ES2300136T3 - Metodo para transmitir en un sistema de comunicaciones de radio. - Google Patents
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Abstract
Un método para transmitir señales desde un dispositivo de radio (1) en un sistema de comunicaciones de radio, en el que una señal comprende una pluralidad de tramas, que transportan canales de control (FCCH, CFCCH) y canales de tráfico en un modo de acceso múltiple por división en el tiempo, conteniendo cada una de las tramas una pluralidad de ranuras temporales (TS), en el que: al menos una ranura temporal (TS1) de una de las tramas (Trama 0 en la Fig. 1a) se asigna al canal de corrección de frecuencia (FCCH) de un primer sistema de comunicaciones y se modula usando un primer esquema de modulación; y al menos una ranura temporal (TS1) de una de las tramas (Trama 25 en la Fig 1b) se asigna a un canal de corrección de frecuencia (CFCCH) de un segundo sistema de comunicaciones y se modula para contener un tono; caracterizado porque la al menos una ranura temporal que contiene el tono se modula usando un segundo esquema de modulación diferente del primer esquema de modulación, y el tono resultante tiene una frecuencia que el primer esquema de modulación no es apto para generar.
Description
Método para transmitir en un sistema de
comunicaciones de radio.
Sistema de comunicaciones de radio.
Esta invención se refiere a un sistema de
comunicaciones de radio y a dispositivos de radio usados en el
sistema de comunicaciones de radio, y a métodos de transmitir y
recibir señales en un sistema de comunicaciones de radio.
El espectro de frecuencias de radio se usa por
un gran número de difusiones de radio y sistema de comunicaciones de
radio. Para que los diferentes sistemas de difusión de radio y los
sistemas de comunicaciones de radio funcionen correctamente, debe
evitarse el conflicto entre las señales usadas en los diferentes
sistemas de difusión de radio y los sistemas de comunicación de
radio. Esto se consigue generalmente asignando diferentes bandas de
frecuencia del espectro de radiofrecuencia a cada uno de los
diferentes sistemas de difusión de radio y los sistemas de
comunicaciones de radio.
La demanda de capacidad en los sistemas de
comunicaciones de radio es elevada y se espera que aumente en el
futuro. No obstante, el espectro de radiofrecuencia disponible no es
ilimitado, y por tanto es deseable posibilitar que funcionen
diferentes sistemas de comunicaciones de radio en bandas de
frecuencia que se solapan al menos parcialmente para proporcionar el
incremento deseado en la capacidad de los sistemas de comunicaciones
de radio para cumplir la demanda esperada.
Un ejemplo de un sistema de comunicaciones de
radio existente es el Sistema Global para comunicaciones Móviles
sistema (GSM). El sistema GSM se diseñó inicialmente para
transportar principalmente tráfico de voz, y no es capaz de
proporcionar tasas de transferencia de datos elevadas para el
tráfico de datos. Como resultado se ha propuesto el sistema de
radio de paquetes EDGE (EGPRS) como un desarrollo del sistema GSM,
para proporcionar una capacidad de datos mejorada. El sistema de
comunicaciones de radio de paquetes EDGE (EGPRS) proporciona tanto
un sistema clásico EGPRS, que usa el mismo formato de señal que el
sistema GSM actual, como un sistema COMPACT que usa un formato de
sistema diferente. Está contemplado que el espectro de
radiofrecuencia usado por el sistema clásico EGPRS y el sistema
COMPACT se solaparán con el espectro de radiofrecuencia usado
actualmente por el sistema GSM. A continuación se hará referencia a
las señales de formato GSM; no obstante estará claro que esta
descripción se aplica a las señales del sistema EGPRS clásico así
como a las señales GSM.
Tanto los sistemas de comunicación de radio GSM
como el COMPACT son sistemas de comunicación de radio celular en los
que se proporciona una red de estaciones base. Cada estación base
proporciona acceso a la red GSM o a la red COMPACT para varias
estaciones móviles dentro de la célula asociada con esa estación
base, por medio de una interfaz de radiofrecuencia.
Las bandas de frecuencia asignadas al sistema de
comunicaciones de radio GSM y al sistema de comunicaciones de radio
COMPACT se dividen en varios canales de radiofrecuencia. Como se ha
indicado anteriormente, los canales de radiofrecuencia son comunes
para los dos sistemas. Las señales en los canales de radiofrecuencia
se disponen como señales multi-trama que comprenden
un número fijo de tramas, conteniendo cada una de las tramas varias
ranuras temporales dentro de ella. Una estación base y una estación
móvil comunican por medio de canales de control lógicos y canales
de tráfico que están localizados dentro de partes especificadas de
las señales multi-trama transmitidas.
En la Figura 1a se muestra un diagrama
esquemático del formato multi-trama definido para
las señales GSM. Como puede verse, se usa una
multi-trama que comprende 51 tramas de Accesos
Múltiples por División en el Tiempo (TDMA) numeradas de 0 a 50,
estando cada trama de la multi-trama dividida en
ocho ranuras temporales. Se muestra una señal del enlace
descendente desde la estación base a la estación móvil que lleva los
canales lógicos del Canal de Control de Difusión (BCCH) y el Canal
de Control de Comandos (CCCH), como una ilustración de ejemplo de
la estructura de señal multi-trama usada en el
sistema GSM. La Figura 1a también muestra la presencia de un Canal
de Corrección de Frecuencia (FCCH) que contiene un impulso de
corrección de frecuencia (FCB) en la ranura temporal 0 de las
tramas números 0, 10, 20, 30 y 40, y la presencia de un Canal de
Sincronización (SCH) que contiene un impulso de sincronización (SB)
en la ranura temporal 0 de las tramas números 1, 11, 21, 31 y
41.
En la Figura 1b se muestra un diagrama
esquemático del formato multi-trama definido para
las señales COMPACT. Como puede verse, se usa una
multi-trama que comprende 52 tramas de Acceso
Múltiple por División en el Tiempo (TDMA) numeradas de 0 a 51,
estando dividida cada trama de la multi-trama en
ocho ranuras temporales. Se muestra la señal del enlace descendente
desde la estación base a la estación móvil transportando los canales
lógicos de Control de Canal de Difusión Compact (CPBCCH) y el Canal
de Control de Comandos Compact (CPCCCH), como una ilustración de
ejemplo de la estructura de señal multi-trama en el
sistema COMPACT. La Figura 1b también muestra la presencia de un
Canal de Corrección de Frecuencia (CFCCH) que contiene un impulso de
corrección de frecuencia (FCB) en la ranura temporal 1 de la trama
número 25, y la presencia de un Canal de Sincronización (CSCH) que
contiene un impulso de sincronización (SB) en la ranura temporal 1
de la trama número 51. Se comprenderá, no obstante, que el canal de
corrección de frecuencia (CFCCH) y el canal de sincronización (CSCH)
en una multi-trama pueden estar en cualquiera de las
ranuras temporales correspondientes 1, 3, 5 ó 7 de sus tramas
respectivas.
Tanto para el sistema de comunicaciones de radio
GSM establecido como para el nuevo sistema de comunicaciones de
radio COMPACT el impulso de corrección de frecuencia (FCB) se modula
para contener un tono y se proporciona para potenciar la
sincronización en la estación móvil con la señal de la estación
base. El tono contenido por el impulso de corrección de frecuencia
(FCB) puede detectarse fácilmente por la estación móvil. Si se
recibe un impulso de corrección de frecuencia (FCB), la estación
móvil puede deducir que el canal de radiofrecuencia recibido
actualmente también contiene información de sincronización, en la
forma de impulso de sincronización (SB). La estación móvil puede
intentar entonces sincronizar la trama con una señal de la estación
base sobre el canal de radiofrecuencia recibido actualmente
intentando localizar el impulso de sincronización (SB) transportado
en el Canal de Control de Sincronización (CSCH).
No obstante, las estructuras
multi-tramas usadas en el sistema de comunicaciones
de radio GSM y el sistema de comunicaciones de radio COMPACT son
diferentes, como se ha descrito anteriormente con referencia a las
Figuras 1a y 1b. Como puede verse claramente de la comparación de
las Figuras 1a y 1b, el impulso de sincronización (SB) en una señal
multi-trama de formato GSM puede encontrarse en una
posición 10 u 11 tramas después de la posición en la
multi-trama de la trama que contiene el impulso de
corrección de frecuencia detectado (FCB); en contraste el impulso
de sincronización (SB) en una señal multi-trama de
formato COMPACT puede encontrarse en una posición 26 tramas después
de la posición en la multi-trama de la trama que
contiene el impulso de corrección de frecuencia detectado (FCB).
En vista de esto, se ha propuesto que el impulso
de corrección de frecuencia usado en el sistema COMPACT se module
para contener un tono con una desviación de - 67,7 kHz desde la
portadora del canal de radiofrecuencia, en lugar de un impulso de
corrección de frecuencia (FCB) modulado para contener un tono con
una desviación de
+ 67,7 kHz desde la portadora del canal de radiofrecuencia, como se establece para el sistema GSM. Como los tonos transportados por el impulso de corrección de frecuencia del sistema COMPACT (FCB) y el impulso de corrección de frecuencia GSM serían diferentes, las estaciones móviles COMPACT serían capaces de diferenciar entre un canal de radiofrecuencia que lleva una señal multi-trama de formato GSM, y un canal de radiofrecuencia que lleva una señal multi-trama de formato COMPACT.
+ 67,7 kHz desde la portadora del canal de radiofrecuencia, como se establece para el sistema GSM. Como los tonos transportados por el impulso de corrección de frecuencia del sistema COMPACT (FCB) y el impulso de corrección de frecuencia GSM serían diferentes, las estaciones móviles COMPACT serían capaces de diferenciar entre un canal de radiofrecuencia que lleva una señal multi-trama de formato GSM, y un canal de radiofrecuencia que lleva una señal multi-trama de formato COMPACT.
No obstante, un problema con esta propuesta es
que se han implementado una diversidad de diferentes métodos de
detectar la frecuencia del tono contenido en el impulso de
corrección de frecuencia (FCB) en las estaciones móviles compatibles
con GSM existentes hoy en uso. Uno de tales métodos es examinar la
densidad espectral de potencia de la señal recibida en torno a 67,7
kHz.
No obstante, como es bien sabido, la densidad
espectral de potencia para tonos desviados \pm f respecto a la
portadora de radiofrecuencia obtiene el mismo espectro una vez
trasladados a señal banda base en el microteléfono. Esto es porque
las señales son reales y por tanto tienen un espectro de potencia
que tiene simetría par respecto a cero. Este resultado se ilustra
por la Figura 2, en la que la Figura 2a) muestra la densidad
espectral de potencia S(\nu) para un tono con una
desviación positiva desde la portadora y la figura 2b) muestra la
densidad espectral S(\nu) para un tono con una desviación
negativa desde la portadora. En la Figura 2c) se muestra la densidad
espectral de potencia Sb(\nu) resultante de la conversión
hacia abajo de S(\nu) y se ve el resultado de la
contribución de ambos tonos de frecuencias espejo.
Por lo tanto cualquier estación móvil GSM
existente que detecte la frecuencia del tono contenido en el impulso
de corrección de frecuencia (FCB) usando el método de evaluación de
la densidad del espectro de potencia será incapaz de distinguir
entre un tono del impulso de corrección de frecuencia (FCB) con una
desviación de + 67,7 kHz desde la portadora y un tono del impulso de
corrección de frecuencia (FCB) con una desviación de - 67,7 kHz
desde la portadora. Cualquier estación móvil GSM existente que
recibe un tono del impulso de corrección de frecuencia (FCB) con
una desviación de - 67,7 kHz desde la portadora intentaría una
operación de decodificación del impulso de sincronización en una
posición de 10 u 11 tramas después de la posición en la
multi-trama de la trama que contiene el impulso de
corrección de frecuencia detectado (FCB). Esta operación de
decodificación del impulso de sincronización sería infructuosa por
las razones expuestas anteriormente. De este modo el tiempo
requerido por la estación móvil GSM para sincronizar con una señal
GSM se extendería indeseablemente por el tiempo tomado por el
intento fallido de sincronización con la señal COMPACT recibida.
Además, la estación móvil usa la diferencia
entre la frecuencia del tono recibido y la frecuencia esperada
de
+ 67,7 kHz para ajustar el oscilador local. De este modo, una estación móvil GSM que detecta la frecuencia del tono contenido en el impulso de corrección de frecuencia (FCB) que usa un método de evaluación de la densidad del espectro de potencia hará ajustes erróneos a su oscilador local al recibir el tono de - 67,7 kHz.
+ 67,7 kHz para ajustar el oscilador local. De este modo, una estación móvil GSM que detecta la frecuencia del tono contenido en el impulso de corrección de frecuencia (FCB) que usa un método de evaluación de la densidad del espectro de potencia hará ajustes erróneos a su oscilador local al recibir el tono de - 67,7 kHz.
De este modo la presente invención pretende
minimizar el tiempo necesario para un dispositivo de radio que
recibe para establecer sincronización con la señal recibida desde un
dispositivo de radio que transmite capaz de proporcionar un servicio
apropiado para la estación móvil.
La solicitud de patente PCT número WO 99/12281
describe un método para comunicar información en un sistema de
comunicaciones que soporta esquemas de modulación múltiples. La
técnica descrita en esta solicitud PCT usa canales de control
asociados con los canales de tráfico modulados de acuerdo con un
primer esquema de modulación, tal como GMSK. Los canales de control
restantes (FCCH, BCCH etc.) están modulados de acuerdo con un
segundo esquema de modulación, tal como el QPSK. Esto reduce la
sobrecarga asociada con la demodulación de la información de control
en sistemas de comunicaciones que soportan esquemas de modulación
múltiples.
De acuerdo con un aspecto de la invención, se
proporciona un método para transmitir señales desde un dispositivo
de radio en un sistema de comunicaciones de radio como se menciona
en la reivindicación 1 de las reivindicaciones que se acompañan.
De acuerdo con un segundo aspecto de la
invención se proporciona un dispositivo de radio de un sistema de
comunicaciones de radio como se menciona en la reivindicación 7 de
las reivindicaciones que se acompañan.
De acuerdo con un tercer aspecto de la
invención, se proporciona un dispositivo de radio para señales
recibidas de un sistema de comunicaciones de radio como se menciona
en la reivindicación 14 de las reivindicaciones que se
acompañan.
De acuerdo con un cuarto aspecto de la
invención, se proporciona un método para recibir señales de un
sistema de comunicación de radio en un dispositivo de radio como se
menciona en la reivindicación 23 de las reivindicaciones que se
acompañan.
A continuación se describirá una realización de
ejemplo de la presente invención con referencia a los dibujos que se
acompañan.
La Figura 1a) muestra un diagrama esquemático
del formato multi-trama definido para las señales
GSM;
la Figura 1b) muestra un diagrama esquemático
del formato multi-trama definido para las señales
COMPACT;
la Figura 2a) muestra la densidad espectral de
potencia para un tono con una desviación positiva desde la
portadora;
la Figura 2b) muestra la densidad espectral de
potencia para un tono con una desviación negativa desde la
portadora;
la Figura 2c) muestra la densidad espectral de
potencia resultante desde la conversión hacia debajo de los tonos
que tienen las densidades espectrales de potencia mostradas en las
Figuras 2a) y 2b);
la Figura 3 es un diagrama de bloques funcional
de una estación base de ejemplo;
la Figura 4 muestra un método para transmitir
datos de acuerdo con una realización con una realización de la
invención;
la Figura 5 muestra la estructura de un impulso
de corrección de frecuencia GSM;
la Figura 6 es un primer diagrama trellis que
ilustra las trayectorias de fase para tonos formados usando
modulación GMSK;
la Figura 7 es un segundo diagrama trellis que
ilustra las trayectorias de fase para tonos formados usando
modulación GMSK;
la Figura 8 muestra el diagrama de constelación
básico para 8PSK;
la Figura 9 ilustra la generación de una primera
secuencia de símbolos usada para generar un tono de acuerdo con una
realización de la invención;
la Figura 10 ilustra la generación de una
segunda secuencia de símbolos usada para generar un tono de acuerdo
con una realización de la invención;
la Figura 11 ilustra la generación de una
tercera secuencia de símbolos usada para generar un tono de acuerdo
con una realización de la invención;
la Figura 12 muestra el espectro de frecuencias
de un tono generado de acuerdo con una realización de la
invención;
la Figura 13 es un diagrama de bloques funcional
de una estación móvil de ejemplo; y
la Figura 14 muestra un método para seleccionar
un canal en una estación móvil de acuerdo con una realización de la
invención.
A continuación se describirá una realización de
ejemplo de la invención con referencia a los sistemas de
comunicaciones de radio GSM y COMPACT como se han descrito
anteriormente. No obstante, la invención no está limitada a estos
sistemas de comunicaciones descritos y pueden aplicarse a otros
sistemas de comunicaciones de radio, como será obvio para personas
especialistas.
En primer lugar, se describirá una posible
estructura para el dispositivo de radio que transmite del sistema
de comunicaciones de radio de la presente invención con referencia a
la Figura 3, que es un diagrama de bloques funcional de una
estación base tipo superheterodino del sistema COMPACT. Los detalles
de la estructura de tal estación base que serán obvios para las
personas especialistas no son relevantes para la presente invención
y se han omitido por claridad. Además, será obvio que pueden usarse
otros tipos de estaciones base, y la estructura mostrada en la
Figura 3 es sólo un ejemplo de un tipo adecuado de estación
base.
La estación base 1 tiene una memoria intermedia
de entrada 2 para recibir los datos de tráfico a transmitir por la
estación base, y almacena tales datos hasta su transmisión. La
estación base 1 también tiene una memoria de datos de control 3
para almacenar datos de la señal de control a transmitir por la
estación base, y una memoria del impulso de control de frecuencia 4
para almacenar los datos del impulso de control de frecuencia.
Aunque la memoria intermedia de entrada 2, la memoria de datos de
control 3 y la memoria del impulso de control de frecuencia 4 se
muestran como memorias separadas por claridad, claramente no es
necesario proporcionar memorias separadas físicamente, como se
apreciará por las personas especialistas.
Los datos a transmitir por la estación base se
toman desde una de las memorias, la memoria intermedia de control
2, la memoria de datos de control 3 y la memoria del impulso de
control de frecuencia 4 y entra al procesador de señal digital 5.
El procesador de señal digital 5 está controlado por el controlador
6 para generar una señal en fase I y una señal en fase de
cuadratura Q de acuerdo con un esquema de modulación. El procesador
de señal digital 5 usado en la estación base del sistema COMPACT es
capaz de usar tanto un esquema de modulación GSMK como un esquema
de modulación 8PSK de desviación. No obstante, la invención no está
restringida al uso de los esquemas de modulación GMSK y 8PSK de
desviación y en general sólo es necesario que el procesador de
señal digital pueda usar al menos un primer o un segundo esquema de
modulación. En esta descripción, el "primer" esquema de
modulación se refiere al esquema de modulación GMSK, y el
"segundo" esquema de modulación se refiere al esquema de
modulación 8PSK de desviación. Los detalles del procesamiento
realizado por el procesador de señal digital 5, que incluye el
intercalado y otros procesamientos que conocidos por las personas
especialistas, se han omitido por claridad.
La señal en fase I y la señal en fase de
cuadratura Q salen del procesador de señal digital 5 y se introducen
a los convertidores digitales a analógicos respectivos 7a y 7b y
sus filtros respectivos 8a y 8b. La salida de los filtros 8a y 8b
se usan para modular la salida de señal de un oscilador local y una
versión en cuadratura de la salida de señal del oscilador local 9,
respectivamente. Las señales resultantes se combinan y se usan para
modular la señal portadora suministrada desde el oscilador local 10.
El oscilador local 10 se controla por el controlador 6 para
suministrar la señal correcta para el canal de frecuencia de radio
requerido. Finalmente la señal portadora modulada se filtra en el
filtro 11, se amplifica en el amplificador 12, y se filtra en el
filtro 13 antes de transmitirse por la antena 14.
A continuación se describirá un método para
transmitir datos de acuerdo con una realización de la invención con
referencia a la Figura 4.
Como se ha descrito anteriormente, la estación
base transmite señales que contienen tanto canales de tráfico como
canales de control, incluyendo el Canal de Control de Frecuencia
COMPACT (CFCCH) que contiene el impulso de corrección de
frecuencia.
Cuando la estación base COMPACT está
transmitiendo una ranura temporal que contiene un canal de tráfico,
el procesador digital de señal 5 es libre para usar cualquier
esquema de modulación que esté disponible por el procesador de señal
digital, como se muestra en la etapa 1 en la Figura 4.
Actualmente, tanto el esquema de modulación GMSK
como el 8PSK de desviación se admiten para canales de tráfico en el
sistema COMPACT. Claramente en situaciones en las que los dos
esquemas de modulación son GSMK y 8PSK de desviación, el uso del
esquema de modulación 8PSK es ventajoso para datos de tráfico ya que
permite una mayor tasa de transferencia de datos de tráfico.
Cuando la estación base COMPACT está
transmitiendo una ranura temporal que contiene un impulso de
corrección de frecuencia, el procesador de señal digital 5 usa un
esquema de modulación 8PSK de desviación como segundo esquema de
modulación, como se muestra en la etapa 2 en la Figura 4. No
obstante no se pretende limitar la invención al uso de un esquema de
modulación 8PSK para la modulación del Canal de Control de
Frecuencia (CFCCH).
Cuando la estación base está transmitiendo una
ranura temporal que contiene un canal de control distinto que el
Canal de Control de Frecuencia Compacto (CFCCH) que contiene el
impulso de corrección de frecuencia, el procesador de señal digital
5 usa un esquema de modulación GMSK como primer esquema de
modulación, como se muestra en la etapa 3 en la Figura 4. De nuevo,
aunque el uso del esquema de modulación GMSK es el esquema de
modulación actualmente admitido para la transmisión de un canal de
control en el sistema COMPACT, al igual que en el sistema GSM, la
presente invención no se pretende limitar al uso del esquema de
modulación GMSK para la modulación del canal de control.
Los esquemas de modulación primero y segundo de
la presente invención son tales que el tono resultante de la
modulación usando el segundo esquema de modulación tiene una
frecuencia que el primer esquema de modulación no es apto para
generar.
Como resultado, en una situación en la que una
estación móvil es capaz de recibir una señal tanto en el primer
formato, en el que el canal de corrección de frecuencia se modula
con el primer esquema de modulación, como en un segundo formato, en
el que el canal de corrección de frecuencia se modula con el segundo
esquema de modulación, la estación móvil puede establecer el formato
de la señal recibida a partir de la frecuencia del tono contenido en
el canal de corrección de frecuencia.
En la realización de la invención descrita con
referencia a los sistemas de comunicación de radio de ejemplo, se
observa que el canal de control de frecuencia para las señales de
formato GSM está modulada usando GMSK; en contraste el canal de
control de frecuencia para las señales de formato COMPACT se modulan
usando 8PSK.
A continuación se describen las frecuencias de
tono que pueden generarse usando GMSK y 8PSK de desviación.
Para sistemas de modulación de fase continua
tales como el GMSK, la señal transmitida es
en la que la fase que lleva la
información
es
Como es conocido por las personas especialistas,
cualquier modulación de fase controlada en binario puede definirse
por la función de desplazamiento de fase \varphi (t) y el índice
de modulación h. En el caso de cualquier modulación MSK, h = 1/2.
Usualmente el flujo de modulación de bits se representa por el
conjunto {a_{i }} de signos de las variaciones de fase asociadas
con cada bit. La norma GSM05.04 contiene un mapeo formal de GMSK
usado en el sistema GSM. En el sistema GSM, el flujo de bits está
codificado de forma diferencial antes de su modulación para ganar
robustez - de este modo, después del demodulador coherente, los
valores de los datos muestreados en cada rama no están
correlacionados con respecto a los valores de datos precedentes.
Indicando el flujo de modulación de bits efectivo que experimenta la
codificación diferencial por {b_{i}} el bit enésimo b_{n},
aparece en el instante t = nT, mapea a a_{n}, y causa una
variación de fase de \varphi (t) que se suma a la variación de
fase \Phi (t) asociada a los bits previos (como se detalla en la
Ecuación 2).
A continuación se describirá la generación de un
impulso de corrección de frecuencia usando el esquema de modulación
GMSK en el sistema GSM con referencia a la Figura 5. En el sistema
GSM, una ranura temporal está dividida en 156,25 periodos de bit. Un
periodo de bit particular dentro de una ranura temporal está
referenciada por un número de bit (BN), con el primer periodo de bit
numerado como 0, y el último (1/4) periodo de bit numerado como 156.
Existen diferentes tipos de impulsos en el sistema - una
característica de los cuales es su duración útil. La norma GSM 05.02
define un impulso de corrección de frecuencia (FCB) de 147 bits de
duración útil. La parte útil de un impulso se define
empezando desde la mitad de camino a través del bit número 0. Los
bits primero y último a introducir al codificador diferencial antes
del modulador (d_{i} = 1) se llaman bits de relleno, estos definen
el comienzo y el final de las partes activa y útil del
impulso, como se ilustra en la Figura 5. Nada está especificado
acerca de la fase actual de la señal de salida del modulador aparte
de la parte útil del impulso. El periodo entre impulsos que aparece
en ranuras temporales sucesivas se denomina periodo de guarda.
Cuando la ranura temporal que contiene el impulso de corrección de
frecuencia se va a transmitir la señal portadora transmitida por el
transmisor se modula usando los datos del impulso de frecuencia.
Los tonos generados por la modulación GMSK como
se ha esbozado anteriormente pueden obtenerse razonadamente, tanto
en el dominio del tiempo como en el de la frecuencia, sobre un
posible escenario para la función de desplazamiento de fase
\varphi (t). Se obtienen dos tonos puros correspondientes a las
trayectorias lineales de la función de desplazamiento de fase,
induciendo una acumulación de fase de \pm \pi/2 por cada periodo
de bit en estado estable, o por el contrario una acumulación de fase
de \pm 2\pi después de 4 periodos. Estos tonos son ondas
sinusoidales puras ya que se generan usando un desplazamiento de
fase constante y tienen una desviación de frecuencia desde la
frecuencia portadora de \pm 67,7 kH ya que la tasa de modulación
de símbolos en el sistema GSM es de 270,833 ksímbolos/segundo.
Se induce un tono que tiene una frecuencia de
desviación cero restringiendo la dinámica de la oscilación de
acumulación de fase a su mínimo, que se obtiene con un patrón de
periodo de 2 bits alternos debido al efecto de filtrado del filtro
de preconformación GMSK. La señal en la Ecuación 1 es por tanto
equivalente a un tono modulado en frecuencia de onda sinusoidal de
bajo índice de modulación. El espectro correspondiente de este tono
muestra frecuencias localizadas a \pm nxF_{m} - donde F_{m}
corresponde a la frecuencia de la onda sinusoidal modulante, es
decir 135,46 kHz ya que la tasa de modulación de símbolos es de
270,833 ksímbolos/s. Se espera que se produzca un reparto de energía
entre el fundamental y el primer armónico dado el bajo índice de
modulación. Esos armónicos son suficientemente altos para filtrarse
por el filtro paso banda del receptor del microteléfono, mientras
que la energía deseada alrededor de la frecuencia cero puede
generarse asignando la media a la función de desplazamiento de fase,
es decir \Phi_{0} \neq 0.
La figura 6 es un diagrama trellis que ilustra
las trayectorias de fase para tonos a \pm67,7 kHz un tono DC.
Pueden obtenerse dos tonos muestreando un patrón
con un seudo periodo de 5 bits de duración obteniendo una
acumulación de fase de \pm2\pi después de un periodo de 8 bits,
conduciendo a un tono que tiene una frecuencia de alrededor de
\pm33,85 kHz ya que la tasa de modulación de símbolos es de
270,833 ksímbolos/segundo. Como el cambio de fase no es constante,
el tono no es una onda sinusoidal pura. Sólo se generan armónicos
impares debido a la paridad impar de la señal resultante generada
por la Ecuación 1. Esos armónicos son suficientemente altos para
filtrarse por el filtro paso banda del receptor del microteléfono,
excepto posiblemente el armónico de grado 3 localizado a \pm101,56
kHz, que esta en el borde del ancho de banda de la banda de entrada
para GSM. Se considera que el vestigio de energía de post filtrado
a la frecuencia de \pm101,56 kHz es lo suficientemente pequeña
comparada con la energía localizada a \pm33,85 kHz de modo impida
la convergencia de cualquier algoritmo de detección sobre ese
armónico.
La Figura 7 es un diagrama trellis que ilustra
las trayectorias de fase para tonos a \pm33,85 kHz.
Para GSMK, las trayectorias de variación de fase
determinan los diversos conjuntos de {a_{i}} como por la ecuación
2. Los {b_{i}} correspondientes se deducen después del mapeo NRZ a
RZ y la decodificación diferencial inversa.
De este modo puede verse de lo anterior que la
modulación que usa GMSK puede generar ondas sinusoidales puras u
ondas sinusoidales con armónicos aceptables sólo a 0, \pm33,85 kHz
y \pm67,7 kHz con relación a la frecuencia portadora usando el
filtrado paso banda requerido para cumplir la selectividad GSM.
A continuación se describirán los tonos que
pueden generarse usando 8PSK de desviación y sus patrones de bit
asociados con referencia a las Figuras 8-12.
En la figura 8 se muestra el diagrama de
constelación básica para 8PSK. Aunque la diferencia de fase entre
los ocho símbolos es \pi/4 la norma GSM5.04 especifica que la
propia constelación está desplazada sucesivamente en 3\pi/8 en
periodos de símbolos consecutivos conduciendo a una tasa de la
función de desplazamiento de fase tan pequeña como \pi/8 por
símbolo. Esta tasa de la función de desplazamiento de fase asciende
a una acumulación de fase de \pm2\pi después de 16 periodos de
símbolo obteniéndose tonos de \pm16,92 kHz ya que la tasa de
modulación de símbolos es de 270,833 ksímbolos/segundo.
Las Figuras 9 a 11 representan unas
ejemplificaciones de constelaciones de las constelaciones 8PSK
resultando en una desviación de \pm\pi/8 por símbolo. En cada
uno de estos diagramas, cada círculo sucesivo representa la
constelación en el siguiente tiempo de símbolo, siendo el original
el de la Figura 8. Las diferencias entre los diagramas surgen de las
diferencias en el desplazamiento de fase inicial y el uso de
desplazamientos de constelaciones positivos y negativos entre
símbolos sucesivos, como resultará claro para las personas
especialistas.
De estas figuras está claro que pueden generarse
tonos transmitiendo los símbolos modulados 8PSK siguientes en las
secuencias indicadas a continuación.
Claramente, las series de símbolos indicados se
repiten a lo largo de la longitud del impulso de corrección de
frecuencia. De este modo los datos necesarios para generar los
símbolos anteriores pueden almacenarse en la memoria del impulso de
control de frecuencia 4, como se conocerá por las personas
especialistas.
La Figura 12 muestra el espectro de frecuencia
de los tonos anteriores. Las simulaciones se realizaron con Matlab,
con una difusión de periodo de 5 bits para el pulso GMSK linealizado
descrito en el documento GSM5.04. La llanura de potencia de 0,17 dB
debida a la modulación 8-PSK resulta en los
armónicos observados en el intervalo 250-300 kHz con
una supresión superior a 22 dB con respecto al fundamental. Esos
armónicos caen lejos de la banda de 200 kHz asignada al canal de RF
y no se verán después del filtrado. Las series se insertaron en un
impulso de control de frecuencia en lugar de los bits fijos y los
bits puestos a la cola, y se aplicó una conformación de potencia de
coseno alzado a los impulsos resultantes antes de realizar las
transformadas rápidas de fourier. Vale volver a exponer en ese
estado que los bits de cola se omitieron, para ayudar al la
construcción del espectro - ya que tienen como objetivo fijar el
codificador del canal que no se usa para la generación FCB.
De este modo puede verse que la 8PSK de
desviación es capaz de generar una onda sinusoidal pura que tiene
una desviación de frecuencia desde la frecuencia de portadora de
\pm16,9 kHz.
Está claro de la discusión anterior que el uso
del esquema de modulación 8PSK para modulación del canal de control
de frecuencia (CFCCH) resulta en la generación de un tono que tiene
una frecuencia que un esquema de modulación GMSK no es apto para
generar.
Uno de los tonos 8PSK en la tabla anterior puede
usarse como tono del impulso de corrección de frecuencia para el
sistema COMPACT.
Con referencia a la Figura 13 se describirá una
posible estructura del dispositivo de radio que recibe del sistema
de comunicación de radio de la presente invención, que es un
diagrama de bloques funcional de una estación móvil tipo
superheterodino del sistema COMPACT. Los detalles de la estructura
de tal estación móvil que resultarán obvios para las personas
especialistas y que no son relevantes para la presente invención se
han omitido por claridad. Además, será obvio que pueden usarse otros
tipos de estaciones móviles y la estructura mostrada es sólo un
ejemplo de un tipo adecuado de estación móvil.
La estación móvil 15 tiene una antena 16 para
recibir las señales transmitidas desde la estación base. La señal
recibida se filtra y se amplifica en los filtros 17, 18 y el
amplificador 19 antes de que se convierta a banda base mezclando con
la señal portadora del canal desde el oscilador local 20. El
controlador 21 controla el oscilador local para seleccionar un canal
apropiado para recibir la señal.
La señal banda base se mezcla con una señal del
segundo oscilador local 22 y también con la señal en cuadratura del
segundo oscilador local 22 y las señales resultantes se filtran
respectivamente en los filtros 23a y 23b y entran a los
convertidores de analógico a digital 24a y 24b. Las señales
resultantes en fase y en cuadratura se introducen en el procesador
de señal digital 25 para el procesamiento ulterior. El procesador de
señal digital 25 comunica con el controlador 21, como se
muestra.
A continuación se describirá un método para
seleccionar un canal en una estación móvil con referencia a la
Figura 14.
Como se ha indicado anteriormente, la estación
móvil debe detectar un impulso de corrección de frecuencia para
sincronizar con la señal recibida desde la estación base. De este
modo para recibir señales en el formato COMPACT, la estación móvil
debe detectar un tono contenido en el impulso de corrección de
frecuencia de una señal de formato COMPACT, es decir uno
predeterminado de los tonos indicados en la tabla anterior que tiene
una frecuencia de \pm16,9 kHz.
Para detectar un impulso de corrección de
frecuencia sobre un canal de radiofrecuencia particular, el
controlador 21 de la estación móvil selecciona ese canal controlando
el oscilador local 20 para sacar la portadora para ese canal como se
muestra (etapa 1). El procesador de señal digital 25 evalúa si se ha
recibido o no un impulso de corrección de frecuencia detectando si
se ha recibido un tono predeterminado, como se ha indicado
anteriormente (etapa 2). Son conocidas varias técnicas para
determinar la frecuencia del tono recibido, por ejemplo la rotación
y acumulación de la energía recibida, la detección y estimación de
los cruces por cero, y la estimación de energía alrededor de la
frecuencia, y no se describirán adicionalmente.
Si no se recibe un tono predeterminado dentro
del periodo correspondiente a la duración esperada dentro de los
impulsos de corrección de frecuencia, que corresponden a la duración
de una multi-trama de 52 tramas para una señal
COMPACT, el controlador 21 deduce que el canal de radiofrecuencia
recibido no contiene ninguna información de sincronización (etapa 3)
y el controlador 21 controla el oscilador local para seleccionar un
nuevo canal (etapa 1).
Por el contrario, si se recibe el tono
predeterminado (etapa 2) el controlador 21 deduce que el canal de
radiofrecuencia recibido contiene información de sincronización
relevante, y continúa el procedimiento de sincronización conocido
(etapa 4).
No obstante, puede observarse que es posible
determinar si el tono recibido está desplazado por encima o por
debajo de la frecuencia portadora. Además, es también posible
detectar la diferencia entre las dos secuencias de símbolos dando
lugar al tono de -16,9 kHz indicado anteriormente sobre la base de
la fase de la señal y la secuencia de símbolos recibida.
De este modo de acuerdo con una realización
particularmente ventajosa de la invención, la pluralidad de tonos
diferentes proporcionada por la presente invención puede usarse para
dirigir información adicional a las estaciones móviles capaces de
distinguir entre los diferentes tonos.
\newpage
Tal información adicional, por ejemplo en un
sistema COMPACT, podría relacionar los servicios ofrecidos por la
célula de modo que la estación móvil puede determinar después de
recibir un impulso de corrección de frecuencia si es deseable
sincronizar con la portadora actual o buscar un nuevo canal en base
a los servicios requeridos por la estación móvil y los servicios
disponibles ofrecidos por la célula. Un ejemplo de tales servicios
es si se soporta la transferencia de datos por la célula.
De este modo, de acuerdo con esta realización
ventajosa de la invención, el tono transmitido por la estación base
en una célula que soporta transferencia de datos (es decir un tono
de +16,9 kHz, por ejemplo) puede ser diferente del tono transmitido
por la estación base en una célula que no soporta transferencia de
datos (es decir un tono de -16,9 kHz, por ejemplo). Esta
determinación está también representada por la etapa 3 mostrada en
la Figura 14.
Esta realización permite reducir el tiempo de la
selección de célula ya que se evita la penalización de tiempo
incurrida en realizar un procedimiento de sincronización que se
desaprovecha si la célula no soporta los servicios requeridos por la
estación móvil.
Claramente, los diferentes tonos predeterminados
puestos a disposición en esta realización ventajosa de la invención
pueden usarse para indicar cualquier capacidad de servicio u otra
información, tal como la identidad del proveedor de servicio.
Aunque la estación móvil del ejemplo de la
invención y la operación de la estación móvil de ejemplo se han
descrito anteriormente como si la estación móvil estuviese adaptada
para recibir señales sólo en un primer formato del sistema de
comunicaciones de radio (es decir el formato del sistema COMPACT),
en la práctica la estación móvil está adaptada ventajosamente
también para recibir señales en un segundo formato del sistema de
comunicaciones de radio (es decir el formato del sistema
GSM/(E)GPRS).
La invención puede implementarse por cambios
menores de software en la estación base y la estación móvil para
producir el nuevo conjunto de tonos, y la disponibilidad para
detectarlos respectivamente. Está previsto que cualquier algoritmo
existente implementado en una estación móvil para detectar el tono
del impulso de corrección de frecuencia de 67,7 kHz usado en el
sistema GSM existente puede modificarse de un modo simple para
detectar también los nuevos tonos.
Aunque se ha descrito la invención con
referencia al uso de 8PSK como el segundo esquema de modulación
cuando se usa GSMK como el primer esquema de modulación, está claro
que pueden usarse otros esquemas de modulación tanto para el primero
como para el segundo esquemas de modulación. Además respecto a los
sistemas de radio descritos, en los que se usa la modulación GMSK
para la modulación de todos los canales de control en el sistema GSM
y se usa también para canales de control distintos del canal de
corrección de frecuencia (CFCCH) en el sistema COMPACT, está claro
que pueden usarse esquemas de modulación distintos que 8PSK como
segundo esquema de modulación, para modular el canal de corrección
de frecuencia (CFCCH) en el sistema COMPACT.
Ventajosamente el segundo esquema de modulación
se elegirá de modo que el tono generado por el segundo esquema de
modulación tenga una frecuencia que no se detecte por una estación
móvil adaptada para detectar un tono generado por el primer esquema
de modulación.
El uso de la presente invención tiene ventajas
que son claras desde una consideración de los sistemas GSM y
CONTACT. En particular, la naturaleza de las señales sostenidas por
las portadoras de radiofrecuencia recibidas, es decir bien señales
GSM/(E)GPRS o señales COMPACT, y por lo tanto se conoce la
necesidad de sincronización lógica sobre esas portadoras de
radiofrecuencia en la estación móvil, antes de se intente
decodificar el impulso de sincronización.
Como resultado, se evitan los intentos de
decodificación fallidos, que dan lugar a un tiempo prolongado de
sincronización para estaciones móviles aptas para COMPACT sobre
portadoras COMPACT, y también degradan el tiempo de sincronización
para las estaciones móviles no aptas para COMPACT en un entorno con
portadoras COMPACT. Como resultado, se mantiene el nivel de
servicios del sistema de comunicaciones de radio percibido por ambas
estaciones aptas para COMPACT y no aptas para COMPACT.
A este respecto, se observará que las estaciones
móviles GSM existentes no detectarán las señales de formato COMPACT,
asegurando de este modo la compatibilidad total hacia atrás que es
altamente deseable. Esto se consigue porque las estaciones móviles
GSM existentes detectan el tono de + 67,7 kHz y el tono que tiene la
frecuencia de
\pm 16,9 kHz no se detectará como un impulso de corrección de frecuencia.
\pm 16,9 kHz no se detectará como un impulso de corrección de frecuencia.
Además, de acuerdo con una realización ventajosa
de la invención, un microteléfono COMPACT puede inferir los
servicios soportados por una célula COMPACT antes de la
sincronización de trama, evitando de este modo las penalizaciones de
tiempo incurridas debido a que el servicio esperado no esté
disponible dando lugar al rechazo de la célula por la estación móvil
después de la sincronización.
De este modo como de acuerdo con la invención el
tono contenido en el impulso de corrección de frecuencia del sistema
COMPACT tiene una frecuencia generada por modulación 8PSK, y por lo
tanto es inherentemente diferente del usado por el sistema
GSM/(E)GPRS, puede ahorrarse un tiempo sustancial en la
selección de célula en el sistema COMPACT, ya que puede descartarse
una célula no buscada después de la detección del impulso de
corrección de frecuencia.
Por ejemplo, el tiempo de selección de célula
para una estación móvil COMPACT podría reducirse en -120 ms evitando
un intento de sincronización con una portadora GSM/(E)GPRS.
Esto podría ahorrar 4,8 s si la banda de 1900 MHz contiene
portadoras de gran alcance pero no COMPACT, y potencialmente 9,6 s
si se implementa un mecanismo de reintento.
Por el contrario, un microteléfono no apto para
COMPACT intentando seleccionar una célula en un entorno con
portadoras COMPACT no detectará un impulso de corrección de
frecuencia de señal COMPACT de acuerdo con la invención. Más
específicamente, un microteléfono no apto para COMPACT vería una
portadora COMPACT como una portadora de tráfico regular, prestando a
la invención la compatibilidad hacia atrás con la generación previa
de microteléfonos GSM.
En esta situación el tiempo de selección de
célula se reduce en - 50 ms con relación a la situación en la que se
investiga una portadora COMPACT antes de una selección exitosa, o
hasta 100 ms por intento de sincronización fallido con una portadora
COMPACT si se implementa un mecanismo de reintento.
Si se implementan impulsos de corrección de
frecuencia de acuerdo con la invención que contienen más de un
posible tono, y el operador usa esa capacidad para indicar el tipo
de servicios soportados por la célula, el tiempo de selección de
célula disminuiría adicionalmente. Por ejemplo, si una estación
móvil COMPACT Clase C recibe un impulso de corrección de frecuencia
indicando que no se soporta el tráfico de datos, la estación móvil
puede rechazar esa célula después de recibir el impulso de
corrección de frecuencia sin necesidad de sincronizar con la señal y
decodificarla. El tiempo de selección de célula se reduciría
entonces en - 720 ms extras con relación a la situación de que no se
usase la realización ventajosa de la invención.
De este modo la invención potencia un impulso de
corrección de frecuencia específico COMPACT generado usando 8PSK y
localizado con una desviación de 16,92 kHz desde la portadora, para
distinguir entre células GSM/(E)GPRS y COMPACT. En una
realización ventajosa de la invención, la estación móvil compatible
con COMPACT se provee con información relativa a la capacidad de
servicios de la célula potenciando que se rechacen células no
deseables después de la decodificación del impulso de corrección de
frecuencia sin requerir sincronización con la portadora para
establecer la información del sistema. El tiempo requerido para
sincronización tanto para GSM/(E)GPRS como para COMPACT en un
entorno con portadoras COMPACT se minimiza de este modo para todas
las estaciones móviles, manteniendo la compatibilidad hacia atrás
con la generación previa de estaciones móviles GSM.
Finalmente, se observará que la invención
también permite una disminución en la complejidad de la programación
de sincronización.
Claims (29)
1. Un método para transmitir señales desde un
dispositivo de radio (1) en un sistema de comunicaciones de radio,
en el que una señal comprende una pluralidad de tramas, que
transportan canales de control (FCCH, CFCCH) y canales de tráfico en
un modo de acceso múltiple por división en el tiempo, conteniendo
cada una de las tramas una pluralidad de ranuras temporales (TS), en
el que:
al menos una ranura temporal (TS1) de una de las
tramas (Trama 0 en la Fig. 1a) se asigna al canal de corrección de
frecuencia (FCCH) de un primer sistema de comunicaciones y se modula
usando un primer esquema de modulación; y
al menos una ranura temporal (TS1) de una de las
tramas (Trama 25 en la Fig 1b) se asigna a un canal de corrección de
frecuencia (CFCCH) de un segundo sistema de comunicaciones y se
modula para contener un tono;
caracterizado porque la al menos una
ranura temporal que contiene el tono se modula usando un segundo
esquema de modulación diferente del primer esquema de modulación, y
el tono resultante tiene una frecuencia que el primer esquema de
modulación no es apto para generar.
2. El método para transmitir señales desde un
dispositivo de radio (1) en un sistema de comunicaciones de radio de
acuerdo con la reivindicación 1, en el que se modula una trama
asignada a un canal de tráfico usando el segundo esquema de
modulación.
3. El método para transmitir señales desde un
dispositivo de radio (1) en un sistema de comunicaciones de radio de
acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el segundo esquema de
modulación es tal que pueden generarse una pluralidad de tonos
separados usando el segundo esquema de modulación.
4. El método para transmitir señales desde un
dispositivo de radio (1) en un sistema de comunicaciones de radio de
acuerdo con la reivindicación 3, en el que cada tono de la
pluralidad de tonos indica una capacidad de servicio del dispositivo
de radio que transmite (1).
5. El método para transmitir señales desde un
dispositivo de radio (1) en un sistema de comunicaciones de radio de
acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicha capacidad de
servicios se refiere a la capacidad de tráfico de datos del
dispositivo de radio que transmite (1).
6. El método para transmitir señales desde un
dispositivo de radio (1) en un sistema de comunicaciones de radio de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el
que el primer esquema de modulación es GMSK, y el segundo esquema de
modulación es 8PSK.
7. Un dispositivo de radio (1) de un sistema de
comunicaciones de radio, para transmitir señales que comprenden una
pluralidad de tramas, que transportan canales de control (FCCH,
CFCCH) y canales de tráfico en un modo de acceso múltiple por
división en el tiempo, conteniendo cada una de las tramas una
pluralidad de ranuras temporales (TS), teniendo el dispositivo de
radio:
medios de modulación (5, 10) para modular una
señal portadora; y
un medio de control (6) para controlar los
medios de modulación (5, 10) durante la transmisión de la señal, en
el que
el medio de control (6) controla los medios de
modulación (5, 10) modulando al menos una ranura temporal (TS1) de
una de las tramas (Trama 0 en la Fig. 1a) asignada al canal de
corrección de frecuencia (FCCH) de un primer sistema de
comunicaciones usando un primer esquema de modulación; y
el medio de control (6) controla los medios de
modulación (5, 10) para modular al menos una ranura temporal (TS1)
de una de las tramas (Trama 25 en la Fig. 1b) asignada al canal de
corrección de frecuencia (CFCCH) de un segundo sistema de
comunicaciones para contener un tono;
caracterizado porque el medio de control
(6) controla los medios de comunicación (5, 10) para modular la al
menos una ranura temporal que contiene el tono usando un segundo
esquema de modulación diferente del primer esquema de modulación, y
el tono resultante tiene una frecuencia que el primer esquema de
comunicación no es apto para generar.
8. El dispositivo de radio (1) de acuerdo con la
reivindicación 7, en el que se modula una trama asignada a un canal
de tráfico usando un segundo esquema de modulación.
9. El dispositivo de radio (1) de acuerdo con la
reivindicación 7 u 8, que comprende además un medio de
almacenamiento (4) para almacenar los datos relativos al tono, en el
que los datos almacenados se usan durante la modulación de al menos
una ranura temporal que contiene el tono.
10. El dispositivo de radio (1) de acuerdo con
una de las reivindicaciones 7-9, en el que el
segundo esquema de modulación es tal que puede generarse una
pluralidad de tonos separados usando el segundo esquema de
modulación.
11. El dispositivo de radio (1) de acuerdo con
la reivindicación 10, en el que cada tono de la pluralidad de tonos
indica una capacidad de servicio del dispositivo de radio que
transmite (1).
12. El dispositivo de radio (1) de acuerdo con
la reivindicación 11, en el que dicha capacidad de servicio se
refiere a la capacidad de tráfico de datos del dispositivo de radio
que transmite (1).
13. El dispositivo de radio (1) de acuerdo con
una de las reivindicaciones 7-12, en el que el
primer esquema de modulación es GMSK, y el segundo esquema de
modulación es 8PSK.
14. Un dispositivo de radio (15) para recibir
señales de un sistema de comunicaciones de radio, cuyas señales de
dicho sistema de comunicaciones de radio comprenden una pluralidad
de tramas, que transportan canales de control (FCCH, CFCCH) y
canales de tráfico en un modo de acceso múltiple por división en el
tiempo, conteniendo cada una de las tramas una pluralidad de ranuras
temporales (TS), en el que al menos una ranura temporal (TS1) de una
de las tramas (Trama 0 en la Fig. 1a) asignada a un canal de
corrección de frecuencia (FCCH) de un primer sistema de
comunicaciones se modula usando un primer esquema de modulación y al
menos una ranura temporal (TS1) de una de las tramas (Trama 25 en la
Fig. 1b) asignada al canal de corrección de frecuencia (CFCCH) del
segundo sistema de comunicaciones se modula para contener un
tono,
teniendo el dispositivo de radio (15)
medios (16-25) para recibir y
demodular dichas señales, en los que se demodula una ranura temporal
asignada a un canal de corrección de frecuencia de la señal recibida
usando el primer esquema de modulación; y
un medio de procesamiento de la señal (25) para
determinar la presencia de un tono en al menos una ranura temporal
de una de las tramas de la señal recibida,
caracterizada porque el medio de
procesamiento de señal (25) está adaptado para determinar si el tono
en la al menos una ranura temporal de una de las tramas asignadas al
canal de corrección de frecuencia de la señal recibida es un tono
predeterminado, en el que la frecuencia del tono predeterminado es
el resultante de la modulación de al menos una ranura temporal que
contiene el tono usando un segundo esquema de modulación diferente
del primer esquema de modulación, y que el primer esquema de
modulación no es apto para generar.
15. El dispositivo de radio (15) de acuerdo con
la reivindicación 14, en el que se demodula una trama asignada a un
canal de tráfico usando el segundo esquema de modulación.
16. El dispositivo de radio (15) de acuerdo con
la reivindicación 14 ó 15, en el que el segundo esquema de
modulación es tal que pueden generarse una pluralidad de tonos
separados usando el segundo esquema de modulación, y en el que el
tono predeterminado es uno de una pluralidad de tonos.
17. El dispositivo de radio (15) de acuerdo con
la reivindicación 16, en el que cada tono de la pluralidad de tonos
indica una capacidad de servicio.
18. El dispositivo de radio (15) de acuerdo con
la reivindicación 17, en el que dicha capacidad de servicio se
refiere a la capacidad de tráfico de datos.
19. El dispositivo de radio (15) de acuerdo con
una de las reivindicaciones 16-18, que tiene un
medio de selección (20) para seleccionar un canal de una pluralidad
de canales de radiofrecuencia, y un medio de control (21) para
controlar el medio de selección (20) para seleccionar un canal, en
el que el medio de control (21) controla el medio de selección (20)
para seleccionar un canal de radiofrecuencia diferente del canal de
radiofrecuencia recibido actualmente en respuesta al fallo del medio
de procesamiento de señal (25) para detectar un tono indicativo de
la capacidad de servicio deseada.
20. El dispositivo de radio (15) de acuerdo con
la reivindicación 19, en el que el medio de selección comprende un
oscilador (20) para convertir una señal de radiofrecuencia recibida
a banda base antes de la demodulación.
21. El dispositivo de radio (15) de acuerdo con
una de las reivindicaciones 14-20, en el que el
primer esquema de modulación es GMSK, y el segundo esquema de
modulación es 8PSK.
22. Un sistema de comunicaciones de radio que
comprende al menos un dispositivo de radio (1) de acuerdo con las
reivindicaciones 7-13 y una pluralidad de
dispositivos de radio de acuerdo con las reivindicaciones
14-21.
23. Un método para recibir señales de un sistema
de comunicaciones de radio en un dispositivo de radio cuyas señales
de dicho sistema de comunicación de radio comprenden una pluralidad
de tramas, que transportan canales de control (FCCH, CFCCH) y
canales de tráfico en un modo de acceso múltiple por división en el
tiempo, conteniendo cada una de las tramas una pluralidad de ranuras
temporales (TS), en la que al menos una ranura temporal (TS1) de una
de las tramas (Trama 0 en la Fig. 1a) asignada al canal de
corrección de frecuencia (FCCH) de un primer sistema de
comunicaciones se modula usando un primer esquema de modulación y al
menos una ranura temporal de las tramas de señal (Trama 25 en la
Fig. 1b) asignada al canal de corrección de frecuencia (CFCCH) de un
segundo sistema de comunicaciones se modula para contener un
tono,
en el que una ranura temporal asignada al canal
de corrección de frecuencia de la señal recibida se demodula usando
el primer esquema de modulación, y
se determina la presencia de un tono en al menos
una ranura temporal de una de las tramas de la señal recibida,
caracterizado porque se determina si el
tono en la al menos una ranura temporal de una de las tramas
asignada al canal de corrección de frecuencia de una señal recibida
es un tono predeterminado, en el que la frecuencia del tono
predeterminado es la resultante de la modulación de la al menos una
ranura temporal que contiene el tono usando un segundo esquema de
modulación diferente del primer esquema de modulación, siendo la
frecuencia del tono predeterminado una que el primer esquema de
modulación no es apto para generar.
24. El método para recibir señales de acuerdo
con la reivindicación 23, en el que se demodula una trama asignada a
un canal de tráfico usando el segundo esquema de modulación.
25. El método para recibir señales de acuerdo
con la reivindicación 23 ó 24, en el que el segundo esquema de
modulación es tal que pueden generarse una pluralidad de tonos
separados usando el segundo esquema de modulación, y en el que el
tono predeterminado es un tono de la pluralidad de tonos.
26. El método para recibir señales de acuerdo
con la reivindicación 25, en el que cada tono de pluralidad de tonos
indica una capacidad de servicio.
27. El método para recibir señales de acuerdo
con la reivindicación 26, en el que dicha capacidad de servicio se
refiere a la capacidad de tráfico de datos.
28. El método para recibir señales de acuerdo
con una de las reivindicaciones 25-27, en el que se
selecciona un canal de radiofrecuencia diferente del canal de
radiofrecuencia recibido actualmente en respuesta a un fallo para
detectar un tono indicativo de la capacidad de servicio deseada.
29. El método para recibir señales de acuerdo
con una cualquiera de las reivindicaciones 23- 28, en el que el
primer esquema de modulación es GMSK, y el segundo esquema de
modulación es 8PSK.
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