ES2294168T3 - Procedimiento y sistema para optimizar los parametros de acceso al sistema y de traspaso continuo en base a informacion de localizacion. - Google Patents
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Abstract
Una unidad (26, 62) móvil caracterizada por: una unidad (222 a 226) receptora para recibir un conjunto de parámetros óptimos, incluyendo parámetros de traspaso continuo óptimos determinados basándose en una posición actual de la unidad (26, 62) móvil; y un controlador (230) para controlar la unidad (26, 62) móvil basándose en el conjunto recibido de parámetros óptimos, estando adaptado dicho controlador (230) para efectuar un traspaso continuo desde una primera estación (18, 20) base hasta una segunda estación (18, 20) base, basándose en el conjunto recibido de parámetros de traspaso continuo óptimos.
Description
Procedimiento y sistema para optimizar los
parámetros de acceso al sistema y de traspaso continuo en base a
información de localización.
La presente invención se refiere en general a
sistemas de comunicaciones, y más específicamente, a sistemas y
procedimientos para optimizar los parámetros de acceso al sistema y
de traspaso continuo en sistemas de telecomunicaciones.
Los sistemas de telecomunicaciones celulares se
caracterizan por una pluralidad de unidades móviles (por ejemplo
teléfonos celulares) en comunicación con una o varias estaciones
base. Las señales transmitidas por una unidad móvil se reciben por
una estación base y con frecuencia se retransmiten a un centro de
conmutación móvil (MSC). El MSC encamina a su vez las señales a una
red telefónica pública conmutada (PSTN) o a otra unidad móvil. De
forma similar, una señal puede transmitirse desde la PSTN hasta la
unidad móvil a través de la estación base y el MSC.
Cada estación base cubre una "célula" en la
que una unidad móvil puede comunicar. La célula cubre un área
geográfica limitada, en la que las llamadas de las unidades móviles
se encaminan a y desde una red de telecomunicaciones a través del
MSC. El área de cobertura de un sistema de telecomunicaciones
celular típico puede dividirse en varias células. Cada célula
también puede dividirse en varios sectores. Con frecuencia,
diferentes recursos de comunicaciones se asignan a cada célula o
sector para maximizar los recursos del sistema de comunicaciones.
Cuando una unidad móvil se desplaza desde una primera célula hasta
una segunda célula, o desde un primer sector hasta un segundo
sector, debe realizarse un traspaso para asignar nuevos recursos del
sistema asociados con la segunda célula o sector.
Un traspaso implica ejecutar un conjunto de
negociaciones entre la unidad móvil y una o varias estaciones base
y/o MSC dominantes. El traspaso mejora el rendimiento del sistema a
expensas de más recursos del sistema. Los procedimientos de
traspaso eficaces y en el momento oportuno se están volviendo cada
vez más importantes puesto que se hace uso de las células y/o
sectores más pequeños para cumplir con las demandas de una capacidad
aumentada del sistema de comunicaciones. El uso de células y/o
sectores más pequeños aumenta el número de cruces de límite y
asignacio-
nes de recursos, aumentando así la necesidad de procedimientos de traspaso adaptables, eficientes, rápidos y rentables.
nes de recursos, aumentando así la necesidad de procedimientos de traspaso adaptables, eficientes, rápidos y rentables.
El traspaso puede clasificarse como traspaso
discontinuo o continuo. Los procedimientos de traspaso discontinuo
se utilizan para transferir una llamada entrante entre células o
sectores adyacentes, que tienen diferentes asignaciones de
frecuencia, que tienen diferentes configuraciones de radio que en el
caso de los sistemas inalámbricos de tercera generación (3G), que
tienen diferentes desplazamientos de trama, o incluso entre sistemas
tales como el traspaso entre acceso múltiple con división de código
(CDMA) y analógico (AMPS). En un traspaso discontinuo, se rompe un
primer enlace con una primera célula y a continuación se establece
un segundo enlace. En un traspaso continuo, se mantiene un primer
enlace hasta que se establece un segundo enlace. Por tanto, hay un
tiempo durante el que el primer enlace y el segundo enlace se
mantienen simultáneamente. En cualquiera de los casos, un gran
retardo entre la desconexión del primer enlace y el establecimiento
del segundo enlace puede dar como resultado una calidad inaceptable
del servicio de comunicaciones.
El traspaso de acceso es otra característica de
los sistemas 3G. Debido al cambio rápido en la dinámica del canal
de radiofrecuencia (RF), el canal de control (radiomensajería) puede
no estar en traspaso continuo cuando se asigna el canal de tráfico,
y la estación móvil puede no estar vigilando la mejor célula cuando
recibe un radiomensaje. En consecuencia, el rendimiento del
teléfono mientras opera en el estado de acceso al sistema es
vulnerable. Para aumentar el rendimiento del sistema mientras la
estación móvil está en el estado de acceso al sistema, se han
propuesto algunas técnicas. Estas técnicas incluyen traspaso de
entrada de acceso, asignación de canales en traspaso continuo,
traspaso de acceso y traspaso de sonda de acceso.
Al procesar un traspaso, una unidad móvil
utiliza diversos parámetros estáticos de traspaso, que pueden
haberse enviado a través del aire y haberse almacenado por la
unidad móvil. Un problema al utilizar parámetros estáticos de
traspaso es que la unidad móvil debe utilizar los mismos parámetros
estáticos para todas las áreas geográficas, independientemente del
terreno, la morfología, la densidad de tráfico de los emplazamientos
celulares y/o sectores, y otras características terrestres. En
consecuencia, los traspasos basados en parámetros estáticos de
traspaso no pueden adaptarse a diversas localizaciones geográficas,
pueden consumir más recursos del sistema, y pueden dar como
resultado un bajo rendimiento del servicio de comunicaciones.
El documento
WO-A-01/63960 describe un
procedimiento de notificación de la posición para un terminal móvil
en una red de comunicación móvil. El documento
GB-A-2.271.486 describe un sistema
de comunicaciones celular que emplea el posicionamiento GPS.
Por tanto existe la necesidad de un
procedimiento y sistema adaptables, rápidos, eficaces y rentables
para facilitar el traspaso continuo y el acceso fiable al sistema
en un sistema de telecomunicaciones celular con parámetros
optimizados basándose en información de localización.
Según un aspecto de la presente invención, un
sistema de comunicación inalámbrica incluye un primer transceptor,
un segundo transceptor y un tercer transceptor que puede estar en
comunicación con el primer transceptor. El sistema puede efectuar
un traspaso continuo desde el primer transceptor hasta el segundo
transceptor utilizando un conjunto de parámetros óptimos de
traspaso continuo y de sistema que pueden determinarse basándose en
la posición actual del tercer transceptor.
Según otro aspecto de la presente invención, una
unidad móvil puede incluir medios de hardware y programa para
recibir un conjunto de parámetros óptimos de acceso al sistema, que
pueden determinarse basándose en la posición actual de la unidad
móvil, para controlar el rendimiento de la unidad móvil. El control
del rendimiento puede incluir efectuar un traspaso continuo desde
una primera estación base hasta una segunda estación base
utilizando el conjunto de parámetros óptimos de traspaso continuo
que pueden recibirse como parte de los parámetros óptimos de acceso
al sistema.
Según otro aspecto de la presente invención, una
estación base puede incluir medios de hardware y programa para
transmitir un conjunto de parámetros óptimos de acceso al sistema,
que pueden determinarse basándose en la posición actual de una
unidad móvil en una primera área de cobertura, para controlar el
rendimiento de la unidad móvil para efectuar un traspaso continuo
desde la primera área de cobertura hasta una segunda área de
cobertura. El control del rendimiento puede incluir efectuar la
potencia inicial en bucle abierto, retardo de persistencia,
incremento de potencia, retardo de aleatorización, tiempo de
reducción de potencia y tiempo límite de confirmación. Estos
parámetros pueden utilizarse por la estación móvil para acceder al
sistema y pueden enviarse como parte del mensaje de parámetros de
acceso sobre los canales de señalización dedicados o comunes. Según
otro aspecto de la presente invención, un procedimiento para
actualizar un conjunto actual de parámetros de sistema en un
sistema de comunicaciones puede incluir determinar la posición
actual de una unidad móvil en una primera área de cobertura,
determinar un conjunto de parámetros óptimos basándose en la
posición actual de la unidad móvil, y actualizar el conjunto actual
de parámetros con el conjunto de parámetros óptimos. El
procedimiento puede aplicarse para optimizar parámetros dependientes
de la posición que pueden estar implicados en el traspaso continuo
y/o acceso al sistema, de manera que puede efectuarse un traspaso
continuo desde la primera área de cobertura hasta una segunda área
de cobertura utilizando el conjunto de parámetros óptimos.
Según otro aspecto de la presente invención, un
procedimiento y sistema limita la movilidad de una unidad móvil en
un sistema de telecomunicaciones. El procedimiento incluye
determinar la posición actual de una unidad móvil en una primera
área de cobertura, determinar un conjunto de parámetros basándose en
la posición actual de la unidad móvil, y evitar que la unidad móvil
realice o establezca un acceso a la comunicación basándose en el
conjunto de parámetros si la posición actual está en una zona
restringida.
La figura 1 es un diagrama de bloques de un
sistema de telefonía celular CDMA a modo de ejemplo;
la figura 2 es un diagrama de bloques
simplificado de un sistema para facilitar el traspaso según una
realización de la presente invención;
la figura 3 es un diagrama de bloques
simplificado de una realización de una estación base y una estación
móvil;
la figura 4 es un diagrama que ilustra
procedimientos de negociación de servicios para efectuar un traspaso
continuo;
la figura 5 es un diagrama que muestra un
conjunto de parámetros de traspaso continuo;
la figura 6 es un diagrama de flujo que muestra
un procedimiento de optimización de parámetros de traspaso continuo
según la presente invención; y
la figura 7 es un diagrama de flujo que muestra
un procedimiento de optimización de parámetros de acceso según la
presente invención.
La expresión "a modo de ejemplo" se utiliza
en el presente documento exclusivamente con el significado de
"que sirve como ejemplo, caso o ilustración". No debe
interpretarse ninguna realización descrita en el presente documento
como "a modo de ejemplo" necesariamente como preferida o
ventajosa sobre otras realizaciones.
Una estación base puede transmitir y recibir
paquetes de datos a través de uno o más BSC, y puede transportar
paquetes de datos entre múltiples unidades móviles. La estación base
puede estar conectada además a otras redes fuera de la estación
base, tales como intranet de empresa o Internet, y puede transportar
paquetes de datos entre cada unidad móvil y tales redes externas.
Una unidad móvil que ha establecido una conexión de canal de
tráfico activo con una o varias estaciones base se denomina unidad
móvil activa, y se dice que está en un estado de tráfico. Se dice
que una unidad móvil que está en proceso de establecer una conexión
de canal de tráfico activo con una o varias estaciones base está en
un estado de establecimiento de conexión. Una unidad móvil puede
ser cualquier dispositivo de datos que comunica a través de un canal
inalámbrico o a través de un canal por cable, por ejemplo
utilizando cables coaxiales o de fibra óptica. Una unidad móvil
puede ser además cualquiera de varios tipos de dispositivos
incluyendo pero sin limitarse a una tarjeta de PC, flash compacta,
módem interno o externo, o teléfono inalámbrico o por cable. El
enlace de comunicación a través del que la unidad móvil envía
señales a la estación base se denomina enlace inverso. El enlace de
comunicación a través del que la estación base envía señales a una
unidad móvil se denomina enlace directo.
Aunque la presente invención se describe en el
presente documento con referencia a realizaciones ilustrativas para
aplicaciones particulares, debe entenderse que la invención no está
limitada a las mismas. Los expertos en la técnica y con acceso a
las enseñanzas proporcionadas en el presente documento reconocerán
que otras modificaciones, aplicaciones y realizaciones dentro del
alcance de la misma y otros campos en los que se encontraría la
presente invención serían de utilidad significativa.
La figura 1 es un diagrama de bloques de un
sistema 10 de telefonía celular CDMA a modo de ejemplo. El sistema
10 incluye un centro 12 de conmutación móvil (MSC) que tiene un
controlador 14 de estación base (BSC). Una red 16 telefónica
pública conmutada (PSTN) encamina las llamadas desde líneas
telefónicas y otras redes (no mostradas) hacia y desde el MSC 12.
El MSC 12 encamina las llamadas desde la PSTN 16 hacia y desde una
estación 18 base fuente (SBS) y una estación 20 base objetivo
asociadas con una primera célula 22 y una segunda célula 24,
respectivamente. Además, el MSC 12 encamina las llamadas entre la
estaciones 18 y 20 base. La SBS 18 dirige las llamadas a la unidad
26 móvil dentro de la primera célula 22 a través de un primer enlace
28 de comunicaciones. El enlace 28 de comunicaciones puede ser un
enlace bidireccional que tiene un enlace 30 directo y un enlace 32
inverso. Cuando la estación 18 base ha establecido comunicaciones de
voz con la unidad 26 móvil, el enlace 28 puede estar caracterizado
como un canal de tráfico. Aunque cada estación 18 y 20 base está
asociada sólo con una célula, cada una puede dominar o estar
asociada con varias células o sectores.
Cuando la unidad 26 móvil se desplaza desde la
primera célula 22 hasta la segunda célula 24, la unidad 26 móvil
puede traspasarse hacia la estación 20 base objetivo. Puede
producirse un traspaso en una región 36 de solapamiento en la que
la primera célula 22 se solapa con la segunda célula 24.
En un traspaso continuo, la unidad 26 móvil
establece un segundo enlace 34 de comunicaciones con la estación 20
base objetivo además del primer enlace 28 de comunicaciones con la
estación 18 base fuente. Después de que la unidad 26 móvil ha
pasado a la segunda célula 24, puede desconectar el primer enlace 28
de comunicaciones.
En un traspaso discontinuo, cuando la unidad 26
móvil se desplaza desde la primera célula 22 hasta la segunda
célula 24, el enlace 28 hacia la estación 18 base fuente se
desconecta y se forma un nuevo enlace con la estación 20 base
objetivo.
Según una realización de la presente invención,
pueden tenerse en cuenta varios tipos de procedimientos de
traspaso, incluyendo los tres procedimientos de traspaso
siguientes:
Traspaso continuo, en el que la estación móvil
inicia comunicaciones con una nueva estación base sin interrumpir
las comunicaciones con la estación base antigua. Los traspasos
continuos pueden utilizarse sólo entre canales CDMA que tengan
asignaciones de frecuencia idénticas. Un traspaso continuo puede
proporcionar una diversidad de vías de canales de tráfico directos
y canales de tráfico inversos en los límites entre estaciones base.
El traspaso continuo también puede utilizarse durante el proceso de
acceso para aumentar el rendimiento del sistema mientras que la
estación móvil está en estado de acceso.
El traspaso discontinuo de CDMA a CDMA, en el
que la estación móvil transita entre conjuntos inconexos de
estaciones base, diferentes clases de banda, diferentes asignaciones
de frecuencia o diferentes desplazamientos de trama.
El traspaso de CDMA a analógico, en el que la
estación móvil se dirige desde un canal de tráfico CDMA hasta un
canal de tráfico analógico.
La figura 2 es un diagrama de bloques de un
sistema 40 para facilitar el traspaso según una realización de la
presente invención. En la presente realización específica, el
sistema 40 puede estar configurado para su uso con un sistema de
telecomunicaciones CDMA que puede incluir un BSC 14, una estación 18
base y una unidad 26 móvil. El BSC 14 puede incluir un sistema 48
de banco de selectores (SBS) en comunicación con una base 50 de
datos de posiciones y un subsistema 54 de interconexión CDMA. El BSC
14 puede incluir además un sistema de detección de posición del BSC
en comunicación con el SBS 48. La estación 18 base puede incluir un
sistema 56 de detección de posición de la estación base en
comunicación con un transceptor 58 de la estación base. La unidad
26 móvil puede incluir
un sistema 60 de detección de posición de la unidad móvil en comunicación con un transceptor 62 de la unidad móvil.
un sistema 60 de detección de posición de la unidad móvil en comunicación con un transceptor 62 de la unidad móvil.
En la presente realización específica, el
sistema 56 de detección de posición de la estación base, el sistema
60 de detección de posición de la unidad móvil y/o el sistema de
detección de posición del BSC pueden incluir un equipo de sistema
de posicionamiento global (GPS) y los módulos de programa
informático asociados y dispositivos de interfaz para determinar la
información de posición de la unidad 26 móvil.
Los expertos en la técnica apreciarán que pueden
utilizarse otros tipos de tecnología de detección de la posición
además de o en lugar de la tecnología de localización GPS para el
propósito de la presente invención sin apartarse del alcance de la
misma.
En una realización, después de determinar la
posición de la unidad 26 móvil a través del sistema 56 de detección
de posición de la estación base y/o el sistema 60 de detección de
posición de la unidad móvil, la información de posición puede
retransmitirse al BSC 14 a través de un enlace 66 de interfaz. La
información de posición puede recibirse por el subsistema 54 de
interconexión CDMA y encaminarse al SBS 48. El SBS 48 puede ejecutar
rutinas de programa para vigilar la posición de la unidad 26
móvil.
La base 50 de datos de posiciones puede
almacenar información de posición de las áreas de cobertura del
sistema de telecomunicaciones así como los parámetros óptimos de
acceso al sistema y de traspaso asociados con cada área. Cuando la
unidad 26 móvil entra en una nueva región, el SBS 48 puede enviar
los parámetros óptimos de acceso al sistema y de traspaso asociados
a la unidad 26 móvil.
Además, las rutinas de programa que se ejecutan
en el SBS 48 para comparar la información de posición actual de la
unidad 26 móvil con la información de posición previamente
almacenada en la base 50 de datos de posiciones pueden
desarrollarse y emplearse de manera sencilla por los expertos en la
técnica.
Las rutinas de programa que se ejecutan en el
SBS 48 pueden vigilar la posición de la unidad 26 móvil y pueden
determinar cuándo se requieren nuevos parámetros de traspaso y de
acceso al sistema, por ejemplo comparando la información de
posición recibida con la información de posición previamente
almacenada en la base 50 de datos de posiciones.
El BSC 14 también puede incluir un acceso 55 a
los detalles de llamada, un registro 53 de localización del abonado
y un administrador 52 de estación base, que pueden estar conectados
al subsistema 54 de interconexión CDMA. El acceso 55 a los detalles
de llamada puede facilitar la conservación de los registros de
facturación para cada usuario de unidad móvil. El registro 53 de
localización del abonado puede guardar información acerca de cada
usuario y acerca de a qué servicios está abonado. El administrador
52 de estación base puede vigilar el funcionamiento global del BSC
14. Los expertos en la técnica apreciarán que estos elementos pueden
omitirse del sistema 40 o reemplazarse por otros circuitos
equivalentes sin apartarse del alcance de la presente invención.
Una vez que el sistema 56 de detección de
posición de la estación base, el sistema 60 de detección de posición
de la unidad móvil o el sistema de detección de posición del BSC
determina la posición actual de la unidad 26 móvil, los parámetros
de traspaso y de acceso al sistema asociados se envían a la unidad
móvil como parte del procedimiento de señalización.
La figura 3 muestra un diagrama de bloques
simplificado de una realización de la estación 18 base y la unidad
26 móvil para implementar diversos aspectos de la invención. Para
una comunicación particular, pueden intercambiarse datos de voz,
datos por paquetes, y/o mensajes entre la estación 18 base y la
unidad 26 móvil a través de una interfaz 64 aérea. Pueden
transmitirse diversos tipos de mensajes, tales como mensajes para
establecer una sesión de comunicación entre una estación base y una
unidad móvil y mensajes para controlar la transmisión de datos, por
ejemplo control de potencia, información de velocidad de transmisión
de datos, y confirmación.
Para el enlace inverso, en la unidad 26 móvil,
pueden proporcionarse datos por paquetes y/o de voz, por ejemplo
desde una fuente 210 de datos, y mensajes, por ejemplo desde un
controlador 230, a un procesador 212 de datos de transmisión (TX),
que puede formatear y codificar los datos y mensajes con uno o
varios esquemas de codificación para generar datos codificados. Un
esquema de codificación puede incluir cualquier combinación de
técnicas de codificación de verificación de redundancia cíclica
(CRC), convolucionales, turbo, de bloque, y otras. Pueden
codificarse la voz, paquetes de datos y/o mensajes utilizando
diferentes esquemas y pueden codificarse diferentes tipos de
mensajes de manera diferente.
Los datos codificados se proporcionan a
continuación a un modulador 214 (MOD) y se procesan adicionalmente,
por ejemplo, se cubren, se ensanchan con secuencias PN cortas, y se
encriptan con una secuencia PN larga asignada a la unidad móvil.
Los datos modulados se proporcionan a continuación a una unidad 216
(TMTR) transmisora y se tratan, por ejemplo se convierten en una o
varias señales analógicas, se amplifican, se filtran y se modulan
en cuadratura, para generar una señal de enlace inverso. La señal de
enlace inverso puede encaminarse a través de un duplexor 218 (D) y
transmitirse a través de una antena 220 a la estación 18 base.
En la estación 18 base, la señal de enlace
inverso se recibe mediante una antena 250, se encamina a través de
un duplexor 252 (D) y se proporciona a una unidad 254 receptora
(RCVR). La unidad 254 RCVR trata, por ejemplo filtra, amplifica,
realiza una conversión descendente, y digitaliza la señal recibida
para proporcionar muestras. Un demodulador 256 (DEMOD) recibe y
procesa, por ejemplo desensancha, descubre y realiza una
demodulación piloto de las muestras para proporcionar símbolos
recuperados. El DEMOD 256 puede implementar un receptor de
rastrillo, que procesa múltiples casos de la señal recibida y genera
símbolos combinados. Un procesador 256 de datos de recepción (RX)
decodifica a continuación los símbolos para recuperar los datos y
mensajes transmitidos sobre el enlace inverso. Los datos por
paquetes y/o de voz recuperados pueden proporcionarse a un colector
260 de datos y los mensajes recuperados pueden proporcionarse a un
controlador 270. El procesamiento mediante el DEMOD 256 y el
procesador 258 de datos de RX es complementario al procesamiento
realizado en la unidad 26 móvil. El DEMOD 256 y el procesador 256
de datos de RX pueden operarse además para procesar múltiples
transmisiones recibidas a través de múltiples canales, por ejemplo
un canal fundamental inverso (R-FCH) y un canal
suplementario inverso (R-SCH). Además, las
transmisiones pueden realizarse simultáneamente desde múltiples
unidades móviles, cada una de las cuales puede transmitir sobre el
R-FCH, R-SCH o ambos.
Sobre el enlace inverso, en la estación 18 base,
los datos por paquetes y/o de voz, por ejemplo procedentes de una
fuente 262 de datos, y mensajes, por ejemplo procedentes del
controlador 270, pueden formatearse y codificarse mediante un
procesador 264 de datos de transmisión (TX), cubrirse y ensancharse
mediante un modulador 266 (MOD), y convertirse en señales
analógicas, amplificarse, filtrarse y modularse en cuadratura
mediante una unidad 268 de transmisión (TMTR) para generar una
señal de enlace directo. La señal de enlace directo se encamina a
través del duplexor 252 (D) y se transmite a través de la antena 250
a la unidad 26 móvil.
En la unidad 26 móvil, la señal de enlace
directo se recibe mediante la antena 220, se encamina a través del
duplexor 218 y se proporciona a la RCVR 222. La unidad 222 RCVR
trata, por ejemplo realiza una conversión descendente, filtra,
amplifica, modula en cuadratura y digitaliza la señal recibida para
proporcionar muestras. Las muestras se procesan, por ejemplo, se
desensanchan, descubren y se realiza una demodulación piloto
mediante un demodulador 224 para proporcionar símbolos, y los
símbolos se procesan adicionalmente, por ejemplo se decodifican y
se verifican mediante un procesador 226 de datos de recepción (RX)
para recuperar los datos y mensajes transmitidos sobre el enlace
directo. Los datos recuperados se proporcionan a un colector 228 de
datos, y los mensajes recuperados pueden proporcionarse a un
controlador 230.
Un conjunto piloto activo es el conjunto de
señales piloto que la unidad 26 móvil está demodulando actual o
potencialmente. Si el conjunto piloto activo utilizado por la unidad
26 móvil contiene desplazamientos piloto correspondientes a la
segunda célula 24 (figura 1), el SBS 48 puede comenzar a seguir la
pista de la unidad 26 móvil e iniciar un traspaso continuo cuando
la unidad 26 móvil entra en la región 36 de traspaso continuo. El
BSC 14 puede proporcionar instrucciones para completar el traspaso a
una nueva área de cobertura de MSC, que puede iniciarse mediante el
SBS 48 en respuesta al hecho de que la unidad 26 móvil está en la
región 36 de traspaso continuo.
La figura 4 muestra un esquema de procesamiento
de llamadas a modo de ejemplo para efectuar un traspaso continuo
desde un canal A piloto hasta un canal B piloto, según una
realización de la presente invención.
Una unidad móvil puede medir la intensidad de
los canales piloto en las células vecinas. La energía piloto puede
proporcionarse en unidades de decibelios. El término piloto se
refiere a un canal piloto identificado por un desplazamiento de
secuencias piloto, una función de Walsh o una función cuasiortogonal
y una asignación de frecuencia. Un piloto está asociado con los
canales de tráfico directos en el mismo canal CDMA directo. Todos
los pilotos asociados con el conjunto piloto activo tienen la misma
asignación de frecuencia CDMA. La unidad móvil puede buscar pilotos
en la asignación de frecuencia CDMA actual para detectar la
presencia de canales CDMA y para medir sus intensidades de energía.
Cuando la unidad móvil detecta un piloto de intensidad suficiente
que no está asociado con ninguno de los canales de tráficos directos
asignados al mismo, puede enviar un mensaje de medición de la
intensidad piloto (PSMM) o un mensaje de medición de la intensidad
piloto extendido (EPSMM) a la estación base. La estación base puede
asignar a continuación un canal de tráfico directo asociado con ese
piloto a la unidad móvil y dirigir la unidad móvil para realizar un
traspaso. Los parámetros para el proceso de búsqueda de pilotos y
las normas para la transmisión de PSMM o EPSMM pueden expresarse en
cuanto a los siguientes conjuntos de pilotos:
Conjunto activo, que incluye el conjunto de
pilotos que están asociados con los canales de tráfico directos
asignados a una unidad móvil.
Conjunto candidato, que incluye el conjunto de
pilotos que actualmente no están en el conjunto activo pero que se
han recibido por la unidad móvil, con intensidad suficiente para
indicar que sus canales de tráfico directos asociados pueden
demodularse con éxito.
Conjunto vecino, que incluye el conjunto de
pilotos que actualmente no están en el conjunto activo o el conjunto
candidato pero son candidatos probables para un traspaso.
Conjunto restante, que incluye el conjunto de
todos los posibles pilotos en el sistema actual en la asignación
de frecuencia CDMA actual, excluyendo los pilotos en el conjunto
vecino, el conjunto candidato y el conjunto activo.
La estación base puede proporcionar los
siguientes parámetros para buscar los conjuntos piloto
anteriores;
Tamaño de ventana de búsqueda para el conjunto
activo y el conjunto candidato "SRCH_WIN_A". La estación base
puede establecer este campo de parámetro en un parámetro de tamaño
de ventana correspondiente al número de elementos de código PN que
la estación móvil va a buscar para detectar pilotos en el conjunto
activo y conjunto candidato.
Tamaño de ventana de búsqueda para el conjunto
vecino "SRCH_WIN_N". La estación base puede establecer este
campo de parámetro en un parámetro de tamaño de ventana
correspondiente al número de elementos de código PN que la estación
móvil va a buscar para detectar pilotos en el conjunto vecino.
Tamaño de ventana de búsqueda para el conjunto
restante "SRCH_WIN_R". La estación base puede establecer este
campo de parámetro en un parámetro de tamaño de ventana
correspondiente al número de elementos de código PN que la estación
móvil va a buscar para detectar pilotos en el conjunto restante.
La unidad 26 móvil puede transmitir un PSMM o
EPSMM a las estaciones base que están en comunicación con la unidad
26 móvil. Tales mensajes pueden incluir todos los pilotos con una
energía superior a T-ADD y todos los elementos del
conjunto piloto activo actual cuyos valores de energía piloto
medidos no han disminuido por debajo de T-DROP
durante más de un periodo de tiempo predeterminado
T-TDROP.
Una estación base puede utilizar las mediciones
de intensidad piloto en un PSMM o EPSMM para determinar un nuevo
conjunto activo. La estación base también puede utilizar las
mediciones de la fase PN en el PSMM o EPSMM para estimar el retardo
de propagación a la unidad móvil. Esta estimación puede utilizarse
para reducir el tiempo de adquisición de canal de tráfico
inverso.
En una realización a modo de ejemplo, una unidad
móvil puede generar y transmitir PSMM o EPSMM tras la detección de
un cambio en la intensidad de un piloto en las tres condiciones
siguientes:
1. Se encuentra que la intensidad de un piloto
de conjunto vecino o conjunto restante es superior al umbral
T_ADD.
2. La intensidad de un piloto de conjunto
candidato supera la intensidad de un piloto de conjunto activo en
más de un umbral T_COMP.
3. La intensidad de un piloto en el conjunto
activo ha disminuido por debajo de un umbral T_DROP en más de un
periodo de tiempo predeterminado T_TDROP.
El parámetro T_ADD, el umbral de detección
piloto, puede utilizarse por la unidad móvil para activar la
transferencia de un piloto desde el conjunto vecino o el conjunto
restante al conjunto candidato y para activar el envío del PSMM o un
EPSMM para iniciar el proceso de traspaso.
El parámetro T_DROP, el umbral de desconexión
piloto, puede utilizarse por la unidad móvil para iniciar un
temporizador de desconexión de traspaso para pilotos en el conjunto
activo y el conjunto candidato.
El parámetro T_COMP, el umbral de comparación
del conjunto activo frente al conjunto candidato, puede utilizarse
por la unidad móvil para transmitir un PSMM y EPSMM cuando la
intensidad de un piloto en el conjunto candidato supera la de un
piloto en el conjunto activo por este margen.
El parámetro T_TDROP, el valor de temporizador
de desconexión, es un valor de temporizador tras el que se lleva a
cabo una acción por la unidad móvil para un piloto que es un
elemento del conjunto activo o conjunto candidato, y cuya
intensidad no se ha vuelto superior a T_DROP. Si el piloto es un
elemento del conjunto activo, se emite un PSMM o EPSMM. Si el
piloto es un elemento del conjunto candidato, puede desplazarse al
conjunto vecino.
En una realización a modo de ejemplo, las
estaciones base identificadas en el PSMM o EPSMM pueden
identificarse mediante sus desplazamientos de secuencias PN piloto,
su energía piloto medida correspondiente, y/o una indicación de si
debería conservarse un piloto.
En otra realización de la presente invención, la
estación móvil puede vigilar las señales piloto, puede recopilar
elementos de cada uno de los conjuntos anteriormente mencionados, es
decir, el conjunto activo, conjunto candidato y conjunto vecino y
puede determinar si se desea un cambio del conjunto activo actual
según las siguientes relaciones lineales:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 5 muestra una representación gráfica
de las relaciones (1) y (2). Los umbrales Y1 e Y2 dinámicos pueden
representarse como funciones de energía de pilotos combinados (es
decir, Ec/Io), que puede estar en dB. Tal como puede observarse,
tanto Y1 como Y2 son funciones lineales con una pendiente de
SOFT_SLOPE y ordenadas en el origen respectivas de ADD_INTERCEPT y
DROP_INTERCEPT.
Y1 es el umbral dinámico por encima del que una
energía medida de un piloto del conjunto candidato debe aumentar
antes de que la unidad móvil pueda solicitar su adición al conjunto
activo revisado, e Y2 es el umbral dinámico por debajo del que una
energía de un piloto del conjunto activo debe disminuir antes de que
la unidad móvil pueda solicitar su desplazamiento desde el conjunto
activo hasta el conjunto candidato.
El parámetro SOFT_SLOPE es la pendiente en el
criterio de desigualdad para añadir un piloto al conjunto activo.
Los parámetros ADD_INTERCEPT y DROP_INTERCEPT son las ordenadas en
el origen en el criterio de desigualdad para añadir o desconectar
un piloto al o del conjunto activo, respectivamente.
A partir de las relaciones (1) y (2), puede
observarse que si la energía medida de un piloto del conjunto
activo particular disminuye por debajo de Y2, el piloto puede
desplazarse al conjunto candidato. Para que el mismo piloto se
añada de vuelta al conjunto activo revisado, puede ocurrir una de
dos cosas: el valor de COMBINED_PILOT disminuye en cierta cantidad
\Delta1, o esa energía medida propia del piloto aumenta en cierta
cantidad \Delta2. Por tanto, puede observarse que \Delta1 y
\Delta2 son los valores de histéresis del COMBINED_PILOT y la
energía del piloto individual, respectivamente, y pueden requerirse
para evitar que un piloto dado se desplace repetidamente dentro y
fuera del conjunto activo.
Por tanto, los pilotos pueden añadirse al
conjunto activo revisado cuando el valor de COMBINED_PILOT es
inferior o igual a X1, y puede desconectarse del conjunto activo
cuando el valor de COMBINED_PILOT es superior a o igual a X2. A
partir de las relaciones (1) y (2), puede mostrarse que:
Una estación base puede enviar mensajes sobre
los canales de control comunes o canales de control dedicados a una
unidad móvil para dominar el proceso de acceso, la búsqueda de
pilotos, el rendimiento de la unidad móvil, y/o procedimientos de
traspaso continuo.
Las estaciones base en comunicación con la
unidad móvil pueden responder al PSMM o EPSMM que han recibido de
la unidad móvil mediante el envío de un mensaje de dirección de
traspaso extendido, un mensaje de dirección de traspaso general o
un mensaje de dirección de traspaso universal, tal como ilustra la
figura 4.
Según otra realización, la estación base puede
modificar los valores de los parámetros SRCH_WIN_A, T_ADD, T_DROP,
T_COMP y T_TDROP a través del mensaje de dirección de traspaso
extendido, el mensaje de dirección de traspaso general o el mensaje
de dirección de traspaso universal. Además, la estación base también
puede modificar los valores de los parámetros SRCH_WIN_N,
SRCH_WIN_R, SOFT_SLOPE, ADD_INTERCEPT y DROP_INTERCEPT a través del
mensaje de dirección de traspaso general o el mensaje de dirección
de traspaso universal.
Según una realización de la presente invención,
los parámetros de traspaso continuo pueden optimizarse basándose en
la información de posición acerca de la localización de la unidad 26
móvil. Cuando la unidad 26 móvil se desplaza hacia un nuevo sector
o célula, una entidad o un servidor de localización puede determinar
las características geográficas de la localización de la unidad
móvil, incluyendo su longitud y latitud, y reenviar tal información
de posición al BSC 14 (figura 2). El SBS 48 (figura 2) puede
utilizar la información de posición de la unidad 26 móvil para
hallar un conjunto de parámetros óptimos de traspaso y acceso al
sistema a partir de la base 50 de datos de posiciones (figura 2).
Según una realización de la presente invención, la base 50 de datos
de posiciones puede contener una tabla de consulta que relaciona los
parámetros de traspaso con la información de posición acerca de la
localización de la unidad 50 móvil en una célula o sector. La
estación 18 base puede reenviar el conjunto óptimo de parámetros de
traspaso a la unidad 26 móvil cuando la unidad móvil está bajo el
control del canal de tráfico, tal como se describirá a
continuación.
La figura 6 muestra un diagrama de flujo para un
procedimiento de optimización de parámetros de traspaso continuo a
modo de ejemplo, y la figura 7 muestra un diagrama de flujo de un
procedimiento de optimización de parámetros de acceso a modo de
ejemplo, según una realización de la invención.
Cuando la unidad móvil está sobre el canal de
tráfico, es decir, en conversación bidireccional, tal como se
determina en la etapa 602, la información de posición del área de
cobertura del sector actual de la unidad móvil puede determinarse
en la etapa 604. Un conjunto óptimo de parámetros de traspaso
correspondiente a la información de posición del área de cobertura
del sector actual puede obtenerse, por ejemplo, a partir de la base
50 de datos de posiciones, en la etapa 606. A continuación, los
parámetros óptimos pueden reenviarse a la unidad móvil en la etapa
608. La estación base puede revisar los parámetros de traspaso y de
acceso al sistema en la unidad móvil que está operando sobre el
canal de tráfico enviando los parámetros en el mensaje de
parámetros del sistema en tráfico. Esta técnica de optimización de
parámetros puede aplicarse a nivel de sector para actualizar los
parámetros de traspaso continuo y acceso al sistema en la unidad
móvil a micronivel, haciendo que los procedimientos de traspaso
sean más sensibles a las características geográficas de la unidad
móvil. En consecuencia, un traspaso puede facilitarse de manera más
sencilla basándose en parámetros óptimos de traspaso, que
ventajosamente evitan desconexiones de llamada y un bajo rendimiento
del servicio durante los traspasos en un área de mucho tráfico,
entornos urbanos congestionados, y/o en desplazamientos o giros
cerrados alrededor de edificios altos.
En una realización de la presente invención, la
movilidad de una unidad móvil puede estar limitada a un área de
cobertura predeterminada, que puede incluir una célula o un sector.
Cuando la información de posición de la unidad móvil indica que la
unidad móvil ha entrado en un área restringida, el controlador de
estación base puede enviar un conjunto de parámetros a la unidad
móvil que provoca que la unidad móvil pierda su acceso y no pueda
realizar o establecer un enlace de comunicación en la zona
restringida.
Los expertos en la técnica entenderían que la
información y las señales pueden representarse utilizando cualquiera
de una diversidad de tecnologías y técnicas diferentes. Por
ejemplo, los datos, instrucciones, órdenes, información, señales,
bits, símbolos y elementos de código a los que puede hacerse
referencia a lo largo de toda la descripción anterior pueden
representarse mediante tensiones, corrientes, ondas
electromagnéticas, partículas o campos magnéticos, partículas o
campos ópticos, o cualquier combinación de los mismos.
Los expertos en la técnica apreciarían además
que las diversas etapas de algoritmos, circuitos, módulos y bloques
lógicos ilustrativos descritos en conexión con las realizaciones
dadas a conocer en el presente documento pueden implementarse como
hardware electrónico, programa informático, o combinaciones de
ambos. Para ilustrar de manera clara esta posibilidad de
intercambio de hardware y programa, anteriormente se han descrito
diversos componentes, bloques, módulos, circuitos y etapas
ilustrativos generalmente en cuanto a su funcionalidad. Si tal
funcionalidad se implementa como hardware o programa depende de los
límites de diseño y la aplicación particular impuestos sobre todo
el sistema. Los expertos en la técnica pueden implementar la
funcionalidad descrita de diversas maneras para cada aplicación
particular, pero tales decisiones de implementación no deben
interpretarse como causantes de que se aparte del alcance de la
presente invención.
Los diversos bloques, módulos y circuitos
lógicos ilustrativos descritos en conexión con las realizaciones
dadas a conocer en el presente documento pueden implementarse o
realizarse con un procesador de uso general, un procesador de
señales digital (DSP), un circuito integrado para aplicaciones
específicas (ASIC), una matriz de puertas de campo programable
(FPGA) u otro dispositivo lógico programable, lógica de transistor o
puerta discreta, componentes de hardware discretos, o cualquier
combinación de los mismos diseñada para realizar las funciones
descritas en el presente documento. Un procesador de uso general
puede ser un microprocesador, pero de manera alternativa, el
procesador puede ser cualquier procesador, controlador,
microcontrolador o máquina de estado convencional. Un procesador
también puede implementarse como una combinación de dispositivos de
cálculo, por ejemplo una combinación de un DSP y un microprocesador,
una pluralidad de microprocesadores, uno o varios microprocesadores
en combinación con un núcleo DSP, o cualquier otra configuración de
este tipo.
Las etapas de un procedimiento o algoritmo
descrito en conexión con las realizaciones dadas a conocer en el
presente documento pueden realizarse directamente en hardware, en un
módulo de programa ejecutado por un procesador, o en una
combinación de los dos. Un módulo de programa puede residir en
memoria RAM, memoria flash, memoria ROM, memoria EPROM, memoria
EEPROM, registros, disco duro, un disco extraíble, un
CD-ROM, o cualquier otra forma de medio de
almacenamiento conocido en la técnica. Un medio de almacenamiento a
modo de ejemplo está acoplado al procesador de manera que el
procesador puede leer la información de, y escribir información en,
el medio de almacenamiento. Como alternativa, el medio de
almacenamiento puede estar integrado en el procesador. El
procesador y el medio de almacenamiento pueden residir en un ASIC.
El ASIC puede residir en un terminal de usuario. Como alternativa,
el procesador y el medio de almacenamiento pueden residir como
componentes discretos en un terminal de usuario.
La descripción anterior de las realizaciones
dadas a conocer se proporciona para permitir a cualquier experto en
la técnica realizar o utilizar la presente invención. Diversas
modificaciones de estas realizaciones resultarán rápidamente
evidentes para los expertos en la técnica, y los principios
genéricos definidos en el presente documento pueden aplicarse a
otras realizaciones sin apartarse del alcance de la invención. Por
tanto, no se pretende que la presente invención esté limitada a las
realizaciones mostradas en el presente documento sino que debe
concedérsele el alcance más amplio tal como define mediante las
reivindicaciones.
Claims (26)
1. Una unidad (26, 62) móvil
caracterizada por:
una unidad (222 a 226) receptora para recibir un
conjunto de parámetros óptimos, incluyendo parámetros de traspaso
continuo óptimos determinados basándose en una posición actual de
la unidad (26, 62) móvil; y
un controlador (230) para controlar la unidad
(26, 62) móvil basándose en el conjunto recibido de parámetros
óptimos, estando adaptado dicho controlador (230) para efectuar un
traspaso continuo desde una primera estación (18, 20) base hasta
una segunda estación (18, 20) base, basándose en el conjunto
recibido de parámetros de traspaso continuo óptimos.
2. La unidad (26, 62) móvil según la
reivindicación 1, en la que el conjunto de parámetros óptimos se
almacena en una base (50) de datos de posiciones que contiene una
tabla de consulta que relaciona los parámetros con la posición
actual de la unidad (26, 62) móvil.
3. La unidad (26, 62) móvil según la
reivindicación 1 ó 2, en la que dichos parámetros óptimos incluyen
parámetros óptimos de acceso al sistema.
4. La unidad (26, 62) móvil según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en la que el controlador (230)
está adaptado para determinar la posición actual de la unidad (26,
62) móvil.
5. La unidad (26, 62) móvil según la
reivindicación 4, en la que la posición actual incluye una posición
de un área de cobertura celular.
6. La unidad (26, 62) móvil según la
reivindicación 4, en la que la posición actual incluye una posición
de un sector dentro de un área de cobertura celular.
7. La unidad (26, 62) móvil según la
reivindicación 1, en la que la unidad (222 a 226) receptora está
adaptada para recibir un conjunto de parámetros óptimos de acceso
al sistema determinados basándose en la posición actual de la
unidad (26, 62) móvil.
8. La unidad (26, 62) móvil según la
reivindicación 7, que comprende además medios para controlar la
unidad (26, 62) móvil basándose en el conjunto recibido de
parámetros óptimos de acceso al sistema.
9. Una estación (18, 20) base
caracterizada por:
una unidad (58, 262 a 268) transmisora para
transmitir un conjunto de parámetros óptimos incluyendo parámetros
óptimos de traspaso continuo determinados basándose en una posición
actual de una unidad (26, 62) móvil en una primera área de
cobertura; y
un controlador (270) para controlar la unidad
(26, 62) móvil basándose en el conjunto de parámetros óptimos,
estando adaptado dicho controlador (270) para efectuar un traspaso
continuo desde la primera área de cobertura hasta una segunda área
de cobertura basándose en el conjunto de parámetros óptimos de
traspaso continuo.
10. La estación (18, 20) base según la
reivindicación 9, en la que el conjunto de parámetros óptimos se
almacena en una base (50) de datos de posiciones que contiene una
tabla de consulta que relaciona los parámetros con la posición
actual de la unidad (26, 62) móvil.
11. La estación (18, 20) base según la
reivindicación 9 ó 10, en la que los parámetros óptimos incluyen
parámetros óptimos de acceso al sistema.
12. La estación (18, 20) base según cualquiera
de las reivindicaciones 9 a 11, en la que el controlador (270) está
adaptado para determinar la posición actual de la unidad (26, 62)
móvil en la primera área de cobertura.
13. La estación (18, 20) base según cualquiera
de las reivindicaciones 9 a 12, en la que la primera área de
cobertura incluye un área de cobertura celular.
14. La estación (18, 20) base según cualquiera
de las reivindicaciones 9 a 12, en la que la primera área de
cobertura incluye un sector dentro de un área de cobertura
celular.
15. La estación (18, 20) base según cualquiera
de las reivindicaciones 9 a 14, en la que el controlador (270) está
adaptado para determinar el conjunto de parámetros de traspaso
continuo.
16. La estación (18, 20) base según la
reivindicación 9, en la que la unidad (58, 262 a 268) transmisora
está adaptada para transmitir un conjunto de parámetros óptimos de
acceso al sistema determinados basándose en la posición actual de
la unidad (26, 62) móvil en una primera área de cobertura.
17. La estación (18, 20) base según la
reivindicación 16, en la que el controlador (270) está adaptado para
controlar la unidad (26, 62) móvil basándose en el conjunto de
parámetros óptimos de acceso al sistema.
18. La estación (18, 20) base según la
reivindicación 17, en la que el controlador (270) está adaptado para
determinar el conjunto de parámetros óptimos de traspaso continuo y
el conjunto de parámetros óptimos de acceso al sistema.
19. Un sistema (10) de comunicación inalámbrica,
caracterizado por:
una o varias estaciones (18, 20) base según una
cualquiera de las reivindicaciones 9 a 18; y
una unidad (26, 62) móvil según una cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 8.
20. El sistema según la reivindicación 19, que
comprende:
medios para evitar que la unidad (26, 62) móvil
acceda al sistema basándose en el conjunto de parámetros si la
posición actual de la unidad (26, 62) móvil está en una zona
restringida.
21. Un procedimiento que comprende:
determinar una posición actual de una unidad
(26, 62) móvil en una primera área de cobertura;
caracterizado por
determinar un conjunto de parámetros óptimos
basándose en la posición actual de la unidad (26, 62) móvil;
actualizar un conjunto actual de parámetros en
la unidad (26, 62) móvil con el conjunto de parámetros óptimos;
y
efectuar un traspaso continuo desde la primera
área de cobertura hasta una segunda área de cobertura utilizando el
conjunto de parámetros óptimos.
22. El procedimiento según la reivindicación 21,
en el que determinar el conjunto de parámetros óptimos incluye
determinar un conjunto de parámetros óptimos de acceso al sistema y
un conjunto de parámetros óptimos de traspaso continuo.
23. El procedimiento según la reivindicación 21
ó 22, en el que la posición actual incluye un sector dentro de un
área de cobertura celular.
24. El procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 21 a 23, que comprende:
evitar que la unidad (26, 62) móvil acceda al
sistema basándose en el conjunto de parámetros si la posición
actual de la unidad (26, 62) móvil está en una zona restringida.
25. El procedimiento según la reivindicación 24,
en el que el evitarlo incluye evitar que la unidad (26, 62) móvil
efectúe un traspaso.
26. Un medio que puede leerse por ordenador que
incorpora instrucciones y datos que, cuando se cargan y ejecutan
mediante un ordenador, provocan que el ordenador realice el
procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 25.
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