ES2308851T3 - Procedimiento y sistema para comunicaciones moviles. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para la adjudicación de canales de radio basado en al menos un criterio de señal a interferencia en una red de telecomunicación que comprende al menos un transceptor fijo (BTS), estando dicho transceptor, o transceptores, fijo(s) configurado(s) para mantener conexiones con estaciones móviles (MS) de radio, caracterizado porque el procedimiento comprende las etapas de calcular las primeras estimaciones de señal a interferencia para al menos dos estaciones móviles de radio conectadas con la red, comprendiendo las al menos dos estaciones móviles de radio una primera estación móvil (MS, Móvil) de radio conectada con la red por un primer canal y al menos una segunda estación móvil (otra MS) de radio, calcular una segunda estimación de la señal a interferencia para la primera estación móvil de radio, estimando la segunda estimación de la señal a interferencia la interferencia potencial si la primera estación móvil de radio fuese servida por un segundo canal, calcular una tercera estimación de la señal a interferencia para la(s) segunda(s) estación(es) móvil(es) de radio, estimando la tercera estimación de la señal a interferencia la interferencia potencial si la primera estación móvil de radio fuese servida por el segundo canal, comparar las estimaciones segunda y tercera de la señal a interferencia con el criterio, o criterios, de señal a interferencia, y efectuar la adjudicación de canal para la primera estación móvil (MS, Móvil) de radio basándose en los resultados de la etapa de comparación.

Description

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Procedimiento y sistema para comunicaciones móviles.

Campo técnico de la invención

La invención se refiere a un sistema y procedimiento para comunicaciones móviles, especialmente para la adjudicación dinámica de un canal de radio en una red de comunicaciones móviles.

Descripción de la técnica relacionada

En una red móvil digital, la capacidad de recibir debidamente y descodificar una señal de radio depende de la razón C/I entre la potencia de la portadora y la interferencia en el receptor. Es claro que una C/I demasiado baja tendrá como resultado la mala calidad o la pérdida total de la conexión de radio. Por otra parte, la calidad de las comunicaciones por radio no deviene significativamente mejor para una razón C/I muy alta, ya que el procedimiento de transmisión está diseñado para afrontar una cierta magnitud de ruido, de manera tal que, por encima de un cierto nivel de C/I, una señal recibida pueda ser debidamente demodulada y descodificada. Sin embargo, una C/I demasiado alta no maximiza la capacidad de la red. Bien la potencia C de la portadora debería disminuirse para reducir la interferencia generada a otros receptores, o bien debería permitirse que sea generada más interferencia por otros transmisores. Esto proporciona un medio para obtener más capacidad del espectro de radio disponible. Consecuentemente, una C/I excesiva se traduce en una pérdida de capacidad.

La solicitud WO 97/32444 proporciona un procedimiento para adjudicar canales de frecuencia a las células en un sistema telefónico celular. La solicitud se refiere a la adjudicación automática de canales de frecuencia a células en un sistema telefónico celular. La calidad de la señal del enlace ascendente se mide en términos del nivel de interferencia del enlace ascendente. Para canales de frecuencia seleccionados, los niveles de interferencia del enlace ascendente se miden por medio de los correspondientes transceptores. De la señal a la interferencia para la estación de radio se calcula a partir de las mediciones de la calidad de la señal del enlace ascendente y del nivel de interferencia del enlace ascendente.

Otra solicitud, US 5 594 949, proporciona un procedimiento y dispositivo para estimar localmente la interferencia en canales del enlace descendente, disponibles para una estación base, a fin de determinar los canales candidatos para nuevas llamadas. Cuando ha de establecerse una nueva conexión con una estación móvil, la estación base envía señales a aquellas estaciones móviles ya conectadas para que hagan mediciones de interferencia. Estas mediciones se emplean entonces para estimar la interferencia que una nueva conexión tendrá en el enlace descendente. La estación base mide la potencia de la señal recibida de una estación móvil en el canal de control y, basándose en esa medición, estima la potencia de señal que la estación móvil recibirá desde la base. Basándose en dichas mediciones de interferencia y dicha medición de potencia de señal, la estación base BTS calcula entonces la razón entre portadora e interferencia.

Esto conduce al bien conocido objetivo final de que C/I debería estar homogéneamente distribuida sobre todos los receptores en la red en cualquier instante en el tiempo.

Sin embargo, en las redes actuales de GSM (Sistema Global para comunicación Móvil), este objetivo está lejos de su realización. Las siguientes frases resumen el statu quo actual:

El plan de frecuencias está fijado, es decir, a cada transceptor de estación base (TRX) se le está adjudicando una frecuencia o una secuencia de saltos de frecuencia. Esto impide la adjudicación de un canal, es decir, una frecuencia y una ranura temporal (TS) de TDMA (Acceso Múltiple por División del Tiempo), a una estación móvil (MS), según el criterio de dispersar la C/I. En general, las decisiones de traspaso (HO) y de control de potencia (PC) no se basan sobre la C/I, sino sobre otras magnitudes menos adecuadas, tales como la potencia de campo (PC) y la calidad (entendida como la tasa de errores de bit). Algunas mediciones de C/I pueden ser proporcionadas por las estaciones base BTS, pero están limitadas, y sólo son para la dirección del enlace ascendente (MS a BTS). Para células vecinas, sólo se efectúan mediciones de PC sobre la frecuencia del canal de control (BCCH). Los traspasos se hacen sin conocimiento directo de las condiciones de radio sobre frecuencias no BCCH.

El salto de frecuencias (FH) proporciona la dispersión estadística de la interferencia sobre el tiempo, pero ninguna gestión activa de la interferencia está actualmente implementada.

En la característica de mejora de capacidad laxa Infra/Sobre-Cobertura Inteligente (IUO), la evaluación de la C/I se hace célula a célula, y se promedia sobre todas las 8 TS de una trama TDMA. Aquí, C/I representa un escenario del peor caso posible, antes que la C/I efectiva en una MS.

En el concepto convencional de Planificación Automática de Frecuencia (AFP), el plan de frecuencia fija se mejora periódicamente según los criterios de C/I. La C/I se calcula a partir del tráfico en vivo de la red, pero, igual que con la IUO, la matriz de C/I resultante se refiere a la interferencia entre las áreas celulares, y no según lo experimentado por las mismas MS. Además, queda el problema esencial de obtener la enorme magnitud de datos de mediciones desde el controlador de estación base BSC para una herramienta externa de AFP. En conclusión, en las redes GSM de hoy, la C/I no se distribuye homogéneamente sobre los receptores.

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Resumen de la invención

La solución propuesta de la invención mejora las redes actuales, completamente dentro del dominio del GSM.

Las ventajas principales son:

La C/I se determina en cada MS y se rastrea continuamente. Esto permite que la red detecte una C/I insuficiente o excesiva para cada MS y, además, evalúe la distribución general de la C/I del enlace descendente de la red. Se hace posible la gestión local y global de la interferencia.

El traspaso, es decir, los HO y el Control de Potencia (PC) del enlace descendente, se basan en criterios de C/I. La red compara los efectos que las potenciales decisiones de traspasos o del PC del enlace descendente tendrían sobre todas las MS que serían afectadas por tal decisión. De esta manera, las decisiones de traspaso y de PC del enlace descendente se basan en la C/I. Hay menos riesgo de llamadas perdidas debido a la interferencia.

Debido a tales traspasos basados en C/I, la red puede aumentar la C/I para las MS con C/I demasiado baja, y disminuir la C/I para las MS con C/I demasiado alta, y así homogeneizar la C/I sobre todas las MS, a fin de acercarse tanto como sea posible a la distribución de C/I más homogénea.

No hay básicamente ninguna planificación de frecuencia, excepto para el BCCH. Las frecuencias se adjudican, según se requiera, para la adjudicación de canales y traspasos según lo determinado por la consideración de la C/I. Cada TS dentro de un TRX puede adjudicarse a una frecuencia distinta, en lugar de tener adjudicaciones fijas de frecuencia por TRX. No hay saltos de frecuencia (FH), es decir, la frecuencia utilizada en un canal no cambia generalmente de trama a trama.

La lista de células vecinas que cada MS recibe después de que se realiza cada traspaso se especifica según lo siguiente. Las MS pueden recibir listas dedicadas de vecinos según diversos criterios, tales como la C/I, la velocidad, el tráfico, la caída rápida del campo, etc. Esto hace posible la gestión de distintas capas de red superpuestas, p. ej., macrocapas y microcapas, o allí donde se requiere informar de distintos conjuntos de células vecinas para tomar una decisión óptima de adjudicación de canal. La dispersión de C/I del canal descendente está restringida sólo si el tráfico local supera el límite de capacidad local estricta, dado para cada célula por el número de TRX instalados. Toda esta dispersión de C/I tiene como resultado sustanciosas ganancias de capacidad y de calidad. Se espera una reutilización efectiva de frecuencia de entre 3 y 3,5, sin sacrificar la calidad. La capacidad y la calidad se equilibran según el tráfico efectivo.

La gestión de la interferencia se centra en las condiciones de radio en la MS misma, en lugar de hacerlo según un promedio por célula. Con respecto a esto, la red puede verse como una "única célula lógica", con la MS monitorizada a lo largo de su propia trayectoria a través de la red.

La invención también puede considerarse como una IUO sumamente mejorada sin planificación, donde las mediciones de C/I representan ahora el comportamiento efectivo de una MS.

Según un primer aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para una adjudicación de un canal de radio en una red de telecomunicación, que comprende transceptores fijos y estaciones móviles de radio, estando el procedimiento caracterizado porque comprende las etapas de calcular una estimación de señal a interferencia para la estación de radio, y efectuar la adjudicación de canal para una conexión específica de radio con una estación de radio, basándose en la estimación calculada de señal a interferencia para la estación de radio.

Según un segundo aspecto de la invención, se proporciona una red de comunicaciones móviles que comprende un cierto número de estaciones base, siendo cada estación base capaz de transmitir señales de radio y de recibir señales de radio desde el área de una célula asociada, para la comunicación con una estación móvil en la célula asociada, un controlador de estación base, al cual se conecta un cierto número de dichas estaciones base, estando la red caracterizada porque comprende medios para calcular una estimación de la señal a interferencia para la estación móvil, y medios para efectuar una adjudicación de canal para una conexión de radio específica con la estación móvil, basándose en la estimación calculada de señal a interferencia para la estación móvil.

Según un tercer aspecto de la invención, se proporciona un controlador de estación base para supervisar un cierto número de estaciones base conectadas con el controlador de la estación base, y para supervisar la comunicación con las estaciones móviles conectadas con una de las estaciones base por una conexión de radio, estando el controlador de la estación base caracterizado porque comprende medios para calcular una estimación de señal a interferencia para la estación móvil, y medios para efectuar la adjudicación de canal para la conexión de radio con la estación móvil, basándose en la estimación calculada de señal a interferencia para la estación móvil.

En la red las razones C/I de las distintas estaciones móviles MS son determinadas por el controlador de la estación base BSC. Ya en las redes actuales, la mayoría de los datos requeridos para calcular la potencia C de la portadora del enlace descendente y la interferencia I, existe en el BSC. El BSC sabe qué BTS transmite a qué frecuencia y a qué potencia de transmisión.

La vinculación de esta información con las mediciones de potencia de campo de cada MS en el canal servidor y en la frecuencia del BCCH es suficiente para calcular la razón C/I efectiva y potencial.

No se dispone de un requisito para conocer la temporización relativa entre las transmisiones de las distintas BTS en sistemas GSM estándar, donde las BTS operan autónomamente, y donde sus transmisiones no se sincronizan entre sí. La invención puede emplearse para alinear las ranuras temporales de distintas BTS conectadas con un único BSC.

De hecho, la invención brinda la justificación para implementar la Alineación de Ranuras Temporales.

Se dan ventajas adicionales de la invención para lograr una red autorreguladora:

La necesidad de planificación de frecuencia se desvanece en su mayor parte. La AFP deviene innecesaria, ya que las frecuencias no-BCCH no se preadjudican, sino que son adjudicadas de manera verdaderamente dinámica. La restante planificación de frecuencia del BCCH puede automatizarse mucho más fácilmente con la invención en marcha y, probablemente, no requerirá la AFP convencional.

La invención prevalece sobre la IUO. Así, no es necesario el esfuerzo, bastante complicado y prolongado, de planificación para la IUO.

La invención funciona sin FH. De esta manera, toda la planificación vinculada a los FH o a los IFH (saltos de frecuencia inteligentes), p. ej., la selección de secuencias de salto y los números de secuencias de salto, no es necesaria.

Los traspasos y el PC del enlace descendente se simplifican mucho. Hay menos parámetros, y la mayoría de ellos pueden planificarse y refinarse más fácilmente, ya que se vinculan más estrechamente con el control de interferencia, la calidad de la red, el control del tráfico y la capacidad estricta. Los traspasos convencionales y los procedimientos de PC aún pueden ser requeridos para afrontar los traspasos entre los BSC y las situaciones especiales, tales como los problemas del enlace ascendente, pero, dado que se invocarán mucho más raramente, se reduce la necesidad de refinar parámetros.

El control de tráfico, es decir, los desplazamientos dinámicos de capacidad entre células por medio de traspasos de tráfico, resultan automatizables mucho más fácilmente, ya que hay una relación directa entre la capacidad laxa y la C/I deseada, que controla los procesos de traspaso y de PC. Es posible clasificar a los abonados con distintas velocidades, según las distintas razones entre portadora e interferencia.

Tomando todo esto en consideración conjunta, la adjudicación de ranuras temporales, junto con la adjudicación según la invención, proporcionan un gran avance hacia una Red Autorregulante, donde la mayoría de los parámetros de red bien son innecesarios ya, o bien son ajustados automáticamente por la red según las mediciones y estadísticas recogidas en la red viva.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 muestra esquemáticamente la red de telecomunicaciones,

La Fig. 2 muestra la alineación de ranuras temporales con desplazamientos de tramas conocidos,

La Fig. 3 muestra cómo determinar la C/I en una red sincronizada,

La Fig. 4 muestra una matriz de BSC en tiempo real de valores de potencia de transmisión de BTS,

La Fig. 5 muestra una relación entre potencia de canal BCCH y de canal no-BCCH,

La Fig. 6 muestra una descripción de un BSC.

Descripción detallada de las realizaciones

Una solicitud distinta de patente, titulada "Network Synchronisation and Method of Synchronisation of a Network" ["Sincronización de Red y Procedimiento de Sincronización de una Red"], documento WO-A-9957826, muestra un procedimiento en el cual se especifica cómo lograr la alineación de ranuras temporales en la interfaz aérea. Esta solicitud distinta de patente revela cómo las transmisiones del enlace descendente desde un cierto número de estaciones base (BTS) son procesadas por el controlador de estación base (BSC). El BSC determina entonces cuánto deben ajustarse las transmisiones de cada estación base para alinear todas las transmisiones dentro de un marco temporal significativo y, así, sincronizar la red. Esta solicitud distinta de patente revela cómo detectar diferencias en el número de trama y en la ranura temporal entre las estaciones base por la interfaz aérea. Esto brinda al BSC el conocimiento de las diferencias temporales entre las transmisiones de cada BTS en cada una de sus 8 ranuras temporales.

La alineación de ranuras temporales de las transmisiones de BTS brinda varias ventajas directas, tales como traspasos sincronizados que eliminan chasquidos audibles. Sin embargo, la alineación de ranuras temporales proporciona la base para soluciones adicionales, que aumentan la capacidad de la red, reduciendo la reutilización de frecuencias.

La Figura 1 muestra esquemáticamente la red de telecomunicaciones. La red comprende un cierto número de estaciones base (BTS) 1, 2, 3, etc. Cada estación base BTS tiene un transceptor de radio capaz de transmitir señales de radio a, y recibir señales de radio de, el área de una célula asociada 4, 5, 6. Por medio de estas señales, la estación base puede comunicarse con la estación móvil 9, que puede estar situada en una célula asociada. Este mismo terminal 9 de estación móvil incluye un transceptor de radio. Cada estación base está conectada, mediante un controlador 7 de estación base (BSC), con un centro móvil de conmutación (MSC), que, a su vez, está conectado con la red telefónica pública (PSTN) 10, o con otros centros móviles de conmutación (no mostrados). Por medio de este sistema, un usuario de la estación móvil puede establecer una llamada telefónica, o la correspondiente conexión con un destino, que puede ser un abonado en la PSTN, u otra estación móvil en la red móvil, o incluso un terminal en la red de ordenadores (no mostrada).

Las siguientes secciones describen los requisitos para la invención, para cada uno de los distintos elementos de red. Todos los requisitos son compatibles con el bien conocido sistema GSM, y pueden utilizarse con otros sistemas de comunicación móvil como CDMA, pero los hemos especificado con respecto al GSM como ejemplo.

La Fig. 2 muestra la alineación de las ranuras temporales con los desplazamientos de tramas conocidos. Se requiere que la red esté sincronizada, lo que significa, en este contexto, que las transmisiones en ráfaga de las BTS son simultáneas, es decir, todas las ranuras temporales de las BTS están alineadas entre sí. Los entornos de tramas TDMA y los números de trama no necesitan estar sincronizados, pero el BSC debe estar al tanto de las diferencias entre los entornos de trama y los números de trama entre todas las BTS (Fig. 2).

Las soluciones para lograr esta sincronización se describen en detalle en la precitada solicitud de patente WO-A-9957826. Para la mayor parte de esta invención, se supone que todas las BTS controladas por el mismo BSC están sincronizadas de esta manera.

Para un funcionamiento óptimo de la invención, debería evitarse la aparición de interferencia entre canales en cualquier punto en la red. La interferencia entre canales se genera a partir de ráfagas transmitidas en la misma frecuencia, pero en ranuras temporales adyacentes. Esto depende de la precisión con que se logre la alineación de ranuras temporales y de la distancia sobre la cual es significativa la interferencia entre canales, que a su vez depende de la potencia de transmisión de la BTS. Las distancias y las potencias de transmisión se escogen de forma tal que las sedes vecinas más cercanas sean consideradas como interferentes potencialmente fuertes, y las sedes vecinas detrás de las más cercanas, como interferentes potencialmente débiles. En consecuencia, la interferencia significativa entre canales puede evitarse con una correcta planificación de red, que, como tal, es conocida para alguien versado en la técnica. La precisión deseada de la solución citada para la alineación de ranuras temporales es de 5 \mus. La separación entre dos ráfagas en ranuras temporales sucesivas debe estar, según las especificaciones del GSM, al menos 14 \mus entre los puntos en la rampa de potencia, -6 dB por debajo de la potencia nominal de transmisión. Por lo tanto, es seguro suponer que hay interferencia cero entre ráfagas transmitidas en la misma frecuencia pero en ranuras temporales adyacentes, si las BTS que están lo bastante cerca para interferir potencialmente están separadas por al menos 1,5 km. (Observe que 1,5 km corresponden a un retardo de propagación de 5 \mus).

Esta precisión de sincronización corresponde a un mínimo de alrededor de 0,5 sedes por km^{2} si sólo los vecinos más cercanos son interferentes potenciales, o a un mínimo de alrededor de 2 sedes por km^{2} si también las sedes vecinas detrás de las más cercanas son interferentes potenciales. (Se entiende que ambos números se refieren a una red regular). En un área urbana de alta densidad, este requisito ya se satisface para la macrocapa, para la cual la típica densidad máxima es de alrededor de 3 sedes por km^{2}.

Se despliega una banda contigua de frecuencia de BCCH con reutilización laxa.

Básicamente, todas las demás frecuencias no están asociadas con ningún TRX. De esta manera, no se requiere ninguna planificación de frecuencia para frecuencias de canales no-BCCH.

Los límites del BSC son una excepción. A lo largo de cualquier lado del límite del BSC, los grupos de frecuencia disjunta se asocian con las células cercanas al límite, de forma tal que la interferencia, al cruzar cada límite de BSC, es despreciable para la invención. Esto es similar a la planificación de frecuencias a lo largo de los límites nacionales, donde no se permite que las distintas redes que emplean la misma banda de frecuencias se interfieran entre sí de forma significativa.

No se utilizan ni FH, ni IUO ni IFH. La invención va más allá de estas soluciones de capacidad actuales y, por lo tanto, incluye sus ventajas esenciales.

Las distintas capas, p. ej., la macrocapa y la microcapa, en general, requerirán distintas bandas de frecuencia, BCCH y no BCCH. Sin embargo, el compartir las bandas de frecuencia para frecuencias BCCH y no BCCH entre distintas capas no invalida, generalmente, la solución de la invención. Esto significa que la invención también funciona en aquellos casos donde las mismas frecuencias se utilizan en distintas capas de red (es decir, capas macro-, micro- y pico- celulares).

Dado que los canales en la frecuencia BCCH también se emplean para la adjudicación inicial de canales, una frecuencia "segura", o sea, laxamente reutilizada, por célula podría no ser suficiente para células de capacidad muy alta. Si ocurre esto, puede adjudicarse a un TRX extra una frecuencia fija, laxamente reutilizada, de una banda de frecuencias distinta. Esto corresponde a asignar más de un TRX a la capa regular en IUO.

La BTS, más exactamente, el transceptor de la BTS, debe ser capaz de cambiar la frecuencia en cada ranura temporal. Los TRX para el FH sintetizado, típicamente, sólo cambian su frecuencia cada trama de TDMA, o sea, cada octava ranura temporal. Sin embargo, pueden especificarse nuevas BTS para secuencias de FH independientes en cada ranura temporal, por lo que los requisitos para la invención deberían satisfacerse sin ninguna modificación de hardware en la BTS.

La BTS debe asignar y desasignar frecuencias independientemente para cada ranura temporal, según lo dispuesto por el BSC.

A continuación se describirá qué clase de desarrollo se requiere en el controlador de estación base BSC, además de lo que se requiere para la solución básica de sincronización. Además, al implementar un BSC según la invención, se necesita la suficiente potencia de procesamiento y almacenamiento en tiempo real en el BSC. A continuación se describirá un procedimiento para la estimación dinámica de razones entre potencias de portadora e interferencias.

Tener una red sincronizada permite al BSC estimar la C/I según lo experimentado por una MS en el canal servidor. De manera similar, el BSC puede estimar la C/I potencial que una MS experimentaría si fuera servida por cualquier otro canal en una red sincronizada (Fig. 3). Se explica cómo se hace esto con referencia a la Fig. 3.

A continuación se describirá cómo estimar las máximas magnitudes potenciales de portadora en las células vecinas. Dado que las frecuencias BCCH se reutilizan laxamente, hay poca interferencia en las frecuencias BCCH de las células vecinas más potentes de una MS que llegan desde otras frecuencias BCCH. Dado que las frecuencias BCCH se toman de una banda de frecuencia continua, sólo hay interferencia despreciable de canales adyacentes de frecuencias no BCCH.

Por lo tanto, las mediciones S_{BCCH}(c) de potencias de campo (PC) - medidas en dBm - informadas por una MS para cualquier célula c vecina potente se aproximan a la máxima potencia de portadora C_{aCCH}(c) que esta MS experimentaría si fuese servida por esta célula específica. Debido a que no hay control de potencia (PC) en la frecuencia BCCH,
C_{BCCH}(c) se aproxima directamente a la magnitud potencial de portadora para cada ranura temporal en la frecuencia BCCH. Para cada canal no BCCH, C_{BCCH}(c) es la máxima potencia de portadora a esperar cuando la BTS está transmitiendo a la máxima potencia.

A continuación describiremos cómo estimar la potencia de interferencia.

En la Fig. 4 el BSC construye una matriz en tiempo real de los valores de potencia de transmisión de BTS para todas las frecuencias y todas las ranuras temporales, para todas las células. La potencia de campo medida del vecino portador de canal BCCH se utiliza conjuntamente con los valores de potencia de transmisión de BTS para calcular la contribución de la interferencia entre canales desde la célula vecina.

En más detalle que en la Fig. 4, el BSC identifica la célula correspondiente a cada medición de PC de BCCH informada por una MS, conociendo la frecuencia BCCH y el código de identificación de estación base, CIEB. Aunque el CIEB y la frecuencia BCCH, en general, no identifican unívocamente a una célula, el BSC identifica la célula, no obstante, por otros medios. Por ejemplo, si el BSC está preprogramado con las ubicaciones geográficas de todas las BTS, puede escoger, entre todas aquellas células con el CIEB y la frecuencia BCCH correctos, aquella cuya BTS está geográficamente más cerca de la BTS servidora.

Habiendo identificado una célula c informada, el BSC puede ahora identificar todos los canales adjudicados en esta célula c (Fig. 4). Para cada canal con frecuencia f y ranura temporal r, el BSC conoce el nivel de potencia de transmisión PWA(c, f, r) de la BTS que se utiliza. Un canal con la frecuencia servidora de la MS y con una ranura temporal transmitida simultáneamente con la ranura temporal servidora de la MS es un efectivo interferente entre canales y contribuye a la interferencia total I en la C/I que afecta a la MS. En las siguientes ecuaciones, ambas ranuras temporales simultáneas en las BTS y MS se denotan con r, aunque, de hecho, pueden tener distintos números de ranura temporal en sus respectivos dominios de tramas TDMA, ya que los entornos de trama no están sincronizados (pero son conocidos por el BSC). Cualquier otro canal es un interferente potencial y contribuye a la interferencia total I en la C/I que la MS experimentaría si fuese servida por el correspondiente canal de su célula servidora. De manera similar, pueden identificarse interferentes potenciales y efectivos de canal adyacente. La interferencia I_{C}(c,f,r) entre canales en una MS, que llega desde una célula c vecina a frecuencia f y en la ranura temporal r, está dada directamente por las mediciones de PC informadas por la MS para la frecuencia BCCH de la célula, es decir, C_{BCCH}(c), si se utiliza la potencia máxima de BTS, es decir, la potencia PWA(c,f_{BCCH}) en el BCCH. Esto es porque las características de la transmisión física son lo bastante similares por toda la banda de frecuencia, independientemente de la frecuencia, ya sea, p. ej., GSM 900, GSM 1804 o GSM 1900. Para redes de banda dual y BCCH único, debe tenerse en cuenta la distinta atenuación de señal en las dos bandas. Esta relación es conocida y es actualmente utilizada en la planificación de cobertura.

Si se reduce la potencia de transmisión de la BTS interferente (debido al PC), entonces deben corregirse las mediciones C_{BCCH}(c) de la PC en la frecuencia de BCCH, hacia un valor menor, a fin de no sobrestimar la interferencia en la MS. En una aproximación razonable, la diferencia entre la potencia total y efectiva de transmisión de BTS (en dBm) se resta a la PC medida (Fig. 5), es decir,

I_{c}(c,f,r) = C_{BCCH}(c) - (PWA(c,f_{BCCH}) - PWA(c,f,r)).

Esta aproximación también se emplea en el cálculo de distribución estándar de potencia de GSM para traspasos de distribución de potencia y evaluación de candidatos para traspaso. Además, pero no necesariamente, podrían considerarse procedimientos de corrección más sofisticados que tengan en cuenta las características de la propagación no lineal.

Lo siguiente describe refinaciones adicionales del cálculo de interferencias:

La interferencia de canales adyacentes puede afrontarse en una de dos maneras.

En una solución, simplemente se aplica una corrección a la interferencia en la MS según valiese para interferentes entre canales. La magnitud de esta corrección puede derivarse bien de los requisitos de GSM (p. ej., - 30 dB), de los valores típicos generales (p. e.j., -40 dB), o bien de los valores individuales especificados para cada BTS y preprogramados en el BSC. En esta solución, sólo hay un valor de interferencia I (y una C/I) por frecuencia, ranura temporal y MS, para la interferencia combinada entre canales y de canales adyacentes.

En una solución más sofisticada, el BSC calcula valores distintos de interferencia I (y las distintas C/I) para la interferencia entre canales y de canales adyacentes, para cada frecuencia, ranura temporal y MS. En lugar de aplicar una corrección, se emplean umbrales inferiores para la evaluación de C/I y las decisiones de traspaso. Por ejemplo, los umbrales podrían ser inferiores en 18 dB para la C/I de canales adyacentes que para la C/I entre canales.

También puede tomarse en cuenta la transmisión discontinua del enlace descendente (DTX) aplicando otra corrección a la interferencia. La corrección más natural es la cantidad relativa de tramas utilizadas para la transmisión, expresadas en dB. La cantidad relativa de tramas utilizadas para la transmisión o bien es calculada por el BSC sobre la base del tráfico efectivo, o bien se utiliza un valor típico; p. ej., -3 dB si sólo alrededor de la mitad de las ráfagas se transmiten debido a la DTX. De manera similar, para canales interferentes, en los cuales no todas las tramas se utilizan para la transmisión (p. ej., voz a media velocidad, señalización dedicada), pueden calcularse las correspondientes reducciones de interferencia.

Con el fin de adjudicar un canal que no utiliza continuamente cada trama TDMA, p. ej., para voz a media velocidad o señalización dedicada, pueden calcularse las contribuciones a la interferencia para cada adjudicación potencial de canal. Una solución alternativa, mucho más sencilla, es utilizar las contribuciones de interferencia calculadas para un canal completo como una aproximación estadística. En este punto, el BSC conoce todas las contribuciones de interferencia I_{C}(c.f,r) en cada MS, que llegan desde la célula c en la frecuencia f y en la ranura temporal r.

Para cada MS, el BSC "suma" ahora todas aquellas contribuciones de interferencia I_{C}(c,f,r) que llegan desde distintas células, para cada frecuencia y ranura temporal. Esto da como resultado estimaciones razonables para la interferencia total I en cada frecuencia f utilizada en las más potentes células vecinas para cada una de las 8 ranuras temporales, incluyendo la ranura temporal servidora.

I(f,r) = I_{C}(c_{1},f,r)\ (+)\ I_{C}(c_{2},f,r)\ (+) ...

Esta "suma" no puede realizarse de una manera físicamente exacta, ya que esto requeriría el conocimiento de la serie temporal efectiva de todas las señales interferentes. En una primera aproximación, sin embargo, la interferencia se suma en el dominio de amplitud de señal, es decir, se suman matemáticamente todas las contribuciones de interferencia después de expresarse en \surdW en lugar de dBm, y el resultado en \surdW se expresa luego nuevamente en dBm. De esta manera, la operación "(+)" se define como:

I_{1} (+) I_{2} = 20\ log\ (10^{\wedge}(I_{1}/20) + 10^{\wedge}(I_{2}/20))

Nuevamente se entiende que pueden emplearse algoritmos más sofisticados, según se conocen de los modelos de predicción de propagación por radio. Para aquellas frecuencias f no BCCH que no se utilizan en ninguna de las células vecinas informadas, la estimación de interferencia I(f,r) se fija en un valor mínimo, para todas las ranuras temporales. Para aquellas frecuencias f no BCCH que son utilizadas por la célula servidora en una ranura temporal r, la estimación de interferencia I(f,r) se fija en un valor máximo, excepto, por supuesto, para la ranura temporal servidora.

A continuación se describirá cómo estimar la potencia portadora en la célula servidora.

Las mediciones S_{0} de la PC de la MS en el canal servidor (frecuencia f_{0} y ranura temporal r_{0}) representan el efecto combinado de la señal portadora efectiva C_{0} y la interferencia efectiva I_{0}, es decir, S_{0} = C_{0} (+) I_{0}. La interferencia efectiva I_{0} ha sido calculada antes: I_{0} = I(f_{0}, r_{0}). Por lo tanto, la potencia portadora efectiva C_{0} puede calcularse restando I_{0} de S_{0} en el dominio de amplitud de señal. Para los traspasos intracelulares, es útil una estimación para la máxima magnitud potencial portadora C_{BCCH}(c_{0}) en la célula servidora c_{0}. Aunque la C_{BCCH}(c_{0}) no es medida por la MS, puede deducirse de la potencia efectiva de transmisión PWA(c_{0},f_{0},r_{0}) y de la potencia de transmisión de BCCH en la célula servidora, ambas conocidas por el BSC:

C_{BCCH}(c_{0}) = C_{0}\ +\ (PWA(c_{0},f_{BCCH}) - PWA(c_{0},f_{0},r_{0}))

En resumen, el BSC conoce, para cada MS a la que sirve (p. ej., para cada MS que está en el área de una BTS que controla el BSC), la potencia portadora y la interferencia efectiva en el canal servidor y, además, las máximas magnitudes potenciales de portadora y la interferencia potencial para cada frecuencia empleada en las llamadas más potentes, y para cada una de las 8 ranuras temporales de la MS. Las razones C/I están dadas, simplemente, por C - I, pero el BSC rastrea C e I independientemente. Estos cálculos de C e I se realizan para cada MS toda vez que el BSC recibe un informe de medición, es decir, generalmente, cada 480 ms, y al menos cada 960 ms.

El BSC mantiene un promedio variable de todas estas estimaciones, a fin de allanar la dispersión estadística. El tamaño de la ventana promediadora puede ser un parámetro fijo, o bien estar determinada por las mismas mediciones, o por otros criterios. Se espera que el tamaño de la ventana promediadora esté en la gama de entre 2 y 10 informes de medición, según la carga del tráfico, la velocidad de la MS, el tamaño de la célula, etc.

Las mediciones son informadas por una MS en un único informe de medición, y se toman en un periodo temporal de 480 ms. El informe de medición llega a la BTS alrededor de 420 ms después del final del periodo de medición (para una canal de velocidad máxima). Debido a este retardo, el BSC, de hecho, debe mantener una historia de los datos de configuración del canal requeridos para estimar la C/I, es decir, las adjudicaciones de canal, las potencias de transmisión de BTS y, posiblemente, el uso de DTX. Los cambios en la configuración de canal ocurren usualmente durante un periodo de medición. Las estimaciones de C e I se calculan para cada configuración de canal que tiene lugar durante un único periodo de medición, y se ponderan con la fracción de tiempo, dentro de un periodo de medición, para la cual fueron válidas las distintas configuraciones de canal.

La magnitud exacta del retardo con el cual llegan los informes de medición en el BSC no puede ser determinada por el BSC, ya que la solución de Adjudicación de Ranura Temporal proporciona sólo sincronización entre las BTS en la interfaz aérea, pero no entre el BSC y las BTS en la interfaz Abis. Esto no es relevante si los cambios en los datos de configuración de canal no ocurren demasiado a menudo, es decir, muchas veces por periodo de medición. Sin embargo, puede obtenerse, efectivamente, una mejor aproximación que suponer un retardo fijo de, p. ej., 420 ms. La BTS sabe cuándo tiene lugar un periodo de medición de las MS dentro de su propio dominio temporal, ya que tiene que ajustar su propio periodo de medición para mediciones del enlace ascendente, a fin de que tenga lugar simultáneamente con el periodo de medición del enlace descendente de la MS, según las especificaciones de GSM. Por lo tanto, la BTS puede marcar los resultados de medición que envía al BSC con una indicación del instante en el tiempo en que ha acabado un periodo de medición. El tiempo puede indicarse por número de trama, por ejemplo. Tal marca temporal es compatible con las especificaciones actuales de GSM, dado que el mensaje Abis "Resultado de Medición" incluye un campo optativo de datos "información suplementaria" para datos específicos del operador.

El BSC puede almacenar ahora la historia de los datos de configuración de canal, con las referencias temporales internas al BSC vinculadas con el número de trama recibido, junto con el último informe de medición. El único retardo desconocido que queda está ahora dado por el retardo sobre la interfaz Abis, que es corto, comparado con los 480 ms de un periodo de medición.

Los promedios variables para C e I no se ven afectados por los traspasos, ya que se refieren a una MS específica y no a un área celular. No hay necesidad de reiniciar el proceso promediador después de un traspaso. Los traspasos no causan ninguna latencia adicional al proceso continuo de evaluación de la C/I.

A continuación se describirá cómo se utilizan las estimaciones precitadas de la razón C/I para la adjudicación dinámica de canal.

Primero se describe la adjudicación inicial de canal:

Para la adjudicación inicial de canal, el BSC no ha recibido aún ningún dato de mediciones desde la MS y, por lo tanto, no puede evaluar la C/I potencial de ningún canal. La adjudicación de un canal no BCCH a la MS presumiría un alto riesgo de generar interferencia alta, bien en la MS en cuestión o bien en otras MS. Una solución sencilla es adjudicar siempre un canal en la frecuencia BCCH toda vez que el BSC no sea capaz de estimar fiablemente la C/I potencial en la MS. En cuanto hayan llegado suficientes resultados de mediciones desde la MS al BSC como para estimar fiablemente la C/I potencial en la MS, el BSC debería ordenar un traspaso a un canal no BCCH (bien en la misma célula, o bien en otra). Se prefiere, en cualquier caso, tener tráfico en canales no BCCH, ya que el PC del enlace descendente no está disponible en la frecuencia BCCH.

Si no está disponible ningún canal BCCH cuando se necesita, el BSC podría adjudicar un canal no BCCH a pesar del alto riesgo de interferencia. Este riesgo debería minimizarse escogiendo el canal con mínima interferencia potencial, determinada promediando toda la interferencia potencial de todas las MS en la célula.

También pueden aplicarse los medios tradicionales para resolver problemas de congestión de acceso, en el caso de no tener un canal BCCH libre, es decir, la inclusión en colas, el reintento dirigido, o los traspasos de alta prioridad para liberar un canal BCCH.

En segundo lugar, se describen los traspasos basados en C/I:

Se explican los principios para basar las decisiones de traspaso en criterios de C/I, posibilitados por la invención. La detección de ciertas condiciones de C/I se describe en este documento, basándose en promedios variables y umbrales, como en los algoritmos de traspaso y PC del GSM estándar. Sin embargo, el procedimiento según la invención no requiere umbrales convencionales.

La monitorización continua de las estimaciones de las C/I efectivas y potenciales permite al BSC no sólo detectar la necesidad de traspasos, sino que, además, también permite evaluar la distribución general actual de C/I en una célula y en un área de BSC entera. El objetivo final es dispersar homogéneamente la C/I efectiva por una célula y, hasta donde lo permitan la cobertura y las limitaciones de capacidad estricta, sobre un área de BSC. El BSC utiliza una gama deseada de C/I para lograrlo. Hay distintos procedimientos para escoger una gama deseada de C/I. Por
ejemplo:

1.

El operador escoge una gama deseada fija de C/I para la red, o para células individuales, a fin de mantener cierta calidad. El BSC aplica un bloqueo ligero al tráfico, según lo requerido para mantener la C/I deseada. Los abonados pueden clasificarse como grupos de usuarios, tales como, p. ej., clientes empresariales o privados, y la calidad que recibe el usuario depende de eso.

2.

El operador escoge cómo debería depender la gama deseada de C/I de la carga de tráfico local, a fin de equilibrar semiautomáticamente la calidad y la capacidad.

3.

El BSC fija autónomamente la C/I deseada como el promedio actual de la C/I efectiva en la célula o el área del BSC. Esto maximiza la calidad para la carga dada del tráfico actual.

Sin embargo, la capacidad laxa está limitada por la capacidad estricta, la cual está dada por el número de TRX instalados para cada célula. Por lo tanto, la capacidad estricta se traduce en una C/I deseada mínima. La relación entre los traspasos y el control de potencia se describirá de la siguiente manera: Con la invención, los procesos de PC y de traspaso interactúan más estrechamente y el PC trabaja más efectivamente. Monitorizando la estimación efectiva de C/I, el BSC puede detectar una necesidad de PC o de un traspaso para cada MS. Si la C/I cruza un umbral inferior de C/I, esto dispara un aumento en la potencia de transmisión de la BTS, si es posible, o bien un traspaso. Si la C/I cruza un umbral superior de C/I, esto indica una MS con una C/I innecesariamente alta, y dispara una disminución en la potencia de transmisión de la BTS, si es posible, o un traspaso. Se determina si la mejor decisión a tomar es un cambio en la potencia de transmisión de la BTS, o un traspaso, calculando los efectos potenciales de ambas posibilidades sobre la MS en cuestión, y sobre otras MS. El BSC lleva a cabo un procedimiento de evaluación para candidatos al traspaso y para el PC. Con la invención, hay muchos más posibles candidatos al traspaso de lo normal. Un candidato al traspaso está definido por la célula candidata, la frecuencia candidata y la ranura temporal candidata. Cualquier combinación de éstas puede cambiar en el traspaso. En principio, es posible un traspaso a cualquier célula vecina para la cual la MS ha informado un CIEB válido, cualquier frecuencia entre el conjunto entero de frecuencias no BCCH, y cualquier ranura temporal. Para ahorrar tiempo de procesamiento del BSC, no todo candidato al traspaso puede evaluarse con la misma sofisticación, ya que el número total de candidatos al traspaso puede ser bastante grande. Por ejemplo, en un sistema con 20 frecuencias no BCCH y 6 células vecinas informadas, hay 20 x 6 x 8 - 1 = 959 HO candidatos al traspaso por MS. Por lo tanto, se descartarán inmediatamente grupos enteros de candidatos al traspaso, basándose en condiciones sencillas de umbral. Por ejemplo, si la interferencia potencial en una MS para una combinación específica de frecuencia y de ranura temporal está por encima de un cierto umbral, no se considerará ningún traspaso en esta frecuencia y ranura temporal, independientemente de la célula candidata al traspaso. En términos generales, los candidatos al traspaso se evalúan según su C/I potencial. Para cada MS y para cada candidato al traspaso, el BSC puede estimar cómo afectaría una decisión de traspaso a la C/I efectiva de la MS en cuestión, y a la C/I efectiva de todas las otras MS bajo el control del BSC. Los candidatos al traspaso pueden descartarse, o adjudicárseles prioridades, según lo determinado por este proceso. Más específicamente, consideremos una MS m_{0}, actualmente servida por una célula c_{0} en una frecuencia f_{0} y en una ranura temporal r_{0}, y una célula c_{1} candidata al traspaso, una frecuencia candidata f_{1} y una ranura temporal candidata r_{1}. (Observe que esto incluye traspasos intracelulares, ya que c_{1} puede ser igual a c_{0}). La máxima C/I potencial de esta MS después del traspaso está dada por la potencia portadora C_{BCCH}(c_{1}) y la interferencia I(f_{1}, r_{1}). Si se considera que esta máxima C/I potencial está demasiado baja, p. ej., por debajo de un umbral inferior deseable de C/I, este candidato al traspaso se descarta. Si se considera que esta máxima C/I potencial está demasiado alta, p. ej., por encima de un umbral superior deseado de C/I, se consideran los efectos potenciales del PC sobre la MS m_{0} después del traspaso, con los mismos procedimientos descritos anteriormente. Una potencia de transmisión de BTS candidata, PWR_{HD} (c_{1}, f_{1}) < PWA(c_{1}, f_{SCCH}) se calcula de forma tal que la C/I potencial correspondiente (por debajo del máximo) caiga dentro de la gama deseada de C/I, preferiblemente cerca del umbral superior deseado de C/I. Esta C/I potencial está dada por la misma interferencia I(f_{1},r_{1}) y la potencia portadora candidata C_{HO}(c_{1}) < C_{BCCH}(c_{1}) calculada en este procedimiento.

\newpage

Si la potencia calculada de transmisión de BTS candidata PWR_{HD}(c_{1},f_{1}) cae por debajo de la mínima potencia de transmisión permitida de BTS, debe ser reiniciada con este mínimo. Entonces, la C/I potencial retomada está por encima del umbral superior deseado de C/I, y el candidato al traspaso se descarta, o bien se mantiene con prioridad inferior.

El impacto potencial de este candidato al traspaso sobre las otras MS (en otras células) es doble. En primer lugar, la interferencia I(f_{0},r_{0}) en cada MS m que recibe con fuerza a la célula servidora c_{0}, y que también es servida por la frecuencia f_{0} y en la ranura temporal simultánea r_{0}, disminuiría en I_{C}(c_{0},f_{0},r_{0}). Si la C/I potencial correspondiente de la MS m_{1} potencialmente afectada está por encima del umbral superior deseado de C/I, entonces la prioridad del candidato al traspaso disminuye. Cuando mayor es la potencia de transmisión de la BTS para m, con respecto a la potencia de transmisión máxima de la BTS servidora, más se disminuye la prioridad.

El segundo impacto es que la interferencia I(f_{1}, r_{1}) aumentaría en cada MS m que recibe a la célula candidata c con fuerza, y que ya está servida por la frecuencia candidata f_{1} y en la ranura temporal simultánea r_{1}. La magnitud de este aumento es calculada por el BSC, teniendo en cuenta la potencia portadora del BCCH según es recibida por la MS potencialmente afectada y la diferencia PWR(c_{1},f_{BCCH}) - PWR_{HO}(c_{1},f_{1}) entre la potencia del BCCH y la potencia candidata para la MS m_{0}. Si una C/I potencial para la MS m, calculada a partir de esta interferencia potencial y de su potencia portadora efectiva, está por debajo del umbral superior deseado de C/I, el candidato al traspaso se mantiene con prioridad más alta. Si la C/I potencial para la MS m, calculada a partir de la misma interferencia potencial y su máxima potencia portadora potencial (en su BTS servidora) en lugar de su potencia portadora efectiva, está por debajo del valor superior deseado de C/I, el candidato al traspaso se mantiene con prioridad menor o se descarta. Cuando más tuviese que aumentar la potencia portadora de la MS m para mantener su C/I potencial por debajo del umbral superior deseado de C/I, más se rebaja la prioridad.

Un procedimiento para el control de potencia que puede utilizarse en el procedimiento según la invención se describe en lo que sigue:

Los efectos de un cambio de potencial en la potencia de transmisión en el canal servidor de una MS m_{0} son estimados por el BSC de manera similar a la de la evaluación de candidato al traspaso. Una potencia de transmisión de BTS candidata para un canal servidor de la MS m_{0} se calcula de forma tal que la correspondiente C/I potencial en m_{0} caiga dentro de la gama de la C/I deseada. Si esta potencia de transmisión de la BTS candidata cae fuera de la gama permitida de la célula servidora para la potencia de transmisión de la BTS, no es posible ningún PC.

Una disminución potencial en la potencia de transmisión de la BTS siempre es beneficiosa. Se considera entonces el PC con alta prioridad. En caso de un aumento potencial en la potencia de transmisión de la BTS, se estima la interferencia adicional a las otras MS, según lo expuesto para los traspasos. La prioridad para el PC se disminuye si no se satisface el valor deseado de C/I para las MS afectadas. Según la prioridad resultante para el PC y la prioridad de traspaso para el candidato al traspaso con la más alta prioridad, el BSC decide si es mejor para la evaluación general de C/I realizar un cambio en la potencia de transmisión de la BTS o un traspaso.

El traspaso que considera el valor de C/I se describe a continuación:

El BSC selecciona el destinatario del traspaso entre los candidatos al traspaso, según las prioridades establecidas en el procedimiento de evaluación del candidato al traspaso. Dado que estas prioridades se basaron en los efectos potenciales de un traspaso sobre la C/I de las MS afectadas, esta selección de candidato al traspaso homogeneizará la distribución general de la C/I. El BSC ordena un traspaso sincronizado según los procedimientos estándar del GSM.

El BSC escoge la potencia inicial de transmisión de la BTS en el nuevo canal como la potencia de transmisión de la BTS candidata calculada anteriormente.

El BSC puede incluso escoger la más baja potencia inicial de transmisión posible de la MS en el nuevo canal. Esta potencia inicial de transmisión de la MS en el nuevo canal está dada, aproximadamente, por la potencia de transmisión de la MS en el viejo canal, modificada por la diferencia en la potencia de transmisión de la BTS entre el nuevo y el viejo canal. Podría ser necesario un margen de seguridad si la relación entre las características de transmisión del enlace ascendente y el enlace descendente es distinta entre la vieja y la nueva BTS servidora. Por ejemplo, la nueva BTS servidora podría afianzar la ganancia de diversidad de la antena receptora. Si cualquier otra MS requiere una mayor potencia de transmisión en su canal servidor, como efecto del traspaso y según lo determinado durante la evaluación del candidato al traspaso, el BSC emite un correspondiente comando de PC. Después de que se ha ejecutado con éxito un traspaso intercelular, una MS recibe una nueva lista de vecinos; también puede enviarse una nueva lista de vecinos después de traspasos intracelulares. Preferiblemente, esta lista de vecinos no es la lista universal de células vecinas que se transmite por el BCCH para procedimientos de modalidad ociosa, sino una lista dedicada de células vecinas, basada en el entorno local de cada MS. En traspasos intracelulares, el BSC envía a la MS, según se requiera, una lista dedicada de células vecinas que se basa en las distintas características que ha determinado para la MS. Tales características son estimaciones de C e I para células vecinas específicas, la ubicación de la MS, la velocidad de la MS, la tasa de cambio de la velocidad de la MS, la carga de tráfico local, o las relaciones de capas, o cualquier combinación de las
mismas.

Básicamente, lo anteriormente dicho con respecto a transmitir listas dedicadas de vecinos significa transmitir una macrolista de vecinos para una MS que se mueve velozmente, y una microlista de vecinos para una MS que se mueve lentamente. Las listas específicas de vecinos se envían según las condiciones específicas de red, tal como en casos de caída potencial de llamadas debido a una rápida caída del campo.

Los traspasos entre BSC se tratan como en los sistemas actuales de GSM. Los traspasos basados en C/I prevalecen sobre los traspasos actuales intra-BSC, debido a la distribución asignada de potencia, la baja calidad del enlace descendente, y la baja PC del enlace descendente. El Control de Potencia basado en la PC del enlace descendente y las gamas deseadas de calidad no se necesita más. Aunque los traspasos basados en la C/I del enlace descendente también deberían reunir la mayoría de las condiciones de traspaso en el enlace ascendente, se mantiene la necesidad de criterios de traspaso del enlace ascendente, para enfrentar las problemáticas condiciones de propagación de radio del enlace ascendente, que no se manifiestan en la evaluación de la C/I del enlace descendente. El PC del enlace ascendente se mantiene sin cambios.

Con los traspasos basados en la C/I, el BSC minimiza la red desde el punto de vista de la interferencia, lo que también maximiza la capacidad laxa. Hay un equilibrio entre la capacidad laxa y la calidad, que es controlado por el valor deseado de C/I. Un mayor valor deseado de C/I lleva a una mayor calidad, pero también a una capacidad reducida, y viceversa. Los traspasos de tráfico se llevan a cabo para abordar la carga de tráfico local según el valor deseado de la C/I, que, a su vez, puede reevaluarse según la carga de tráfico local.

A continuación se trata el número de células vecinas basándose en una implementación ejemplar:

En consecuencia, en una realización preferida, cada estimación de C/I sólo toma en cuenta la interferencia desde las 6 células vecinas más potentes. El BSC escoge la lista de vecinas para hacer el mejor uso de las 6 vecinas más potentes.

Si hay, en efecto, más de 6 células vecinas significativas, también es bastante probable que el orden relativo cambie con el tiempo. Por ejemplo, células distintas de potencia similar podrían mencionarse como la 6ª célula vecina más potente en distintos momentos. De esta manera, el BSC puede determinar la interferencia en una MS que llega desde más de 6 células vecinas, pero con menos estadísticas que para células continuamente mencionadas entre las 6 más potentes.

Actualmente, se está estandarizando la Adjudicación de Frecuencia Asistida por Móvil (MAFA). Permitirá suspender temporalmente las mediciones de células de la lista de células vecinas, y medir la PC, en cambio, en otras frecuencias, aunque la mención del CIEB no se requiere aquí. Esto también permite la especificación de vecinas sólo a fin de las estimaciones de C/I, mientras que todas las células candidatas a traspaso deben estar presentes en la lista estándar de vecinas del GSM.

La característica de las listas de vecinas dedicadas crea una solución ínterin para la MAFA, sin requerir ninguna modificación de la MS.

Sólo se considera la C/I del enlace descendente. Las mediciones del enlace ascendente, ciertamente, también pueden evaluarse para las consideraciones de la C/I. En general, la evaluación exhaustiva de la C/I, según se presenta aquí, debería ser suficiente para lograr una razonable gestión de la interferencia, también en la dirección enlace arriba.

No obstante, al menos algunos de los procesos usuales para tratar el enlace ascendente se requieren para tratar con problemas especiales, que se manifiestan sólo en la dirección enlace arriba. Como ya se ha expuesto, la adición correcta de las contribuciones a la interferencia no es inmediata y, análogamente, los efectos del PC, DTX, etc., sólo pueden calcularse aproximadamente.

La inexactitud de las estimaciones de potencia portadora e interferencia potencial, que provienen de la interferencia inter-BCCH despreciada, puede reducirse aumentando el factor de reutilización del BCCH.

El empleo de más frecuencias para el BCCH, y menos para las transmisiones no BCCH podría traducirse en una mayor capacidad o calidad general, si esto aumenta significativamente la exactitud de las estimaciones de C/I.

Aunque el procedimiento para lograr la sincronización es tolerante a fallos, siempre hay una posibilidad de que la adjudicación de ranuras temporales pudiera perderse temporalmente. En este caso, la interferencia que sale y que llega de la célula no sincronizada no puede evaluarse. Esto es similar al caso de la adjudicación inicial de canal, y debería tratarse de forma similar, p. ej., los canales BCCH deberían, preferiblemente, adjudicarse primero, hasta que se recupera la sincronización.

El procedimiento según la invención puede, en teoría, aplicarse no sólo a un BSC, sino a la red entera. Sin embargo, en la práctica, dado que la especificación actual del GSM no permite la comunicación directa entre los BSC, la realización de la invención es factible sólo dentro del área de un único BSC. Lo mismo vale también para la sincronización. Sin embargo, por supuesto, el procedimiento puede implementarse en cada área de BSC, cubriendo así la red móvil entera.

En el futuro, esta limitación podría superarse con la ayuda de una nueva interconexión basada en IP de cualquier subsistema de estación base (BSS) en desarrollo. Sin embargo, el intercambio continuo de los datos de configuración de canal entre los BSC, según se requiere para el cálculo de las estimaciones de la C/I efectiva y potencial, requiere alta capacidad de tiempo real, que podría no estar disponible.

En otro caso, el empleo del procedimiento para la red entera haría necesaria la planificación de frecuencia en los límites del BSC. Además, alguna coordinación entre los BSC puede delegarse al sistema de gestión de la red (NMS). Por ejemplo, el NMS puede reunir estadísticas de C/I de distintos BSC para evaluar las distribuciones de la C/I por toda la red, y escoger valores deseados de C/I para cada BSC, o para cada célula.

Las estaciones base (BTS) que no brindan soporte a la invención no deben necesariamente retirarse de la red. Las BTS que no permiten adjudicar una frecuencia para cada ranura temporal aún podrían utilizarse de forma limitada, mientras las frecuencias puedan readjudicarse a transmisiones no BCCH en cualquier momento y no requieran llevar temporalmente la BTS fuera de línea. La determinación de la C/I aún sería posible de la misma manera, pero la información de interferencia lejana estaría disponible para muchas menos frecuencias, ya que cada frecuencia de BCCH medida sólo se refiere a unas pocas otras frecuencias, dadas por el número de los TRX. La elección entre los candidatos al traspaso se estrecharía considerablemente, ya que las frecuencias pueden readjudicarse a los TRX sólo si hay a lo sumo un canal adjudicado en un TRX.

La adjudicación de canal comprende la adjudicación de un canal de radio a la conexión entre el transceptor fijo y la estación de radio, y el canal de radio está definido por una ranura temporal y, en un sistema FDMA (Acceso Múltiple por División de Frecuencia) el canal de radio está definido por una frecuencia portadora.

En otra realización, la invención proporciona un procedimiento para procesar todas las mediciones de potencia de campo informadas por la estación móvil (MS), además de estimar las razones de potencia entre portadora e interferencia (C/I) en cada MS. Esto se logra teniendo en cuenta la información en el BSC de las diferencias en tiempo y potencia de transmisión entre las transmisiones de BTS. Las estimaciones de C/I comprenden la C/I efectiva que afecta a cada MS, y la C/I potencial que afectaría a cada MS si una adjudicación de canal específica se llevara a cabo en una BTS específica a una MS específica, es decir, la asignación de una frecuencia específica y de una ranura temporal específica. Estas estimaciones de C/I se utilizan para controlar el proceso de traspaso y control de potencia, es decir, para determinar cuándo una MS específica se traspasa por un canal específico en qué BTS, y para escoger la mínima potencia de transmisión posible de BTS para cada MS.

Las frecuencias no se adjudican con respecto a cada TRX, sino con respecto a un TRX y a una ranura temporal (excepto para el BCCH). Además, las frecuencias adjudicadas permanecen sin cambios entre trama y trama, es decir, no tiene lugar ningún salto de frecuencia. Debido a que no hay ninguna adjudicación fija de frecuencias a células, y debido a que los traspasos están sincronizados, los traspasos intra- e intercelulares se asemejan mucho, y la adjudicación de canales resulta verdaderamente dinámica, basada sólo en la evaluación de la C/I y en la carga de tráfico actual.

Estas características optimizan las ventajas de capacidad, posibilitadas por la alineación de ranuras temporales, ya que hacen posible una reutilización de frecuencias mucho más estrecha de lo que es posible con las soluciones de capacidad actuales. Según la específica configuración de red, es posible una reutilización efectiva de entre 3 y 3,5. Los traspasos se realizan toda vez que se requiere para allanar el nivel de C/I para la red. Este proceso de dispersión está limitado por el número de TRX instalados en cada BTS. Esto se acerca bastante al objetivo final de la planificación de frecuencia y la adjudicación de canales, que es mantener la C/I homogéneamente distribuida entre todas las MS.

La Fig. 6 muestra una posible implementación del controlador BSC de estación base según la invención. El BSC comprende medios 20 para calcular (CALC) una estimación de la señal a interferencia, y medios (ALLOC) 21 para realizar la adjudicación de canales. En la práctica, estas funciones de cálculo (CALC) y adjudicación (ALLOC) pueden implementarse como software almacenado en una memoria (MEM) 22, y que realiza el procedimiento según la invención, y un microprocesador que controla la función del BSC y ejecuta programas en la memoria 22. El medio (ALLOC) para adjudicar canales controla las señales a las BTS y a los MSC (Centros de Conmutación de Móviles) que, por ejemplo, van a las BTS mediante un multiplexor (MX) 23.

Se entiende que la invención no se restringe a lo anteriormente descrito y a las realizaciones ilustradas ejemplares de la misma, y que pueden hacerse modificaciones dentro del ámbito de las siguientes reivindicaciones y del conocimiento de la persona versada en la técnica.

Claims (22)

1. Un procedimiento para la adjudicación de canales de radio basado en al menos un criterio de señal a interferencia en una red de telecomunicación que comprende al menos un transceptor fijo (BTS), estando dicho transceptor, o transceptores, fijo(s) configurado(s) para mantener conexiones con estaciones móviles (MS) de radio, caracterizado porque el procedimiento comprende las etapas de calcular las primeras estimaciones de señal a interferencia para al menos dos estaciones móviles de radio conectadas con la red, comprendiendo las al menos dos estaciones móviles de radio una primera estación móvil (MS, Móvil) de radio conectada con la red por un primer canal y al menos una segunda estación móvil (otra MS) de radio, calcular una segunda estimación de la señal a interferencia para la primera estación móvil de radio, estimando la segunda estimación de la señal a interferencia la interferencia potencial si la primera estación móvil de radio fuese servida por un segundo canal, calcular una tercera estimación de la señal a interferencia para la(s) segunda(s) estación(es) móvil(es) de radio, estimando la tercera estimación de la señal a interferencia la interferencia potencial si la primera estación móvil de radio fuese servida por el segundo canal, comparar las estimaciones segunda y tercera de la señal a interferencia con el criterio, o criterios, de señal a interferencia, y efectuar la adjudicación de canal para la primera estación móvil (MS, Móvil) de radio basándose en los resultados de la etapa de comparación.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el cual la etapa de calcular la primera estimación de señal a interferencia comprende calcular la primera estimación de señal a interferencia para todas las estaciones móviles conectadas con la red.

3. Un procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el cual la etapa de calcular la estimación primera, segunda y/o tercera de la señal a interferencia comprende hacer una medición en la estación (MS) de radio.

4. Un procedimiento según la reivindicación 3, en el cual la etapa de calcular la estimación primera, segunda y/o tercera de la señal a interferencia se basa en:

medir un nivel de potencia recibida en la estación (MS) de radio por un canal para el cual se conoce el nivel de potencia de transmisión, e

información del nivel de potencia de cualquier canal de radio transmitido por el mismo transceptor (BTS) fijo.

5. Un procedimiento según la reivindicación 4, en el cual las etapas de calcular la estimación de la señal a interferencia se llevan a cabo para cada posible canal de radio entre la estación (MS) de radio y el transceptor (BTS) fijo para el cual la estación de radio ha informado una medición.

6. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual dicha red de telecomunicaciones es una red de telecomunicación móvil que comprende una pluralidad de estaciones móviles (MS), una pluralidad de estaciones base (BTS) y al menos un controlador (BSC) de estación base, que controla a una pluralidad de estaciones base, y el procedimiento comprende llevar a cabo la etapa de cálculo en el controlador (BSC) de estación base.

7. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la adjudicación de canal comprende adjudicar un nivel de potencia de transmisión a la conexión entre el transceptor fijo (BTS) y la estación (MS) de radio.

8. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la adjudicación de canal comprende adjudicar un canal de radio a la conexión entre el transceptor fijo (BTS) y la estación (MS) de radio.

9. Un procedimiento según la reivindicación 8, que comprende utilizar el acceso múltiple por división del tiempo en las transmisiones entre el transceptor fijo (BTS) y la estación (MS) de radio, y que define el canal de radio por una ranura temporal.

10. Un procedimiento según la reivindicación 8, que comprende utilizar el acceso múltiple por división de frecuencia en las transmisiones entre el transceptor fijo (BTS) y la estación (MS) de radio, y que define el canal de radio por una frecuencia de portadora.

11. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes 8-10, en el cual, durante una conexión de radio activa, el procedimiento de adjudicación causa que la conexión se traspase del primer canal al segundo canal.

12. Un procedimiento según la reivindicación 11, en el cual el primer canal es un canal de radio entre una primera estación base (BTS) y la estación (MS) de radio, y el segundo canal es un canal de radio entre una segunda estación base (BTS) y la estación (MS) de radio.

13. Un procedimiento según la reivindicación 11, en el cual ambos canales, primero y segundo, son canales de radio entre la estación base (BTS) y la estación (MS) de radio.

14. Un procedimiento según la reivindicación 11, que comprende conformar una medición de la distribución de la señal a interferencia sobre una pluralidad de estaciones (BTS) de radio y utilizar dicha medición como dicho criterio.

15. Un procedimiento según la reivindicación 14, que comprende fijar una gama deseada para dicha medición.

16. Un procedimiento según la reivindicación 15, que comprende considerar una situación de la carga de tráfico en la red al fijar dicha gama deseada.

17. Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente enviar una lista de células vecinas a las estaciones móviles (MS) de radio, indicando dicha lista las frecuencias en las que la estación de radio realizará mediciones, y seleccionar las frecuencias de la lista basándose en al menos una condición específica de la estación móvil (MS) de radio.

18. Un procedimiento según la reivindicación 17, en el cual dicha condición específica comprende la velocidad a la cual se mueve la estación móvil (MS) de radio.

19. Un procedimiento según la reivindicación 17, en el cual la red comprende al menos dos capas de red solapadas, teniendo cada capa distintas gamas de potencia de transmisión de estación base, y dicha condición particular comprende la capa de red actual.

20. Un procedimiento según la reivindicación 17, en el cual dicha condición particular comprende la ubicación actual de la estación de radio.

21. Una red de comunicaciones móviles que comprende

un número de estaciones base (BTS 1, 2, 3) siendo cada estación base (BTS 1, 2, 3) capaz de transmitir señales de radio a, y recibir señales de radio de, el área de una célula asociada (4, 5, 6) para la comunicación con una estación móvil (MS 9) en la célula asociada, y al menos un controlador (BSC 7) de estación base, con el cual están conectadas un cierto número de dichas estaciones base, caracterizada porque la red comprende medios de cálculo para calcular las primeras estimaciones de la señal a interferencia para al menos dos estaciones móviles de radio conectadas con la red, comprendiendo las al menos dos estaciones móviles de radio una primera estación móvil (MS, Móvil) de radio conectada con la red por un primer canal y al menos una segunda estación (otra MS) móvil de radio medios de cálculo para calcular una segunda estimación de la señal a interferencia para la primera estación móvil de radio, estimando la segunda estimación de la señal a interferencia la interferencia potencial si la primera estación móvil de radio fuese servida por un segundo canal, medios de cálculo para calcular una tercera estimación de la señal a interferencia para al menos una segunda estación móvil de radio, estimando la tercera estimación de la señal a interferencia la interferencia potencial si la primera estación móvil de radio fuese servida por el segundo canal, medios de comparación para comparar las estimaciones segunda y tercera de la señal a interferencia con el criterio, o criterios, de la señal a interferencia, y medios de adjudicación de canal para llevar a cabo la adjudicación de canal para la primera estación móvil (MS, Móvil) de radio basándose en la salida de los medios de comparación.

22. Un controlador de estación base para supervisar un cierto número de estaciones base (BTS) conectadas con el controlador de estación base y para supervisar la comunicación con las estaciones móviles que están conectadas con una de las estaciones base por una conexión de radio, caracterizado porque el controlador de estación base comprende medios de cálculo para calcular las primeras estimaciones de la señal a interferencia para al menos dos estaciones móviles de radio conectadas con la red, comprendiendo dicha(s) estación(es) móvil(es) una primera estación móvil (MS, Móvil) de radio conectada con la red por un primer canal y al menos una segunda estación (otra MS) móvil de radio, medios de cálculo para calcular una segunda estimación de la señal a interferencia para la primera estación móvil de radio, estimando la segunda estimación de la señal a interferencia la interferencia potencial si la primera estación móvil de radio fuese servida por un segundo canal, medios de cálculo para calcular una tercera estimación de la señal a interferencia para la(s) segunda(s) estación(es) móvil(es) de radio, estimando la tercera estimación de la señal a interferencia la interferencia potencial si la primera estación móvil de radio fuese servida por el segundo canal, medios de comparación para comparar las estimaciones segunda y tercera de la señal a interferencia con al menos un criterio de señal a interferencia, y medios de adjudicación de canal para llevar a cabo la adjudicación de canal para la primera estación móvil (MS, Móvil) de radio basándose en la salida de los medios de comparación.