ES2291042T3 - Sincronizacion de terminales en un sistema de radioenlaces. - Google Patents
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Abstract
Método de sincronización de periodos de transmisión y de recepción de un grupo de terminales en un sistema de radioenlaces fijos que funciona en un modo dúplex por división de tiempo y en el que el grupo de terminales está ubicado en un emplazamiento concentrador, que comprende las siguientes etapas: disponer un bus común; seleccionar un terminal del grupo como terminal maestro superior (71) el cual envía una señal de sincronización al bus común; seleccionar el resto de los terminales del grupo como terminales maestros (72) los cuales reciben la señal de sincronización del bus común; temporizar los periodos de transmisión de cada terminal maestro individual (72) según la señal de sincronización recibida desde el bus común de tal manera que los periodos de transmisión no se superponen con los periodos de recepción de los otros terminales maestros (72), ni con los correspondientes al terminal maestro superior (71); y sobre la señal de sincronización añadir información sobre la radiofrecuenciausada por el terminal maestro superior (71).
Description
Sincronización de terminales en un sistema de
radioenlaces.
La presente invención se refiere a un método de
sincronización de periodos de transmisión de terminales en un
sistema de radioenlaces que funciona en el modo dúplex por división
de tiempo. Particularmente, los terminales pueden compartir una
única portadora común.
Los sistemas terrestres actuales de
radiocomunicaciones por microondas proporcionan una solución técnica
viable para los enlaces de transmisión de telecomunicaciones a
distancias que van desde algunos cientos de metros hasta 80 km.
Dichos sistemas se están desarrollando de forma creciente en las
redes de telecomunicaciones tanto celulares como fijas. Un sistema
de radioenlaces es una solución particularmente satisfactoria en
áreas urbanas para redes basadas en un funcionamiento inalámbrico
en las telecomunicaciones fijas, y para interconexiones de
estaciones base y controladores de estaciones base en las
comunicaciones celulares. A diferencia de la fibra, la cual puede
requerir varios meses para obtener derechos de paso y permisos, las
microondas se pueden poner en funcionamiento de forma inmediata.
Adicionalmente, las microondas cruzan fácilmente los terrenos
difíciles en los que no se puede instalar el cable, y las microondas
no requieren la realización de zanjas o el tirado del cable a
través de un sistema de conductos, lo cual puede durar semanas o
meses, e incrementa los costes de instalación.
Un emplazamiento típico de radiocomunicaciones
por microondas consta de una unidad de banda base montada en
interiores, un transceptor de radiofrecuencia montado en interiores
o exteriores, y una antena parabólica.
Básicamente, existen dos tipos de topologías de
red de radioenlaces que están siendo usadas, a saber, redes en
estrella y redes en anillo. Evidentemente, es habitual el despliegue
de redes híbridas en anillo y en estrella así como de redes en
árbol.
La Fig. 1 representa un ejemplo de una red en
estrella. La misma contiene por lo menos un conmutador telefónico y
uno o más emplazamientos concentradores en ubicaciones estratégicas,
los cuales actúan como ramales o cadenas de emplazamientos
subordinados desde el concentrador centralizado. Los emplazamientos
concentradores se conectan al conmutador a través de un enlace de
transmisión, el cual habitualmente es un cable troncal. Una red en
estrella presenta el inconveniente de que las interrupciones sobre
un único enlace de transmisión pueden afectar a muchos
emplazamientos reduciendo de este modo la fiabilidad global de la
red.
La Fig. 2 muestra una red configurada en una
estructura en anillo. Esta estructura requiere cierto nivel de
inteligencia en el encaminamiento y la disposición en todos los
puntos adecuados de la red. La capacidad de cada enlace en el
anillo debe ser suficiente para soportar todos los emplazamientos
del bucle.
Tal como se ha mencionado anteriormente, una red
de radioenlaces proporciona una solución para realizar una red
celular de telecomunicaciones. En este caso, haciendo referencia a
las Figs. 1 y 2, el conmutador podría ser un centro de conmutación
móvil, el emplazamiento concentrador puede ser un controlador de
estaciones base y un emplazamiento subordinado es una estación
transceptora base. Cada uno de los radioenlaces realiza una
conexión de punto-a-punto.
La Fig. 3 representa un sistema de
telecomunicaciones al cual se puede aplicar un sistema de
radioenlaces que haga uso del método inventado. El sistema es una
red celular móvil que comprende un centro de conmutación móvil con
un registro de posiciones de visitantes, controladores de estaciones
base 31 y 32, y varias estaciones transceptoras base BTS. Los
controladores de estaciones base 31 y 32 se corresponden con los
emplazamientos concentradores tal como se representa en la Fig. 2.
Habitualmente, las estaciones base y su controlador de estaciones
base están interconectados con líneas troncales fijas tales como
cables coaxiales. Por diversas razones, las conexiones por cable
coaxial no son siempre posibles. En este ejemplo, las estaciones
base BTS1,..., BTS4 están conectadas directamente cada una de ellas
al controlador de estaciones base 31 con radioenlaces de
punto-a-punto, formando de esta
manera una topología de tipo estrella mientras que las estaciones
base BTS6,.., BTS8 están conectadas al emplazamiento de la estación
base BTS5 con radioenlaces
punto-a-punto formando de esta
manera otra estrella. En este concepto, la expresión emplazamiento
de estación base significa un emplazamiento individual el cual
presta servicio a una pluralidad de saltos de entre los cuales uno
de los saltos o enlace es común, como el radioenlace entre el
emplazamiento BTS5 y el controlador de estaciones base 31. El
controlador de estaciones base 32 controla las estaciones base BTS
9,..., BTS 118, las cuales forman una cadena subsiguiente de
punto-a-punto. Las estaciones
móviles MS de una célula se comunican con la red a través de la
estación base de dicha célula de manera que entre la MS y la BTS
existe una conexión de radiocomunicaciones. La MS en la célula 4 se
comunica con la BTS 4.
Una portadora por saltos entre la estación base
y el controlador de estaciones base puede transferir cuatro canales
de 2 Mbits dividiéndose cada uno de ellos en canales de 16 kbits. De
este modo, un canal de 2 Mbits puede transferir 128 llamadas. La
longitud típica de los saltos es únicamente 500 metros en el caso
que la red sea del tipo microcelular.
\vskip1.000000\baselineskip
Un mensaje, ya sea audio, vídeo, o datos, se
modula sobre la señal de microondas, a la cual se hace referencia
con frecuencia como portadora. La distancia máxima entre
emplazamientos, denominada también distancia de los saltos, se
determina principalmente por medio de las características de
propagación de las ondas electromagnéticas. Cuanto mayor sea la
frecuencia portadora mayor serán las pérdidas en el espacio libre, o
la atenuación debida a la atmósfera, es decir, más cortas serán las
distancias alcanzables. No obstante, esto también significa que las
distancias de reutilización de las frecuencias son más cortas: la
distancia entre enlaces que funcionan en la misma frecuencia puede
ser más corta sin temor a las interferencias.
Existen tres tipos de interferencia que deberían
tenerse en consideración en cualquier red terrestre de radioenlaces:
1) la interferencia dentro del mismo sistema se produce cuando una
señal de radiocomunicaciones dentro de una red de múltiples saltos
interfiere con el receptor de un salto diferente, 2) las
perturbaciones externas se producen cuando un sistema foráneo
afecta a una señal, 3) las reflexiones - desde cualquier elemento
que presente un superficie reflectante pueden desviarse otras
señales hacia el camino de la señal transmitida y la señal de mayor
intensidad interferirá en la señal más débil.
Los radioenlaces han funcionado tradicionalmente
sobre bandas de frecuencia reguladas las cuales se dividen
adicionalmente en canales de frecuencia. El uso de los canales de
radiocomunicaciones está regulado por las autoridades locales y se
basa en una planificación coordinada. Por ello, en un área local
predeterminada en la cual deban establecerse radioenlaces, para
dichos radioenlaces únicamente hay disponibles un ancho de banda
total predeterminado y en este caso un número de canales
predeterminado.
Cuando dentro de un área determinada hay
presente una pluralidad de radioenlaces o los denominados saltos,
en el entorno de radiocomunicaciones regulado, la elección de los
canales se basa en una planificación de frecuencias coordinada. Es
decir, el canal a usar para un radioenlace específico en cada
momento está predeterminado.
El objetivo de la planificación de frecuencias
es asignar frecuencias a los radioenlaces para evitar las
interferencias. Antes de la planificación, es esencial determinar,
a la mayor brevedad, qué bandas están disponibles localmente para
los sistemas de enlaces fijos, y cuál es la "política de
enlaces" local. La mayoría de administraciones nacionales de
gestión de frecuencias disponen de alguna forma de política de
enlaces en relación con las longitudes de los enlaces y la potencia
de salida neta.
No obstante, los últimos avances en las
telecomunicaciones han derivado en cambios con respecto a las
asignaciones de frecuencias y por lo tanto han creado posibilidades
de explotar radioenlaces y/o saltos en bandas de frecuencias no
coordinadas. Estas bandas específicas se dejan sin regular en el
sentido de que la selección de un canal de trabajo para un terminal
de radiocomunicaciones individual dentro de la banda no está
controlada por las autoridades locales. Por el contrario, el canal
se puede seleccionar libremente siempre que no se violen los
requisitos generales asociados a la banda.
Como ejemplo, la Norma Europea de
Telecomunicaciones ETS 300408 especifica los parámetros de
rendimiento mínimos para equipos de radiocomunicaciones que
funcionan a frecuencias alrededor de los 58 GHz y que no requieren
una planificación de frecuencias coordinada. Recientemente, la banda
de frecuencias ha sido ampliada por el ETSI de manera que abarca la
banda que va desde 57 GHz hasta 58 GHz. Por lo tanto, es posible
obtener 20 canales con una separación entre canales de 100 MHz.
Dentro de esta banda, es interesante compartir el ancho de banda
entre diferentes enlaces de forma eficaz.
No obstante, a diferencia de los radioenlaces
tradicionales antes descritos dentro de un entorno de
radiocomunicaciones regulado (o coordinado) aquellos sistemas que
funcionan en una banda no coordinada funcionarán en un entorno
limitado en cuanto a interferencias. Es decir, la calidad de la
señal correspondiente a señales recibidas se puede deteriorar
debido a fenómenos de interferencia provocados por radioenlaces
vecinos. Por esta razón, resulta cada vez más interesante
considerar cómo compartir los anchos de banda disponibles entre
varios sistemas de forma eficaz.
La forma más habitual de evitar las
interferencias es usando frecuencias diferentes en los saltos
situados próximos entre sí y reutilizar las frecuencias a una
cierta distancia. Por lo tanto, una gran mayoría de los sistemas
terrestres de radioenlaces se basan en el concepto dúplex por
división de frecuencia (FDD) en el cual los saltos que tienen un
emplazamiento común, es decir, el emplazamiento concentrador, están
usando frecuencias diferentes. Haciendo referencia a la Fig. 3, los
canales entre el controlador de estaciones base 31 que actúa como
emplazamiento concentrador y cada una de las estaciones base BTS
1,.., BTS4 podrían tener, por ejemplo, una frecuencia diferente. Un
canal dúplex se forma a partir de un par de frecuencias, una de las
cuales se usa para la transmisión y la otra se usa para la
recepción. No obstante, en los sistemas FDD un par de saltos en un
emplazamiento concentrador puede usar el mismo canal en el caso de
que las antenas estén radiando en direcciones opuestas.
Una pluralidad de saltos puede usar la misma
frecuencia si el sistema se basa en un modo de funcionamiento
dúplex por división de tiempo (TDD). En tal caso, los terminales del
emplazamiento concentrador están transmitiendo únicamente durante
periodos de transmisión predeterminados a los cuales se les denomina
intervalos de tiempo. La frecuencia portadora de cada uno de los
transmisores del concentrador es la misma aunque cada uno de los
transmisores tiene su propio intervalo de tiempo de transmisión.
Consecuentemente, la señal interferente generada por el terminal
varía notablemente.
La Fig. 4 ilustra un diagrama de bloques
simplificado de un emplazamiento concentrador que incluye varios
transceptores. En este ejemplo, el número de transceptores es el
mismo que el correspondiente a las estaciones base que se comunican
con el controlador de estaciones base 31, ver Fig. 3.
Consecuentemente, el emplazamiento concentrador contiene un
transceptor A para la comunicación con la BTS1 a través de una
antena 41, un transceptor B para la comunicación con la BTS2 a
través de una antena 42, un transceptor C para la comunicación con
la BTS3 a través de una antena 43, un transceptor D para la
comunicación con la BTS4 a través de una antena 44 y un transceptor
E para la comunicación con la BTS5 a través de una antena 45. Cada
transceptor está conectado a su propia antena la cual a su vez está
alineada con la antena del extremo opuesto del enlace.
Una implementación directa del principio TDD en
el sistema de radioenlaces permitiría que cada transceptor de un
concentrador usase su propia temporización. Esta opción se podría
llevar a cabo si cada salto usase una frecuencia que fuese
diferente a la frecuencia de otros saltos. En tal caso, una señal de
transmisión proveniente de un transmisor y el concentrador no
interferiría con la recepción en el receptor de un transceptor
vecino debido a las diferentes frecuencias.
No obstante, surgiría un problema si todos los
saltos de un concentrador estuvieran usando la misma frecuencia. La
razón de ello se puede entender claramente a partir de la Fig. 4. Si
los haces de las antenas 41 y 42 estuvieran dirigidos en
direcciones sustancialmente diferentes, la antena 41 podría enviar
una señal a una frecuencia aunque la antena 42 estuviera recibiendo
simultáneamente una señal a la misma frecuencia. Gracias a los haces
de antena divergentes, la energía de radiación de la antena 41 no
se filtraría significativamente hacia la antena 43. Por lo tanto,
la interferencia en la antena 42 provocada por la antena 41 sería
despreciable. No obstante, en la práctica, es muy probable que la
interferencia co-canal sea demasiado elevada de
manera que se evita el uso de la misma frecuencia.
La situación empeora considerablemente si las
antenas están encaradas en la misma dirección. En este caso, la
potencia de radiación de la antena emisora se podría filtrar hacia
la antena receptora provocando en esta última una interferencia
elevada. Por esta razón, debido a la intensidad muy elevada de su
señal, la señal de interferencia recibida bien podría saturar el
receptor o bien incluso podría dañarlo. En el caso de que cada
terminal de un emplazamiento concentrador use sus propias velocidad
de ráfagas y temporización en la transmisión, la probabilidad de
que un terminal esté transmitiendo al mismo tiempo que otro terminal
está recibiendo es muy alta.
El problema mencionado anteriormente deriva en
el hecho de que la señal interferente generada por un terminal
varíe grandemente con el tiempo. La densidad de saltos de los
radioenlaces que funcionan en un modo dúplex por división de tiempo
en un una banda de frecuencias, especialmente en la banda no
coordinada de 58 GHz, está limitada no solamente por la
interferencia provocada por los enlaces remotos, sino también por la
interferencia considerable provocada por los terminales ubicados en
el mismo emplazamiento concentrador.
La patente US nº 5.448.570 da a conocer un
sistema de comunicaciones que realiza una comunicación móvil de
acceso múltiple por división de tiempo usando las
radiocomunicaciones en un área de servicio en la cual está
dispuesta una pluralidad de estaciones base conectadas a una
estación central a través de una red de comunicaciones.
La patente US nº 4.646.291 da a conocer un
aparato de sincronización en un sistema de telecomunicaciones del
tipo acceso múltiple por división de tiempo en el cual se transmite
información en intervalos de tiempo asignados en una transmisión de
datos unidireccional entre una pluralidad de módulos
transmisor/receptor iguales conectados a un bus común.
Según un primer aspecto de la presente invención
se proporciona un método de sincronización de periodos de
transmisión y recepción de un grupo de terminales en un sistema de
radioenlaces fijos según la reivindicación 1.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona un sistema de radioenlaces fijos según la
reivindicación 7.
El objetivo de la presente invención es aumentar
la densidad potencial de saltos de los radioenlaces TDD de una sola
frecuencia al permitir que un conjunto de terminales ubicados en
proximidad usen un único canal. Esta opción es posible cuando los
periodos de transmisión y recepción de los terminales se sincronizan
de manera que el periodo de transmisión de cualquiera de los
terminales de un grupo de terminales no se superponga con el
periodo de recepción de cualquiera de los terminales del grupo. El
grupo de terminales puede contener todos los terminales del
concentrador o una parte de los mismos. La sincronización evita la
interferencia directa de una radiotransmisión sobre una
radiorrecepción en el mismo concentrador. La sincronización de la
invención elimina eficazmente la interferencia
co-canal mutua de los terminales. De este modo, los
terminales pueden usar potencialmente el mismo canal de
transmisión, lo cual a su vez hace que aumente la densidad de
saltos máxima en un área geográfica determinada.
La sincronización se logra seleccionando un
terminal de un emplazamiento concentrador como terminal maestro
superior. Este terminal proporciona la temporización para el resto
de los terminales del concentrador. Estos terminales usan la señal
de temporización recibida como señal de referencia para ajustar su
propia temporización, es decir, para ajustar el momento inicial y
el momento final de los periodos de transmisión y recepción de tal
manera que ningún terminal esté enviando una ráfaga mientras otro
terminal está realizando una recepción.
A su vez, el resto de los terminales
proporcionan temporización para los terminales que están ubicados en
el extremo opuesto del salto. Por esta razón, a los mismos se les
denomina terminales maestros. De este modo, un concentrador
contiene un terminal maestro superior y uno o más terminales
maestros. Tanto el terminal maestro superior como los terminales
maestros están conectados al bus común. A través de este bus de
sincronización, los terminales maestros reciben la señal de
temporización enviada por el terminal maestro superior.
Según una de las formas de realización de la
invención, el terminal maestro superior también envía a través del
bus de sincronización información sobre el número de canal que será
usado por los terminales maestros, además de la señal de
temporización. Esta información se puede usar durante la puesta en
funcionamiento de los otros terminales del concentrador. Los otros
terminales deben usar este canal con la excepción de las
situaciones en las que alguna interferencia externa desde la
dirección de sus antenas provoque que este canal sea
inutilizable.
La invención se describe más detalladamente
haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
la Figura 1 representa un ejemplo de una red de
radioenlaces del tipo estrella;
la Figura 2 muestra una red de enlaces
configurada en una estructura en anillo;
la Figura 3 ilustra una red celular que usa
radioenlaces;
la Figura 4 muestra un emplazamiento
concentrador con transceptores;
la Figura 5 ilustra un emplazamiento
concentrador según la invención;
la Figura 6A muestra periodos de transmisión y
recepción del maestro superior;
la Figura 6B muestra una señal de temporización
del terminal maestro superior;
la Figura 6C muestra periodos de transmisión y
recepción del terminal maestro;
la Figura 7 muestra dos emplazamientos
concentradores;
la Figura 8 representa un emplazamiento
concentrador con dos buses de sincronización.
La Fig. 5 se corresponde con la Fig. 4 aunque
muestra elementos adicionales según la invención. Tal como es
sabido en el estado de la técnica, cada terminal está provisto de un
circuito de reloj el cual proporciona temporización para el
transceptor. El circuito de reloj se basa en un oscilador interno.
Normalmente, cada transceptor sigue su propia temporización que es
independiente con respecto a las temporizaciones de los otros
transceptores. En este caso, uno de los terminales se selecciona de
manera que sea un terminal maestro superior mientras que el resto
de los terminales se seleccionan para ser terminales maestros. En la
Fig. 5, el terminal con el transceptor E es el terminal maestro
superior.
Tal como indica el nombre, el terminal maestro
superior proporciona temporización no solamente a su propio
transceptor sino también a los otros transceptores. Con este fin, el
terminal maestro superior y los terminales maestros están
conectados a un bus común a través del cual comparten
información.
La información que el terminal maestro superior
envía hacia el bus podría ser únicamente la señal de reloj, aunque
preferentemente, también contendría información sobre los periodos
de transmisión y recepción del terminal maestro superior. Por lo
tanto, la temporización podría contener los momentos iniciales y
finales de dichos periodos. Adicionalmente, la información también
podría incluir el número del canal que deben usar los terminales
maestros. Esta opción resulta muy útil en el caso de que se deba
poner en funcionamiento un radioenlace nuevo y un extremo de ese
enlace esté ubicado en el concentrador.
Los terminales maestros reciben información
proveniente del bus y los transceptores de los terminales maestros
ajustan sus propios periodos de transmisión y recepción de manera
que los periodos de transmisión no se superpongan con el periodo de
recepción de ninguno de los terminales maestros ni con el
correspondiente al transceptor conectado al terminal maestro
superior. Por otra parte, cada terminal maestro actúa también como
terminal maestro de saltos que dictamina la velocidad de ráfagas
TDD usada por el transceptor en el extremo opuesto del enlace. En
otras palabras, el terminal maestro es, por un lado, un terminal
esclavo con respecto al terminal maestro superior y, por otro lado,
un terminal maestro con respecto al transceptor en el extremo
opuesto del salto.
Supóngase que se está poniendo en funcionamiento
un radioenlace entre el controlador de estaciones base que es el
emplazamiento concentrador y la estación base BTS 5. A continuación,
el terminal C en el emplazamiento concentrador, después de que el
mismo haya sido establecido, recibe información proveniente del bus
común, tras lo cual su transceptor cambia automáticamente a la
frecuencia usada por el transceptor del terminal maestro superior y
da inicio a la transmisión y recepción, guiado por la señal de
temporización del terminal maestro superior. El terminal maestro
envía una temporización y la información de canales sobre el canal
que debe usar hacia la estación base 5 la cual ajusta de forma
correspondiente su velocidad de ráfagas de transmisión.
En el funcionamiento normal, no es necesario que
los relojes de los terminales maestros estén sincronizados en fase
con el reloj del terminal maestro superior. Esta situación se
explicará haciendo referencia a las Figs. 6A, 6B, 6C.
La Fig. 6A muestra periodos alternativos de
transmisión y recepción del terminal maestro superior. Los momentos
iniciales y finales de los periodos están sincronizados con el reloj
interno del terminal maestro superior. En este ejemplo, no existen
periodos de reposo entre la transmisión y la recepción. La duración
de un periodo de reposo depende de la longitud de los saltos. Si la
longitud es la mayor posible no existe en absoluto ningún periodo
de reposo. Esto es debido al retardo de propagación entre los puntos
extremos del enlace y esta es la razón por la que es necesario todo
el tiempo reservado para la transmisión de una ráfaga.
La Fig. 6B muestra una posible señal de
temporización que envía el terminal maestro superior hacia el bus
común. El impulso de temporización aparece siempre por un cambio de
un periodo.
La Fig. 6C representa periodos de transmisión y
recepción de un terminal maestro. El terminal maestro dispone de
dos alternativas para controlar sus propias transmisión y recepción.
En primer lugar, puede usar la señal de temporización obtenida a
partir del bus común como señal de referencia para un bucle de
sincronización de base PLL. A continuación, el PLL proporciona la
señal de reloj precisa la cual está sincronizada en fase con el
reloj del terminal maestro superior. En segundo lugar, puede usar su
propio reloj interno, aunque al mismo tiempo vigilando que la
diferencia de fase entre su propio reloj y el reloj del terminal
maestro superior se encuentre dentro de un límite predeterminado.
En la Fig. 6C se ilustra este último caso. La línea de trazos
muestra periodos de transmisión y recepción en el caso de que la
temporización se haya vinculado directamente al reloj interno. La
diferencia de fase entre la señal de temporización y el reloj
interno es \DeltaT cuando se expresa en unidades de tiempo. En
lugar de ajustar el reloj interno en una magnitud \DeltaT, el
terminal maestro ajusta los momentos de inicio y final de la
transmisión. No obstante, se sigue permitiendo alguna diferencia de
tiempo, por ejemplo, 1 \mus. Como consecuencia, los periodos de
transmisión y recepción siguen a los periodos correspondientes del
terminal maestro superior.
Si el sistema de radioenlaces incluye dos
emplazamientos concentradores adyacentes provistos ambos de varios
terminales, cada emplazamiento concentrador contiene solamente un
terminal maestro superior, siendo el resto terminales maestros. De
este modo, la temporización que proporciona el terminal maestro
superior es usada no solamente por los terminales maestros en el
mismo concentrador sino también por una pluralidad de terminales en
concentradores que se encuentran a una distancia de un salto.
Adicionalmente, uno o más terminales pueden ser terminales
esclavos. Esta opción se explicará posteriormente.
El significado del parágrafo anterior se
clarificará haciendo referencia a la Fig. 7. El emplazamiento
concentrador A contiene cinco terminales de entre los cuales uno,
indicado con la referencia 71, es el terminal maestro superior. Los
otros terminales incluyendo el terminal 72 son terminales maestros.
Otro emplazamiento concentrador B contiene también cinco
terminales. El terminal 74 actúa como terminal maestro superior que
proporciona temporización a los terminales maestros 75, 76, 77. El
terminal 73 del emplazamiento concentrador B se comunica con el
terminal C del emplazamiento concentrador A y esta es la razón por
la que sus periodos de envío y recepción se deben sincronizar. Esta
situación se logra de manera que el terminal maestro C del
concentrador A proporcione información de sincronización al
terminal C en el extremo opuesto del salto. Este último terminal no
está conectado al bus común y por esa razón se le puede denominar
terminal esclavo.
No es necesario que todos los terminales de un
mismo emplazamiento concentrador compartan el bus común. Dependiendo
de las direcciones geográficas de los haces de las antenas, en
ciertos casos, resulta ventajoso formar dos o más grupos de
terminales a partir de los terminales totales. Los terminales del
mismo grupo están conectados al mismo bus común y un terminal del
grupo es el terminal maestro superior, siendo el resto terminales
maestros. Consecuentemente, un emplazamiento concentrador puede
incluir varios terminales maestros superiores.
Esta situación se explica haciendo referencia a
la Fig. 8. Las antenas conectadas a los transceptores A, B, C
radian en direcciones que están suficientemente próximas entre ellas
como para provocar una interferencia mutua elevada en el caso de
que un terminal esté enviando sobre un canal TDD mientras otro está
recibiendo en el mismo canal. Por otro lado, las antenas conectadas
a los transceptores D, E, F radian en direcciones las cuales
también podrían dar como resultado una interferencia mutua elevada
aunque no interfieren con la recepción de los transceptores A, B,
C. Por esa razón, se forma un grupo a partir de los terminales A, B
y C y los mismos se conectan al bus común 1. Uno de los terminales,
en la Fig. 8 el terminal C, es el terminal maestro superior que
proporciona temporización a los otros. A partir de los terminales D,
E y F se forma un segundo grupo y estos terminales están conectados
a otro bus común 2. El terminal D actúa como terminal maestro
superior.
A pesar del número de grupos, la selección del
terminal maestro superior de entre los terminales maestros
conectados al mismo bus puede tener lugar de forma bien automática o
bien manual en la fase de puesta en funcionamiento de los saltos
del enlace. El número de canal que transmite el terminal maestro
superior a través del bus común se puede usar durante la puesta en
funcionamiento de los otros terminales conectados al bus. En este
caso, los otros terminales usarán el mismo canal excepto si alguna
interferencia externa proveniente de la dirección de sus antenas
impide el uso de este canal. En tal caso, un terminal debe usar un
canal TDD diferente, es decir, se debe cambiar la frecuencia
portadora.
Aunque los grupos de las antenas radian
sustancialmente en direcciones diferentes, en la práctica, es muy
probable que solamente el uso de las diferentes direcciones no
garantice una separación satisfactoria de las señales en la
recepción. Una señal de un grupo presenta filtraciones hacia un
receptor de un grupo adyacente provocando de esta manera una
interferencia elevada. Por esa razón, es recomendable que las
frecuencias entre los grupos difieran entre sí.
Una de las formas de realización de invención
consiste en que el terminal maestro superior use su oscilador
interno de fase de las ráfagas para generar una trama que contenga
el número de canal. Los terminales maestros conectados al mismo bus
usan una técnica de sincronización de fase para sincronizar su
temporización de ráfaga con el terminal maestro superior. Como
referencia de sincronización se usa el inicio de la trama de bits N.
El bus y su interfaz implementan un funcionamiento de cableado OR o
cableado AND. El soporte físico del bus podría ser un cable
coaxial.
La invención permite que los terminales TDD en
un emplazamiento concentrador usen el mismo canal de
radiocomunicaciones, mejorando de este modo la economización del
espectro. El nivel de las interferencias se limita al nivel generado
durante la recepción de ráfagas de los terminales próximos. Incluso
en el caso de que no se use el mismo canal de radiocomunicaciones,
la invención reduce el peligro de bloquear los receptores de los
otros terminales del concentrador.
Claims (12)
1. Método de sincronización de periodos de
transmisión y de recepción de un grupo de terminales en un sistema
de radioenlaces fijos que funciona en un modo dúplex por división de
tiempo y en el que el grupo de terminales está ubicado en un
emplazamiento concentrador, que comprende las siguientes etapas:
disponer un bus común;
seleccionar un terminal del grupo como terminal
maestro superior (71) el cual envía una señal de sincronización al
bus común;
seleccionar el resto de los terminales del grupo
como terminales maestros (72) los cuales reciben la señal de
sincronización del bus común;
temporizar los periodos de transmisión de cada
terminal maestro individual (72) según la señal de sincronización
recibida desde el bus común de tal manera que los periodos de
transmisión no se superponen con los periodos de recepción de los
otros terminales maestros (72), ni con los correspondientes al
terminal maestro superior (71); y
sobre la señal de sincronización añadir
información sobre la radiofrecuencia usada por el terminal maestro
superior (71).
2. Método según la reivindicación 1, que
comprende asimismo:
enviar información de sincronización desde el
terminal maestro (72) a un terminal remoto en un extremo opuesto
del radioenlace;
temporizar periodos de transmisión y de
recepción del terminal remoto según la sincronización recibida.
3. Método según la reivindicación 1, que
comprende asimismo la etapa en la que la radiofrecuencia de los
transceptores de los terminales maestros (72) se sintoniza con la
frecuencia anunciada por el terminal maestro superior (71) a través
del bus común.
4. Método según la reivindicación 1, en el que
el grupo de terminales incluye todos los terminales (71, 72) del
emplazamiento concentrador.
5. Método según la reivindicación 1, que
comprende asimismo, al producirse la adición de un terminal nuevo
en el grupo:
acoplar el terminal nuevo al bus común;
recibir la señal de sincronización e información
sobre la radiofrecuencia desde el bus común;
llevar a cabo la temporización y la
temporización de frecuencia en el terminal nuevo según la señal de
sincronización y la información sobre la radiofrecuencia.
6. Método según la reivindicación 1, que
comprende asimismo, al producirse la pérdida de la señal de
sincronización en el bus común:
seleccionar automáticamente uno de los
terminales maestros (72) como terminal maestro superior nuevo
(71).
7. Sistema de radioenlaces fijos que funciona en
un modo dúplex por división de tiempo, que comprende:
por lo menos un emplazamiento concentrador que
incluye una serie de transceptores del concentrador que funcionan a
la misma radiofrecuencia;
una serie de antenas direccionales y
sectorizadas que apuntan en direcciones diferentes, estando
conectada cada antena al transceptor respectivo;
una pluralidad de estaciones remotas que
presentan cada una de ellas por lo menos un transceptor remoto que
se comunica con un transceptor predeterminado del concentrador a
través de un radioenlace;
comprendiendo asimismo el emplazamiento
concentrador:
un bus común al cual están conectados los
transceptores del concentrador;
un terminal maestro superior (71) el cual se
selecciona de entre los transceptores del concentrador y el cual
envía una señal de sincronización al bus común;
unos terminales maestros (72) los cuales son el
resto de los transceptores del concentrador y los cuales reciben la
señal de sincronización del bus común;
en el que cada terminal maestro individual fija
la temporización de los periodos de transmisión según la señal de
sincronización recibida para el bus común de tal manera que los
periodos de transmisión no se superponen con los periodos de
recepción de los otros terminales maestros (72) ni con los
correspondientes al terminal maestro superior (71); y
en el que el terminal maestro superior (71)
envía al bus común información sobre la radiofrecuencia usada por
el terminal maestro superior (71).
8. Sistema de radioenlaces fijos según la
reivindicación 7, en el que los terminales maestros (72) envían
información de sincronización a los terminales remotos
correspondientes en los extremos opuestos de los radioenlaces.
9. Sistema de radioenlaces fijos según la
reivindicación 8, en el que los terminales remotos corrigen sus
temporizaciones en respuesta a la información de sincronización
recibida.
10. Sistema de radioenlaces fijos según la
reivindicación 7, en el que al producirse la adición de un
transceptor nuevo al emplazamiento concentrador:
el transceptor nuevo se acopla él mismo al bus
común para recibir la señal de sincronización desde este último;
en respuesta a dicha señal, lleva a cabo la
temporización.
11. Sistema de radioenlaces fijos según la
reivindicación 7, en el que en respuesta a la desaparición de la
señal de sincronización del bus común, uno de los terminales
maestros (72) se convierte automáticamente en el terminal maestro
superior (71).
12. Sistema de radioenlaces fijos según la
reivindicación 7, en el que un terminal maestro (72) se cambia a la
radiofrecuencia únicamente cuando la interferencia provocada por
fuentes externas está por debajo de un nivel predeterminado.
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