ES2292263T3 - Metodo y sistema de comunicacion con unidades de abonado adaptables dinamicamente. - Google Patents
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Abstract
Un terminal (26) capaz de selección dinámica de canal en un sistema de comunicaciones de radio, en el que el terminal (26) incluye una antena (32) de transmisión y recepción a través de la cual comunica dicho terminal con una estación de radio (14) por uno o más canales de comunicación, estando los uno o más canales de comunicación definidos como una función de ángulo de exploración, onda portadora y ranura de tiempo, en el que dicho terminal está caracterizado por medios para hacer variar el ángulo de exploración de antena de transmisión y recepción, y medios para determinar un factor de calidad de señal para cada uno de una pluralidad de canales de comunicación mientras está siendo variado el ángulo de exploración de la antena de transmisión y recepción; y medios para seleccionar dinámicamente un canal de comunicación por el que dicho terminal va a comunicar con dicha estación de radio como una función del factor de calidad de señal asociado con cada uno de la pluralidad de canales de comunicación.
Description
Método y sistema de comunicación con unidades de
abonado adaptables dinámicamente.
La presente invención se refiere a sistemas de
telecomunicaciones por radio y, más particularmente, a sistemas de
circuito local de radio.
Un sistema de circuito local de radio
("RLL": radio local loop) es un sistema de telecomunicaciones
inalámbrico, en el que unidades o terminales fijos de abonado
comunican con el sistema por una interfaz de aire. Tales sistemas
de radio están conectados a redes de teléfono conmutadas, privadas o
públicas, e incluyen varios dominios de radio, conteniendo cada
dominio de radio una o más estaciones de radio (RS: radio station),
o estaciones de base. Cada estación de radio controla los enlaces
de comunicación inalámbrica con cualquier número de unidades de
abonados fijas situadas en una correspondiente zona de cobertura
geográfica. Una unidad de control para cada dominio de radio
almacena y mantiene una lista de abonado que contiene los códigos de
identificación para cada unidad fija de abonado asignada a ese
dominio de radio.
Una unidad fija de abonado es normalmente o bien
inmóvil o limitada en su posibilidad de ser movida durante el
funcionamiento (por ejemplo, como sucede con un teléfono sin cordón
o inalámbrico). Toda la comunicación con la unidad fija de abonado
es manejada a través de una estación de radio que da servicio a una
zona de cobertura correspondiente en la que está situada la unidad
fija de abonado. La unidad fija de abonado tiene un
transmisor-receptor y una antena para transmitir y
recibir datos de telecomunicaciones hacia y desde la estación de
radio a través de la interfaz de aire, por al menos un canal de
radio previamente asignado, en la que un canal de radio está
definido por cualquier número de diferentes esquemas de acceso a
canal.
Un tal esquema de acceso a canal se conoce en la
técnica como acceso múltiple por división de tiempo (TDMA: time
division multiple access). En un sistema basado en TDMA, tal como el
sistema de RLL basado en TDMA, cada una de un número de ondas
portadoras está subdividida en un número de ranuras de tiempo.
Dividiendo cada onda portadora en múltiples ranuras de tiempo, se
aumenta sustancialmente la capacidad de tráfico del sistema, ya que
cada una de cierto número de unidades fijas de abonado es capaz de
comunicar sobre una onda portadora única limitando el tiempo
durante el cual cada una transmite o recibe datos e información de
control a una o más ranuras de tiempo asignadas.
Un sistema basado en TDMA puede estar
caracterizado además ya sea como un sistema dúplex por división de
tiempo o de tiempo compartido (TDD: time division duplex) o un
sistema dúplex por división de frecuencia o de frecuencia
compartida (FDD: frecuency division duplex). En un sistema de
TDMA/FDD, cada onda portadora se subdivide en ranuras de tiempo
como se ha descrito anteriormente. Sin embargo, ciertas ondas
portadoras están dedicadas a llevar tráfico de enlace descendente
(es decir, información de datos y/o de control que es transmitida
desde una estación de radio a una unidad fija de abonado), mientras
que otras ondas portadoras se dedican a llevar tráfico de enlace
ascendente (es decir, información de datos y/o de control que es
transmitida desde una unidad fija de abonado a una estación de
radio correspondiente). En contraste, cada onda portadora maneja
tráfico tanto de enlace ascendente como de enlace descendente en un
sistema basado en TDMA/TDD, de tal manera que aproximadamente la
mitad de las ranuras de tiempo asociadas con una onda portadora dada
son designadas previamente para llevar tráfico de enlace
descendente, mientras que las ranuras de tiempo restantes asociadas
con esa onda portadora son previamente designadas para llevar
tráfico de enlace ascendente. Un sistema de RLL que utiliza la bien
conocida norma "Comunicaciones Sin Cordón Mejoradas Digitales"
(DECT: Digital Enhanced Cordless Telecommunications) es un ejemplo
de sistema basado en TDMA/TDD.
En años recientes, la demanda de servicios de
comunicación inalámbrica por radio y, en particular, de servicios
de comunicaciones por radio fijas, ha aumentado a un ritmo
extraordinario. Esto es problemático debido a que los recursos de
red de radio son generalmente limitados, limitando con ello tanto la
zona geográfica que un sistema es capaz de cubrir y limitando la
cantidad de tráfico (es decir, carga de tráfico) que es capaz de
manejar un sistema. Ciertamente, un modo de enfrentarse a este
problema sería construir nuevas redes y/o expandir las redes
existentes; sin embargo, tal solución sería extremadamente cara.
Una solución alternativa a este y otros
problemas relacionados ha sido incrementar el alcance máximo (es
decir, la distancia de operación máxima entre una unidad fija de
abonado y una estación de radio), aumentando con ello la zona de
cobertura, aumentando el factor de ganancia G de la antena asociada
con cada una de las unidades fijas de abonado, en la que el alcance
se determina generalmente mediante la siguiente relación:
ALCANCE =
\frac{G}{T+I}
y en la que T es la temperatura de
parásitos en el receptor e I representa interferencia. El factor de
ganancia G puede ser aumentado de varias formas diferentes. En
primer lugar, el factor de ganancia G puede ser aumentado
simplemente reforzando o aumentando la potencia del
transmisor-receptor. Desgraciadamente, esto es
generalmente una opción inaceptable debido a que es probable que la
potencia de refuerzo dé lugar a un aumento correspondiente del
nivel de interferencia en la zona de cobertura geográfica, así como
zonas de cobertura geográfica próximas. Además, de acuerdo con la
relación anterior, un aumento de niveles de interferencia tendría
realmente el efecto de limitar el
alcance.
El factor de ganancia G puede ser también
incrementado mediante el uso de antenas dirigidas. Las antenas
dirigidas consiguen un mayor factor de ganancia G produciendo un
haz de antena significativamente más estrecho. El uso de antenas
dirigidas para aumentar generalmente la zona de cobertura de un
sistema de RLL es una opción más deseable que aumentar la potencia
de transmisor-receptor debido a que no conduce
normalmente a niveles de interferencia incrementados. Sin embargo,
existen otros problemas asociados con el uso de antenas dirigidas.
Como los haces de transmisión y recepción de antena son generalmente
más estrechos, la tarea de dirigir (es decir, orientar) los haces
de antena de manera que apunten exactamente en la dirección de la
estación de radio es algo más difícil.
Un ejemplo de la técnica anterior de usar
antenas dirigidas es el documento US 5 303 240. Este documento
describe un sistema de comunicaciones en el que una unidad móvil de
TDMA/TDD determina la calidad de señal de una ranura de tiempo
particular para todas las direcciones de antena con el fin de
encontrar la mejor dirección.
Actualmente, el uso de antenas dirigidas
requiere que personal altamente especializado instale o realice
ajustes regulares en unidades fijas de abonado para asegurar que
las antenas, de hecho, apunten exactamente hacia la estación de
radio correspondiente. Y, como apreciará fácilmente un experto en la
técnica, esto es extremadamente caro, particularmente si el sistema
de RLL está sufriendo constantemente reconfiguración y/o expansión
de red para incluir la adición de nuevas estaciones de radio. Por
lo tanto, en un sistema de RLL fijo sería deseable disponer de
unidades fijas de abonado que emplearan antenas dirigidas, pero sin
la necesidad de realizar complejos procedimientos de instalación y/o
ajuste, o el gasto asociado con ellos.
La presente invención se refiere en general a un
terminal, a un método y a un sistema de comunicaciones que implica
la selección dinámica de canales de comunicaciones mediante unidades
fijas de abonado en un sistema de RLL, en el que las unidades fijas
de abonado emplean antenas dirigidas cuyo ángulo de exploración (es
decir, el ángulo que representa la dirección en la que está siendo
transmitida y recibida la energía de frecuencia de radio a través
de la antena dirigida) puede ser automáticamente ajustado y después
seleccionado como parte del proceso dinámico de selección de canal,
y en el que el canal de comunicación por el que se comunica la
unidad fija de abonado está definido no sólo por la estación de
radio a través de la cual se comunica, por la onda portadora sobre
la que se comunica, y por la una o más ranuras de tiempo durante las
cuales se comunica, sino también por el ángulo de exploración de la
antena dirigida.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, el sistema de comunicaciones incluye una estación de
radio y un terminal. El terminal incluye una antena a través de la
cual dicho terminal transmite y recibe señales con una estación de
radio mientras varía el ángulo de exploración de la antena. El
sistema tiene también medios para determinar un factor de calidad
para cada señal. Después, sobre la base del factor de calidad en
cada ángulo de exploración, el sistema puede seleccionar un canal
de comunicación por el que se pueda comunicar el terminal con dicha
estación de radio.
De acuerdo con un aspecto adicional de la
presente invención, el sistema de comunicaciones incluye un terminal
y una pluralidad de estaciones de radio. El terminal tiene una
antena cuyo ángulo de exploración puede ser variado
automáticamente. El terminal mide señales recibidas de la pluralidad
de estaciones de radio y determina un factor de calidad para cada
canal de comunicación definido por una combinación de onda
portadora, ranura de tiempo, ángulo de exploración de antena y/o
estación de radio. Sobre la base del factor de calidad de la señal,
el terminal selecciona un canal de comunicación por el que dicho
terminal se pueda comunicar con una o más estaciones de radio.
De acuerdo con un aspecto más de la invención,
el método mejorado para realizar la selección dinámica de canal
incluye los pasos de transmitir y recibir señales entre una estación
de radio y un terminal mientras varía el ángulo de exploración de
una antena asociada con el terminal, determinar un factor de calidad
para cada canal de comunicación mientras se varía el ángulo de
exploración de antena de transmisión y recepción, y después
seleccionar un canal de comunicación por el que dicho terminal puede
comunicar con dicha estación de radio sobre la base del factor de
calidad de señal.
La presente invención proporciona ventajas sobre
la técnica anterior. En primer lugar, este esquema mejorado de
selección dinámica de canal permite a la unidad de abonado
seleccionar automáticamente un canal de tráfico disponible que
presente las mejores características de calidad de señal para
establecer una conexión. En segundo lugar, el esquema mejorado de
selección dinámica de canal se puede usar en un sistema de
comunicaciones que utilice antenas de haz estrecho. De este modo,
no se perderá la ventaja en coste del alcance incrementado de la
estación de radio, ya que la instalación o ajuste de antenas no está
limitado a personal altamente especializado.
La presente invención se describirá ahora con
más detalle haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en
los cuales elementos similares llevan los mismos números de
referencia, y en los cuales:
La figura 1 ilustra un sistema de circuito local
de radio;
La figura 2 es un esquema de bloques de una
unidad fija de abonado de acuerdo con una realización ejemplar de
la presente invención;
La figura 3 ilustra una estructura de trama de
DECT;
La figura 4 ilustra datos almacenados en una
unidad fija de abonado;
La figura 5 ilustra datos almacenados en una
unidad fija de abonado, en la que los datos almacenados incluyen el
ángulo de exploración de antena;
La figura 6 ilustra "k" diferentes ángulos
de exploración para una antena dirigida asociada con una unidad
fija de abonado; y
La figura 7es un diagrama de flujo que muestra
el método de asignar una unidad de abonado sobre la base de señales
de radio medidas de acuerdo con una realización ejemplar de la
presente invención.
La figura 1 ilustra la configuración de un
sistema típico 10 de circuito o bucle local de radio (RLL). Como se
muestra en la figura 1, la zona de cobertura asociada con el sistema
10 de RLL está dividido en zonas geográficas adyacentes menores, a
las que se hace referencia aquí como dominios de radio 12. La figura
1 ilustra también que cada dominio de radio 12 contiene una unidad
de control 34, en el que la unidad de control conecta el
correspondiente dominio de radio con una red pública 40 de teléfono,
conmutada. Además, la unidad de control 34 contiene, entre otras
cosas, una lista de abonados 36 que identifica todas las unidades
fijas de abonado (FSU: fixed suscriber units) asignadas al
correspondiente dominio de radio 12. Cada dominio de radio 12
incluye también una o más estaciones de radio 14 que están
vinculadas a la unidad de control 34, normalmente por una conexión
de línea alámbrica, y vinculadas a una pluralidad de FSU 26 por una
interfaz inalámbrica o de aire. Aunque el sistema 10 de RLL se
ilustra incluyendo tres dominios de radio 12 que contienen, a su
vez, dos estaciones de radio 14, se entenderá que el sistema de RLL
puede incluir más o menos de tres dominios de radio, mientras que
cada dominio de radio 12 puede contener más de dos estaciones de
radio o tan pocas como una estación de radio.
Las FSUs 26 comunican, como se ha indicado
anteriormente, con una estación de radio correspondiente 14 por una
interfaz inalámbrica. Por lo tanto, cada FSU 26 tiene una antena de
transmisión y recepción 32 que, de acuerdo con una práctica usual,
ha sido instalada y/o ajustada manualmente de manera que apunte
efectivamente en la dirección general de una estación de radio
correspondiente 14. Además, cada FSU 26 está asociada con uno o más
dispositivos de comunicación, por ejemplo, teléfonos sin cordón 30,
los cuales están conectados a la FSU a través de un zócalo 28. Sin
embargo, los expertos en la técnica entenderán que los dispositivos
de comunicación pueden incluir dispositivos distintos de teléfonos
sin cordón, tales como terminales de ordenador, máquinas de fax y
similares.
La figura 2 representa los componentes básicos
de una FSU 26 típica. Como se muestra en la figura 2, una FSU
típica incluye, entre otras características, un
transmisor-receptor 20, una CPU 18, una memoria 22 y
un selector de canal 24, cuyas funciones se describirán con más
detalle en lo que sigue.
Con el fin de que la FSU 26 y las diversas
estaciones de radio 14 se comuniquen entre sí por una interfaz
inalámbrica, se requiere un esquema de acceso a canal, tal como el
acceso a canal ejemplar de TDMA/TDD ilustrado en la figura 3. Como
se ilustra en la figura 3, el acceso a canal ejemplar de TDMA/TDD
tiene diez ondas portadoras, en el que cada una de las diez ondas
portadoras está dividida en tramas de tiempo, y en el que cada trama
de tiempo está además dividida en cierto número de ranuras de
tiempo, por ejemplo 24 ranuras de tiempo. Como el esquema de acceso
a canal de la figura 3 es un esquema basado en TDD, un experto en la
técnica apreciará que la mitad, o aproximadamente la mitad, de las
ranuras de tiempo (por ejemplo 12 ranuras de tiempo) asociadas con
cada una de las ondas portadoras son apartadas para comunicación de
enlace descendente (es decir, de estación de radio a terminal),
mientras que las restantes ranuras de tiempo asociadas con cada una
de las ondas portadoras son apartadas para comunicaciones de enlace
ascendente (es decir, desde terminal a estación de radio).
En general, las ondas portadoras se dividen
entre las estaciones de radio 14 en cada dominio de radio 12. Por
ejemplo, si el dominio de radio 12 tiene dos estaciones de radio 14,
a la primera estación de radio le pueden ser asignadas las ondas
portadoras 1-5 para utilizar en la comunicación con
un número correspondiente de FSU, mientras que a la segunda
estación de radio le pueden ser asignadas las ondas portadoras
6-10. Cada una de las varias FSU recibe entonces
datos e información de control de una estación de radio
correspondiente 14 durante una ranura de tiempo asignada de enlace
descendente y transmite datos e información de control a la
correspondiente estación de radio 14 durante una ranura de tiempo
asignada de enlace ascendente asociada con una de las ondas
portadoras asignadas a esa estación de radio 14. Sin embargo, se
entenderá que si la carga de tráfico es relativamente baja, a una
FSU le puede ser permitido comunicar con su correspondiente
estación de radio 14 por más de una onda portadora y/o más que una
ranura de tiempo de enlace ascendente y enlace descendente. Por lo
tanto, el canal de comunicación que enlaza una FSU particular y una
estación de radio particular 14 está definido por: i) un código
identificador que identifica únicamente la estación de radio 14 a
través de la cual se está comunicando la FSU, ii) una onda portadora
asignada a esa estación de radio 14 por la cual se está comunicando
la FSU, y iii) una ranura de tiempo de enlace descendente y enlace
ascendente asociada con esa onda portadora durante la cual la FSU se
está comunicando. El esquema ejemplar de acceso a canal de
TDMA/TDD, representado en la figura 3, es bien conocido en la
técnica.
Cuando se establece primeramente una conexión
entre la FSU 26 y RLL, es preferible que el canal o canales que
presenten las mejores características posibles de calidad de señal
sean asignados para soportar la conexión. Naturalmente, lo mismo es
cierto también para conexiones existentes. Para ayudar a asegurar
que el canal o canales que presenten las características de calidad
de señal mejores posibles sean asignados para soportar conexiones
nuevas o existentes, la CPU 18 de cada FSU 26 será capaz de derivar
o deducir continuamente un factor de calidad de señal para cada
canal. El factor de calidad de canal puede, por ejemplo, ser
deducido como una función de uno o más parámetros de enlace tales
como relación de portadora a interferencia (C/I), régimen de error
de bits (BER: bit error rate), régimen de borrado de trama (FER:
frame erasure rate), indicador de intensidad de señal de radio
(RSSI: radio signal strength indicator), o una combinación de los
mismos, y los valores asociados con los uno o más parámetros de
enlace son medidos por la FSU 26 durante aquellos periodos de
tiempo en los que la FSU 26 no esté transmitiendo o recibiendo datos
o información de control. Una vez deducidos, los factores de
calidad de señal pueden ser almacenados en la memoria 22, por
ejemplo, en forma tabular como se ilustra en la figura 4. Entonces,
actualizando continuamente los valores de factor de calidad de
señal almacenados en la memoria 22, el selector de canal 24 de la
FSU 26 puede seleccionar dinámicamente el canal o los canales que
presenten la mejora característica de calidad de señal cuando se
establece primeramente una conexión o durante una conexión
existente, si la calidad de señal asociada con el canal o los
canales que soportan la conexión existente se degrada por debajo de
un nivel aceptable.
La presente invención se refiere a una mejora en
los sistemas de modo RLL que realizan selección dinámica de canal.
Más particularmente, la presente invención extiende el principio de
selección dinámica de canal teniendo en cuenta el ángulo de
exploración de antena de la FSU durante los procesos de selección
dinámica de canal, en los que el ángulo de exploración se define
como la dirección en la que está siendo transmitida o recibida la
energía de pico o máxima de la frecuencia de radio con relación a la
dirección de referencia. Aunque la presente invención está
principalmente destinada a ser ejecutada en un sistema de radio
fijo, tal como un sistema basado en DECT, la presente invención no
está limitada al mismo.
Debido a que la presente invención tiene en
cuenta el ángulo de exploración de la antena 32 durante la selección
dinámica de canal, la CPU 18 debe deducir continuamente un factor
de calidad de señal para cada canal, donde un canal que enlaza una
FSU particular y una estación de radio particular 14 está ahora
definido por: i) un código identificador que identifica únicamente
la estación de radio 14 a través de la cual se está comunicando la
FSU, ii) una onda portadora asignada a esa estación de radio 14 por
la que se está comunicando la FSU, iii) una ranura de tiempo de
enlace descendente o enlace ascendente asociada con esa onda
portadora durante la cual está comunicando la FSU, y iv) el ángulo
de exploración de la antena 32. Igualmente, los valores del factor
de calidad de señal pueden ser almacenados en una memoria 22, por
ejemplo, en forma tabular, como se ilustra en la figura 5.
Apropiadamente, la tabla mostrada en la figura 5 contiene un valor
de factor de calidad de señal para cada combinación de onda
portadora, ranura de tiempo, estación de radio y ángulo de
exploración de antena.
Con el fin de deducir un factor de calidad de
señal para cada canal, es decir, cada combinación de onda portadora,
ranura de tiempo, estación de radio y ángulo de exploración de
antena, de acuerdo con una realización preferida de la presente
invención, la antena 32 asociada con una FSU 26 dada es barrido
automáticamente a través de "k" ángulos de exploración
diferentes, como se ilustra en la figura 6. Cuando la antena es
hecha barrer a través de cada uno de los "k" ángulos de
exploración diferentes, la FSU 26 mide el valor de uno o más
parámetros de enlace, tales como BER, FER, C/I, RSSI o similares,
y, a partir de ellos, deduce un factor de calidad de señal para
cada canal. Los valores del factor de calidad de señal son entonces
almacenados en la memoria 22 y actualizados repetidamente, por
ejemplo 500 veces por segundo, creando con ello una imagen dinámica
más exacta del entorno de frecuencia de radio que rodea la FSU 26.
Al hacerlo así, la FSU 26 puede seleccionar dinámicamente y asignar
los uno o más canales de tráfico que presenten las mejores
características de calidad de señal para una nueva conexión o para
una conexión existente durante gestión de llamadas.
Como se ha mencionado, la antena 32 es hecha
barrer automáticamente a través de los "k" ángulos de
exploración diferentes. Esto se puede realizar haciendo barrer
mecánicamente una antena rotativa para cada uno de los "k"
ángulos de exploración diferentes, haciendo barrer electrónicamente
una antena de elementos múltiples en fase para cada uno de los
"k" ángulos de exploración diferentes, o seleccionado cada una
de un cierto número de antenas dirigidas fijas, en las que el visor
asociado con cada antena dirigida es coincidente con cada uno de
los ángulos de exploración de antena. Sin embargo,
independientemente de si la redirección automática del ángulo de
exploración de antena se consigue mecánica, electrónicamente o a
través de la selección de cierto número de antenas dirigidas, se
entenderá que el proceso de barrer automáticamente a través de los
"k" ángulos de exploración diferentes, la medición de los uno
o más parámetros de enlace y la deducción de un factor de calidad
de señal para cada canal se pueden controlar a través de un
algoritmo de selección dinámica de canal residente, por ejemplo, en
la memoria 22.
La figura 7 muestra los pasos de una técnica de
ejemplo para obtener un factor de calidad de señal para cada canal
en soporte del proceso de selección dinámica de canal de la presente
invención. El bloque 46 indica un primer paso general de una FSU
que reajusta el valor de los "k" ángulos de exploración en su
tabla 44 de calidad de señal de canal de comunicación. En los
bloques 48 y 50, la FSU reajusta los valores de la onda portadora y
ranura de tiempo en su tabla 44 de calidad de señal. A continuación,
en el bloque 52, la FSU mide uno o más parámetros de enlace (es
decir, parámetros de enlace 1 a "N"), tales como C/I, BER, FER
y RSSI, para un correspondiente canal de comunicación a una
combinación de primera ranura de tiempo, onda portadora, ángulo de
exploración y estación de radio. La FSU, en el bloque 54, determina
entonces un factor de calidad para ese canal, y la FSU almacena el
factor de calidad en la tabla 44 de calidad de señal de la memoria
22 en el bloque 56.
En el bloque 58, la FSU aumenta por incrementos
la ranura de tiempo. El flujo se mueve entonces al bloque de
decisión 60, donde determina si la FSU ha alcanzado o no la última
ranura de tiempo. Si es así, el flujo se mueve al bloque 62, en el
que la FSU reajusta la ranura de tiempo y aumenta por incrementos la
onda portadora. De otro modo, el flujo retorna al bloque 52, donde
la FSU mide el o los parámetros asociados con un segundo o
subsiguiente canal de comunicación correspondiente a la combinación
de ranura de tiempo, onda portadora, ángulo de exploración y
estación de radio.
Habiendo aumentado la onda portadora en la FSU,
el flujo prosigue entonces hacia el bloque de decisión 64. Aquí se
determina si la FSU ha alcanzado o no la última onda portadora. Si
es así, el flujo se mueve al bloque 66, donde la FSU reajusta la
ranura de tiempo y la onda portadora y después aumenta el ángulo de
exploración. De otro modo, el flujo retorna al bloque 52, y la FSU
continua para medir el o los parámetros de enlace asociados con el
subsiguiente canal de comunicación correspondiente a la combinación
de ranura de tiempo, onda portadora, ángulo de exploración y
estación de radio.
En el bloque de decisión 68 se determina si la
FSU ha alcanzado o no el último ángulo de exploración. Si es así,
el flujo se mueve hacia el comienzo, al bloque 46, y la FSU reajusta
el valor del ángulo de exploración en su tabla 44 de calidad de
señal de canal de comunicación. Si la respuesta a esta determinación
es no, entonces el flujo retorna al bloque 52, donde la FSU mide el
o los parámetros de enlace del subsiguiente canal de comunicación
correspondiente a la combinación de ranura de tiempo, onda
portadora, ángulo de exploración y estación de radio. Después la
FSU calcula un factor de calidad de señal para el canal. Midiendo y
actualizando continuamente el factor de calidad de señal para cada
canal de comunicación, la FSU puede, mediante este proceso de
selección dinámica de canal, comparar los valores del factor de
calidad de señal asociado con los diversos canales de comunicación
y seleccionar el canal o canales que presenten las mejores
características de calidad de señal. Por lo tanto, la FSU retorna
al canal o canales seleccionados. Podría ser preferible que el
algoritmo de selección de canal comparase continuamente los valores
del factor de calidad de señal y los ordenase en rangos de calidad
de señal.
En una realización alternativa, el proceso de
selección dinámica de canal selecciona el canal o canales para
comunicación entre la FSU y el sistema de RLL determinando si el
canal cumple los criterios de calidad definidos previamente. El
primer canal que satisface los criterios de calidad es adjudicado
para la conexión.
En una realización más, el orden en el que la
FSU aumenta por incrementos la ranura de tiempo, la onda portadora
y el ángulo de exploración pueden ser variados de tal manera que la
FSU aumente por incrementos la onda portadora o el ángulo de
exploración antes de aumentar por incrementos la ranura de
tiempo.
La presente invención se refiere a la mejora de
un sistema de radio que usa selección dinámica de canal de tal
manera que el principio de selección dinámica de canal se extienda a
la porción de antena del terminal fijo. Esta invención proporciona
las ventajas de selección automática de terminal para estación de
radio usando una antena de haz estrecho, dando lugar a un alcance
incrementado; reducción significativa y probable eliminación de
interferencia desde terminales próximos y de terminal a estación de
radio, mejorando con ello la capacidad del sistema; y suave gestión
entre varias estaciones de radio no adjudicadas, proporcionado
calidad de señal mejorada.
Aunque la invención ha sido descrita con detalle
en referencia a las realizaciones preferidas de la misma, resultará
evidente para un experto en la técnica que se pueden hacer varios
cambios y modificaciones y equivalentes empleados, sin apartarse de
la presente invención.
Claims (18)
1. Un terminal (26) capaz de selección dinámica
de canal en un sistema de comunicaciones de radio, en el que
el terminal (26) incluye una antena (32) de
transmisión y recepción a través de la cual comunica dicho terminal
con una estación de radio (14) por uno o más canales de
comunicación, estando los uno o más canales de comunicación
definidos como una función de ángulo de exploración, onda portadora
y ranura de tiempo, en el que dicho terminal está
caracterizado por
medios para hacer variar el ángulo de
exploración de antena de transmisión y recepción, y
medios para determinar un factor de calidad de
señal para cada uno de una pluralidad de canales de comunicación
mientras está siendo variado el ángulo de exploración de la antena
de transmisión y recepción; y
medios para seleccionar dinámicamente un canal
de comunicación por el que dicho terminal va a comunicar con dicha
estación de radio como una función del factor de calidad de señal
asociado con cada uno de la pluralidad de canales de
comunicación.
2. El terminal de acuerdo con la reivindicación
1, que es una unidad fija de abonado (FSU).
3. El terminal de acuerdo con la reivindicación
1, que comprende además:
medios para comparar el factor de calidad de
señal asociado con cada uno de los canales de comunicación.
4. El terminal de acuerdo con la reivindicación
1, en el que dichos medios para seleccionar dinámicamente un canal
de comunicación por el cual se ha de comunicar dicho terminal con la
citada estación de radio comprenden:
medios para seleccionar dinámicamente un canal
de comunicación sobre la base de la comparación de factores de
calidad de señal asociados con cada uno de la pluralidad de canales
de comunicación.
5. Un sistema de comunicaciones por radio con
selección dinámica de canal, que comprende:
una pluralidad de estaciones de radio (14);
un terminal de abonado (26) que incluye una
antena de transmisión y recepción (32) a través de la cual dicho
terminal de abonado comunica con una o más de la pluralidad de
estaciones de radio por al menos un canal de comunicación, en el
que el sistema está caracterizado porque dicho terminal de
abonado comprende:
medios para hacer variar automáticamente un
ángulo de exploración de la antena de transmisión y recepción, y
medios para determinar un factor de calidad de
señal para cada uno de un número de canales de comunicación
asociados con cada ángulo de exploración de antena, en el que cada
canal de comunicación está definido por una de dicha pluralidad de
estaciones de radio, una de un número de ondas portadoras, una de un
número de ranuras de tiempo y uno de los ángulos de exploración;
y
medios (24) para seleccionar dinámicamente el al
menos un canal de comunicación por el cual comunica el terminal de
abonado (26) con las una o más estaciones de radio (14) como una
función del factor de calidad de señal.
6. El sistema de comunicaciones por radio de
acuerdo con la reivindicación 5, que comprende además:
medios para clasificar cada uno del número de
canales de comunicación en orden de calidad de señal sobre la base
de sus factores de calidad de señal correspondientes.
7. El sistema de comunicaciones por radio de
acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicho sistema de
comunicación por radio es un sistema de circuito local de
radio.
8. El sistema de comunicaciones por radio de
acuerdo con la reivindicación 5, en el que dicho terminal de
abonado es una unidad fija de abonado (FSU).
9. El sistema de comunicaciones por radio de
acuerdo con la reivindicación 5, en el que la antena (32) de
transmisión y recepción es una antena de haz estrecho.
10. El sistema de comunicaciones por radio de
acuerdo con la reivindicación 5, en el que dichos medios para
variar automáticamente el ángulo de exploración de la antena de
transmisión y recepción comprende:
medios para hacer girar mecánicamente la antena
de transmisión y recepción.
11. El sistema de comunicaciones por radio de
acuerdo con la reivindicación 5, en el que dichos medios para
hacer variar automáticamente el ángulo de exploración de la antena
de transmisión y recepción comprenden:
medios para dirigir electrónicamente el ángulo
de exploración de la antena de transmisión y recepción.
12. El sistema de comunicaciones por radio de
acuerdo con la reivindicación 5, en el que la antena de transmisión
y recepción comprende una pluralidad de antenas fijas de haz
estrecho, y en el que dichos medios para hacer variar
automáticamente el ángulo de exploración de la antena de transmisión
y recepción comprenden:
medios para seleccionar secuencialmente cada una
de la pluralidad de antenas fijas de haz estrecho.
13. El sistema de comunicaciones por radio de
acuerdo con la reivindicación 5, en el que dichos medios para
determinar un factor de calidad de señal para cada uno de un número
de canales de comunicación asociados con cada ángulo de exploración
de antena comprenden:
medios para reajustar un valor del terminal de
abonado para el ángulo de exploración (46), la onda portadora (48)
y la ranura de tiempo (50);
medios (52) para medir al menos un parámetro de
enlace para cada canal de comunicación definido por el ángulo de
exploración, la onda portadora y la ranura de tiempo;
medios (54) para calcular un factor de calidad
de señal para cada canal de comunicación definido por el ángulo de
exploración, la onda portadora y la ranura de tiempo;
medios (58) para incrementar el valor de la
ranura de tiempo en el terminal de abonado si dicho terminal no ha
alcanzado la última ranura de tiempo;
medios (62) para incrementar el valor de la onda
portadora en el terminal de abonado si dicho terminal no ha
alcanzado la última onda portadora; y
medios (66) para incrementar el valor del ángulo
de exploración de la antena en el terminal de abonado si dicho
terminal no ha alcanzado el último ángulo de exploración.
14. Un método para seleccionar dinámicamente un
canal de comunicación, que comprende los pasos de:
transmitir y recibir una señal en una antena
(32) de un terminal (26) desde una estación de radio (14) por uno o
más canales de comunicación, en el que los uno o más canales de
comunicación están siendo definidos como una función del ángulo de
exploración, de la onda portadora y de la ranura de tiempo, variando
el ángulo de exploración de la antena de transmisión y
recepción;
determinar un factor de calidad de señal para
cada uno de un número de canales de comunicación mientras está
siendo variado el ángulo de exploración de la antena de transmisión
y recepción; y
seleccionar dinámicamente un canal de
comunicación por el cual dicho terminal se ha de comunicar con dicha
estación de radio como una función del factor de calidad de señal
asociado con cada uno del número de canales de comunicación.
15. El método de acuerdo con la reivindicación
14, en el que dicho terminal es una unidad fija de abonado
(FSU).
16. El método de acuerdo con la reivindicación
14, que comprende además:
medios para comparar el factor de calidad de
señal asociado con cada uno de la pluralidad de canales de
comunicación.
17. El método de acuerdo con la reivindicación
14, en el que el paso de seleccionar dinámicamente un canal de
comunicación por el cual se ha de comunicar dicho terminal con la
citada estación de radio comprende:
seleccionar dinámicamente un canal de
comunicación sobre la base de la comparación de factores de calidad
de señal asociados con cada uno de la pluralidad de canales de
comunicación.
18. El método de acuerdo con la reivindicación
14, en el que dicho paso de determinar un factor de calidad de
señal para cada uno de un número de canales de comunicación
asociados con cada ángulo de exploración de antena comprende:
reajustar un valor en el terminal de abonado
para el ángulo de exploración, la onda portadora y la ranura de
tiempo;
medir al menos un parámetro de enlace para cada
canal de comunicación definido por el ángulo de exploración, la
onda portadora y la ranura de tiempo;
calcular un factor de calidad de señal para cada
canal de comunicación definido por el ángulo de exploración, la
onda portadora y la ranura de tiempo;
aumentar el valor de la ranura de tiempo en el
terminal de abonado si dicho terminal no ha alcanzado la última
ranura de tiempo;
aumentar el valor de la onda portadora en el
terminal de abonado si dicho terminal no ha alcanzado la última onda
portadora; y
aumentar el valor del ángulo de exploración de
la antena en el terminal de abonado si el citado terminal no ha
alcanzado el último ángulo de exploración.
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