ES2305333T3 - Control de la potencia de transmision de enlaces de bajada. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para controlar y para fijar la potencia de transmisión del enlace de bajada a un terminal de usuario (124) en un sistema de comunicaciones inalámbricos (100) que tenga una pluralidad de haces (204) con el fin de mantener un nivel de interferencia dentro de márgenes aceptables, caracterizado porque comprende los pasos de: (a) identificar la localización de un terminal de usuario (124) dentro de una región de cruce de haz o de una región central de haz de uno de la pluralidad de haces (204); y (b) fijar la potencia de transmisión del enlace de bajada en respuesta a la localización de terminal de usuario identificado, en donde la potencia de transmisión del enlace de bajada es mayor cuando el usuario está localizado en la región de cruce de haz en comparación con la región central de haz.
Description
Control de la potencia de transmisión de enlaces
de bajada.
La presente invención se refiere por lo general
a redes de comunicaciones sin hilos. De manera más particular, la
presente invención se refiere a un aparato y a un procedimiento para
la gestión eficiente de la interferencia.
Existen una variedad de sistemas de
comunicaciones sin hilos que tienen enlaces de comunicaciones de haz
múltiple. Un sistema de comunicaciones vía satélite es un ejemplo
tal. Otro ejemplo es un sistema de comunicaciones celulares.
Un sistema de comunicaciones vía satélite
incluye uno o más satélites para reenviar las señales de
comunicaciones entre pasarelas (a las que también se hace
referencia como "estaciones de comunicación") y terminales de
usuario. Las pasarelas proporcionan enlaces de comunicaciones para
conectar un terminal de usuario a otros terminales de usuario o
usuarios de otros sistemas de comunicaciones, tales como una red
telefónica pública de conmutación. Los terminales de usuario pueden
ser fijos o móviles, tales como un teléfono móvil, y están
posicionados cerca de una pasarela o localizados de manera
remota.
Un satélite puede recibir señales desde y
transmitir señales a un terminal de usuario con tal de que el
terminal de usuario se encuentre dentro de la "huella de
cobertura" del satélite. La huella de cobertura de un satélite
es la región geográfica sobre la superficie de la tierra cubierta
por el sistema de comunicaciones por satélite. En algunos sistemas
de satélite, una huella de cobertura de un satélite está dividida
geográficamente en "haces", a través del uso de antenas
formadoras de haz. Cada haz cubre una región geográfica en
particular dentro de una huella de cobertura del satélite.
Algunos sistemas de comunicaciones por satélite
emplean señales de espectro expandido de acceso múltiple por
división de código (CDMA), como se describe en la Patente de los
Estados Unidos número 4.901.307, de fecha 13 de febrero de 1990,
titulada "Sistemas de Comunicaciones de Acceso Múltiple de
Espectro Expandido que usan Repetidores por Satélite o Repetidores
Terrestres", y en la Patente de los Estados Unidos número
5.691.174 que se emitió el 25 de noviembre de 1997, titulada
"Procedimiento y Aparato para usar Potencia Transmitida de
Espectro Expandido Completo en un Sistema de Comunicaciones de
Espectro Expandido para el Seguimiento de Tiempo de Fase y Energía
de Destinatario Individual", ambas concedidas al cesionario
de la presente invención, y que se incorporan a este documento por
medio de referencia en su totalidad.
El procedimiento para proporcionar
comunicaciones móviles CDMA se normalizó en los Estados Unidos por
parte de la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones
(Telecommunications Industry Association) en el documento
TIA/EIA/IS-95-A, titulado
"Norma de Compatibilidad de Estación Móvil - Estación Base para
Sistema Celular de Espectro Expandido de Banda Ancha en Modo
Dual", al que se hace referencia en este documento como
IS-95. Se describen los sistemas combinados AMPS y
CDMA en la Norma TIA/EIA IS-98. Otros sistemas de
comunicaciones se describen en la IMT-2000/UM, o en
las normas del Sistema Internacional de Telecomunicaciones Móviles
2000/Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles que cubren lo
que se hace referencia como un CDMA de banda ancha (WCDMA), cdma2000
(tal como las normas cdma2000 1x ó 3x, por ejemplo) o
TD-SCDMA.
En el documento de los Estados Unidos número
5.907.809, se describe un terminal de usuario que es capaz de medir
la intensidad relativa de la señal de las señales recibidas
provenientes de una pluralidad de haces puntuales, con el fin de
determinar la posición del terminal. En el documento de los Estados
Unidos número 5.918.176 se describe un sistema en el que se usa una
información acerca de la posición del terminal para prever áreas con
cobertura degradada con el fin de adaptar la potencia de las señales
de manera correspondiente.
El documento EP-1 098 456
describe un procedimiento de control de potencia de bucle cerrado
para un sistema de comunicaciones LEO.
En sistemas de comunicaciones que emplean haces
múltiples, las transmisiones recibidas por los usuarios en un haz
particular son susceptibles de sufrir interferencias provenientes de
las transmisiones designadas para los haces vecinos. Además, cuando
más cerca está un usuario de un haz adyacente, más susceptible es el
usuario a la interferencia proveniente de celdas vecinas. La
interferencia se mide de manera habitual en términos de una relación
señal a ruido (SNR).
En un sistema de comunicaciones vía satélite en
el que los satélites no sean estacionarios con respecto a un punto
sobre la superficie de la tierra, el área geográfica cubierta por un
satélite dado está cambiando constantemente. Como resultado de
esto, un terminal de usuario que estuviese en un momento posicionado
dentro de un haz particular de un satélite en particular puede en
última instancia ser posicionado dentro de un haz diferente del
mismo satélite y/o dentro de un haz diferente de un satélite
diferente. Además, como la comunicación por satélite es sin hilos,
un terminal de usuario es libre de moverse alrededor. De acuerdo con
esto, un terminal de usuario puede experimentar niveles variables
de interferencia de manera susceptible mientras está en comunicación
con uno o más satélites.
Puede ocurrir un problema similar de
interferencia para usuarios móviles que se desplazan alrededor de
celdas en un sistema de comunicaciones celular terrestre. Esto es,
los terminales de usuario móviles entablados en comunicaciones sin
hilos pueden moverse dentro de una celda o cruzar de manera repetida
los límites de la celda.
Una técnica para reducir la interferencia
recibida por los terminales de usuario es aumentar la potencia de
las señales que se están transmitiendo por parte de los satélites
y/o de las estaciones base celulares a los terminales de usuario.
Sin embargo, como los terminales de usuario pueden experimentar
grados variables de susceptibilidad de interferencia, esta
propuesta tiene el inconveniente de malgastar potencia en usuarios
que no sean susceptibles de interferencia con otros.
En sistemas que tengan presupuestos de potencia
limitados, tales como los sistemas de comunicaciones por satélite,
se necesita una técnica para mantener una relación SNR constante a
la vez que se conserva la potencia de transmisión.
La presente invención está dirigida a sistemas y
a procedimientos para controlar la potencia de transmisión del
enlace de bajada a un terminal de usuario en un sistema de
comunicaciones sin hilos que tenga una pluralidad de haces. Los
sistemas y los procedimientos identifican la localización de un
terminal de usuario dentro de uno de una pluralidad de haces, y
fijan la potencia de transmisión del enlace de bajada en respuesta a
la localización del terminal de usuario identificado.
La identificación de la localización de un
terminal de usuario puede incluir la recepción desde el terminal de
usuario, múltiples medidas de potencia de la señal, tales como
medidas de señal de piloto. Cada una de estas medidas corresponde a
uno de una pluralidad de haces. Por ejemplo, estas medidas pueden
ser en forma de un mensaje de la medida de la intensidad de piloto
(PSMM, del inglés Pilot Strength Measurement Message).
Al producirse la recepción de estas medidas, se
calcula una diferencia entre una primera medida de las medidas de
potencia de la señal que corresponde con un haz local y cada una de
las otras medidas de potencia de la señal. Si la diferencia más
grande de las diferencias calculadas es mayor que un umbral
predeterminado, se concluye que el terminal de usuario se encuentra
dentro de una región central de haz. Sin embargo, si la distancia
más grande de las distancias calculadas es menor o igual al umbral
predeterminado, entonces se concluye que el terminal de usuario está
dentro de una región de convergencia de haces.
Un sistema de la presente invención incluye un
selector adaptado para identificar la localización de un terminal
de usuario dentro de un haz. En respuesta a esta identificación, el
selector genera una orden de control de potencia en base a la
localización identificada. El selector fija la potencia de
transmisión del enlace de bajada en respuesta a la orden de control
de la potencia.
El transceptor incluye un modulo de ganancia que
está adaptado para dimensionar una secuencia de información del
enlace de bajada de acuerdo con un nivel de potencia designado por
la orden de control de potencia. La orden de control de potencia
puede designar a un primer nivel de potencia cuando la localización
identificada se encuentre dentro de una región de convergencia de
haces y a un segundo nivel de potencia cuando la localización
identificada se encuentre dentro de una región central de haz.
Una ventaja de la presente invención es que
conserva niveles de interferencia dentro de márgenes aceptables,
mientras que a la vez conserva la potencia de transmisión.
La presente invención se describe con referencia
a los dibujos que se acompañan. En los dibujos, idénticos números
de referencia indican elementos idénticos o funcionalmente
similares. De manera adicional, los dígitos de más a la izquierda
de un número de referencia identifican el dibujo en el que aparece
primero el número de referencia.
La figura 1 ilustra un ejemplo de sistema de
comunicaciones sin hilos;
La figura 2 es un diagrama que ilustra un
ejemplo de huella de cobertura que tiene una pluralidad de
haces;
La figura 3 es un diagrama que ilustra un
escenario operacional dentro de una huella de cobertura de
satélite;
Las figuras 4 a la 6 son diagramas de flujo que
ilustran secuencias operacionales de la presente invención;
La figura 7 es un diagrama de bloques de un
ejemplo de implementación de pasarela; y
La figura 8 es un diagrama de bloques de una
implementación de transceptor del enlace de bajada.
Antes de describir la invención en detalle, es
útil describir un ejemplo de entorno en el que se pueda implementar
la invención. La presente invención es particularmente útil en
entornos de comunicaciones móviles. La figura 1 ilustra uno de
dichos entornos.
La figura 1 es un diagrama de bloques de un
ejemplo de sistema de comunicaciones sin hilos (WCS) 100 que incluye
una estación base 112, dos satélites 116a y 116b, y dos pasarelas
asociadas (a las que también se hace referencia como nodos
centralizadores) 120a y 120b. Estos elementos están involucrados en
comunicaciones inalámbricas con los terminales de usuario 124a,
124b y 124c. De manera típica, las estaciones base y los
satélites/pasarelas son componentes de distintos sistemas de
comunicaciones terrestres y basados en satélite. Sin embargo, estos
distintos sistemas pueden interfuncionar como una infraestructura
global de comunicaciones.
Aunque la figura 1 ilustra una única estación
base 112, dos satélites 116 y dos pasarelas 120, se pueden emplear
cualquier número de estos elementos para conseguir una capacidad de
comunicaciones y alcance geográfico deseados. Por ejemplo, un
ejemplo de implementación de WCS 100 incluye 48 o más satélites
desplazándose en ocho planos orbitales diferentes en Baja Órbita
Terrestre (LEO) (Low Earth Orbit) para dar servicio a un gran
número de terminales de usuario 124.
Los términos estación base y pasarela se usan
también a veces de manera intercambiable, cada uno de ellos siendo
una estación de comunicaciones central fija, con pasarelas, tales
como las pasarelas 120, siendo percibidas en la técnica como
estaciones base altamente especializadas que dirigen las
comunicaciones a través de repetidores de satélite mientras que las
estaciones base (a las que a veces se hace referencia como
emplazamientos celulares), tales como la estación base 112, usan
antenas terrestres para dirigir las comunicaciones dentro de
regiones geográficas circundantes. Sin embargo, la invención no
está limitada a sistemas de comunicaciones de acceso múltiple
específicos, y se puede emplear en otros tipos de sistemas que
empleen otras técnicas de acceso.
En este ejemplo, los terminales de usuario 124
tienen o incluyen cada uno de ellos aparatos o un dispositivo de
comunicaciones sin hilos tal como, pero no limitado a, un teléfono
celular, un microteléfono sin hilos, un transceptor de datos o un
receptor de radiobúsqueda o de determinación de la posición. Además,
cada uno de los terminales de usuario 124 puede ser de mano,
portátil como de montaje en vehículo (incluyendo por ejemplo
coches, camiones, barcos, trenes y aviones) o fijos, según se desee.
Por ejemplo, la figura 1 ilustra un terminal de usuario 124a como
un teléfono fijo, un terminal de usuario 124b como un dispositivo de
mano, y un terminal de usuario 124c como un dispositivo montado en
vehículo. A veces se hace referencia también a los dispositivos de
comunicaciones sin hilos como terminales de usuario, estaciones
móviles, unidades móviles, unidades de abonado, radios móviles o
radioteléfonos, unidades sin hilos o simplemente como
"usuarios", "abonados", "terminales" y
"móviles" en algunos sistemas de comunicaciones, dependiendo de
la preferencia.
Los terminales de usuario 124 están involucrados
en comunicaciones inalámbricas con otros elementos en WCS a través
de sistemas de comunicaciones CDMA. Sin embargo, la presente
invención se puede emplear en sistemas que emplean otras técnicas
de comunicaciones, tales como acceso múltiple por división en el
tiempo (TDMA) y acceso múltiple por división en frecuencia (FDMA) u
otras formas de onda o técnicas listadas con anterioridad (WCDMA,
CDMA 2000, ...).
Por lo general, los haces provenientes de una
fuente de haz, tal como una estación base 112 o satélites 116,
cubren diferentes áreas geográficas en diagramas de radiación
predefinidos. Los haces a diferentes frecuencias, a los que también
se hace referencia como canales CDMA, canales multiplexados por
división en frecuencia (FDM) o "subhaces" se pueden dirigir
para solapar la misma región. También comprenderán con rapidez los
que sean expertos en la técnica que la cobertura de haz o las áreas
de servicio para múltiples satélites o diagramas de radiación de
antenas para múltiples estaciones base, podrían estar diseñados para
solaparse por completo o parcialmente en una región dada
dependiendo del diseño del sistema de comunicaciones y del tipo de
servicio ofrecido y si se está consiguiendo diversidad espacial.
La figura 1 ilustra ejemplos de varios trayectos
de la señal. Por ejemplo, los enlaces de comunicaciones
130a-c proporcionan el intercambio de señales entre
la estación base 112 y los terminales de usuario 124. De manera
similar, los enlaces de comunicaciones 138a-d
proporcionan el intercambio de señales entre satélites 116 y los
terminales de usuario 124. Las comunicaciones entre satélites 116 y
pasarelas 120 son facilitadas por parte de los enlaces de
comunicaciones 146a-d.
Los terminales de usuario 124 pueden estar
comprometidos en las comunicaciones bidireccionales con la estación
base 112 y/o con los satélites. Como tales, los enlaces de
comunicaciones 130 y 138 incluyen cada uno de ellos un enlace
directo y un enlace inverso. Un enlace directo transporta señales de
información a los terminales de usuario 124. Para las
comunicaciones basadas en comunicaciones terrestres en WCS 100, un
enlace directo transporta señales de información desde la estación
base 112 a un terminal de usuario 124 sobre un enlace 130. Un
enlace directo basado en satélite en el contexto de WCS 100
transporta información desde una pasarela 120 a un satélite 116 a
través de un enlace 146 y desde el satélite 116 a un terminal de
usuario 124 sobre un enlace 138. De esta manera, los enlaces
basados en enlaces terrestres de manera típica implican un único
trayecto de señal inalámbrica entre el terminal de usuario y una
estación base, mientras que los enlaces basados en satélite
típicamente implican dos o más trayectos de la señal sin hilos entre
el terminal de usuario y una pasarela a través de al menos un
satélite (ignorando el multitrayecto).
En el contexto de WCS 100, un enlace inverso
transporta señales de información desde un terminal de usuario 124
a una estación base 112 o a una pasarela 120. De manera similar a
los enlaces directos en WCS 100, los enlaces inversos de manera
típica requieren una única conexión sin hilos para las
comunicaciones basadas en comunicaciones terrestres y dos
conexiones sin hilos para las comunicaciones basadas en satélite.
WCS 100 puede caracterizar diferentes ofertas de comunicaciones a
través de estos enlaces directos, tales como servicios de baja
velocidad de datos (LDR) y de alta velocidad de datos (HDR). UN
ejemplo de servicio LDR proporciona enlaces directos que tienen
velocidades de datos que van desde 3 kilobits por segundo (kbps) a
9,6 kbps, mientras que un servicio HDR de ejemplo soporta
velocidades típicas de datos de hasta 604 kbps o más.
El servicio HDR puede ser de naturaleza a
ráfagas. Esto es, el tráfico que se transfiere a través de enlaces
HDR puede comenzar y finalizar de manera repentina de una manera
impredecible. De esta manera, en un instante, un enlace HDR puede
estar funcionando a cero kbps, y en el siguiente instante puede
estar funcionando a una velocidad de datos muy alta, tal como 604
kbps.
Como se ha descrito con anterioridad, WCS 100
realiza comunicaciones sin hilos de acuerdo con técnicas CDMA. De
esta manera, las señales transmitidas a través de los enlaces
directo e inverso de los enlaces 130, 138 y 146 transportan señales
que están codificadas, expandidas y canalizadas de acuerdo con las
normas de transmisión CDMA. Además, el intercalado de bloques se
emplea a través de estos enlaces directo e inverso. Estos bloques
se transmiten en tramas que tienen una duración predeterminada, tal
como 20 milisegundos.
La estación base 112, los satélites 116 y las
pasarelas 120 pueden ajustar la potencia de las señales que
transmiten a través de los enlaces directos de WCS 100. En la
Patente de los Estados Unidos número 5.056.109 titulada
"Procedimiento y aparato para controlar la potencia de transmisión
en un sistema de telefonía móvil celular CDMA", concedida al
cesionario de la presente invención e incorporada por medio de
referencia a este documento se describen ejemplos de realizaciones
de bucles de control de la potencia en un sistema de comunicaciones
CDMA. También se puede contemplar otro mecanismo de control de la
potencia y están dentro del alcance de la presente invención.
La potencia de transmisión (a la que se hace
referencia en este documento como potencia de transmisión del
enlace de bajada) se puede variar de acuerdo con órdenes,
peticiones, o realimentaciones provenientes del terminal de usuario
124 y de acuerdo con el tiempo. Esta característica de variación con
el tiempo se puede emplear sobre una base de trama a trama. De
manera alternativa, esta característica se puede emplear sobre
otros límites de tiempo que sean mayores o menores de una trama.
Dichos ajustes de la potencia se realizan para mantener las tasas
de error de trama (FER) (del inglés, Frame Error Rate) del
enlace de bajada dentro de requisitos específicos, reducir la
interferencia y conservar la potencia de transmisión.
Por ejemplo, la pasarela 120a, a través del
satélite 116a puede transmitir señales a un terminal de usuario
124b a una potencia de transmisión del enlace de bajada diferente de
la que se emplea para un terminal de usuario 124c. De manera
adicional, la pasarela 120a puede variar la potencia de transmisión
de cada uno de los enlaces directos a los terminales de usuario 124b
y 124c para cada trama sucesiva.
La figura 2 ilustra un diagrama de haz de
satélite ejemplar 202, también conocido como una huella de
cobertura. Como se muestra en la figura 2, la huella de cobertura
del satélite ejemplar 202 incluye dieciséis haces
204_{1}-204_{16}. Cada uno de los haces cubre
un área geográfica específica, aunque por lo general hay algún
solapamiento de haces. La huella de cobertura del satélite mostrada
en la figura 2 incluye un haz interior (el haz 204_{1}), haces
medios (204_{2}-204_{7}) y haces exteriores
(204_{8}-204_{16}). El diagrama de haces 202 es
una configuración de diagramas de ganancia predefinidos particulares
que están asociados cada uno de ellos con un haz en particular
204.
Los haces 204 se ilustran teniendo formas
geométricas que no se solapan solamente con propósitos ilustrativos.
De hecho, los haces 204 tienen cada uno de ellos contornos de
diagrama de ganancia que se extienden más allá de los límites
idealizados mostrados en la figura 2. Sin embargo, estos diagramas
de ganancia se ven atenuados más allá de estos límites ilustrados,
de forma que de manera típica no proporcionan una ganancia
significativa para soportar las comunicaciones con los terminales
de usuario 124 fuera de un "límite" dado.
Los haces 204 pueden considerarse cada uno de
ellos como que tienen diferentes regiones en base a su proximidad a
otro u otros haces y/o en base a la posición dentro de otro u otros
diagramas de ganancia de haz. Por ejemplo, la figura 2 ilustra el
haz 204_{2} teniendo una región central 206 y una región de cruce
208. La región de cruce 208 incluye partes de haz 204_{2} que
están en proximidad cercana a los haces 204_{1}, 204_{3},
204_{7}, 204_{8}, 204_{9} y 204_{10}. Debido a esta
proximidad, los terminales de usuario 124 dentro de una región de
cruce 208 (así como dentro de regiones similares en otros haces) son
más probables de que sufran un traspaso a un haz adyacente, que lo
que lo son los terminales de usuario 124 que están en la región
central 206. Sin embargo, los terminales de usuario 124 dentro de
regiones de probable traspaso, tales como la región de cruce 208,
también son más probables de recibir interferencias provenientes de
enlaces de comunicaciones en haces adyacentes 204.
\newpage
Para ilustrar este principio, la figura 3
muestra un escenario operacional de ejemplo dentro de una huella de
cobertura 202. Este escenario operacional implica a terminales de
usuario 124d-f que se comunican a través de
diferentes haces de un satélite 116. En particular, los terminales
de usuario 124d y 124e están en comunicación con el satélite 116 a
través del haz 204_{2}, mientras que el terminal de usuario 124f
está en comunicación con el satélite 116 a través del haz
204_{7}. Como se muestra en la figura 3, el terminal de usuario
124d está dentro de la región central 206 del haz 204_{2} y el
terminal de usuario 124e está dentro de la región de cruce 208 del
haz 204_{2}.
Como se ha descrito con anterioridad, la región
de cruce 208 está más cercana al haz 204_{7} que lo que lo está
la región central 206. Debido a esta proximidad, el terminal de
usuario 124e dentro de la región de cruce 208 puede estar dentro de
una parte de ganancia más alta del diagrama de ganancia del haz
204_{7} que lo que puede estar el terminal de usuario 124d dentro
de la región central 206. Por ejemplo, en este escenario
operacional de la figura 3, el terminal de usuario 124f recibe una
transmisión del enlace de bajada 302 desde el satélite 116. Además,
los terminales de usuario 124d y 124e reciben esta transmisión como
transmisiones atenuadas 302' y 302''. Aunque ambas señales son más
débiles que la transmisión 302, la transmisión 302'' es más fuerte
que la transmisión 302'.
Además de recibir estas transmisiones atenuadas,
los terminales de usuario 124d y 124e reciben también transmisiones
del enlace de bajada desde el satélite 116 que están destinadas a su
recepción. En particular, el terminal de usuario 124d recibe una
transmisión del enlace de bajada 304 desde el satélite 116 y el
terminal de usuario 124e recibe una transmisión del enlace de bajada
306 desde el satélite 116.
En el contexto de WCS 100 de ejemplo, las
transmisiones CDMA de enlace descendente dentro de un haz particular
204 están codificadas de manera ortogonal. Esto es, no interfieren
por lo general unas con otras. Sin embargo, las transmisiones CDMA
de enlace descendente provenientes de diferentes haces no son
necesariamente ortogonales. Las transmisiones de enlace descendente
provenientes de diferentes haces 204 pueden interferir unas con las
otras. De esta manera, en el escenario operacional de la figura 3,
la recepción de la transmisión 304 es susceptible de tener
interferencias provenientes de las transmisiones 302'. De manera
similar, la recepción de las transmisiones 306 es susceptible de
tener interferencias provenientes de la transmisión 302''.
Como se describe en este documento, la
transmisión 302'' tiene una intensidad de señal más fuerte que la
transmisión 302'. De acuerdo con esto, dentro del escenario de la
figura 3, la recepción de la transmisión 306 por parte del terminal
de usuario 124e es susceptible a una mayor cantidad de
interferencias de lo que lo es la recepción de la transmisión 304
por parte del terminal de usuario 124d. La presente realización
aplica este principio para reducir dicha interferencia a la vez que
se conserva la potencia de transmisión del enlace.
La invención proporciona técnicas eficientes de
gestión de la interferencia a través del control de la potencia de
transmisión de enlace. Como se ha descrito con anterioridad, los
sistemas de comunicaciones inalámbricos, tales como WCS 100,
incluyen componentes tales como satélites 116, que tienen
presupuestos de potencia de transmisión limitados. Esta potencia
presupuestada debe ser asignada de manera eficiente a múltiples
enlaces de comunicaciones. Sin embargo, si se asigna demasiada poca
potencia a un enlace, el ruido y la interferencia evitarán que el
enlace pueda soportar el tráfico de comunicaciones. De acuerdo con
esto, las realizaciones mantienen niveles de interferencia dentro
de márgenes aceptables a la vez que conservan la potencia de
transmisión.
Los sistemas de comunicaciones, tales como WCS
100, especifican ciertas tasas máximas de error binario (BER, del
inglés, Bit Error Rate) y/o tasas de error de paquetes (del
inglés Packet Error Rate) para sus enlaces de comunicaciones
sin hilos. Para que un enlace funcione como se desea que lo haga,
estas tasas de error no se deben sobrepasar. Las tasas de error del
enlace dependen de una relación de niveles de potencia expresada a
continuación en la ecuación (1).
En la ecuación (1), E_{b} representa la
energía por bit transmitido y N_{t} representa una energía
de ruido. N_{t} tiene dos componentes: N_{0} e
I_{t}. N_{0} representa el ruido térmico e
I_{t} representa la densidad espectral de potencia de
interferencia.
N_{0} es relativamente constante en
entornos de comunicaciones sin hilos, tal como el entorno de WCS
100. Sin embargo, I_{t} puede variar en gran medida. Como
I_{t} puede variar en gran medida, la relación de la
ecuación (1) así como las tasas de error de enlace asociadas, pueden
fluctuar a través de un gran margen de valores.
La razón para tales fluctuaciones se describe
con referencia a la ecuación (2) siguiente. La ecuación (2) expresa
el componente de ruido de interferencia I_{ti}, que un
usuario i recibe proveniente del enlace directo de un conjunto de
usuarios interferentes (indexados por medio de la variable j).
En la ecuación (2), P_{j} es la
potencia de transmisión del enlace de bajada dirigida a un usuario
j, R_{j} es la velocidad de datos de la potencia
del enlace de bajada a un usuario j, y W es el ancho
de banda de expansión CDMA.
Como se expresa en la ecuación (2), la
contribución de un usuario de haz adyacente respecto del componente
de ruido de interferencia del enlace de bajada es directamente
proporcional a la velocidad de datos del enlace de bajada de
usuario de haz adyacente R_{j}. De acuerdo con esto, a
medida que aumenta las velocidades de datos del enlace de bajada,
el componente de ruido de interferencia I_{t}, de
N_{t,} comienza a ser progresivamente dominante sobre el
correspondiente componente de ruido térmico, No.
Como se ha descrito con anterioridad en este
documento, con referencia a la figura 1, WCS 100 puede ofrecer
servicios tanto LDR como HDR. Debido a su velocidad de datos
sustancialmente más baja, las variaciones de ruido de interferencia
provenientes de los enlaces LDR son relativamente pequeñas cuando se
comparan con las variaciones de ruido de interferencia provenientes
de los enlaces HDR que transfieren tráfico a ráfagas.
Para asegurarse que las fluctuaciones de
interferencia no comprometen las comunicaciones a través de enlaces
inalámbricos, los sistemas convencionales transmiten a una potencia
más alta para asegurarse que no predomina la interferencia
proveniente de enlaces directos de celda adyacente. De esta manera,
dentro del contexto de WCS 100, una aproximación convencional para
mantener enlaces directos implicaría a pasarelas 120 y a la estación
base 112 transmitiendo a niveles de potencia más altos que se
estiman de manera conservadora frente a niveles de interferencia
fluctuantes para conservar tasas de error de enlace dentro de
márgenes aceptables. Desafortunadamente, dichas aproximaciones no
conservan la potencia de transmisión.
El nivel de potencia más alto anteriormente
descrito es más alto que el nivel de potencia mínimo necesario para
soportar un enlace en ausencia de interferencias. En este documento
se hace referencia a la diferencia entre estos dos niveles de
potencia como un margen de potencia. La realización ejemplar
minimiza el margen de potencia asignado a cada uno de los enlaces
directos.
Como se ha descrito con anterioridad con
referencia al escenario operacional de la figura 3, la localización
de un terminal de usuario 124 dentro de un haz 204 afecta su
susceptibilidad a la interferencia. De manera más específica, un
usuario que esté cerca de una región de cruce de haz, tal como una
región de cruce 208, recibe más interferencia que un usuario en una
región central, tal como una región central 206. Por lo tanto, para
combatir la interferencia, un terminal de usuario 124 en una región
central requiere un margen de potencia menor que un usuario que esté
en una región de cruce.
De acuerdo con esto, la presente invención
determina los niveles de potencia de transmisión del enlace de
bajada provenientes de las localizaciones de los correspondientes
terminales de usuario 124 dentro de sus respectivos haces 204. La
figura 4 es un diagrama de flujo que ilustra una secuencia
operacional de la presente invención. Esta secuencia operacional se
describe con referencia a una pasarela 120 que controla la potencia
de transmisión del enlace de bajada a un terminal de usuario en
particular 124. Sin embargo, una estación base 112 también puede
realizar esta secuencia operacional.
Esta secuencia operacional comienza con el paso
402. En el paso 402, la pasarela 120 identifica la localización de
un terminal de usuario 124 dentro de un haz 420. A continuación de
esto, en el paso 404, para el enlace directo dirigido al terminal
de usuario 124, la pasarela 120 fija la potencia de transmisión en
respuesta a la localización del terminal de usuario 124
identificado.
La figura 5 es un diagrama de flujo que ilustra
la realización del paso 404 con un mayor detalle. Como se muestra
en la figura 5, el paso 404 puede incluir un paso 502 que determina
si el terminal de usuario 124 está dentro de una región de cruce,
tal como la región de cruce 208. Si el terminal de usuario 124 está
dentro de una región de cruce, entonces sigue un paso 504. En caso
contrario, se realiza un paso 506.
En el paso 504, la pasarela 120 fija la potencia
de transmisión del enlace directo dirigida al terminal de usuario
124 a un primer nivel de potencia. De manera alternativa, en el paso
506, la pasarela 120 fija la potencia de transmisión del enlace
directo dirigido al terminal de usuario 124 a un segundo nivel de
potencia. Como los enlaces directos dirigidos a los terminales de
usuario 124 en regiones centrales requieren menos potencia que los
enlaces directos dirigidos a usuarios en regiones de cruce, el
segundo nivel de potencia es mayor que el primer nivel de
potencia.
Una región de cruce puede ser una región que
incluya posiciones geográficas predeterminadas relativas con
respecto a la localización geográfica de la huella de cobertura de
satélite. Sin embargo, frente a grandes fluctuaciones de potencia
de interferencia asociadas con tráfico de alta velocidad de datos en
forma de ráfagas, los sistemas de comunicaciones típicos no pueden
proporcionar a las pasarelas 120 y a las estaciones base 112 con
localizaciones geográficas de terminal de usuario 124 lo
suficientemente rápidas. Para superar esta dificultad, la presente
invención emplea métricas de potencia diferenciales para estimar las
localizaciones de terminal de usuario 124.
Estas métricas de potencia diferenciales se
derivan de un conjunto de medidas de potencia que cada terminal de
usuario 124 realiza de manera periódica para evaluar si debería
hacer un "traspaso" a otro haz. Estas medidas son medidas de
potencia de señal de piloto. Las señales de piloto son señales que
siempre son transmitidas por parte de las pasarelas 120 y por las
estaciones base 112. Las señales de piloto permiten a un terminal de
usuario 124 adquirir la temporización y la fase de los canales del
enlace de bajada.
Con referencia a la figura 2, el satélite 116
retransmite una señal de piloto distintiva en cada haz 204. Cada
terminal de usuario 124 dentro de una huella de cobertura 202 mide
la potencia de cada una de las señales de piloto que recibe e
informa de manera periódica de estas potencias a la correspondiente
pasarela 120 (o a la correspondiente estación base 112 en un
entorno terrestre). Este informe periódico puede ser en forma de un
mensaje formateado estándar denominado un mensaje de medida de la
intensidad de piloto (PSMM) (del inglés, Pilot Strength
Measurement Message). De manera alternativa, estas medidas se
pueden transportar usando otros tipos de señales tales como un
mensaje de radiobúsqueda.
Para determinar la posición de un terminal de
usuario 124 dentro de un haz 204, la pasarela 124 compara los
valores de las medidas de potencia del informe periódico. La figura
6 es un diagrama de flujo que ilustra una secuencia operacional del
paso 402 que emplea esta aproximación de métrica de potencia
diferencial.
La secuencia operacional de la figura 6 comienza
con un paso 602. En el paso 602, la pasarela 120 recibe una lista
de medidas de la potencia de la señal de piloto provenientes del
terminal de usuario 124 en forma de un PSMM. A continuación, en un
paso 604, la pasarela 120 calcula la diferencia entre la potencia de
la señal de piloto asociada con el haz 204 que se asigna al
terminal de usuario 124 (a la que también se hace referencia como
"el haz local" o "el haz activo") y la siguiente potencia
de señal de piloto más alta en la lista recibida.
En un paso 606, la pasarela 120 determina si la
diferencia calculada en el paso 604 es mayor que un umbral, tal
como 6 dB. De ser así, entonces se realiza un paso 610. En caso
contrario, se realiza un paso 608. En el paso 610, la pasarela 120
concluye que el terminal de usuario 124 está dentro de una región
central, tal como la región central 206. De manera alternativa, en
el paso 608, la pasarela 120 determina que el terminal de usuario
124 está dentro de una región central, tal como la región central
206. De manera alternativa, en el paso 608, la pasarela 120
determina que el terminal de usuario 124 está dentro de una región
de cruce, tal como la región de cruce 208.
Los pasos 608 y 610 son seguidos por la
ejecución del paso 404, en el que la pasarela 120 fija la potencia
de transmisión del enlace de bajada. Como se ha descrito con
anterioridad con referencia a la figura 5, el paso 404, puede
incluir la configuración de la potencia de transmisión del enlace de
bajada a un primer nivel cuando el terminal de usuario 124 se
encuentre dentro de una región de cruce de haz. De manera
alternativa, el paso 404 puede incluir la configuración de la
potencia de transmisión del enlace de bajada a un segundo nivel de
potencia asociado cuando el terminal de usuario 124 no se encuentra
dentro de una región de cruce de haz.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 7 es un diagrama de bloques de una
implementación de ejemplo de una pasarela 120 que realiza las
técnicas descritas en este documento. Aunque se describe en el
contexto de comunicaciones por satélite, esta implementación de
ejemplo también se puede emplear en estaciones base celulares, tales
como la estación base 112 de la figura 1. Como se muestra en la
figura 7, esta implementación incluye un segmento de antena 702 que
está acoplado a un subsistema de radiofrecuencia (RF) 704, y un
subsistema CDMA 706 que está acoplado a un subsistema de RF 704.
Además, la pasarela 120 incluye de manera adicional un conmutador
708 que está acoplado a un subsistema CDMA 706.
El segmento de antena 702 incluye una o más
antenas que intercambian señales de RF con uno o más terminales de
usuario 124 a través de un satélite o satélites 116. En particular,
el segmento de antena 702 recibe las señales de RF de enlace
inverso y transmite las señales de RF del enlace de bajada. Para
habilitar la transmisión y la recepción de señales de RF a través
de una única antena, el segmento de antena 702 puede incluir también
un diplexor (que no se muestra).
El subsistema de RF 704 recibe señales
eléctricas provenientes del segmento de antena 702 dentro de una
banda de frecuencia de RF. Al producirse la recepción, el
subsistema de RF 704 hace una conversión a una frecuencia inferior
de estas señales eléctricas de la banda de frecuencia de RF a una
frecuencia intermedia (FI). Además, el subsistema de RF 704 puede
filtrar las señales eléctricas recibidas desde el segmento de antena
702 de acuerdo con un ancho de banda predeterminado.
Para incrementar la potencia de las señales de
RF recibidas desde el segmento de antena 702, el subsistema de RF
704 incluye también componentes de amplificación conocidos (que no
se muestran). Componentes de amplificación de ejemplo incluyen un
amplificador de bajo ruido (LNA) (del inglés, Low Noise
Amplifier) que inicialmente amplifica las señales recibidas
desde el segmento de antena 702, y un amplificador de ganancia
variable (VGA) (del inglés, Variable Gain Amplifier), que
además amplifica estas señales después de que sean mezcladas a una
frecuencia inferior a FI durante el proceso anteriormente mencionado
de conversión a una frecuencia inferior.
Como resultado de este filtrado, la conversión a
una frecuencia inferior, y las operaciones de amplificación, el
subsistema de RF 704 produce una señal de FI 720 que se envía a un
transceptor de enlace inverso 712 dentro de un subsistema CDMA
706.
Además de la recepción de las señales de RF de
enlace inverso provenientes del segmento de antena 702, el
subsistema de RF 704 recibe una señal de FI del enlace de bajada 722
proveniente de un transceptor del enlace de bajada 710 dentro de un
subsistema CDMA 706. El subsistema de RF 704 amplifica y hace una
conversión a una frecuencia superior de esta señal a una
correspondiente señal de RF para su transmisión por parte del
segmento de antena 702.
Como se muestra en la figura 7, el subsistema
CDMA 706 incluye un transceptor del enlace de bajada 710, un
transceptor de enlace inverso 712, un encaminador (del inglés
router) 714 y un subsistema de banco selector (SBS) (del
inglés, Selector Bank Subsystem) 716. Como se ha descrito con
anterioridad, los transceptores 710 y 712 intercambian señales de
FI 720 y 722 con el subsistema de RF 704. Además, los transceptores
710 y 712 realizan operaciones CDMA.
En particular, el transceptor del enlace de
bajada 710 recibe una o más secuencias de información del enlace de
bajada 724 desde un enrutador 714. Al producirse la recepción, el
transceptor del enlace de bajada 710 convierte estas secuencias en
señal de FI 722 que está en un formato de transmisión CDMA. Esta
conversión se describe con mayor detalle a continuación con
referencia a la figura 8.
El transceptor de enlace inverso 712 convierte
la señal de FI 720, que está en un formato de transmisión CDMA en
secuencias de información 726a-726n. Por ejemplo, el
transceptor del enlace de bajada 710 desexpande y descubre la señal
de FI 720 con una o más secuencias PN y códigos de canalización.
Además, el transceptor del enlace de bajada 710 puede realizar las
operaciones de descodificación y de desintercalado para producir
secuencias de información 726 que se envían al encaminador 714.
El encaminador 714 maneja la transferencia de
secuencias de información 724 y 726 que pueden ser en forma de
paquetes, entre el SBS 716 y los transceptores 710 y 712. Esta
transferencia se realiza a través de la interfaz 728, que puede ser
una red de datos, tal como una red de área local (LAN) (del inglés,
Local Area Network), o cualquier otro mecanismo bien
conocido para la transferencia de información.
El SBS 716 procesa el tráfico del enlace de
bajada y de enlace inverso manejado por la puerta 120. Este tráfico
incluye tanto tráfico de carga útil como tráfico de señalización.
Por ejemplo, el SBS 716 intercambia tráfico de señalización en la
realización de operaciones de procesado de llamadas, tales como el
establecimiento de una llamada, caída de la llamada, y traspasos de
haz. El SBS 716 también puede reenviar tráfico al conmutador 708,
que proporciona una interfaz a la red telefónica pública de
conmutación (RTPC).
El SBS 716 incluye una pluralidad de selectores
718a-n para procesar el tráfico del enlace directo y
del enlace inverso. Cada selector 718 maneja comunicaciones activas
para un correspondiente terminal de usuario 124. Sin embargo, los
selectores 718 pueden ser reasignados a otros terminales de usuario
124 al producirse la terminación de dichas comunicaciones activas.
Por ejemplo, los selectores 718 pueden evaluar los PSMM enviados
desde terminales de usuario 124 para determinar sus localizaciones
dentro de los haces.
Cada selector 718 puede estar implementado a
través de técnicas hardware y/o un procesador controlador por medio
de software programado para realizar las funciones descritas en este
documento. Dichas implementaciones pueden incluir elementos
estándar bien conocidos o hardware de función generalizada o de
propósito general que incluye una variedad de dispositivos
electrónicos programables, u ordenadores que funcionan bajo el
control de órdenes, firmware o instrucciones software para realizar
las funciones deseadas. Ejemplos de esto incluyen un controlador
por software, un microprocesador, uno o más procesadores digitales
de la señal (DSP) (del inglés, Digital Signal Processors),
módulos de circuito de función dedicada y circuitos integrados
específicos de aplicación (ASIC) (del inglés, Application
Specific Integrated Circuits). De acuerdo con esto, la orden de
control de la potencia 730a puede incluir una o más instrucciones
software transferidas entre el selector 718a y un módulo de ganancia
810.
Cada selector 718 controla las operaciones de
control de potencia del enlace de bajada. Para ajustar la potencia
de las transmisiones del enlace de bajada, cada uno de los
selectores 718 envía una orden de control de la potencia 730 a un
transceptor del enlace de bajada 710. Las órdenes de control de la
potencia 730 designan cada una de ellas una potencia de transmisión
del enlace de bajada. En respuesta a estas órdenes, el transceptor
del enlace de bajada 710 fija la potencia de transmisión para los
enlaces directos controlados por medio de los selectores 718 que
originan estas órdenes.
Por ejemplo, el selector 718a genera una orden
de control de la potencia 730a que se envía al transceptor 710 a
través de la interfaz 728 y el encaminador 714. Al producirse la
recepción de la orden de control de la potencia 730a, un
transceptor del enlace de bajada 710 fija la potencia del enlace
directo controlado por medio del selector 718a. Los detalles
relativos a esta característica se describen a continuación con
referencia a la figura 8.
De acuerdo con esto, cada selector 718 funciona
con transceptor del enlace de bajada 710 para realizar los pasos
mostrados en las figuras 4 a la 6. Por ejemplo, como se ha descrito
con anterioridad con referencia al paso 402, cada uno de los
selectores 718 identifica la localización de terminales de usuario
124 dentro de diagramas de haz. Esta identificación puede incluir
la recepción de listas de medidas de intensidad de la señal, tales
como PSMM, a través de transmisiones de enlace inverso, y el
procesado de estas medidas para determinar si los terminales de
usuario 124 están dentro de regiones centrales o de regiones de
cruce, como se ha descrito con anterioridad con referencia a los
pasos 602 a 610 en la figura 6.
De manera adicional, cada uno de los selectores
718 funciona con transceptor del enlace de bajada 710 para fijar
las potencias de transmisión del enlace de bajada en respuesta a las
localizaciones de terminal de usuario identificado 124. De esta
manera, estos componentes realizan el paso 404.
Como se ha descrito con anterioridad, esta
realización puede incluir la realización de los pasos 502 a 506 de
la figura 5. Los selectores 718, cada uno de ellos realizan el paso
502, que determina si un terminal de usuario 124 está dentro de una
región de cruce. En el paso 504 y 506, la potencia de transmisión
del enlace de bajada se fija de acuerdo con los resultados del paso
502. Por lo tanto, cada uno de estos pasos incluye un selector 718
que genera una orden de control de la potencia 730 y el envío de la
orden al transceptor del enlace de bajada 710. Además, los pasos
504 y 506 incluyen cada uno de ellos un transceptor del enlace de
bajada 710 que recibe una correspondiente orden de control de la
potencia 730 y, en respuesta, fijar la potencia de transmisión del
enlace de bajada asociada.
La figura 8 es un diagrama de bloques de una
implementación de un transceptor del enlace de bajada 710. Como se
muestra en la figura 8, el transceptor 710 incluye una pluralidad de
trayectos de transceptor 802a-802n, un sumador 804
y una interfaz de salida 805. Cada uno de los caminos de transceptor
802 recibe una secuencia de información del enlace de bajada 724 y
una orden de control de la potencia 730 desde un selector
correspondiente 718. Aunque la figura 8 solamente muestra los
detalles de implementación para el trayecto del transceptor 802a,
los trayectos de transceptor 802b-802n pueden
incluir características similares o idénticas.
Como se muestra en la figura 8, el trayecto del
transceptor 802a incluye un intercalador 806, un codificador 808 y
un módulo de ganancia 810. El intercalador 806 recibe una secuencia
de información 724, y el bloque intercala esta secuencia para
producir una secuencia intercalada 820. El codificador 808 recibe la
secuencia 820 y realiza la codificación de corrección de errores
sobre esta secuencia para producir una secuencia de información
codificada 822.
El módulo de ganancia 810 recibe la secuencia
codificada 822, que es una secuencia de información del enlace de
bajada. De manera adicional, el módulo de ganancia 810 recibe la
orden de control de la potencia 730a proveniente del selector 718a.
El módulo de ganancia 810 dimensiona la secuencia codificada 822 en
base al nivel de la potencia de transmisión designado por la orden
de control de la potencia 730a. De esta forma, el módulo de
ganancia 810 puede aumentar o disminuir la potencia de la secuencia
codificada 822. Este dimensionamiento produce una secuencia
dimensionada 824.
La secuencia intercalada 820 es una secuencia de
símbolos digitales. Esta secuencia se puede dimensionar por medio
de la multiplicación de cada uno de los símbolos con un factor de
ganancia determinado por la orden de control de la potencia 730.
Dichas operaciones de dimensionamiento se pueden implementar de
manera digital a través de técnicas hardware, y/o instrucciones
software que se ejecutan en un microprocesador tal como un
procesador digital de la señal (DSP). De acuerdo con esto, la orden
de control de la potencia 730a puede incluir una o más
instrucciones software transferidas entre el selector 718a y el
módulo de ganancia 810.
Como se muestra en la figura 8, el trayecto del
transceptor 802 incluye de manera adicional combinadores de
expansión 812a-812b, combinadores de canalización
814a-814b y un modulador de codificación por
desplazamiento de fase en cuadratura (QPSK) 816. Los combinadores
de expansión 812a-812b reciben cada uno de ellos la
secuencia dimensionada 824 y combinan (por ejemplo, multiplican)
esta secuencia con una respectiva secuencia PN 834 para producir
secuencias expandidas 828a y 828b.
Las secuencias expandidas 828a y 828b son cada
una de ellas enviadas a un respectivo combinador de canalización
814. Cada combinador de canalización 814 combina (por ejemplo,
multiplica) la correspondiente secuencia expandida 828 con un
código de canalización, tal como un código Walsh. Como resultado de
esto, cada uno de los combinadores 814 produce una secuencia
canalizada 830. En particular, el combinador 814a produce una
secuencia canalizada en fase (I) 830a y un combinador 814b produce
una secuencia canalizada en cuadratura (Q) 830b.
Las secuencias canalizadas 830a y 830b se envían
al modulador QPSK 816. El modulador QPSK 816 modula estas
secuencias para generar una forma de onda modulada 832a. La forma de
onda modulada 832a se envía a un sumador 804. El sumador 804 suma
la forma de onda modulada 832 y las formas de onda
832b-832n producidas por los trayectos de
transceptor 804b-804n. Esta operación da como
resultado una señal combinada 834 que se envía a la interfaz de
salida 805.
La interfaz de salida 805 hace una conversión a
una frecuencia superior de la señal combinada 834 desde banda base
a una FI, generando por lo tanto una señal de FI del enlace de
bajada 722. La interfaz de salida 805 puede realizar de manera
adicional las operaciones de filtrado y de amplificación en la
generación de la señal de FI 722.
Mientras que se han descrito con anterioridad
varias realizaciones, se debería comprender que todas ellas se han
presentado a modo de ejemplo solamente, y no de manera limitadora.
Por ejemplo, la presente invención no está limitada a sistemas de
comunicaciones basados en satélite, sino que también se puede
aplicar a sistemas basados en comunicaciones terrestres. Además, la
presente invención no está limitada a sistemas CDMA, sino que se
pueden extender a otros tipos de sistemas de comunicaciones, tales
como sistemas TDMA, FDMA, CDMA2000 y WCDMA. Además, mientras que
las realizaciones describen la transmisión CDMA sin hilos en el
contexto de modulación QPSK, se pueden emplear otras técnicas de
modulación.
Los que sean expertos en la técnica entenderán
que se pueden hacer varios cambios en la forma y en los detalles de
la misma sin salirse del espíritu y del alcance de la invención como
se describe en las reivindicaciones. De esta manera, el alcance de
la presente invención no debería estar limitado por ninguna de las
realizaciones de ejemplo descritas con anterioridad, sino que se
deberían definir solamente de acuerdo con las siguientes
reivindicaciones.
Claims (14)
1. Un procedimiento para controlar y para fijar
la potencia de transmisión del enlace de bajada a un terminal de
usuario (124) en un sistema de comunicaciones inalámbricos (100) que
tenga una pluralidad de haces (204) con el fin de mantener un nivel
de interferencia dentro de márgenes aceptables, caracterizado
porque comprende los
pasos de:
pasos de:
(a) identificar la localización de un terminal
de usuario (124) dentro de una región de cruce de haz o de una
región central de haz de uno de la pluralidad de haces (204); y
(b) fijar la potencia de transmisión del enlace
de bajada en respuesta a la localización de terminal de usuario
identificado,
en donde
la potencia de transmisión del enlace de bajada
es mayor cuando el usuario está localizado en la región de cruce de
haz en comparación con la región central de haz.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en
el que el paso (a) comprende:
(1) recibir desde el terminal de usuario (124)
una pluralidad de medidas de potencia de la señal, en el que cada
una de las medidas de potencia de la señal corresponde a uno de una
pluralidad de haces (204);
(2) calcular las diferencias entre una primera
de las medidas de potencia de la señal y cada una de las otras
medidas de potencia de la señal, en el que la primera medida de
potencia de la señal corresponde a un haz local (204);
(3) concluir que el terminal de usuario (124)
está dentro de una región central de haz (206) cuando la mayor de
las diferencias calculadas es mayor que un umbral predeterminado;
y
(4) concluir que el terminal de usuario (124)
está dentro de una región de cruce de haz (208) cuando la mayor de
las diferencias calculadas es menor o igual al umbral
predeterminado.
3. El procedimiento de la reivindicación 2, en
el que el paso (1) comprende la recepción desde el terminal de
usuario de una pluralidad de medidas de potencia de la señal de
piloto, en el que cada una de las medidas de potencia de la señal de
piloto corresponde a un respectivo haz de la pluralidad de haces
(204).
4. El procedimiento de la reivindicación 2, en
el que el paso (1) comprende la recepción de un mensaje de medida de
la intensidad de piloto (PSMM).
5. El procedimiento de cualquiera de las
reivindicaciones 1 a la 4, en el que el paso (b) comprende:
(1) fijar la potencia de transmisión del enlace
de bajada a un primer nivel de potencia cuando la localización
identificada esté dentro de una región de cruce de haz; y
(2) fijar la potencia de transmisión del enlace
de bajada a un segundo nivel cuando la localización identificada
esté dentro de una región central de haz.
6. El procedimiento de la reivindicación 5, en
el que el primer nivel de potencia es mayor que el segundo nivel de
potencia.
7. Un aparato para controlar y para fijar la
potencia de transmisión del enlace de bajada a un terminal de
usuario (124) en un sistema de comunicaciones inalámbrico (100) que
tenga una pluralidad de haces (204) con el fin de conservar un nivel
de interferencia dentro de márgenes aceptables, caracterizado
porque comprende:
un selector (718) adaptado para identificar la
localización de un terminal de usuario (124) dentro de una región de
cruce de haz o una región central de haz de uno de una pluralidad de
haces (204) y generar una orden de control de la potencia (730) en
base a la localización identificada; y
un transceptor (710) adaptado para fijar la
potencia de transmisión del enlace de bajada en respuesta a la orden
de control de la potencia (730),
en el que
la potencia de transmisión del enlace de bajada
es mayor cuando el usuario está localizado en la región de cruce de
haz en comparación con la región central de haz.
\newpage
8. El aparato de la reivindicación 7, en el que
el transceptor (710) incluye un módulo de ganancia (810) que está
adaptado para dimensionar una secuencia de información del enlace de
bajada de acuerdo con un nivel de potencia designado por la orden de
control de la potencia (730).
9. El aparato de la reivindicación 7, en el que
el selector (718) está adaptado de manera adicional para generar una
orden de control de la potencia (730) que designa un primer nivel de
potencia cuando la localización identificada está dentro de una
región de cruce de haz (208) y un segundo nivel de potencia cuando
la localización identificada está dentro de una región central de
haz (206).
10. El aparato de la reivindicación 9, en el que
el primer nivel de potencia es mayor que el segundo nivel de
potencia.
11. Un aparato para controlar y para fijar la
potencia de transmisión del enlace de bajada a un terminal de
usuario (124) en un sistema de comunicaciones sin hilos (100) que
tiene una pluralidad de haces (204) con el fin de mantener un nivel
de interferencia dentro de márgenes aceptables, caracterizado
porque comprende:
un medio para recibir desde el terminal de
usuario (124) una pluralidad de medidas de potencia de la señal, en
el que cada medida de la potencia corresponde a uno de la respectiva
pluralidad de haces (204);
un medio para calcular las diferencias entre una
primera medida de la potencia de la señal y cada una de las otras
medidas de potencia de la señal, en el que la primera medida de la
potencia de la señal corresponde a un haz local (204);
un medio para concluir que el terminal de
usuario (124) está dentro de una región central de haz (206) cuando
la mayor de las diferencias calculadas sea mayor que un umbral
predeterminado; y
un medio para concluir que el terminal de
usuario (124) está dentro de una región de cruce de haz (208) cuando
la mayor de las diferencias calculadas sea menor o igual a un umbral
predeterminado;
un medio para fijar la potencia de transmisión
del enlace directo a un primer nivel de potencia cuando la
localización identificada se encuentre dentro de una región de cruce
de haz (208); y
un medio para fijar la potencia de transmisión
del enlace de bajada a un segundo nivel de potencia cuando la
localización identificada se encuentre dentro de una central de haz
(206).
12. El aparato de la reivindicación 11, en el
que el mencionado medio de recepción comprende un medio para recibir
desde el terminal de usuario (124) una pluralidad de medidas de
potencia de la señal de piloto, en el que cada una de las medidas de
la potencia de la señal de piloto corresponde a uno de una
pluralidad de haces (204).
13. El aparato de la reivindicación 11, en el
que el mencionado medio de recepción comprende un medio para recibir
un mensaje de una medida de la intensidad de piloto (PSMM).
14. El aparato de la reivindicación 11, en el
que el primer nivel de potencia es mayor que el segundo nivel de
potencia.
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