del proceso
de creación de decisiones para la ejecución de la configuración de
la llamada de acuerdo con una realización preferida de la
invención.
De acuerdo con una realización de la invención,
las estaciones MS que operan en DMO utilizan los aspectos del
enlace ascendente y del enlace descendente (a través de un
repetidor) de una transmisión de configuración de la llamada de
modo directo, con el fin de evaluar si se desea unirse a una llamada
directamente o a través del repetidor.
En particular, los inventores de la presente
invención han reconocido la oportunidad, y por tanto las ventajas
proporcionadas, de monitorizar el enlace ascendente así como también
las transmisiones del enlace descendente en un procedimiento de la
configuración de la llamada en un sistema de comunicación DMO.
Volviendo primeramente a la figura 1, se muestra
un escenario típico de comunicación DMO. El sistema DMO de
comunicación incluye un repetidor 102 que facilita las
comunicaciones entre una pluralidad de estaciones MS (104, 106,
108). El repetidor 102 proporciona efectivamente una cobertura de
comunicaciones tal como se muestra mediante el área 110. En la
práctica, muchas estaciones MS serán capaces de comunicarse en
cualquier instante, con tres MS que se muestran en la figura 1 solo
con fines de la claridad de exposición.
Durante la operación, la estación
MS-1 desea configurar una llamada de grupo con
MS-2 106 y MS-3 108. Tal como puede
observarse, MS-2 106 está dentro de la zona de
cobertura de comunicaciones del repetidor 102, mientras que
MS-3 108 no lo está. No obstante,
MS-3 108 está dentro de la cobertura de comunicación
directa de MS.1 104. En una realización de la invención, por
ejemplo con respecto a los estándares TETRA, MS-1
104 transmite una petición 112 de configuración de una llamada de
grupo al repetidor 102 en un "intervalo de tiempo de enlace
ascendente (enlace maestro)". MS-3 108 recibe
esta petición de la llamada de grupo mediante un enlace de
comunicación directa 114.
El repetidor 102 retransmite la petición de
configuración de llamada de grupo a otra estación MS, o grupo de
MS, en un "intervalo de tiempo de enlace descendente (enlace
esclavo)" 116, por ejemplo a MS-2 106, y
MS-3 108. Puesto que MS-3 108 está
fuera de la cobertura del repetidor 102, MS-3 108
fallará para recibir la re-transmisión de la
petició116 de configuración de la llamada de grupo.
Al mismo tiempo, MS-2 106 se
encuentra fuera de la cobertura de comunicación directa con
MS-1 104, y recibe solamente la
re-transmisión de la petición 116 de la
configuración de la llamada de grupo desde el repetidor 102. El
repetidor 102 especificado dentro del estándar TETRA es
regenerativo, es decir, decodifica y re-codifica la
voz recibida y las ráfagas de señalización que recibe (en un
intervalo de tiempo cada vez) para mejorar el rendimiento del enlace
global.
De acuerdo con una realización de la invención,
MS-3 108 ha sido adaptada para decodificar los
mensajes de configuración de las llamadas recibidas directamente
desde la MS-1 104, además de cualquier mensaje de
configuración de las llamadas re-transmitido desde
el repetidor 102. Tanto la MS-2 106 como la
MS-3 108 reconocerán que la llamada ha sido
establecida a través del repetidor 102, debido a la inclusión de una
dirección del repetidor en la petición de la configuración de las
llamadas, transmitida por MS-1 104.
Las estaciones MS-2 016 y
MS-3 108 ejecutan en forma independiente medidas de
enlace en el enlace de comunicación directa 114 con la estación
MS-1 104 (si existe) utilizando la petición de
transmisión de configuración de la llamada de grupo desde la
MS-1 104 en el enlace maestro 112. Preferiblemente,
dichas medidas de calidad del enlace puede incluir cualquiera de
los siguientes parámetros: indicación de la intensidad de señal
recibida (RSS), tasa de errores de bits (BER) tasa de errores de
mensajes (MER), relación de portadora / interferencia (C/I) o bien
cualquier otro indicio conocido de la calidad.
Además de ello, mientras que el repetidor 102
retransmite el mensaje 116 de configuración de la llamada de grupo,
tal como se transmitió inicialmente por MS-1 104, a
MS-2 106 y MS-3 108,
MS-2 106 y MS-3 108 ejecutarán las
mismas medidas del enlace en la señal 116 de petición de la llamada
de retransmisión del repetidor (si la señal puede ser recibida con
éxito).
Basándose en las medidas del enlace de la
transmisión de la petición de la configuración de la llamada de
grupo del maestro MS-1 104 y de la señal de petición
de configuración de la llamada de grupo retransmitida del
repetidor, MS-2 106 y MS-3 108
decidirán en forma independiente si unirse a la llamada de grupo
mediante la recepción de la comunicación de trafico directo desde
MS-1 104, o a través del repetidor 102.
Si la transmisión de petición de configuración
de la llamada de la estación maestra MS-1 104 o del
repetidor 102 no puede recibirse con éxito, la decisión se
convierte en trivial, tal como en el presente caso. En dicha
situación, MS-2 106 se unirá a la llamada del grupo
a través del repetidor 102 y la estación MS-3 108
será capaz de unirse a la llamada del grupo, mediante la recepción
y el procesamiento de la comunicación directa desde la estación
MS-1 104.
No obstante, si el enlace maestro 114 y el
enlace esclavo 116 pueden recibirse con éxito y siendo valorados,
la decisión no será trivial. En este caso, MS-2 106
y/o la MS-3 108 efectuarían una determinación de
unirse directamente a la estación MS-1 104, o a
través del repetidor 102.
Generalmente, la decisión sería unirse a la
llamada a través del repetidor 102, de forma que cualesquiera
respuestas a la MS-1 104 pudieran ser oídas y
recibidas también por otras estaciones MS. Cuando la MS esclava,
por ejemplo la MS-2 106, contesta a la MS que llama,
la MS esclava responderá siempre a través del repetidor 102.
Si la petición de llamada por
MS-1 104 es para una comunicación de difusión,
MS-2 106 y/o MS-3 108 no
necesitarían realizar ninguna contestación a la transmisión de
difusión de la estación MS-1 104. En este caso, la
selección del enlace de comunicación podría estar basada solo en la
medida de calidad de la señal del enlace individual.
Se encuentra dentro de la consideración de la
invención que los conceptos de la invención aquí descritos son
igualmente aplicables a las peticiones de configuración de llamadas
de grupo (punto a multipunto) o a las peticiones de configuración de
llamadas de peticiones de configuración (punto a punto).
Un método conocido de configuración de la
llamada en los canales DMO es el mostrado en la figura 2, en el
que una estación MS (por ejemplo, MS-1 104 de la
figura 1) inicia una llamada y establece la sincronización del
canal mediante la transmisión de una secuencia de mensajes de
configuración de la llamada a un repetidor (por ejemplo, el
repetidor 102 de la figura 1). Al configurar la llamada, la estación
MS asume automáticamente el papel de "maestra" con el enlace de
comunicación con el repetidor que será el enlace maestro.
La configuración de la llamada está descrita
con referencia a la estructura de sincronización TETRA, que utiliza
un protocolo 200 de acceso TDMA. La estructura de sincronización
está dispuesta por medio de supertramas, en donde cada supertrama
comprende dieciocho tramas de tiempo (enrollado). Se muestran las
tramas de tiempo de orden diecisiete a la tres
202-210, divididas cada una en cuatro intervalos de
tiempo 214-220, que se muestran en relación con
distintas tramas en el tiempo solo con fines de claridad de
exposición.
El enlace de comunicaciones bilaterales está
dividido en dos partes:
- (i)
- un enlace ascendente 222 (enlace maestro) en el que MS transmite en los intervalos de tiempo 226 "repetidor maestro" hacia el repetidor, y recibe mensajes en los intervalos de tiempo de "repetidor maestro" 228 desde el repetidor; y
- (ii)
- un enlace descendente 224 (enlace esclavo) en el que el repetidor retransmite la información transmitida desde la estación MS transmisora en los intervalos de tiempo 230 de "repetidor esclavo", hacia al menos otra MS y siendo capaz de recibir respuestas al menos de otra MS en los intervalos de tiempo 232 de "repetidor esclavo".
En el ejemplo mostrado en la figura 2, se
envían siete ráfagas de sincronización ("su") en los intervalos
de tiempo de repetidor-maestro 226 en la trama de
tiempo diecisiete 202 y en la trama de tiempo dieciocho 204 del
enlace maestro 222. Las ráfagas de sincronización se reciben por el
repetidor y se re-transmiten ("su") en los
intervalos de tiempo 230 del repetidor-esclavo,
mediante el repetidor en el enlace esclavo. Se observará que debido
a los retardos de propagación, las ráfagas de sincronización
"su'" retransmitidas están retardadas en una trama de tiempo
en comparación con la ráfagas "su" de sincronización
transmitidas inicialmente.
En este ejemplo, las ráfagas de sincronización
se transmiten en dos tramas, con un total de ocho ráfagas, aunque el
receptor solo necesita recibir solo una de éstas ráfagas.
La estación maestra MS puede entonces transmitir
información de tráfico ("tc" en la siguiente trama disponible,
la cual es en este ejemplo el primer intervalo de tiempo de la trama
tercera 210 del enlace maestro.
Se propone que una estación MS receptora pueda
decodificar los mensajes de configuración de la llamada "su"
directamente a partir de la estación MS-1, es decir,
al menos de una de las siete ráfagas de sincronización en la serie
del "repetidor maestro" 226 de intervalos de tiempo. Las
estaciones MS de recepción reconocerán que la llamada se tiene que
establecer a través del repetidor debido a la inclusión de la
dirección del repetidor en el mensaje de configuración de la
llamada.
Las estaciones de recepción MS ejecutarán en
forma independiente las medidas del enlace entre ellas mismas y la
MS que llame (maestra), utilizando la transmisión de configuración
de la llamada "su" de la estación MS (maestra).
Las estaciones receptoras MS se sintonizarán a
la serie 230 de "repetidor esclavo" en el canal del enlace
esclavo 224, y recibiendo también al menos una petición de
configuración de llamada "su" retransmitida desde el
repetidor.
Basándose en las medidas del enlace de la
petición de configuración de llamada "su" directa de la
estación MS maestra, y de la petición de configuración de llamada
"su" retransmitida del repetidor, las estaciones receptoras MS
decidirán si unirse a la llamada mediante la recepción de la
comunicación de trafico directamente desde la estación MS maestra, o
a través del repetidor.
El repetidor puede utilizar una única frecuencia
para los canales del "enlace ascendente" o del "enlace
descendente", o bien un par de frecuencias. Si se utilizan un
par de frecuencias, todas las estaciones receptoras MS monitorizarán
ambas frecuencias con una velocidad suficiente para que
decodifiquen correctamente la petición de configuración de llamada,
tanto de la petición de configuración de llamada de una MS maestro
como de la petición de configuración de llamada retransmitida del
repetidor. Esto es particularmente ventajoso en caso de que solo la
estación MS maestra o el repetidor se encuentren dentro de la
cobertura de comunicación.
Si la transmisión de configuración de llamada de
la estación maestra MS pude ser recibida y decodificada debidamente,
la estación MS receptora podrá sintonizar su sintetizador de
frecuencias para recibir las señales de retransmisión del repetidor
con el fin de ejecutar ambas medidas del enlace.
Se encuentra dentro de la consideración de la
invención que cualquier número de configuraciones de sincronización
alternativas podrían beneficiarse de los conceptos de la invención
aquí descrita.
Volviendo ahora a la figura 3, se muestra un
diagrama de bloques de una MS 300, adaptada para soportar los
conceptos de la invención de las realizaciones preferidas de la
presente invención. La MS 300 contiene una antena 302 acoplada
preferiblemente a un filtro o circulador duplex 304, que proporciona
un aislamiento entre las cadenas de transmisión dentro de la MS
300.
La cadena receptora incluye un circuito de
cabecera del receptor de escaneado 306 (proporcionando con
efectividad la recepción, filtrado y la conversión de frecuencia
intermedia o de la banda base). El circuito de escaneado de cabecera
306 está acoplado en serie a la función de procesamiento de la señal
308.
De acuerdo con una realización preferida de la
invención, la cadena receptora ha sido adaptada para recibir las
transmisiones de petición de configuración de llamada en el enlace
maestro transmitidas por la MS llamante, así como también las
transmisiones de petición de configuración de llamada retransmitidas
desde el repetidor en el enlace esclavo.
El receptor 306 de la cabecera de escaneado ha
sido adaptado, de acuerdo con la presente invención, para escanear
las frecuencias apropiadas y si fuera necesario, es decir, para una
operación de frecuencias dobles, la conmutación entre las
frecuencias para decodificar las señales transmitidas en el enlace
maestro y en el enlace esclavo.
El controlador 314 puede calcular la tasa de
errores de bits (BER) o la tasa de errores de tramas (FER) o los
datos de medida de la calidad del enlace similares a partir de la
información recuperada a través de la función de la indicación 312
(RSSI) de la intensidad de señal recibida. La función RSSI 312 está
acoplada operativamente al circuito 306 de la cabecera de
escaneado. El dispositivo de memoria 316 almacena una amplia matriz
de datos específicos de la MS, tal como las funciones de
decodificación/codificación y similares, así como también la
información de las medidas de calidad del enlace, para permitir que
pueda seleccionarse un enlace de comunicaciones
óptimo.
óptimo.
El temporizador 318 está acoplado operativamente
al controlador 314 para controlar la sincronización en el tiempo de
las operaciones, es decir la transmisión o recepción de las señales
dependientes del tiempo, dentro de la MS 300. En el contexto de la
realización preferida de la presente invención, el temporizador 318
se utilizará para sincronizar la MS de recepción para la
sincronización iniciada por la MS llamante.
Adicionalmente, una vez que se haya iniciado el
formato de sincronización en el tiempo, el temporizador 318 se
utiliza por el controlador para seleccionar los canales del enlace
maestro y el enlace esclavo y los intervalos de tiempo para la
sintonización.
Tal como es conocido en el arte, una salida de
la función de procesamiento de la señal está provista típicamente en
el dispositivo de salida adecuado 310, tal como un altavoz o una
unidad de pantalla visual (VDU).
En cuanto a la cadena de transmisión, esta
incluye esencialmente un dispositivo de entrada 120, tal como un
micrófono, acoplado en serie a través de un circuito
transmisor/modulador 122 y un amplificador de potencia 124. El
circuito transmisor/modulador 122 y el amplificador de potencia 124
son sensibles operacionalmente ante el controlador, con una salida
del amplificador de potencia acoplada al filtro duplex o al
circulador 104, tal como es conocido en el arte.
Por supuesto, los distintos componentes dentro
de la MS 300 pueden ser realizados en forma de componentes
discretos o integrados, siendo la estructura final solo una
selección arbitraria.
Durante el funcionamiento, con el encendido de
la MS 300, la MS 300 buscará (escaneará) todas las peticiones de
configuración de llamada en donde puedan ser direccionadas. Una vez
que se haya recibido una petición de configuración de llamada
apropiada, desde una MS llamante que esté configurando el enlace
maestro, la MS 300 ejecutará una medida de la calidad de la señal.
La MS 300 conmutará entonces al enlace esclavo para llevar a cabo
una medida similar de la calidad del enlace en la petición de
configuración de llamada retransmitida del repetidor.
La función del procesador de señales 308
determinará cual será el enlace de comunicaciones que mejor se
adapte a la MS en particular, e informará al controlador 314 de
dicho hecho. El controlador 314 organizará entonces la operación de
la MS 300, de forma tal que se establezca un enlace de comunicación
aceptable para la MS llamante.
Volviendo ahora a la figura 4, se muestra un
diagrama de flujo del proceso de realización de la decisión para una
configuración de llamada, de acuerdo con una realización preferida
de la invención.
El método incluye las etapas de una MS que
monitoriza cualquier búsqueda de las frecuencias apropiadas para
una petición de configuración de llamada, tal como se muestra en la
etapa 400. Una vez que se haya detectado y decodificado la
petición de configuración de llamada, como en la etapa 402, la MS
determinará el tipo de llamada, tal como se muestra en la etapa
404.
Si el tipo de llamada es una llamada de
transmisión maestra, sin la dirección del repetidor, la estación MS
determinará que se seguirá un procedimiento de llamada DMO normal,
tal como se muestra en la etapa 408. Si el tipo de llamada es una
retransmisión del repetidor de una petición de configuración de
llamada en un enlace esclavo, la estación MS determinará que se
seguirá una llamada DMO normal a través de un repetidor, tal como
se muestra en la etapa 406. En este caso, es probable que la MS
receptora no haya oído la petición de configuración de llamada de
la MS llamante, y por tanto solo será capaz de unirse a la llamada a
través del repetidor.
Si el tipo de llamada no es ninguno de los tipos
de llamada anteriores, la MS ejecutará al menos una medida de la
calidad de la señal en el enlace maestro, como en la etapa 410. La
MS conmutará entonces al enlace esclavo, si fuera lo apropiado, y
esperará la transmisión de petición de configuración de llamada del
repetidor, como en la etapa 412. La MS ejecutará entonces al menos
una medida de calidad de la señal en la transmisión de petición de
configuración de llamada retransmitida por el repetidor, tal como se
muestra en la etapa 414.
Se comparan entonces las dos medidas de calidad
del enlace, tal como se muestra en la etapa 416. Si se determina
que enlace maestro es de una calidad mejor que el enlace esclavo, la
MS se unirá a la llamada DMO mediante la sintonización para el
enlace maestro, como en la etapa 420. Si se determina que el enlace
esclavo es de una calidad mejor que el enlace maestro, la MS se
unirá a la llamada DMO mediante la sintonización para el enlace
esclavo, como en la etapa 418.
Se encuentra dentro de la consideración de la
invención que la retransmisión de la petición de configuración de
llamada del repetidor pueda abarcar cualquier transmisión desde el
repetidor que indique que se haya realizado una petición.
De esta forma, la MS habrá seleccionado su
método óptimo de comunicación en la llamada, sin estar limitada a
solo la recepción de las transmisiones retardadas del repetidor.
Se encuentra dentro de la consideración de la
invención que la MS receptora pueda no necesitar la ejecución de
una medida de calidad de la señal en el enlace maestro, si es que
conoce que se encuentra fuera de la cobertura de la estación del
repetidor. En dicha situación, la única opción para unirse a la
llamada subsiguiente es a través de la comunicación directa con la
MS llamante, y como tal no se precisará la ejecución de ninguna
medida de calidad de la señal.
Claims (12)
1. Una unidad de radiocomunicación (108) capaz
de comunicarse con una segunda unidad de comunicación (104), bien
sea directamente o por medio de una unidad de comunicación
intermedia, en la que la primera unidad de radiocomunicación
mencionada incluye:
- un receptor (306-314) para recibir una petición de configuración de la llamada desde al menos la segunda unidad de comunicación, en el que la petición de configuración de la llamada incluye una indicación de que la llamada se configurará a través de una unidad de comunicación intermedia, la cual es un repetidor (102) de radiocomunicaciones que recibe directamente la petición de configuración de la llamada desde la segunda unidad de comunicaciones, y:
- un procesador de señales (308) acoplado operativamente al receptor para determinar una calidad de la señal de la petición de configuración de la llamada recibida; y caracterizado porque:
- el receptor de la primera unidad de radiocomunicación mencionada es operativa para recibir la petición de configuración de la llamada desde la segunda unidad de comunicaciones (i) en un prime enlace de operación de modo directo TETRA desde la segunda unidad de comunicaciones, e (ii) en un segundo enlace DMO TETRA mediante la retransmisión desde el repetidor de radiocomunicaciones, el cual es un repetidor radioeléctrico DMO; y siendo el procesador operable para determinar a partir de las señales recibidas a través de dos enlaces DMO TETRA, cual será de los dos enlaces DMO TETRA el que proporcione una mejor calidad de la señal; y en respuesta a dicha determinación la primera unidad de comunicación operable para participar en la llamada con la segunda unidad de comunicación a través del enlace determinado para proporcionar la mejor calidad de la señal.
2. Una unidad de comunicación de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que el procesador de señales es operable
para medir cualquiera de los parámetros siguientes para determinar
la calidad de la señal: indicación de la intensidad de la señal
recibida, tasa del error de bits, tasa del error de mensajes, tasa
de portadora/interferencia, y otros indicios conocidos de la calidad
de la señal.
3. Una unidad de comunicación de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, y en la que la mencionada primera unidad de
comunicación es capaz también de operar alternativamente en un
sistema de radiocomunicación troncal de modo TETRA.
4. Una unidad de comunicación de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, y que tiene una unidad de
comunicación de recepción que es operable para recibir señales de
una unidad de comunicación llamante directamente en un primer canal
de frecuencias y para recibir señales de la unidad llamante y
enviándose a través de un repetidor DMO en un segundo canal de
frecuencias.
5. Una unidad de comunicaciones de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, y siendo operable también
como unidad de llamadas.
6. Una unidad de comunicaciones según la
reivindicación 7, y que como unidad llamante es operable para enviar
una señal que incluya un identificador de direcciones de un
repetidor DMO de objetivo, y una señal que incluye un identificador
de direcciones de una o más unidades de comunicación de recepción de
objetivo.
7. Una unidad de comunicaciones de acuerdo con
la reivindicación 6 y en la que los mencionados identificadores de
direcciones están contenidos dentro de una señal común.
8. Un sistema de comunicaciones que comprende
una unidad de comunicaciones intermedia, la cual es un repetidor de
radiocomunicaciones, y una pluralidad de unidades de comunicación
que se comunican directamente o a través de la unidad de
comunicación intermedia, en el que al menos la primera de las
unidades de comunicación es una unidad de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones anteriores.
9. Un método de radiocomunicación entre una
primera unidad de radiocomunicación (108) y una segunda unidad de
comunicación (104), en el que la mencionada primera unidad de
radiocomunicación incluye:
- un receptor (306-314) que recibe una petición de configuración de la llamada desde la segunda unidad de comunicación en el que la petición de configuración de la llamada incluye una indicación de que la llamada se tiene que configurar a través de una unidad de comunicación intermedia, al cual es un repetidor (102) de radiocomunicaciones que recibe directamente la petición de la configuración de la llamada desde la segunda unidad de comunicación, y:
- un procesador de señales (308) acoplado operativamente al receptor, que determina la calidad de la señal de la petición de configuración de la llamada recibida; y caracterizado porque:
- el receptor de la mencionada primera unidad de radiocomunicaciones recibe la petición de configuración de la llamada desde la segunda unidad de comunicaciones (i) en un primer enlace de operación de modo directo DMO TETRA, directamente desde la segunda unidad de comunicaciones, e (ii) en un segundo enlace DMO TETRA mediante la re-transmisión desde el repetidor de radiocomunicaciones, el cual es un repetidor radioeléctrico DMO; y el procesador que determina a partir de las señales recibidas a través de dos enlaces DMO TETRA cual es de los dos enlaces TETRA el que tiene una mejora calidad de la señal; y en respuesta a dicha determinación la primera unidad de comunicación que participa en la llamada con la segunda unidad de comunicación a través del enlace determinado, para proporcionar la mejor calidad de la señal.
10. Un método de acuerdo con la reivindicación
11, y en el que cada unidad de comunicación de recepción recibe
señales desde una unidad de comunicación llamante, directamente en
un primer canal de frecuencias y enviándolas a través de un
repetidor DMO en un segundo canal de frecuencias.
11. Un método de acuerdo con la reivindicación 9
ó 10, y en el que la unidad llamante envía una señal que incluye un
identificador de direcciones de al menos un repetidor DMO de
objetivo, y una señal que incluye un identificador de direcciones de
al menos una unidad de comunicación de recepción de objetivo.
12. Un método de acuerdo con la reivindicación
11, y en el que los mencionados identificadores de direcciones están
contenidos dentro de una señal común.
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