ES2295958T3 - Procedimiento de sincronizacion en el canal ascendente de una red de radiodifusion simultanea. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de sincronización en el canal del enlace ascendente de una red Simulcast que comprende una pluralidad de receptores fijos (BS1 a BS4) y una unidad de selección (20), comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes: a) todos los receptores pasan a una modalidad de búsqueda de sincronización (702), en la que éstos buscan una secuencia de sincronización en una señal de radio (S) enviada por un terminal móvil (MS) en el canal del enlace ascendente, explorando un canal de radio asociado al canal del enlace ascendente; b) cuando uno o más receptores (BS2, BS3) reciben (703) la señal de radio y detectan dicha secuencia de sincronización, éstos generan un respectivo valor de contexto de sincronización inicial (SC2(0), SC3(0)), que indica el retardo entre una referencia de tiempo de la señal de radio recibida y una referencia de tiempo de la red (To), y transmiten (705) de dicho valor de contexto de sincronización inicial a la unidad de selección; c) la unidad de selección (707) transmite los valores de contexto de sincronización inicial recibidos en la etapa b) o un valor predeterminado de éstos, respectivamente, a todos los receptores; d) cada receptor que ha detectado la secuencia de sincronización en la etapa b), inicia el procesamiento (704) de la señal de radio basándose en el valor de contexto de sincronización inicial que ha generado y/o basándose en el valor de contexto de sincronización inicial que ha recibido desde la unidad de selección, mientras que los demás receptores inician el procesamiento (704) de la señal de radio basándose en el valor de contexto de sincronización inicial que han recibido desde la unidad de selección; e) después de la etapa d).
Description
Procedimiento de sincronización en el canal
ascendente de una red de radiodifusión simultánea.
La presente invención se refiere en general a
las redes de radiodifusión simultánea, o Simulcast, y más
particularmente a un procedimiento de sincronización en el canal
ascendente de dicha red.
En particular, la presente invención deberá
tener aplicación en los sistemas de radio móvil profesional (PMR),
que actualmente vienen provistos de las funciones de una red
Simulcast.
Generalmente, el término "red" se utiliza
para expresar la infraestructura fija del sistema. Los elementos de
la infraestructura fija están conectados por medio de una red
troncal. Estos elementos son, por un lado, los elementos de red
(denominados en lo sucesivo "subsistema de red") que gestionan
las funciones del sistema y, por el otro, los equipos de
radiotransmisión o radiorrecepción (denominados en lo sucesivo
"subsistema de radio") que se ocupan de la interfaz aérea con
los terminales móviles y que se distribuyen de tal forma que
abarcan áreas geográficas individuales denominadas "células".
Cuando los medios de radiotransmisión y los medios de
radiorrecepción se hallan situados en un mismo y único elemento,
este elemento forma lo que se denomina una "estación base".
El término "red Simulcast" se utiliza para
hacer referencia a todos los elementos del subsistema de radio
asociados a una configuración Simulcast, bajo control del subsistema
de red. Por lo general, la red Simulcast comprende todo el
subsistema de radio, aunque esto no tiene por qué ser así.
Entre los recursos del subsistema de red que
participan en la gestión de la red Simulcast, se incluye lo que se
denomina "unidad o función de selección", cuya finalidad es
elegir una o más estaciones base de acuerdo con un criterio
asociado a la calidad del radioenlace en cada enlace ascendente (el
enlace que se origina en el terminal móvil y termina en la estación
base). En la práctica, la señal de radio transmitida por el
terminal móvil puede ser recibida por diversas estaciones base, en
unas condiciones que permiten a las estaciones base procesar la
señal y extraer la información útil que contiene, con unas
cantidades de errores variables. Cuando la señal de radio se
organiza en tramas, las estaciones base proveen redundantemente de
tramas de información útil al subsistema de red. Por consiguiente,
es deseable elegir o seleccionar (dependiendo de la información de
calidad asociada a cada trama) sólo una cadena de tramas originada
en una base de datos predefinida y no tener en cuenta las otras
cadenas de tramas o, como una variante, combinar varias o todas las
cadenas de tramas recibidas (utilizando de forma parecida la
información asociada a cada trama). La entidad que realiza esta
operación es la función de selección mencionada anteriormente, que
puede ser centralizada, es decir, ejecutada dentro de un elemento
predefinido, o distribuida a través de un grupo
de elementos.
de elementos.
Como se ilustra en el diagrama de la Figura 1,
la configuración Simulcast permite ampliar la cobertura de radio
creando por lo menos una macrocélula MC que se compone de varias
células de radio individuales C1 a C6, la totalidad de las cuales
utiliza el mismo canal de frecuencia. Por lo tanto, un terminal
móvil MS situado en cualquiera de las células C1 a C6 es capaz de
recibir señales de radio desde la red o enviar señales de radio a
la red. Dicho de otro modo, el terminal móvil MS puede procesar la
llamada actual en la red Simulcast, sin necesidad de recurrir a un
tipo de gestión de recursos que tiene en cuenta su posición.
Las células C1 a C6 que forman la macrocélula MC
normalmente son adyacentes y, por consiguiente, se producen
solapamientos entre éstas. Esto permite al terminal móvil itinerar
de una célula a otra sin que se interrumpa la llamada y de forma
transparente. Para el terminal móvil, la macrocélula es percibida,
por tanto, como una única célula.
La presente invención no trata acerca de las
políticas de gestión de llamadas de las redes Simulcast. Por
consiguiente, para simplificar, en la presente memoria se
considerará el caso de un único terminal móvil que participa en una
llamada en un momento determinado. Los temas de interés particulares
son las técnicas de sincronización, tanto en el canal del enlace
descendente (es decir, de la red al terminal móvil) como en el
canal ascendente (es decir, del terminal móvil a la red) de una red
Simulcast.
La presente invención se refiere, en la
práctica, a la resolución del problema de la sincronización en el
canal del enlace ascendente de una red Simulcast.
En cada estación base, la sincronización en el
canal del enlace ascendente puede lograrse de acuerdo con diversos
principios conocidos.
Convencionalmente, el terminal móvil envía una
secuencia de sincronización, conocida por las estaciones base, que
presenta unas propiedades que permiten dicha sincronización. Por
ejemplo, la secuencia de sincronización puede ser una secuencia
pseudoaleatoria con una propiedad de autocorrelación. Normalmente,
la secuencia de sincronización es enviada por el terminal móvil al
principio de la llamada, en el caso de una llamada en modalidad
dúplex, o al principio de cada turno alternativo, en el caso de una
llamada en modalidad semidúplex.
Por lo tanto, al principio de cada llamada (o al
principio de cada turno alternativo), por lo menos una estación
base puede detectar esta secuencia de sincronización y sincronizarse
en el canal del enlace ascendente, siempre que la señal se reciba
con un nivel de potencia suficientemente fuerte y con una relación
señal-ruido adecuada. En este caso, se observará
que, si la llamada (o el turno alternativo) se prolonga mucho tiempo
y el terminal móvil está en itinerancia, las condiciones de
propagación de las radiofrecuencias pueden alterarse durante la
llamada (o turno alternativo) y, entonces, puede suceder que otra
estación base reciba la señal originada en el terminal móvil con un
nivel de potencia suficientemente elevado como para permitir a ésta
la correcta demodulación de dicha señal.
Similarmente, la estación base que está
sincronizada al principio de la llamada (o turno alternativo) puede
recibir la señal con un nivel de potencia reducido, siendo entonces
incapaz de demodular correctamente dicha señal. El problema es
particularmente molesto en las llamadas de modalidad dúplex que
pueden prolongarse varios minutos y para las cuales no existe
ningún turno alternativo.
Una solución convencional a este problema es
disponer que el terminal móvil transmita una secuencia de
sincronización a intervalos regulares y tiempos conocidos, en
principio, por las estaciones base. Aunque este procedimiento es
efectivo y simple, reduce el ancho de banda disponible en el canal
del enlace ascendente y, por consiguiente, también reduce
potencialmente la calidad del audio de la información de voz que se
va a transmitir.
Como variante, también se utiliza
convencionalmente una secuencia fija que suele hallarse al principio
de cada ráfaga de radio, como secuencia de sincronización en el
canal del enlace ascendente. Dicha secuencia se proporciona a
menudo en los sistemas de comunicación de radio móviles y
normalmente se denomina "secuencia de entrenamiento", porque
también puede ser utilizada para calcular el canal de radio o para
inicializar su cálculo. Frecuentemente, esta secuencia es más corta
que la secuencia de sincronización descrita en el párrafo
precedente y, además, las propiedades de autocorrelación que ofrece
no siempre son muy buenas. Por consiguiente, muchas veces es
difícil utilizar dicha secuencia para sincronizar las estaciones
base en una red Simulcast, ya que puede resultar demasiado corta
para permitir la sincronización con una probabilidad de éxito
adecuada.
Además, en el primer nivel de sincronización
descrito hasta aquí, a menudo es necesario asociar un procedimiento
de sincronización fina, es decir, con una precisión superior a la
duración del tiempo de un símbolo. Dicho procedimiento puede, en
ciertos casos, utilizar las características específicas de la señal
(denominadas firma de modulación). Deberá tenerse en cuenta, por
tanto, que este procedimiento no se basa en información de
señalización insertada con este propósito en la señal de radio
(esto puede realizarse, por ejemplo, con la modulación GMSK). Lo
que pretende la presente invención es resolver, en una red
Simulcast, el problema de sincronización en el canal del enlace
ascendente, sin incrementar la complejidad del terminal móvil o de
las estaciones base (o, por lo menos, de los receptores de la red)
ni reducir el ancho de banda de la señal de radio, permitiendo que
las estaciones base (o receptores de red) conmuten a la modalidad de
procesamiento de recepción tan pronto como sea posible tras recibir
una señal de radio originada en el terminal móvil con un nivel de
potencia suficientemente alto, y ofreciendo un rendimiento tan
bueno como el de la solución convencional mediante el envío de
secuencias de sincronización al principio de la llamada (o al
principio del turno alternativo) y, a continuación, el envío de
secuencias de sincronización a intervalos regulares.
En el documento WO 03/073668A, publicado el 4 de
septiembre de 2003, se da a conocer cómo se realiza la
sincronización en el canal del enlace ascendente de una red
Simulcast entre un terminal y un receptor. La ventana de detección
para la ventana de sincronización se determina de forma
independiente para cada receptor. La diferencia con la
reivindicación 1 es que, en la reivindicación 1, la información de
sincronización del canal del enlace ascendente no se genera en
ninguna entidad de la red.
En un primer aspecto, la presente invención
propone un procedimiento de sincronización en el canal del enlace
ascendente de una red Simulcast que comprende una pluralidad de
receptores fijos y una unidad de selección, comprendiendo el
procedimiento las etapas siguientes:
- a)
- todos los receptores pasan a la modalidad de búsqueda de sincronización, en la que éstos buscan una secuencia de sincronización en la señal de radio enviada por un terminal móvil en el canal del enlace ascendente, explorando el canal de radio asociado al canal del enlace ascendente;
- b)
- cuando uno o más receptores reciben la señal de radio y detectan dicha secuencia de sincronización, éstos generan un respectivo valor de contexto de sincronización inicial que indica el retardo entre la referencia de tiempo de la señal de radio recibida (por ejemplo, la cabecera de la primera trama) y la referencia de tiempo de la red (conocido por todos los receptores), y transmiten dicho valor de contexto de sincronización inicial a la unidad de selección;
- c)
- la unidad de selección transmite, respectivamente, los valores de contexto de sincronización inicial recibidos en la etapa b) o un valor predefinido de éstos a todos los receptores;
- d)
- cada receptor que ha detectado el patrón de sincronización en la etapa b) inicia el procesamiento de la señal de radio basándose en el valor de contexto de sincronización inicial que ha generado o basándose en el valor de contexto de sincronización inicial que ha recibido desde la unidad de selección, mientras que los demás receptores inician el procesamiento de la señal de radio basándose en el valor de contexto de sincronización inicial que han recibido desde la unidad de selección;
- e)
- después de la etapa d), cada receptor:
- -
- transmite, a la unidad de selección, tramas de información útil (voz o señalización) obtenidas procesando la señal de radio, así como información de calidad o información de similitud asociada a cada elemento de información útil de dichas tramas;
- -
- mantiene su contexto de sincronización utilizando un algoritmo de seguimiento de sincronización basado en la información útil contenida en la señal de radio, y procesa la señal de radio basándose en su contexto de sincronización mantenido;
- -
- transmite el valor actual de su contexto de sincronización debidamente mantenido a la unidad de selección, con por lo menos algunas de las tramas de información útil;
- f)
- a intervalos regulares, la unidad de selección elige un valor de contexto de sincronización actual determinado a partir de los valores de contexto de sincronización actuales transmitidos respectivamente por los receptores, de acuerdo con un criterio basado en la información de calidad o las similitudes respectivamente asociadas a la información útil de la correspondiente trama, y transmite el valor de contexto de sincronización actual debidamente seleccionado a todos los receptores.
Por lo tanto, cuando el terminal móvil está
itinerando, o cuando las condiciones de propagación de las
radiofrecuencias varían, la llamada establecida en el canal del
enlace ascendente puede pasar de un receptor a otro (en el caso de
una función de votación) o de un grupo de receptores a otro grupo de
receptores (en el caso de una función de combinación), sin que sea
necesario que el receptor que empieza a recibir la señal de radio
durante una llamada o un turno alternativo se sincronice en ese
momento utilizando una secuencia de sincronización (o una secuencia
de entrenamiento) proporcionada con este propósito. Dicho de otro
modo, la sincronización de los receptores en el canal del enlace
ascendente se mantiene a partir de la sincronización inicial del
receptor (o de uno de los receptores) que detecta ini-
cialmente la secuencia de sincronización enviada por el terminal móvil al principio de la llamada o el turno alternativo.
cialmente la secuencia de sincronización enviada por el terminal móvil al principio de la llamada o el turno alternativo.
Un segundo aspecto de la presente invención se
refiere a una red Simulcast, en la cual los receptores y la unidad
de selección están diseñados para poner en práctica un procedimiento
según el primer aspecto.
La presente invención puede utilizarse para
poner en práctica las funciones de la red Simulcast de una manera
óptima, sin cambiar radicalmente las especificaciones de un sistema
que no ha sido diseñado con dichas funciones ni realizar cambios
importantes al equipo (terminales móviles y estaciones base).
En la práctica, en la forma de realización de la
presente invención descrita anteriormente, los terminales móviles
no se modifican y las estaciones base (o por lo menos los receptores
de la red) y la unidad de selección se modifican en una medida muy
reducida (comportamiento en la recepción de un contexto de
sincronización). Es decir, sólo se modifica el subsistema de red.
Además, la presente invención se basa ventajosamente en la unidad
de selección con la que viene equipada la red Simulcast, para elegir
entre los contextos de sincronización presentados por las
estaciones base y transmitirlos a todas las estaciones base.
La presente invención es aplicable a todos los
tipos de redes Simulcast.
La siguiente descripción pondrá de manifiesto
otras características y ventajas de la presente invención. La
descripción es meramente ilustrativa y debe ser tomada en
consideración conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los
cuales:
- la Figura 1 es un diagrama que ilustra el
principio de una red Simulcast;
- la Figura 2 es un diagrama que ilustra el
principio de funcionamiento del canal del enlace descendente de una
red Simulcast;
- la Figura 3 es un diagrama que ilustra el
fenómeno de la interferencia entre símbolos;
- la Figura 4 es un gráfico que representa el
retardo relativo máximo aceptable entre las señales recibidas por
dos estaciones base (o receptores de la red) según la relación de
potencias entre estas dos señales;
- la Figura 5 es un diagrama que ilustra el
principio de funcionamiento del canal del enlace ascendente en una
red Simulcast;
- la Figura 6 es un diagrama que ilustra el
retardo máximo entre la referencia de tiempo de la señal de radio
recibida por una estación base (o un receptor de la red) y la
referencia de tiempo de la red, comparado con el retardo relativo
máximo aceptable entre las señales recibidas por dos estaciones base
(o receptores de la red) con suficiente potencia para permitir un
procesamiento de calidad aceptable para el servicio ofrecido
(transmisión de voz, datos, etc.);
- la Figura 7 es un diagrama de etapas que
ilustra el procedimiento según la presente invención y
- la Figura 8 es un diagrama que ilustra un
ejemplo de contexto de sincronización según la presente
invención.
En la siguiente descripción de la presente
invención, el canal de transmisión de radio es considerado como un
filtro transversal que se modeliza mediante su respuesta
impulsiva.
En la Figura 2, se ilustra el canal del enlace
descendente (es decir, de la red a los terminales móviles) de un
ejemplo de red Simulcast. La red representada comprende un
subsistema de red 10 y un subsistema de radio con dos estaciones
base, respectivamente BS1 y BS2. Las señales de radio que contienen
la misma información son transmitidas simultáneamente a través de
un canal de la misma frecuencia por cada una de las estaciones base
BS1 y BS2. Las señales transmitidas de esta manera normalmente
contienen información que se va a transmitir originada en el
subsistema de red 10.
La señal resultante recibida por el terminal
móvil es, por consiguiente, una combinación (una suma) de las
señales recibidas desde cada estación base. En el ejemplo
representado, las referencias S1 y S2 denotan las señales recibidas
por el terminal móvil desde las respectivas estaciones base BS1 y
BS2. Estas señales contienen la misma información.
Debido a la propagación de las radiofrecuencias,
las señales S1 y S2 pueden presentar niveles de potencia diferentes
(por ejemplo, debido a las distancias recorridas, las pérdidas y
otros efectos de enmascaramiento de cada una). De modo parecido,
las señales S1 y S2 pueden verse afectadas por diferentes retardos,
provocados por las diferentes distancias recorridas (por ejemplo,
debido a las diferentes distancias entre el terminal y cada una de
las estaciones base), o por las reflexiones en los obstáculos.
La señal S resultante recibida por el terminal
móvil es, en consecuencia, una señal del tipo representado en la
Figura 3. En las señales de información transmitidas representadas
en esta figura, se representa una parte de las señales S1 y S2
correspondientes a unos cuantos símbolos y la correspondiente parte
de la señal S resultante recibida por el terminal móvil. Las áreas
sombreadas representan las partes de la señal S resultante en las
que se combina la información relativa a los símbolos diferentes.
Estas áreas representan la interferencia entre símbolos (ISI).
Si la ISI es relativamente limitada, por
ejemplo, si el solapamiento entre símbolos es inferior a una tercera
parte de la duración del símbolo Ts, es posible demodular
correctamente los símbolos recibidos sin sufrir una degradación
significativa del rendimiento. Por el contrario, una simple
demodulación provoca una degradación del rendimiento y, entonces,
es necesario utilizar la ecualización u otra técnica equivalente en
el terminal móvil.
Por lo tanto, si el terminal está provisto sólo
de una simple técnica de demodulación (es decir, no dispone de
ecualización ni de una técnica equivalente), no puede demodular las
señales recibidas sin experimentar una degradación significativa
del rendimiento, a menos que las señales se reciban desde las
diferentes estaciones base con un retardo relativo inferior a un
límite predeterminado \deltaTmax. Este límite, o retardo relativo
máximo, depende de las características del sistema utilizado y las
características y el rendimiento del demodulador utilizado en el
terminal móvil. Además, este límite depende del nivel relativo de
las señales recibidas S1 y S2.
La curva representada en la Figura 4
proporciona, en un ejemplo común, el límite del retardo relativo
\deltaTmax (como un porcentaje de la duración del símbolo Ts) en
función de la diferencia de potencia (en dB) entre las señales S1 y
S2. Debe observarse que, para calcular el retardo de la señal de
radio recibida, en la práctica se toma en consideración una
referencia de tiempo reconocible de la señal, por ejemplo, la
cabecera de las tramas que transmite. Cuanto mayor sea el límite de
\deltaTmax, mayor será la diferencia entre los niveles de
potencia de la señal recibida con el nivel de potencia más alto y
las otras señales. En el ejemplo representado en la Figura 4,
\deltaTmax es igual al 25% de la duración Ts para dos señales S1 y
S2 recibidas con el mismo nivel de potencia, el 33% de la duración
Ts para dos señales S1 y S2 recibidas con una diferencia de nivel
de potencia de 6 dB y el 40% de la duración Ts para dos señales S1 y
S2 recibidas con una diferencia de nivel de potencia de 9 dB. Debe
tenerse en cuenta que no existe ningún límite para una diferencia de
nivel de potencia superior a 16 dB, por ejemplo, entre las señales
S1 y S2, debido a que la interferencia producida en la señal
recibida con el nivel de potencia más alto por la señal recibida con
el nivel de potencia más bajo entonces es insignificante.
Las consideraciones anteriores exigen, por
tanto, que la ingeniería radio en la red Simulcast sea de un tipo
que asegure que nunca se sobrepase la curva representada en la
Figura 4 (es decir, la curva comprendida dentro del área
sombreada). Entonces, para un sistema cuyos terminales utilizan una
técnica de demodulación simple (es decir, sin ecualización ni
ninguna técnica equivalente), la puesta en práctica de la red
Simulcast debe satisfacer unos requisitos estrictos en cuanto a los
retardos admisibles entre las diferentes señales recibidas por un
terminal móvil desde las diversas estaciones base, para permitir las
comunicaciones en el canal del enlace descendente.
En un sistema donde los terminales están
provistos de una función de demodulación que utiliza una técnica de
ecualización u otra equivalente, para una relación de niveles de
potencia determinada entre las señales S1 y S2, el demodulador de
un terminal móvil es capaz de demodular las señales S incluso cuando
los valores del retardo relativo \deltaT entre éstas son más
altos. No obstante, los algoritmos de ecualización o técnicas
equivalentes también presentan un límite máximo del retardo
admisible entre las señales S1 y S2. Este límite es asimismo una
restricción que debe tenerse en cuenta en la puesta en práctica de
una red Simulcast en dichos sistemas.
La presente invención tiene su origen en la
observación de que, en todos los casos, la dispersión de los
respectivos retardos en cada trayectoria del canal del enlace
descendente, es decir, de cada enlace de radio entre una estación
base predeterminada y el terminal, correspondiente a un nivel de
potencia significativo recibido en la estación base, es inferior al
retardo relativo máximo \deltaTmax, de tal forma que:
(1)\deltaTmax
< \frac{1}{2} x
Ts
Para el canal del enlace ascendente (es decir,
de los terminales móviles a la red), las señales enviadas por
cualquier terminal móvil son recibidas por las estaciones base,
aunque, como es natural, éstas presentan niveles de potencia
diferentes. Estos niveles de potencia dependen de la distancia, la
atenuación y los efectos de enmascaramiento entre el terminal móvil
y cada una de las estaciones base, respectivamente. Sin embargo, es
probable que un grupo de estaciones base reciban las señales
enviadas por el terminal móvil con un nivel de potencia suficiente
como para permitir la demodulación de la información transmitida.
Además, debido a la itinerancia del terminal móvil, algunas de las
estaciones base pueden empezar a recibir una señal útil desde el
terminal móvil durante la llamada (o turno alternativo)
solamente.
Esta es la razón por la cual las diversas
estaciones base se conectan a una entidad de la red, cuya función
es elegir entre la información presentada por las diferentes
estaciones base, originada en su totalidad en el mismo terminal
móvil. Esta función se denomina "función de selección".
Cuando la función de selección es una función de
votación, el objetivo es escoger (o elegir) la información de una
señal entre las señales recibidas, basándose en la información de
calidad de la transmisión de radio. Las señales enviadas por cada
una de las estaciones base normalmente se organizan en bloques de
datos, que suelen denominarse "tramas". Normalmente se asocia
información de calidad de la transmisión de radio a cada trama.
Esta información de calidad puede ser generada por la estación base
y transmitida con la trama a la que está asociada. Entonces, la
función de votación elige, de entre las tramas que transmiten
originalmente la misma información desde el terminal y que son
presentadas por las diferentes estaciones base, la trama que ofrece
la mejor calidad. La información de calidad de la transmisión de
radio se deduce a partir de los procedimientos realizados en el
receptor de la estación base, y normalmente se basa en los
resultados de la demodulación o la decodificación del canal de la
señal recibida por la estación base. Por ejemplo, la información de
calidad se deduce a partir de la diferencia entre la señal recibida
y demodulada, por un lado, y la señal recibida, demodulada,
decodificada y recodificada, por el otro.
Como alternativa, la función de selección puede
ser una función de combinación. Dicha función combina la información
recibida respectivamente de las diferentes estaciones base para
mejorar la calidad de esta información, basándose, por ejemplo, en
la similitud asociada a cada elemento de información transmitido
respectivamente por las estaciones base. Dicha similitud es, por
ejemplo, un valor codificado en uno o dos bytes, utilizado para
ponderar la similitud de cada bit de información transmitido.
En la Figura 5, donde los elementos que son
iguales a los elementos de la Figura 2 se identifican mediante los
mismos números de referencia, se ilustra un diagrama teórico del
canal del enlace ascendente de un ejemplo de red Simulcast que
presenta cuatro estaciones base, respectivamente BS1 a BS4. La
función de selección presenta el número de referencia 20.
Las estaciones base se sincronizan entre sí.
Además, el terminal móvil MS se sincroniza con las señales de radio
recibidas desde la red Simulcast por el canal del enlace
descendente. El terminal móvil provoca la transmisión de una señal
de radio en un momento predeterminado, relativo al tiempo de
sincronización del terminal móvil en el canal del enlace
descendente. Como consecuencia de lo anterior, las estaciones base
BS1 a BS4 conocen el momento teórico en que deberán recibir una
señal, respectivamente S1' a S4', desde el terminal móvil MS.
Sin embargo, esta información es imperfecta,
debido a las diferentes distancias entre el terminal y cada una de
las estaciones base que determinan un retardo de propagación en el
canal de radio. Además, si la trayectoria directa con una estación
base está enmascarada, la señal del terminal móvil recibida por la
estación base puede haberse reflejado en diversos obstáculos.
Normalmente, las dimensiones del sistema
permiten el establecimiento de llamadas hasta una distancia máxima
Dmax dentro de una célula individual que corresponde a la cobertura
de una estación base individual. Por lo tanto, dependiendo de la
posición del terminal móvil en la red, cada estación base puede
recibir la señal del terminal móvil con un retardo predeterminado
respecto de la referencia de tiempo To de la red, que corresponde
al momento más temprano de recepción por la estación base de la
señal enviada por el terminal móvil (caso de un terminal móvil
situado al pie de la estación base), siendo dicho retardo
predeterminado una distancia comprendida entre 0 y
2 x Dmax. Este retardo, \Deltatmax, es un retardo absoluto en el
sentido en que se expresa en relación con una referencia de tiempo
(fija) de la red. Debe observarse que, en realidad, este retardo
corresponde a la trayectoria de ida y vuelta, es decir, la
trayectoria en la dirección del enlace descendente, seguida de la
trayectoria en la dirección del enlace ascendente, de ahí que se
introduzca el factor 2. Es posible que se generen además otros
retardos, debido a las dispersiones características de los
componentes de los subsistemas de transmisión y recepción de radio.
Convenientemente, el retardo máximo \Deltatmax puede expresarse
entonces como un número entero p de tiempos de símbolos. Dicho de
otro modo, el retardo máximo \Deltatmax viene proporcionado por
la siguiente relación:
(2)\DeltaTmax
= p x
Ts
en la que p es un número
estrictamente positivo (normalmente, p es un número entero), y Ts
denota la duración de un símbolo (tiempo de
símbolo).
A continuación, se considerará un ejemplo de un
sistema que permite realizar llamadas a una distancia Dmax de hasta
75 km por célula y que funciona a una velocidad de símbolos de 8
kbaudios (u 8.000 símbolos por segundo). La duración del símbolo Ts
es, por tanto, igual a 125 \mus. El retardo máximo corresponde a
un viaje de ida y vuelta de 150 km, o 500 \mus, es
decir, a 4 tiempos de símbolo Ts. En la práctica, se supone que un
retardo máximo \Deltatmax de 5 tiempos de símbolo tendrá en cuenta
los retardos generados por las dispersiones de los componentes de
los subsistemas de transmisión y recepción de radio. Dicho de otro
modo, en este ejemplo, p es igual a 5.
Por lo tanto, cada estación base debe obtener al
principio la sincronización en la banda temporal [0, \Deltatmax]
descrita anteriormente. Dependiendo del sistema, esta banda puede
corresponder a un número de tiempos de símbolo. La estación base
sólo puede conmutar a una modalidad de funcionamiento que le permite
demodular la señal recibida y realizar las otras funciones de
procesamiento de recepción, tales como la decodificación del canal,
tras haber obtenido esta sincronización temporal. En lo sucesivo,
esta modalidad de funcionamiento se denomina "modalidad de
procesamiento de recepción". Una vez debidamente terminados los
procesamientos, la estación base puede transmitir la información
útil extraída, que comprende voz o datos, a la función de selección
20.
Como es natural, las configuraciones
representadas en las Figuras 2 y 5 pueden ampliarse a un número más
elevado de estaciones base. Dichas configuraciones también son
aplicables a configuraciones en las que los transmisores de radio y
los receptores de radio del subsistema de radio no están situados en
el mismo emplazamiento. Esta es la razón por la cual todo lo que se
expone en la presente memoria acerca de las estaciones base en
relación con el canal del enlace descendente se aplica a los
transmisores de la red de dicha configuración, mientras que,
simétricamente, todo lo que se expone acerca de las estaciones base
en relación con canal el enlace ascendente se aplica a los
receptores de la red de dicha configuración.
Como se ha descrito anteriormente, la
sincronización en el canal del enlace descendente de una red
Simulcast requiere que la puesta en práctica de la red respete los
requisitos asociados al retardo máximo \deltaTmax (retardo
relativo percibido por el terminal entre las señales recibidas desde
diferentes estaciones base o transmisores de la red).
Suponiendo que las condiciones de propagación de
las radiofrecuencias sean sustancialmente simétricas, es decir, que
sean sustancialmente iguales en el canal del enlace ascendente y el
canal del enlace descendente, la dispersión de los retardos
observada en el canal del enlace ascendente también será inferior al
retardo relativo máximo \deltaTmax. Como es natural, en realidad,
las condiciones de propagación de las radiofrecuencias no siempre
son exactamente simétricas. Esto se debe, en particular, a la
utilización, en general, de frecuencias diferentes en el canal del
enlace descendente y en el canal del enlace ascendente. No obstante,
estas condiciones permanecen prácticamente simétricas, en
particular, con respecto al retardo de propagación.
Un caso particular es el de los transmisores y
receptores de radio situados en lugares distintos, que difiere del
caso de las estaciones base. En este caso particular, se supone que,
para mantener la dispersión máxima en el canal del enlace
ascendente en el mismo valor que en el canal del enlace descendente,
la red se diseña de tal forma que se asegura que se cumplan las
mismas reglas de retardo máximo entre las diferentes trayectorias
terminal-receptor para el canal del enlace
ascendente que las que se cumplen entre las trayectorias
receptor-terminal para el canal del enlace
descendente. Debe observarse que este supuesto se confirma de manera
natural en el caso de las estaciones base.
Por consiguiente, puede suponerse que, en una
red Simulcast, las reglas de puesta en práctica imponen, tanto para
el canal del enlace ascendente como para el canal del enlace
descendente, un valor máximo de dispersión de los retardos entre
las diferentes trayectorias que cumple la relación (1) indicada
anteriormente.
En la práctica, esta dispersión normalmente es
inferior al 40% de la duración del tiempo de símbolo Ts, excepto en
las trayectorias cuyo nivel de potencia es por lo menos 9 dB
inferior a la trayectoria que proporciona el nivel de potencia más
alto, aunque puede hacerse caso omiso de esas trayectorias.
El diagrama de la Figura 6 ilustra un ejemplo de
respuesta impulsiva del canal de transmisión, tal como es percibida
por la red, a una señal enviada por el terminal móvil MS en un
instante predeterminado (no representado) con respecto a una
referencia de tiempo To de la red.
En esta figura, las referencias T1 a T4 denotan
los instantes en los que las respectivas estaciones base BS1 a BS4
reciben las respectivas señales S1' a S4'. Además, las referencias
P1 a P4 denotan los respectivos niveles de potencia de estas
señales. En el ejemplo representado, se aplican las siguientes
secuencias de relaciones:
(3)T2 < T3
< T1 <
T4
y
(4)P4 < P1
< P2 <
P3
En otros términos, la señal que se recibe
primero es la señal S2' y la señal que se recibe con el nivel de
potencia más alto es la señal S3'. En la práctica, se observará que
la señal recibida en primer lugar no es necesariamente la que
presenta el nivel de potencia más alto, debido, por ejemplo, a la
presencia de efectos de enmascaramiento de mayor alcance en la
trayectoria de la primera señal recibida.
Como puede observarse, las señales S1' a S4' se
reciben en el intervalo de tiempo [To; To+\DeltaTmax]. Además,
estas señales se reciben en un intervalo de tiempo con una anchura
temporal igual a (2 x \deltaTmax).
Por lo tanto, si una estación base
predeterminada ha logrado sincronizarse, puede tenerse casi la
seguridad absoluta de que las demás estaciones base se
sincronizarán dentro de un intervalo de tiempo comprendido entre la
mitad anterior del tiempo de símbolo y la mitad posterior del tiempo
de símbolo en relación con la sincronización obtenida por dicha
estación base.
Es por esta razón que el procedimiento facilita
la transmisión de información de sincronización desde una estación
base de la red Simulcast que está sincronizada, a las demás
estaciones base de la red Simulcast. El término "información de
sincronización" se utiliza para expresar información que indica
el retardo real de la señal del terminal móvil entre la referencia
de tiempo de la red y el tiempo de recepción por dicha estación
base que está sincronizada. Por lo tanto, las otras estaciones base
de la red Simulcast reciben información de sincronización que
corresponde a su sincronización dentro de la mitad positiva o la
mitad negativa del tiempo de un símbolo. Esto delimita una banda
temporal para realizar la búsqueda de su sincronización, limitada
por el retardo relativo máximo \deltaTmax anterior y posterior
respecto de la información de sincronización recibida. Esta banda
temporal es mucho más estrecha que la banda temporal basada en el
retardo máximo \DeltaTmax entre la referencia de tiempo To de la
red y la referencia de tiempo de la señal enviada por el terminal
móvil.
En formas de realización particulares de la
presente invención, el procedimiento permite la transmisión de
información de sincronización (o de contexto de información) por lo
menos desde la estación base de la red Simulcast que se sincroniza
primero. Por ejemplo, este contexto de sincronización puede estar
asociado a información de calidad de sincronización que puede ser
información de calidad o información de similitud asociada a una
trama de la señal recibida por la estación base. Por ejemplo, el
contexto de sincronización es transmitido, por la estación base en
cuestión, a la función de selección (función de votación o de
combinación) o a cualquier otra función o elemento del subsistema
de red. Esta función o este elemento, que recibe el contexto de
sincronización, vuelve a retransmitir dicho contexto a las otras
estaciones base por medio del eje troncal de la red. La función de
selección es una entidad particularmente ventajosa. En la práctica,
cuando diversas estaciones base están sincronizadas, la función de
selección (basada, por ejemplo, en información de calidad en el caso
de una función de votación, o en las similitudes que permiten
deducir la información de calidad en el caso de una función de
combinación) puede decidir desde qué estación base va a transmitir
el contexto de sincronización a las otras estaciones base. En otras
palabras, en el caso de una función de votación, esta selección se
realiza de la misma forma que la selección de la secuencia de
tramas realizada de forma natural por la función de selección. En
el caso de una función de combinación, la información de calidad se
deduce fácilmente a partir de las similitudes en la información de
cada trama.
De esto se desprende que la sincronización es
mucho más fácil de obtener con esta disposición. En particular, es
posible prescindir de la secuencia de sincronización enviada a
intervalos regulares, o por lo menos es posible limitar el
procedimiento a una secuencia de sincronización (secuencia de
entrenamiento) relativamente corta al principio de cada ráfaga de
radio. De esta forma, se libera ancho de banda que puede utilizarse
para transmitir información
útil.
útil.
A continuación, se describirá una forma de
realización posible de la presente invención con referencia al
diagrama de la Figura 7.
En la primera etapa 701, la función de selección
transmite en la macrocélula una señal que contiene el mandato
SYNC_SEARCH. Esta señal es recibida por cada una de las estaciones
base BS1 a BS4 y, entonces, todas las estaciones base pasan al
estado 702 que corresponde a la modalidad de búsqueda de
sincronización. En esta modalidad de funcionamiento, las estaciones
base exploran el canal de radio asociado al canal del enlace
ascendente de la red Simulcast, para detectar la secuencia de
sincronización enviada por el terminal móvil, por ejemplo, al
principio de una llamada o al principio de un turno alternativo.
\newpage
Cuando en la etapa 703 el terminal móvil empieza
a enviar a través del canal del enlace ascendente de la red
Simulcast una señal de radio S que contiene la secuencia de
sincronización, cada una des las estaciones base BS1 a BS4 recibe
una respectiva versión S1(0) a S4(0) de la señal S.
Cada una de las señales S1(0) a S4(0) se diferencia
de la señal S por respectivas atenuaciones y retardos que dependen
de las condiciones de propagación de las radiofrecuencias entre el
terminal móvil y las respectivas estaciones base BS1 a BS4.
La ingeniería radio de la red Simulcast es de
tal forma que permite que por lo menos una estación base se
sincronice en el canal del enlace ascendente, es decir, que reciba
la señal de radio con un nivel de potencia suficiente para
demodularla y decodificarla cuando el terminal está situado dentro
del área de cobertura de la macrocélula Simulcast. Por
consiguiente, la estación base detecta la secuencia de
sincronización. En el ejemplo representado en la Figura 7, las
estaciones base BS2 y BS3 se hallan en esta situación.
Las estaciones base generan entonces un valor
inicial, respectivamente SC2(0) y SC3(0), de un
contexto de sincronización que es una palabra binaria que presenta
un número q de bits predeterminado. En un ejemplo, q es igual a
ocho (q = 8); por consiguiente, el contexto de sincronización es un
byte de datos.
Además, las estaciones base BS2 y BS3 conmutan
al estado 704, en el que empiezan a procesar la señal de radio que
reciben. Este procesamiento empieza basándose en el valor inicial de
su contexto de sincronización, es decir,
SC2(0) y SC3(0), respectivamente.
SC2(0) y SC3(0), respectivamente.
En la Figura 8, se representa un ejemplo de
contexto de sincronización SC. En este ejemplo, el contexto es un
byte, de cuyos bits un número predeterminado q1 de primeros bits
codifican el número entero de tiempos de símbolo Ts que separan la
referencia de tiempo de la señal de radio recibida por la estación
base, por un lado, y la referencia de tiempo de la red (conocido
por todas las estaciones base), por el otro. El contexto de
sincronización SC también comprende un número predeterminado q2 de
segundos bits que codifican el número entero de fracciones de un
tiempo de símbolo Ts, cada uno de los cuales corresponde a la
1/2^{q}-ésima parte de un tiempo de símbolo Ts, que separa
también las dos referencias de tiempo mencionadas.
Por ejemplo, q es preferentemente igual a la
suma de q1 y q2 (q = q1 + q2). En este caso, cuando q es igual a 8,
q1 puede, por ejemplo, ser igual a 3 y q2 puede ser igual a 5. Esto
significa que puede decodificarse un retardo de la señal de radio
de hasta 8 tiempos de símbolo Ts, con una precisión correspondiente
a 1/32-ésima parte de Ts.
Por último, en la etapa 705, las estaciones base
BS2 y BS3 que están sincronizadas transmiten, a la función de
selección 20, el valor inicial de su respectivo contexto de
sincronización, es decir, SC2(0) y SC3(0). Este valor
se asocia preferentemente a información de calidad de
sincronización, respectivamente QUAL2(0) y QUAL3(0).
Esta información puede calcularse a partir del resultado de la
correlación de la señal recibida con la secuencia de
sincronización. La unidad de selección 20 recibe, en la etapa 706,
los valores SC2(0) y SC3(0), así como la información
QUAL2(0) y QUAL3(0) si procede. Si, como en el ejemplo
considerado aquí, se reciben varios valores de contexto de
sincronización, la unidad de selección 20 selecciona el valor que
está asociado con la mejor información de calidad de
sincronización.
En la etapa 707, la unidad de selección 20
retransmite, a todas las estaciones base BS1 a BS4 de la red (es
decir, en una señal de radiodifusión), el contexto de sincronización
particular que ha recibido o, si procede, el que ha seleccionado en
la etapa 706. En el ejemplo representado, se supone que la unidad de
selección 20 ha seleccionado y, por lo tanto, ha retransmitido el
valor de contexto de sincronización inicial SC3(0) de la
estación base BS3.
Las estaciones base BS2 y BS3 que han detectado
la secuencia de sincronización han conmutado, por ejemplo, a la
modalidad de procesamiento de señales de radio 704. Las otras
estaciones base, es decir, las estaciones base BS1 y BS4 del
ejemplo representado, conmutan a la modalidad de procesamiento 704
al recibir el valor SC3(0) transmitido por la unidad de
selección 20 en la etapa 707. Para éstas, el procesamiento de la
señal de radio empieza basándose en el valor SC3(0) que han
recibido.
Debe observarse que las estaciones base BS2 a
BS3 pueden conmutar a la modalidad de funcionamiento 704 también
cuando reciben la señal transmitida por la unidad de selección 20 en
la etapa 707. En este caso, el procesamiento de la señal de radio
se inicia en la estación base BS2 tomando como base el valor inicial
SC2(0) de su contexto de sincronización o el valor del
contexto de sincronización inicial SC3(0) transmitido por la
unidad de selección 20 o, incluso, una combinación de estos dos
valores. En la estación base BS3, para la cual la unidad de
selección 20 ha seleccionado el valor de contexto de sincronización
inicial SC3(0), el procesamiento empieza sistemáticamente
tomando como base este valor.
Cuando las estaciones base han conmutado a la
modalidad de procesamiento de señales de radio, éstas proporcionan
toda la información extraída de la señal de radio, de trama en
trama. Para cada trama, esta información viene acompañada, por
ejemplo, de información de calidad si la función de selección es una
función de votación. Por ejemplo, esta información se deduce a
partir de la diferencia entre la señal recibida y demodulada, por
un lado, y la señal recibida, demodulada, decodificada y
recodificada, por el otro. En una variante, en la que la función de
selección implementa una función de combinación, se asocia
información de similitud a cada trama a una velocidad de, por
ejemplo, un elemento de información de similitud (codificado, por
ejemplo, en uno o dos bytes) por cada bit de información útil.
Una vez que se ha conmutado a la modalidad de
demodulación y procesamiento de la señal recibida, cada estación
base mantiene (es decir, vuelve a calcular y actualizar) su contexto
de sincronización mediante un algoritmo de seguimiento de
sincronización temporal que está vinculado, por ejemplo, con el
procesamiento de la señal recibida y, en particular, con la
demodulación. Dicho procesamiento se basa en la información útil
contenida en la señal de radio y, en su caso, en la secuencia de
entrenamiento. La estación base transmite el valor actual de su
contexto de sincronización (por ejemplo, con cada una de las tramas)
a la función de selección, además de la información extraída para
la correspondiente trama y la información de calidad mencionada
anteriormente.
Por lo tanto, en el ejemplo representado en la
Figura 7, para una respectiva versión S1(i) a S4(i) de
una parte de la señal S enviada en la etapa 708 por el terminal
móvil MS y correspondiente a una trama predeterminada, que es
recibida por las respectivas estaciones base BS1 a BS4:
- -
- en la etapa 709, la estación base BS1 transmite, a la unidad de selección 20, una trama de información útil VF1(i), el valor actual SC1(i) de su contexto de sincronización y la información de calidad QUAL1(i) o la información de similitud asociada a cada elemento de información útil de dicha trama;
- -
- en la etapa 710, la estación base BS2 transmite, a la unidad de selección 20, una trama de información útil VF2(i), el valor actual SC2(i) de su contexto de sincronización y la información de calidad QUAL2(i) o la información de similitud asociada a cada elemento de información útil de dicha trama;
- -
- en la etapa 711, la estación base BS3 transmite, a la unidad de selección 20, una trama de información útil VF3(i), el valor actual SC3(i) de su contexto de sincronización y la información de calidad QUAL3(i) o la información de similitud asociada a cada elemento de información útil de dicha trama y, por último,
- -
- en la etapa 712, la estación base BS4 transmite, a la unidad de selección 20, una trama de información útil VF4(i), el valor actual SC4(i) de su contexto de sincronización y la información de calidad QUAL4(i) o la información de similitud asociada a cada elemento de información útil de dicha trama.
En la etapa 713, la función de selección 20
recibe, en particular, los valores de contexto de sincronización
actuales SC1(i) a SC4(i) que se originan en las
respectivas estaciones base BS1 a BS4. Además, dicha función
selecciona uno de estos valores utilizando la información de calidad
QUAL1(i) a QUAL4(i) como base, o calcula información
de calidad a partir de información de similitud asociada a la trama
correspondiente.
En la etapa 714, la función de selección
transmite el valor de contexto de sincronización actual seleccionado
a todas las estaciones base (por medio de una señal de
radiodifusión).
La decisión referente a la opción de contexto de
sincronización puede tomarse incluso cada N tramas o a una
frecuencia aproximadamente igual a N tramas, siendo N un número
entero mayor o igual a la unidad. Para obtener una calidad de
sincronización de estación base más alta, la decisión puede tomarse,
por ejemplo, de trama en trama (N es entonces igual a la unidad (N
= 1)). En una variante, para tomar la decisión, se realiza un
filtrado a través de un grupo de tramas.
Se apreciará que las estaciones base procesan la
señal de radio en el canal de radio asociado al canal del enlace
ascendente (en particular, la demodulan) utilizando la
sincronización correspondiente al valor actual de su propio
contexto de sincronización. Cuando las estaciones base reciben un
nuevo valor de contexto de sincronización actual, éstas pueden, por
ejemplo:
- -
- continuar utilizando el valor actual de su propio contexto de sincronización o
- -
- utilizar la sincronización correspondiente a dicho nuevo valor de contexto de sincronización actual o incluso
- -
- tener en cuenta progresivamente dicho nuevo valor de contexto de sincronización actual, actualizando (por ejemplo, filtrando) su propio valor de contexto de sincronización actual.
Si alguna estación base demodula y decodifica,
por ejemplo, una señal recibida con un nivel de potencia que es
demasiado bajo y, por lo tanto, no utilizable, la información útil
extraída de esta señal normalmente no es relevante desde el punto
de vista de la dualidad. A continuación, la estación base transmite
información de calidad o información de similitud muy débil para
las tramas correspondientes a la función de selección. Entonces,
las correspondientes tramas de información son rechazadas por la
función de selección. La estación base también puede decidir
simplemente transmitir, a la función de selección, información que
indica que la información útil no es relevante, además o en lugar
de la información que normalmente se transmite con cada trama de
información extraída.
Si en un momento determinado la función de
selección deja de recibir valores de contexto de sincronización
actuales válidos o utilizables desde cualquier estación base,
entonces, en la etapa 714, la función de selección transmite a
todas las estaciones base una señal de radiodifusión que contiene
información que indica que se ha perdido la sincronización en el
canal del enlace ascendente. Esta información puede ser un mandato
que determina que las estaciones base conmuten a la modalidad de
funcionamiento 702 (modalidad de búsqueda de sincronización).
En una forma de realización particular, cuando
una estación base conmuta a la modalidad de procesamiento 704, ésta
empieza realizando una búsqueda de sincronización fina limitada a la
banda de la mitad positiva o la mitad negativa de un tiempo de
símbolo antes de comenzar a demodular la señal de radio. Esta
sincronización fina preliminar se utiliza para iniciar la
demodulación con un error de sincronización más pequeño y, por
consiguiente, con una menor probabilidad de que la demodulación (y
en consecuencia la decodificación) sea incorrecta. Dicha
sincronización fina puede, por ejemplo, aprovechar las
características particulares de ciertos sistemas de modulación, que
ofrecen una firma adecuada (por ejemplo, la modulación GMSK).
Además, cuando una estación base detecta,
mientras está procesando la señal de radio, que la información
resultante de sus procesamientos en modalidad de recepción no es
relevante desde el punto de vista cualitativo, ésta puede decidir
también, tras cierto número de tramas no relevantes o, por ejemplo,
cuando se alcanza cierta tasa de tramas no relevantes, volver a
conmutar a la modalidad de sincronización fina.
En el caso de un sistema que implementa
terminales utilizando un algoritmo de ecualización o un
procesamiento equivalente, puede aplicarse una variante. En este
caso, la dispersión de los retardos también se reduce y depende de
la capacidad del terminal para ecualizar, o realizar los
procesamientos equivalentes, a través de un número predeterminado M
de símbolos consecutivos. Entonces es posible poner en práctica en
las estaciones base una demodulación con ecualización (o
procesamiento equivalente) u otro tipo de procesamiento para tener
en cuenta la dispersión de los retardos percibidos por las
estaciones base. Por ejemplo, es posible poner en práctica en las
estaciones base un procedimiento para ecualizar, o realizar un
procesamiento equivalente, a través de un número 2 x M de símbolos
consecutivos. La forma de realización de la presente invención es,
por tanto, similar al ejemplo descrito anteriormente en relación
con el diagrama de la Figura 7.
Puede utilizarse otra variante para realizar,
como en la variante descrita en el párrafo anterior, una
sincronización fina aprovechando, por ejemplo, las características
particulares (firma) de la modulación, tal como se realiza en el
caso de la modulación GMSK. En este caso, es suficiente poner en
práctica una demodulación simple en las estaciones base o, cuando
procede, una ecualización o un procesamiento equivalente, pero a
través de un número de símbolos menor que el descrito en la
variante del párrafo anterior. La puesta en práctica de esta otra
variante es, por tanto, equivalente a la descrita más arriba.
Claims (20)
1. Procedimiento de sincronización en el canal
del enlace ascendente de una red Simulcast que comprende una
pluralidad de receptores fijos (BS1 a BS4) y una unidad de selección
(20), comprendiendo el procedimiento las etapas siguientes:
- a)
- todos los receptores pasan a una modalidad de búsqueda de sincronización (702), en la que éstos buscan una secuencia de sincronización en una señal de radio (S) enviada por un terminal móvil (MS) en el canal del enlace ascendente, explorando un canal de radio asociado al canal del enlace ascendente;
- b)
- cuando uno o más receptores (BS2, BS3) reciben (703) la señal de radio y detectan dicha secuencia de sincronización, éstos generan un respectivo valor de contexto de sincronización inicial (SC2(0), SC3(0)), que indica el retardo entre una referencia de tiempo de la señal de radio recibida y una referencia de tiempo de la red (To), y transmiten (705) de dicho valor de contexto de sincronización inicial a la unidad de selección;
- c)
- la unidad de selección (707) transmite los valores de contexto de sincronización inicial recibidos en la etapa b) o un valor predeterminado de éstos, respectivamente, a todos los receptores;
- d)
- cada receptor que ha detectado la secuencia de sincronización en la etapa b), inicia el procesamiento (704) de la señal de radio basándose en el valor de contexto de sincronización inicial que ha generado y/o basándose en el valor de contexto de sincronización inicial que ha recibido desde la unidad de selección, mientras que los demás receptores inician el procesamiento (704) de la señal de radio basándose en el valor de contexto de sincronización inicial que han recibido desde la unidad de selección;
- e)
- después de la etapa d), cada receptor realiza las etapas siguientes:
- -
- transmisión (709 a 712), a la unidad de selección, de tramas de información útil (VF1(i) a VF4(i)) obtenidas procesando la señal de radio, así como información de calidad (QUAL1(i) a QUAL4(i) o información de similitud asociada a cada elemento de información útil de dichas tramas;
- -
- mantenimiento de su contexto de sincronización utilizando un algoritmo de seguimiento de sincronización basado en la información útil contenida en la señal de radio, y procesamiento de la señal de radio basándose en su contexto de sincronización mantenido;
- -
- transmisión (709 a 712) del valor actual (SC1(i) a SC(i)) de su contexto de sincronización debidamente mantenido a la unidad de selección, con por lo menos algunas de las tramas de información útil;
- f)
- a intervalos regulares, la unidad de selección (713) selecciona un valor de contexto de sincronización actual determinado a partir de los valores de contexto de sincronización actuales transmitidos respectivamente por los receptores, de acuerdo con un criterio basado en la información de calidad o en las similitudes respectivamente asociadas a la información útil de la correspondiente trama, y transmite (714) el valor de contexto de sincronización actual debidamente seleccionado a todos los receptores.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que cada receptor, tras detectar la secuencia de sincronización
en la etapa b), inicia automáticamente el procesamiento de la señal
de radio, basándose en su respectivo contexto de sincronización
inicial, tan pronto como se detecta dicha secuencia de
sincronización, y genera una información de calidad de
sincronización, que se transmite a la unidad de selección en
asociación con dicho contexto de sincronización inicial.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que, en la etapa c), el contexto de sincronización inicial
enviado por la unidad de selección en la etapa c) es elegido (706)
por la unidad de selección, cuando procede, a partir de una
pluralidad de contextos de sincronización iniciales enviados
respectivamente por los receptores en la etapa b), de acuerdo con
un criterio basado en la información de calidad de sincronización
respectivamente asociada a dichos contextos de sincronización
iniciales.
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa d), dichos otros
receptores inician el procesamiento de la señal de radio cuando
reciben el contexto de sincronización inicial transmitido por la
unidad de selección.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de selección elige
un nuevo valor de contexto de sincronización actual cuando recibe un
valor de contexto de sincronización actual cada N valores de
contexto de sincronización actuales enviados sucesivamente por los
receptores, siendo N un número entero mayor o igual a la unidad.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en
el que N es igual a la unidad.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que, en la etapa f), la unidad
de selección transmite a los receptores un mandato que determina que
éstos conmuten a la modalidad de búsqueda de sincronización, para
que sean capaces de elegir y transmitir un valor de contexto de
sincronización actual.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la información de calidad de
sincronización se calcula a partir del resultado de la correlación
de la señal recibida con la secuencia de sincronización.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la información de calidad
asociada a una trama se deduce a partir de la diferencia entre la
señal recibida y demodulada, por un lado, y la señal recibida,
demodulada, decodificada y recodificada, por otro lado.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que cada receptor transmite a la
unidad de selección, además o en lugar de la información de calidad
o la información de similitud asociada a una trama, información que
indica, cuando procede, que la información útil transmitida no es
relevante desde el punto de vista cualitativo.
11. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que, cuando se recibe un valor
de contexto de sincronización actual transmitido por la unidad de
selección, cada receptor continúa procesando la señal de radio
basándose, ya sea en el valor actual de su contexto de
sincronización, en dicho valor de contexto de sincronización actual
transmitido por la unidad de selección, o bien en el valor actual de
su contexto de sincronización filtrado con dicho valor de contexto
de sincronización actual transmitido por la unidad de selección.
12. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que la unidad de selección implementa
una función de votación.
13. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que la unidad de selección implementa
una función de combinación.
14. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que, antes de empezar el
procesamiento en la etapa d), por lo menos algunos de los
receptores realizan una búsqueda de sincronización fina limitada a
una banda temporal correspondiente a la mitad positiva o negativa
del tiempo de un símbolo.
15. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que, cuando se detecta que la
información útil obtenida mediante el procesamiento de la señal de
radio deja de ser relevante desde el punto de vista cualitativo, un
receptor realiza una búsqueda de sincronización fina limitada a una
banda temporal correspondiente a la mitad positiva o negativa del
tiempo de un símbolo.
16. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el procesamiento de la señal
de radio recibida desde el terminal móvil implementa un algoritmo de
ecualización o similar.
17. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que un contexto de sincronización
es una palabra binaria que comprende un número predeterminado de
bits q, de los cuales un número predeterminado de bits q1 codifica
el número entero de tiempos de símbolo que separan una referencia de
tiempo de la señal de radio y una referencia de tiempo de la red, y
un número predeterminado de bits q2 codifica un número de
fracciones de un tiempo de símbolo que separan dicha referencia de
tiempo de la señal de radio y dicha referencia de tiempo de la red,
siendo q, q1 y q2 números enteros.
18. Procedimiento según la reivindicación 17, en
el que q = 8, q1 = 3 y q2 = 5.
19. Red Simulcast, en la que los receptores y la
unidad de selección están diseñados para poner en práctica un
procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18.
20. Red según la reivindicación 19, que
comprende además unos transmisores fijos, que no están situados en
el mismo lugar que los receptores.
Applications Claiming Priority (2)
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Family Applications (1)
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