ES2311460T3 - Monitorizacion de carga cdma y reutilizacion de frecuencia basandose en relacion señal a ruido de enlace inverso. - Google Patents
Monitorizacion de carga cdma y reutilizacion de frecuencia basandose en relacion señal a ruido de enlace inverso. Download PDFInfo
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Abstract
Un procedimiento para monitorizar la carga en un sistema (9) de comunicación CDMA, el procedimiento caracterizado por las etapas de: (a) determinar (52) una medida de actividad de voz en el sistema de comunicación; (b) proporcionar un valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia igual a un valor inicial de eficiencia de reutilización de frecuencia; (c) realizar (56,58) una determinación de la potencia total recibida según la actividad de voz determinada y el valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia; (d) utilizar la determinación de potencia para actualizar (60) el valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia para proporcionar un nuevo valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia; (e) repetir las etapas (c) y (d) hasta la convergencia (62) para proporcionar un valor de eficiencia de reutilización de frecuencia al que se converge; y (f) determinar (64) la carga en el sistema de comunicación según el valor de eficiencia de reutilización de frecuencia al que se converge.
Description
Monitorización de carga CDMA y reutilización de
frecuencia basándose en relación señal a ruido de enlace
inverso.
La presente invención se refiere a
comunicaciones digitales. Más en particular, la presente invención
se refiere a un sistema y un procedimiento novedosos y mejorados
para monitorizar la carga en un sistema CDMA.
En el campo de comunicación inalámbrica de
acceso múltiple por división de código (CDMA), se comparte un canal
de frecuencia de banda ancha por múltiples dispositivos de
comunicación, empleando cada dispositivo de comunicación un código
de ensanchamiento de ruido pseudoaleatorio (PN) diferente. En un
sistema de comunicación inalámbrica CDMA típico, se utiliza una
primera banda de frecuencia para comunicaciones de canal directo
(desde la estación base hasta la estación móvil), mientras que se
utiliza una segunda banda de frecuencia, diferente de la primera
banda de frecuencia, para comunicaciones de canal inverso (desde la
estación móvil hasta la estación base). Un ejemplo de un sistema de
este tipo se da en la patente estadounidense número 4,901,307
titulada "Spread Spectrum Multiple Access Communication System
Using Satellite Or Terrestrial Repeaters", expedida el 13 de
febrero de 1990, transferida al cesionario de la presente
invención.
El proceso de control de potencia es fundamental
para el concepto de maximización de capacidad del sistema en un
sistema de comunicación inalámbrica CDMA según se describió
anteriormente. La potencia de salida de unidades de abonado debe
controlarse para garantizar que se recibe suficiente intensidad de
señal en la estación base y para mantener audio de buena calidad
mientras se minimiza el potencial de interferencia. Puesto que se
reutiliza un canal de banda ancha CDMA en cada celda, la
autointerferencia provocada por otros usuarios de la misma celda y
la interferencia provocada por usuarios en otras celdas es el factor
más limitante para la capacidad del sistema. Debido al
desvanecimiento de señal y otros trastornos de canal, la capacidad
máxima se consigue cuando la relación señal a ruido (SNR) para cada
usuario está, en promedio, en el punto mínimo necesario para
soportar rendimiento de canal "aceptable". Puesto que la
densidad espectral de ruido se genera casi por completo por la
interferencia de otros usuarios, todas las señales deben llegar al
receptor CDMA con la misma potencia promedio. En el entorno de
propagación móvil, esto se consigue proporcionando control dinámico
de potencia del transceptor de estación móvil. El control de
potencia protege frente a cambios en la carga del sistema,
perturbación por interferencia, variaciones lentas y rápidas en las
condiciones de canal, y degradaciones y mejoras repentinas en el
canal (ensombrecimiento).
El control de potencia del transmisor de
estación móvil está constituido por dos elementos: estimación en
bucle abierto de potencia de transmisión por la estación móvil, y
corrección en bucle cerrado de los errores en esta estimación por
la estación base. En control de potencia en bucle abierto, cada
estación móvil estima la potencia total recibida sobre el canal de
frecuencia CDMA asignada. Basándose en esta medición y una
corrección suministrada por la estación base, la potencia
transmitida de la estación móvil se ajusta para corresponder con la
pérdida por trayectoria estimada, para llegar a la estación base a
un nivel predeterminado. Todas las estaciones móviles utilizan el
mismo proceso y llegan con igual potencia promedio a la estación
base. Sin embargo, no pueden estimarse por el móvil diferencias no
controladas en los canales directo e inverso, tales como
desvanecimiento de señal opuesto que puede producirse debido
a la diferencia de frecuencia y no correspondencias en las cadenas de recepción y transmisión de la estación móvil.
a la diferencia de frecuencia y no correspondencias en las cadenas de recepción y transmisión de la estación móvil.
Para reducir estos errores residuales, cada
estación móvil corrige su potencia de transmisión con información
de control de potencia en bucle cerrado suministrada por la estación
base a través de datos de baja tasa insertados en cada canal de
tráfico directo. La estación base deriva la información de
corrección monitorizando la calidad del canal CDMA inverso de cada
estación móvil, compara esta medición con un umbral, y solicita o
bien un aumento o bien una disminución dependiendo del resultado.
De esta manera, la estación base mantiene cada canal inverso, y por
tanto todos los canales inversos, a la potencia recibida mínima
necesaria para proporcionar un rendimiento aceptable. Un ejemplo de
un sistema de comunicación que emplea los métodos de control de
potencia en bucle abierto y en bucle cerrado descritos
anteriormente se da en la patente estadounidense número 5,056,109
titulada "Method and Apparatus For Controlling Transmission
Power In A CDMA Cellular Mobile Telephone System,"
transferida al cesionario de la presente invención.
En un sistema de comunicación inalámbrica CDMA
según se describió anteriormente, un número predeterminado de
recursos de radiofrecuencia, tales como transceptores y
moduladores/demoduladores (módems) de canal están ubicados en cada
estación base. La cantidad de recursos asignados a una estación base
depende de las condiciones de carga de tráfico previstas. Por
ejemplo, un sistema en una zona rural puede tener sólo una antena
omnidireccional en cada estación base, y suficientes módems de
canal para soportar ocho llamadas simultáneas. Por otro lado, una
estación base en una zona urbana densamente poblada puede ubicarse
conjuntamente con otras estación bases, teniendo cada una varias
antenas altamente direccionales, y suficiente módems para manejar
cuarenta o más llamadas simultáneas. Es en estas zonas urbanas más
densamente pobladas donde la capacidad de emplazamiento de celda
está muy cotizada y debe monitorizarse y gestionarse rigurosamente
para proporcionar la asignación más eficiente de recursos limitados
mientras se mantiene una calidad de comunicaciones aceptable.
El documento
WO-A-98/02981 describe el preajuste
de nivel de potencia para mitigar el aumento en la interferencia
provocado por la transmisión discontinua de estaciones móviles.
La carga del sector/celda es la relación del
número real de usuarios en el sector con el número teórico máximo
que el sector puede soportar. Esta relación es proporcional a la
interferencia total medida en el receptor del sector/celda. El
número máximo de usuarios que el sector/celda puede soportar es
función de la relación señal a ruido (SNR) agregada, actividad de
voz, e interferencia de otras celdas. La SNR de unidad de abonado
individual depende de la velocidad de la unidad de abonado, del
entorno de propagación de radiofrecuencia, y del número de usuarios
en el sistema. La interferencia de otras celdas depende del número
de usuarios en estas celdas, de las pérdidas de propagación de
radiofrecuencia y de la manera en la que se distribuyen los
usuarios. Cálculos típicos de la capacidad suponen igual SNR para
todos los usuarios y valores nominales de actividad de voz e
interferencia de otras celdas. Sin embargo, en sistemas reales, la
SNR cambia de un usuario a otro y la eficiencia de reutilización de
frecuencia varía de un sector a otro. Por tanto, existe una
necesidad de monitorizar continuamente la carga de un sector o
celda.
El documento
WO-A-98/24199 describe control de
carga basándose en la comparación de una intensidad de señal de
señales deseadas y una intensidad total combinada de interferencias
y señales deseadas.
Una manera convencional de monitorizar las
condiciones de carga de emplazamiento de celda es desplazarse una
persona, normalmente un ingeniero de red o técnico empleado por un
proveedor de servicios de comunicación inalámbrica, de una celda a
otra haciendo lecturas de condición de carga utilizando equipo de
prueba diseñado especialmente y caro. Los datos registrados se
devuelven entonces a una instalación de procesamiento central para
el postprocesamiento y análisis. Algunos inconvenientes importantes
para este procedimiento son que los datos no pueden evaluarse en
tiempo real, y que se introducen errores significativos debido a
efectos de propagación entre la estación base y el equipo de
medición. Por tanto, este procedimiento de monitorización sólo se
utiliza de una manera retardada en el tiempo para tomar una acción
correctiva, tal como reasignar recursos para el futuro. No permite
que el proveedor de servicios tome ninguna acción en tiempo real
para mejorar las condiciones de carga y su efecto en el rendimiento
del sistema. Adicionalmente, requiere que una persona se desplace a
cada emplazamiento en serie, proporcionando por tanto una estimación
"que deja mucho al azar" discontinua de las condiciones de
carga de pico y el rendimiento del sistema consiguiente que depende
de si la visita coincidió con los tiempos de utilización de pico
reales (en lugar de los supuestos).
Otra posible manera de monitorizar condiciones
de carga de emplazamiento de celda es acceder a los datos de
rendimiento registrados por la estación base, o el controlador de
estación base. Sin embargo, este procedimiento requiere que se
desvíen los escasos recursos de procesamiento de estación base para
recopilar y recuperar los datos de carga. Adicionalmente, sufre los
problemas de postprocesamiento en tiempo no real mencionados
anteriormente. También requiere que una persona visite cada
emplazamiento de celda en serie para recuperar los datos.
Un procedimiento alternativo para monitorizar la
carga en sistemas CDMA que se conoce en la técnica anterior es el
uso de un canal dedicado. Sin embargo, esta solución es muy cara
puesto que la capacidad del canal dedicado no puede utilizarse para
ningún otro fin. Por consiguiente, se necesita una manera mejor de
monitorizar la carga de sistemas de comunicación CDMA. Estos
problemas y deficiencias se encuentran claramente en la técnica y
se solucionan mediante la invención de la manera descrita
posteriormente.
Por tanto, es deseable proporcionar una manera
mejor de realizar monitorización de carga en sistemas CDMA en los
que una estación base determina la cantidad total de interferencia
en su banda de frecuencia que recibe desde todos los demás
transmisores en el sistema. La monitorización de carga realizada de
esta manera puede ser un aspecto importante del funcionamiento y
mantenimiento de sistemas CDMA. Por ejemplo, la monitorización de
carga puede utilizarse para predecir sobrecargas del sistema de
aproximación. También puede utilizarse para controlar la cantidad
de carga en un sistema y para establecer una política de admisión
para añadir usuarios al sistema. La política de admisión puede
aplicarse a nuevos usuarios así como a usuarios que ya están en el
sistema y que se traspasan puesto que la admisión de cualquier tipo
de usuario puede dar como resultado el superar la capacidad del
sistema. Además de limitar la admisión de usuarios, pueden
realizarse etapas para asignar más recursos en respuesta a la
monitorización de carga. La monitorización de carga también puede
utilizarse para determinar actividades de horas pico en sistemas
CDMA.
La presente invención se dirige a un
procedimiento y un aparato para monitorizar la carga en un sistema
de comunicación CDMA que tiene una estación base y una pluralidad
de usuarios. Se determina une medida de actividad de voz en el
sistema de comunicación, y se proporciona un valor actual de
eficiencia de reutilización de frecuencia igual a un valor inicial
de eficiencia de reutilización de frecuencia. Se realiza una
determinación de potencia según la actividad de voz determinada y
el valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia. El
valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia se
actualiza utilizando la determinación de potencia para proporcionar
un nuevo valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia.
La determinación de potencia y la actualización de la eficiencia de
reutilización de frecuencia se repiten iterativamente hasta la
convergencia para proporcionar un valor al que se converge de
eficiencia de reutilización de frecuencia. La carga en el sistema
de comunicación se determina entonces según el valor de eficiencia
de reutilización de frecuencia al que se converge.
En una realización, después de que se determina
la carga en el sistema de comunicación, se controla la admisión de
nuevos usuarios al sistema de comunicación utilizando el valor de
carga determinado, por ejemplo, se deniega la admisión de nuevos
usuarios cuando la carga está por encima de un umbral.
Adicionalmente, los valores de carga calculados según la presente
invención pueden almacenarse para recopilar actividades de horas
pico en relación con el sistema de comunicación.
Las características, objetivos, y ventajas de la
presente invención resultarán más evidentes a partir de la
descripción detallada expuesta cuando se toma en conjunción con los
dibujos, en los que caracteres de referencia similares identifican
de manera correspondiente a lo largo de los mismos y en los que:
la figura 1 muestra una perspectiva general de
alto nivel del sistema de la presente invención;
las figuras 2a, b muestran representaciones
gráficas de posibles cargas de un sistema de comunicación CDMA;
la figura 3 muestra un diagrama de flujo del
procedimiento de la presente invención; y
la figura 4 es un diagrama de bloques que
muestra los componentes de una estación base ejemplar utilizada
para implementar el sistema de seguimiento de posición de la
presente invención.
En referencia ahora a la figura 1, se muestra
una perspectiva general de un sistema 9 de comunicación de la
presente invención. El sistema 9 de comunicación proporciona
monitorización y gestión de la carga del sistema en tiempo real. La
estación 4 base del sistema 9 de comunicación está en comunicación
inalámbrica con las estaciones 1a-d móviles por
medio de la antena 2. Las estaciones 1a-d móviles
pueden ser teléfonos celulares CDMA controlados en potencia como se
conoce bien en la técnica. La estación 4 base también está en
comunicación con el centro 5 de gestión de sistema que puede
contener cualquier ordenador personal o en red requerido para
realizar cualquier función de monitorización o gestión requerida
dentro de la estación 4 base. La estación 4 base y el centro 5 de
gestión de sistema pueden comunicarse mediante cualquier
procedimiento conocido en la técnica.
En funcionamiento normal del sistema 9, las
estaciones 1a-d móviles se comunican periódicamente
con la estación 4 base, o bien para originar una llamada, recibir
una llamada, o bien para enviar o recibir diversos mensajes de
sobrecarga a o desde la estación 4 base. Durante las horas de
utilización pico, tal como durante el mediodía, todas las cuatro
estaciones 1a-d móviles pueden estar en comunicación
simultánea con la estación 4 base, aumentando de ese modo la
interferencia y carga del sistema sobre el enlace inverso. Por el
contrario, durante horas de utilización de no pico, tales como
durante la medianoche, pueden estar en comunicación con la estación
4 base en cualquier momento menos estaciones 1a-d
móviles, disminuyendo de ese modo la carga del sistema. Se
entenderá que puede haber menos o muchas más de cuatro estaciones
1a-d móviles comunicándose simultáneamente con la
estación 4 base dependiendo de la capacidad de la estación 4
base.
Al poner en práctica el sistema y procedimiento
de la presente invención, pueden monitorizarse la carga del sistema
y la eficiencia de reutilización de frecuencia en un sistema de
comunicación CDMA activo. Puede utilizarse entonces la información
acerca de la carga del sistema por un controlador de estación base,
una estación base, o cualquier otro dispositivo de control para
controlar la carga, establecer la política de admisión para el
sistema y recopilar actividades de horas pico. Con el fin de obtener
esta información y realizar estas operaciones, se utiliza
información de SNR de canal de tráfico disponible para un módem de
emplazamiento de celda. En particular, se utiliza la energía por
bit (Eb) con respecto a densidad espectral de potencia de ruido (Nt)
de un canal de tráfico inverso i en un sector k del sistema CDMA.
Esta cantidad viene dada por
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
donde NoW representa el ruido de
fondo/térmico, Ci es la potencia recibida en el conector de antena
de la estación base desde el usuario i, vi es la actividad de voz
promedio del usuario i que la base ya conoce, N es el número de
usuarios simultáneos en el sector, W es el ancho de banda de la
forma de onda CDMA, Ri es la tasa de datos del usuario i, y Fk es
la eficiencia de reutilización de frecuencia del sector
k.
Como se explica posteriormente, la actividad de
voz vi se calcula sobre N tramas basándose en la(s)
tasa(s) de datos utilizada(s) para la transmisión de
información de tráfico desde la estación móvil durante las tramas.
Por ejemplo, en un sistema CDMA típico las tramas pueden
transmitirse a la estación base utilizando una de cuatro tasas (es
decir, tasa completa, tasa de 1/2, tasa de 1/4 y tasa de 1/8). En
tales sistemas, antes de la transmisión, el flujo de salida del
intercalador de estación móvil se activa por impulsos para permitir
la transmisión de ciertos símbolos de salida del intercalador y el
borrado de otros. El factor de trabajo del impulso de transmisión
varía con la tasa de datos de transmisión. Cuando la tasa de
transmisión es 1 (tasa completa), el impulso de transmisión permite
que se transmitan todos los símbolos de salida del intercalador.
Cuando la tasa de transmisión es 1/2, el impulso de transmisión
permite que se transmitan la mitad de los símbolos de salida del
intercalador, etc. Para un intervalo de tiempo dado que incluye N1
tramas de tasa 1, N2 tramas de tasa 1/2, N3 tramas de tasa 1/4, y
N4 tramas de tasa 1/8, donde N = N1 + N2 + N3 + N4, el factor (v)
de actividad de voz promediado sobre N tramas se calcula según lo
siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La eficiencia de reutilización de frecuencia Fk
mencionada anteriormente puede representarse según lo siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Multiplicando por vi y sumando la ecuación (5)
sobre todos los valores de i
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
La ecuación (8) puede reescribirse como
\vskip1.000000\baselineskip
El lado izquierdo de la ecuación (9) representa
la relación de la potencia CDMA con la potencia total recibida.
Esta relación se define como el porcentaje de carga del sistema de
comunicación CDMA. En el lado derecho de la ecuación (9), la
eficiencia de reutilización de frecuencia Fk es un valor estimado.
Todos los demás valores del lado derecho de la ecuación (9) son
conocidos. Por tanto, es posible calcular el porcentaje de carga del
sistema de comunicación si se obtiene un valor de la eficiencia de
reutilización de frecuencia Fk.
En referencia ahora a las figuras 2a, b, se
muestran las representaciones 10, 12 gráficas. Las representaciones
10, 12 gráficas indican posibles cargas de sectores CDMA. En el
sector CDMA representado por la representación 10 gráfica,
aproximadamente el cincuenta por ciento de la potencia recibida es
potencia CDMA y aproximadamente el cincuenta por ciento de la
potencia total recibida es ruido (NoW). En el sector CDMA
representado por la representación 12 gráfica, aproximadamente el
setenta y cinco por ciento de la potencia total recibida es
potencia CDMA y aproximadamente el veinticinco por ciento de la
potencia recibida es ruido (NoW). Por tanto, los porcentajes de
carga de los sectores de las figuras 2a, b son cincuenta y setenta y
cinco, respectivamente.
En referencia ahora a la figura 3, se muestra
una representación de diagrama de flujo del procedimiento 50 de
control del sistema de comunicación de la presente invención para la
monitorización de carga y para determinar la eficiencia de
reutilización de frecuencia dentro del sistema 9 de comunicación. El
procedimiento 50 se implementa preferentemente en software en un
controlador acoplado al módem de emplazamiento de celda asociado
con el sector/celda en consideración.
Cuando se monitoriza carga de enlace RF inverso
según el procedimiento 50 de control del sistema de comunicación,
un sistema de comunicación CDMA puede estimar la actividad de voz vi
para cada canal de tráfico inverso i en un sector k como se muestra
en el bloque 52. Es conocido para los expertos en la técnica que el
canal de tráfico inverso incluye grupos de control de potencia para
transmitir información de control de potencia desde una estación
móvil hasta la estación base. Al final de cada grupo de control de
potencia puede tomarse una decisión por un procesador de elementos
de canal en la estación base de si el transmisor del móvil i está
encendido o apagado durante el periodo del grupo de control de
potencia. Esta información puede utilizarse para determinar la
actividad de voz sobre el canal de tráfico i como se muestra en la
ecuación (6).
Para cada canal de tráfico inverso en el sector,
el sistema 9 de comunicación estima la energía por bit con respecto
a densidad espectral de potencia de ruido xi= (Eb/Nt)i como
se muestra en el bloque 54. Dependiendo de la implementación, puede
utilizarse una estimación o bien promedio o bien instantánea de la
energía por bit con respecto a densidad espectral de potencia de
ruido xi= (Eb/Nt)i. La relación de la energía por bit con la
densidad espectral de potencia de ruido de sistemas de comunicación
CDMA puede determinarse de diferentes maneras. Una manera es
utilizar valores instantáneos de Eb/Nt. Otra implica utilizar
valores de puntos de ajuste de Eb/Nt. En general, los valores
instantáneos de Eb/Nt se obtienen a partir del controlador de
estación base y los valores de puntos de ajuste se obtienen a
partir de un selector. Si se utilizan los valores instantáneos, el
procesador de estación base puede calcular la carga instantánea
utilizando la ecuación (9) y pasar la información de carga a un
procesador de control de admisión. Si se utilizan los valores de
puntos de ajuste del selector, el controlador de estación base
puede utilizar la ecuación (9) para calcular la carga
correspondiente a los puntos de ajuste determinados. Se entenderá
que el valor de la energía por bit con respecto a densidad espectral
de potencia de ruido de enlace inverso requerido para soportar una
tasa de errores de trama específica sobre el canal de tráfico
inverso del usuario i puede representarse como (Eb/Nt)i.
La potencia total recibida
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
se mide entonces como se muestra en
el bloque 56. Esta cantidad está disponible fácilmente del circuito
de control automático de ganancia de una estación base
convencional, o como alternativa puede medirse de otras maneras
conocidas en la técnica. Como se muestra en el bloque 58, se utiliza
la ecuación (8) junto con la ecuación 10 (A) para calcular la
potencia CDMA del sector k. Este cálculo se realiza según la
ecuación 10 (B) utilizando un valor actual que es un valor inicial
estimado de eficiencia de reutilización de frecuencia Fk (0). Un
buen valor inicial de Fk (0) puede ser
0,66.
\vskip1.000000\baselineskip
La eficiencia de reutilización de frecuencia se
actualiza parar producir un nuevo valor actual como se muestra en
el bloque 60. Durante cada iteración se actualiza el valor actual de
eficiencia de reutilización de frecuencia para proporcionar un
nuevo valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia. El
nuevo valor actual se calcula según lo siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
La iteración de los bloques 56, 58, 60 continúa
hasta que converge la estimación de Fk como se determina en el
bloque 62 de decisión según lo siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
El valor final de la eficiencia de reutilización
de frecuencia se determina por tanto según la decisión 62. Como se
muestra en el bloque 64 la carga del sector se calcula entonces
utilizando la eficiencia de reutilización de frecuencia de la
manera expuesta en la ecuación (9). Las operaciones del bloque 64
pueden realizarse, por ejemplo, cuando dos cálculos consecutivos de
eficiencia de reutilización de frecuencia producen el mismo
resultado dentro de la precisión del procesador que realiza los
cálculos o cuando dos cálculos consecutivos de eficiencia de
reutilización de frecuencia están dentro de un umbral predeterminado
entre sí. El sistema de comunicación CDMA puede entonces
controlarse, por ejemplo, mediante un controlador de estación base
según la carga del sistema, la eficiencia de reutilización de
frecuencia, o cualquier otro valor obtenido utilizando el
procedimiento 50 de control del sistema de comunicación como se
muestra en el bloque 66. Por ejemplo, la admisión de nuevos
usuarios al sistema de comunicación puede controlarse según la carga
del sistema. Como alternativa, la carga del sistema puede
monitorizarse para recopilar información que refleja actividades de
horas pico en una estación base.
En referencia ahora a la figura 4, se muestra un
diagrama de bloques de los componentes de una estación 400 base
CDMA ejemplar utilizada para implementar el sistema de
monitorización de carga de la presente invención. En la estación
base, se utilizan dos sistemas receptores teniendo cada uno una
antena separada y un receptor analógico para recepción de
diversidad. En cada uno de los sistemas receptores, las señales se
procesan de manera idéntica hasta que las señales sufren un proceso
de combinación de diversidad. Los elementos dentro de las líneas
discontinuas corresponden a elementos correspondientes a las
comunicaciones entre la estación base y un estación móvil. En
referencia todavía a la figura 4, el primer sistema receptor está
compuesto por una antena 460, un receptor 462 analógico, un
receptor 464 buscador y receptores 466 y 468 de datos digitales. El
segundo sistema receptor incluye una antena 470, un receptor 472
analógico, un receptor 474 buscador y un receptor 476 de datos
digital. Se utiliza un procesador 478 de control de emplazamiento de
celda para control y procesamiento de señal. Entre otras cosas, el
procesador 478 de emplazamiento de celda monitoriza las señales
enviadas a y recibidas desde una estación móvil y utiliza esta
información para realizar los cálculos de monitorización de carga
descritos anteriormente. Por tanto, el sistema de la figura 3 se
implementa preferentemente en software en el procesador 478 de
emplazamiento de celda.
Ambos sistemas receptores están acoplados al
conjunto 480 de circuitos combinador de diversidad y descodificador.
Se utiliza un enlace 482 digital para comunicar señales desde y
hasta un controlador de estación base o encaminador (router)
de datos bajo el control del procesador 178 de control. Las señales
recibidas en la antena 460 se proporcionan al receptor 462
analógicos, en el que se amplifican las señales, se trasladan en
frecuencia y se digitalizan en un proceso idéntico al descrito en
conexión con el receptor analógico de estación móvil. La salida del
receptor 462 analógico se proporciona a receptores 466 y 468 de
datos digitales y al receptor 464 buscador. El segundo sistema
receptor (es decir, el receptor 472 analógico, el receptor 474
buscador y el receptor 476 de datos digital) procesa las señales
recibidas de una manera similar al primer sistema receptor. Las
salidas de los receptores 466, 476 de datos digitales se
proporcionan al conjunto 480 de circuitos combinador de diversidad
y descodificador, que procesa las señales según un algoritmo de
descodificación. Detalles en relación al funcionamiento de los
sistemas receptores primero y segundo y el combinador 980 de
diversidad y descodificador se describen en la patente
estadounidense número 5,101,501 titulada "Method and Apparatus
for Providing A Soft Handoff In Communications In A CDMA Cellular
Telephone System", mencionada anteriormente. Las señales
para la transmisión a unidades móviles se proporcionan a un
modulador 484 de transmisión bajo el control del procesador 478. El
modulador 484 de transmisión modula los datos para la transmisión a
estación móvil destinataria prevista.
La descripción anterior de las realizaciones
preferidas se proporciona para permitir a cualquier experto en la
técnica hacer y utilizar la presente invención. Las diversas
modificaciones a estas realizaciones serán evidentes para los
expertos en la técnica, y los principios genéricos definidos en el
presente documento pueden aplicarse a otras realizaciones sin el
uso de la actividad inventiva. Por tanto, la presente invención no
pretende limitarse a las realizaciones mostradas en el presente
documento sino que ha de concedérsele el alcance más amplio según
se define mediante las reivindicaciones.
Claims (14)
-
\global\parskip0.950000\baselineskip
1. Un procedimiento para monitorizar la carga en un sistema (9) de comunicación CDMA, el procedimiento caracterizado por las etapas de:- (a)
- determinar (52) una medida de actividad de voz en el sistema de comunicación;
- (b)
- proporcionar un valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia igual a un valor inicial de eficiencia de reutilización de frecuencia;
- (c)
- realizar (56,58) una determinación de la potencia total recibida según la actividad de voz determinada y el valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia;
- (d)
- utilizar la determinación de potencia para actualizar (60) el valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia para proporcionar un nuevo valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia;
- (e)
- repetir las etapas (c) y (d) hasta la convergencia (62) para proporcionar un valor de eficiencia de reutilización de frecuencia al que se converge; y
- (f)
- determinar (64) la carga en el sistema de comunicación según el valor de eficiencia de reutilización de frecuencia al que se converge.
- 2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el sistema de comunicación comprende una estación (4,400) base que da servicio a una pluralidad de estaciones (1) móviles.
- 3. El procedimiento según la reivindicación 2, en el que la etapa (c) comprende las etapas de:
- (i)
- determinar (56) una potencia total recibida (P_{t}) asociada con un sector k-ésimo; y
- (ii)
- calcular (58) un valor de potencia (P_{cdma} (n)) según la potencia total recibida (P_{t}) asociada con el sector k-ésimo, la actividad de voz determinada y un valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia asociado con el sector k-ésimo (F_{k} (n)).
- 4. El procedimiento según la reivindicación 3, en el que la etapa (d) comprende la etapa de calcular un nuevo valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia asociado con el sector k-ésimo F_{k} (n+1) utilizando el valor de potencia (P_{cdma} (n)) y la potencia total recibida (P_{t}) asociada con el sector k-ésimo.
- 5. El procedimiento según la reivindicación 4, en el que el nuevo valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia F_{k} (n+1) se determina (60) en la etapa (d) según la siguiente ecuación:
15 donde N_{o}W representa ruido de fondo recibido en la estación (4,400) base. - 6. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que la etapa (e) comprende la etapa de repetir las etapas (c) y (d) hasta que una diferencia entre el nuevo valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia F_{k} (n+1) y el valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia F_{k} (n) es menor que un umbral predeterminado.
- 7. El procedimiento según la reivindicación 6, en el que la etapa (e) comprende la etapa de repetir las etapas (c) y (d) hasta que el nuevo valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia F_{k} (n+1) y el valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia F_{k} (n) son iguales.
\global\parskip1.000000\baselineskip
- 8. El procedimiento según la reivindicación 6, en el que la etapa (f) comprende determinar (64) una carga (L) en el sistema (9) de comunicación según la siguiente ecuación:
16 donde F_{k} es el valor de eficiencia de reutilización de frecuencia al que se converge, v_{i} corresponde a la actividad de voz medida en la etapa (a), R_{i} es la tasa de datos de un usuario del sistema (9) de comunicación, y x, es la energía por bit con respecto a densidad espectral de potencia de ruido de un canal de tráfico inverso en el sistema (9) de comunicación. - 9. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el sistema (9) de comunicación incluye un sector, y la etapa (f) comprende determinar (64) la carga del sector según el valor de eficiencia de reutilización de frecuencia al que se converge.
- 10. El procedimiento según la reivindicación 9, que comprende además la etapa de controlar (66) el sistema (9) de comunicación según la carga del sector.
- 11. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de controlar (66) la admisión de nuevos usuarios al sistema (9) de comunicación según la carga determinada en la etapa (f).
- 12. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de recopilar actividades de horas pico según el valor de carga determinado en la etapa (f).
- 13. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el valor inicial de eficiencia de reutilización de frecuencia es aproximadamente 0,66.
- 14. Un sistema para monitorizar la carga en un sistema (9) de comunicación CDMA, el sistema caracterizado por:
- (a)
- medios (478) para determinar una medida de actividad de voz en el sistema (9) de comunicación;
- (b)
- medios (478) para proporcionar un valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia igual a un valor inicial de eficiencia de reutilización de frecuencia;
- (c)
- medios (478) para realizar una determinación de la potencia total recibida según la actividad de voz determinada y el valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia;
- (d)
- medios (478) para utilizar la determinación de potencia para actualizar el valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia para proporcionar un nuevo valor actual de la eficiencia de reutilización de frecuencia;
- (e)
- medios (478) para proporcionar un valor de eficiencia de reutilización de frecuencia al que se converge realizando operaciones iterativas sobre la potencia de sistema determinada y el valor actual de eficiencia de reutilización de frecuencia; y
- (f)
- medios (478) para determinar la carga en el sistema de comunicación según el valor de reutilización de frecuencia al que se converge.
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