ES2332947T3

ES2332947T3 - Transmision de referencia piloto sincronizada para un sistema de comunicacion inlambrica.

Info

Publication number: ES2332947T3
Application number: ES07011317T
Authority: ES
Inventors: Roberto Padovani; Peter J. Black; Nagabhushana T. Sindhushayana
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1999-11-03
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2010-02-15
Anticipated expiration: 2020-10-31
Also published as: DE60043203D1; AU1914601A; ATE369669T1; DE60035891D1; BR0015248A; BRPI0015248B1; CN1415143A; ES2290060T3; JP4607407B2; EP1835638B1; WO2001033744A1; EP1226665A1; ATE446623T1; DE60035891T2; BR122015025889B1; HK1114473A1; HK1052593B; EP1226665B1; HK1052593A1; EP1835638A1

Abstract

Un aparato para transmitir referencias piloto desde una pluralidad de fuentes (104a, 104g) de transmisión, que comprende: medios para recibir, en cada fuente (104a, 104g) de transmisión, una o más señales que indican una referencia temporal para el sistema de comunicación; medios para generar, en cada fuente (104a, 104g) de transmisión, una pluralidad de ráfagas piloto (214a, 214b) para una referencia piloto; medios para transmitir la pluralidad de ráfagas piloto (214a, 214b), en sincronización con la referencia temporal, desde cada fuente (104a, 104g) de transmisión, y caracterizado porque las ráfagas piloto (214a, 214b) de la pluralidad de fuentes (104a, 104g) de transmisión están alineadas temporalmente a la hora de la transmisión.

Description

Transmisión de referencia piloto sincronizada para un sistema de comunicación inalámbrica.

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Antecedentes de la invención I. Campo de la invención

La presente invención se refiere a la comunicación de datos. Más específicamente, la presente invención se refiere a un esquema de transmisión de referencia piloto, novedoso y mejorado, para su uso en un sistema de comunicación inalámbrica.

II. Descripción de la técnica relacionada

En un sistema de comunicación inalámbrica, a menudo se transmite una referencia piloto desde una fuente de transmisión a un dispositivo de recepción, para asistir al dispositivo de recepción en la realización de un cierto número de funciones. La referencia piloto es normalmente un patrón de datos predeterminado, procesado (por ejemplo, cubierto y ensanchado) de una manera conocida. La referencia piloto puede utilizarse en el dispositivo de recepción para estimar la calidad del enlace de transmisión, demodular de manera coherente las transmisiones recibidas y realizar otras funciones.

Un sistema de comunicación inalámbrica, tal como un sistema de acceso múltiple por división de código (CDMA) o un sistema de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) (por ejemplo, un Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM)), normalmente incluye un cierto número de estaciones base que transmiten a un cierto número de terminales remotos. Cada estación base está diseñada para cubrir un área de cobertura particular, y transmite a los terminales remotos dentro de su área de cobertura. Para sistemas en los que las estaciones base vecinas transmiten en la misma banda de frecuencia para mejorar la eficacia espectral, tal como muchos sistema basados en CDMA, las transmisiones desde cada estación base actúan como interferencia para las de las estaciones base vecinas, y posiblemente para sus propias transmisiones, debido a la trayectoria múltiple. Esta interferencia degrada la calidad de las transmisiones recibidas en un terminal remoto, incluyendo la transmisión piloto.

Para el sistema CDMA IS-95 convencional, una referencia piloto se trasmite continuamente por un canal piloto dedicado en un nivel de potencia de transmisión particular (relativamente bajo). El terminal remoto recibe y procesa la señal de enlace directo para aislar el canal piloto, y además procesa el canal piloto para recuperar la referencia piloto. La interferencia desde estas otras transmisiones puede afectar a la calidad de la referencia piloto recibida. Esta interferencia es peor cuando la ortogonalidad entre el canal piloto y los canales de tráfico utilizados para las transmisiones de datos se pierde debido a, por ejemplo, la trayectoria múltiple.

El esquema de transmisión de referencia piloto utilizado para el sistema CDMA IS-95 es adecuado para la comunicación de voz, ya que la velocidad de transmisión de datos es baja, lo que concede al terminal remoto más tiempo para procesar la referencia piloto. Sin embargo, para un sistema de transmisión de datos de alta velocidad, en el que se requiere que la condición de enlace se estime de manera precisa dentro de un breve periodo de tiempo, esta referencia piloto continua de bajo nivel no es adecuada.

El documento WO 98/59443 describe la transmisión sincronizada de referencia piloto para un sistema de comunicación inalámbrica.

El documento US 5.920.551 describe la estructura de canal con piloto por ráfagas en un enlace inverso.

Como puede verse, un esquema de transmisión de referencia piloto que pueda proporcionar una referencia piloto de alta calidad a los terminales remotos y permitir a un terminal remoto estimar de manera rápida y precisa la condición del enlace, es altamente deseable.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona un esquema de transmisión de referencia piloto, novedoso y mejorado, con diversas ventajas con respecto a los esquemas convencionales, y está bien adaptada para sistemas de comunicación inalámbrica de alta velocidad de datos.

Según la invención, se proporciona el aparato de la reivindicación 1.

Para maximizar la magnitud de la interferencia de las transmisiones desde fuentes de transmisión vecinas (por ejemplo, puntos de acceso o estaciones base) durante el intervalo piloto y, por tanto, minimizar la magnitud de la interferencia desde fuentes no transmisoras durante los intervalos de datos, las referencias piloto se transmiten en ráfagas a intervalos de tiempo predeterminados, y se sincronizan las ráfagas piloto desde los puntos de acceso. La transmisión de ráfagas piloto desde los puntos de acceso en los mismos intervalos de tiempo predeterminados tiene como resultado contribuciones de interferencia máxima desde puntos de acceso vecinos no transmisores, facilitando la estimación fiable del peor caso de C/I (razón entre portadora e interferencia), y además permite que los dispositivos de recepción
(por ejemplo, terminales de acceso o terminales remotos) reconozcan fácilmente las ráfagas como referencia piloto.

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Preferiblemente, cada punto de acceso trasmite las ráfagas piloto en, o cerca de, su nivel máximo de potencia de transmisión, si acaso, y no se transmiten datos específicos de usuario durante las ráfagas piloto. Como resultado, las ráfagas piloto se reciben en los terminales de acceso sólo en presencia de pilotos desde otros puntos de acceso, y no les afectan otras transmisiones de datos. Con este esquema de transmisión de referencia piloto, los terminales de acceso no necesitan restar el efecto de las transmisiones de datos, ya que éstas no se producen durante las ráfagas piloto. Esto tiene como resultado una proporción entre señal y ruido para la referencia piloto que representa la proporción mínima entre señal y ruido durante la transmisión de datos desde el punto de acceso dado. Esto ayuda a la estimación rápida y fiable del peor caso de la razón entre portadora e interferencia (C/I).

La referencia horaria puede derivarse a partir de una constelación de satélites del Sistema de Localización Global (GPS). Las ráfagas piloto para una referencia piloto se generan en cada fuente de transmisión (de una manera que se describe más adelante) y se transmiten. Las ráfagas piloto desde las fuentes de transmisión están en sincronización con la referencia de la hora del sistema y están alineadas en hora en el momento de la transmisión.

Las ráfagas piloto pueden generarse y transmitirse a intervalos de tiempo predeterminados. Para minimizar la interferencia de las transmisiones de datos, las ráfagas piloto pueden transmitirse en, o cerca de, el nivel máximo de potencia de transmisión de la fuente de transmisión y en ausencia de cualquier transmisión de datos.

Otros aspectos, realizaciones, y características de la invención se describen con más detalle a continuación.

Breve descripción de los dibujos

Las características, naturaleza y ventajas de la presente invención resultarán más evidentes a partir de la descripción detallada expuesta a continuación, cuando se considere conjuntamente con los dibujos, en los que caracteres de referencia iguales identifican de manera correspondiente en toda su extensión, y en los cuales:

la Fig. 1 es un diagrama de un sistema de comunicación inalámbrica que brinda soporte a un cierto número de usuarios y transmite referencias piloto;

la Fig. 2A es un diagrama de un esquema de transmisión de referencia piloto según una realización de la invención;

las Figs. 2B y 2C son diagramas de una realización de un formato de ranura activa y un formato de ranura inactiva, respectivamente, para la transmisión desde un punto de acceso;

la Fig. 2D es un diagrama de un formato de ranura definido por un sistema de alta velocidad de datos, y que puede utilizarse para implementar el esquema de transmisión de referencia piloto de la invención;

la Fig. 3 es un diagrama de bloques de una realización de un sistema de comunicación, que es una implementación específica del sistema mostrado en la Fig. 1, y que puede implementar el esquema de transmisión de referencia piloto de la invención;

la Fig. 4 es un diagrama de bloques simplificado de una realización específica de un punto de acceso; y

la Fig. 5 es un diagrama de bloques simplificado de una realización específica de un terminal de acceso.

Descripción detallada de las realizaciones específicas

La Fig. 1 es un diagrama de un sistema 100 de comunicación inalámbrica que brinda soporte a un cierto número de usuarios y transmite referencias piloto. El sistema 100 proporciona comunicación para un cierto número de células 102a a 102g, proporcionándose servicio a cada célula 102 mediante un correspondiente punto 104 de acceso (que puede denominarse también una estación base). Diversos terminales 106 de acceso (que pueden denominarse también terminales remotos o estaciones móviles) están dispersos por el sistema.

En una realización, cada terminal 106 de acceso puede comunicarse con un punto 104 de acceso por el enlace directo en cualquier momento dado, y puede comunicarse con uno o más puntos de acceso por el enlace inverso, según que el terminal de acceso esté o no en traspaso suave. El enlace directo (es decir, enlace descendente) se refiere a la transmisión desde el punto de acceso al terminal de acceso, y el enlace inverso (es decir, enlace ascendente) se refiere a la transmisión desde el terminal de acceso al punto de acceso. El sistema 100 puede diseñarse para ajustarse a un diseño o norma CDMA particular, tal como el diseño de alta velocidad de transmisión de datos (HDR) descrito en la precitada solicitud de patente estadounidense con número de serie 08/963.386.

En la Fig. 1, una línea continua con una flecha indica una transmisión de datos específicos de usuario (o simplemente, "datos") desde un punto de acceso a un terminal de acceso. Una línea discontinua con una flecha indica que el terminal de acceso está recibiendo la referencia piloto y otra señalización (en conjunto, "piloto"), pero ninguna transmisión de datos específicos de usuario desde el punto de acceso. Como se muestra en la Fig. 1, el punto 104a de acceso transmite datos al terminal 106a de acceso por el enlace directo, el punto 104b de acceso transmite datos al terminal 106b de acceso, la estación base 104c transmite datos al terminal 106c de acceso, etcétera. La comunicación por el enlace ascendente no se muestra en la Fig. 1, para mayor simplicidad.

Como se observó anteriormente, las referencias piloto transmitidas desde los puntos de acceso pueden utilizarse para un cierto número de funciones. Para el sistema HDR, las referencias piloto se utilizan para estimar las condiciones del enlace y para determinar el punto de acceso particular que presenta el mejor enlace al terminal de acceso. La referencia piloto se utiliza también para determinar la más alta velocidad de transmisión de datos soportada por ese mejor enlace. Para el sistema HDR, un esquema de transmisión de referencia piloto que permita al terminal de acceso estimar de manera rápida y precisa la calidad de las referencias piloto sería altamente beneficioso, y puede proporcionar un rendimiento mejorado del sistema.

Como se muestra en la Fig. 1, un terminal de acceso puede recibir transmisiones desde un cierto número de puntos de acceso. Por ejemplo, el terminal 106b de acceso recibe simultáneamente transmisiones piloto y de datos desde el punto 104b de acceso, y transmisiones piloto desde los puntos 104a y 104d de acceso. Para un sistema basado en CDMA tal como el sistema HDR, las transmisiones desde puntos de acceso vecinos se producen sobre la misma banda de frecuencia. Por tanto, cada transmisión desde cada punto de acceso actúa como interferencia para otras transmisiones desde ese punto de acceso y puntos de acceso vecinos.

Según un aspecto de la invención, para estimar con precisión la magnitud máxima de interferencia de transmisiones desde puntos de acceso vecinos, las referencias piloto se transmiten en ráfagas a intervalos predeterminados, y se sincronizan las ráfagas piloto desde los puntos de acceso. La transmisión de ráfagas piloto desde los puntos de acceso en los mismos intervalos de tiempo predeterminados tiene como resultado contribuciones de interferencia máxima desde puntos de acceso vecinos no transmisores, facilitando la estimación fiable del peor caso de la razón entre portadora e interferencia (C/I). La transmisión de ráfagas piloto en los intervalos de tiempo predeterminados permite además a los terminales de acceso reconocer fácilmente las ráfagas como referencia piloto.

Según otro aspecto de la invención, cada punto de acceso transmite las ráfagas piloto en, o cerca de, su máximo nivel de potencia de transmisión, si acaso, y no se transmiten datos específicos de usuario durante las ráfagas piloto. Como resultado, las ráfagas piloto se reciben en los terminales de acceso sólo en presencia de pilotos desde otros puntos de acceso, y no les afectan otras transmisiones de datos. Con este esquema de transmisión de referencia piloto, los terminales de acceso no necesitan restar el efecto de las transmisiones de datos, ya que éstas no se producen durante las ráfagas piloto, lo que en general es cierto para el sistema CDMA IS-95 convencional. Esto tiene como resultado una estimación precisa de la intensidad de señal de un piloto dado, así como la máxima potencia de interferencia desde otras estaciones base, lo que ayuda a la estimación fiable del peor caso de la razón C/I.

Cada terminal de acceso procesa las referencias piloto desde los puntos de acceso y determina las condiciones de enlace a estos puntos de acceso basándose en las ráfagas piloto recibidas. Para el sistema HDR, el terminal de acceso determina el punto de acceso que presenta la mejor calidad de señal, basándose en las referencias piloto recibidas, y determina adicionalmente la más alta velocidad de transmisión de datos soportada por el mejor punto de acceso. El terminal de acceso puede entonces solicitar una transmisión de datos a la más alta velocidad de transmisión de datos soportada desde este mejor punto de acceso.

La Fig. 2A es un diagrama de un esquema de transmisión de referencia piloto según una realización de la invención. La Fig. 2A muestra la transmisión de referencias piloto desde una serie de puntos de acceso. En esta realización, las referencias piloto se transmiten en ráfagas de ancho (W) particular a intervalos de tiempo predeterminados (T_{INT}). Como se indica en la Fig. 2A, la temporización de los puntos de acceso se sincroniza de modo que las ráfagas piloto estén aproximadamente alineadas en el momento de su transmisión. En este esquema de transmisión, las referencias piloto desde los puntos de acceso pueden recibirse en un terminal de acceso en aproximadamente el mismo instante en el tiempo, debiéndose cualquier desviación de temporización entre los puntos de acceso a diferencias en retardos de transmisión y a otros factores.

Por tanto, como se muestra en la Fig. 2A, las ráfagas piloto desde puntos de acceso vecinos pueden transmitirse a intervalos de tiempo predeterminados y sincronizarse para reducir la magnitud de la interferencia de transmisiones de datos. La sincronización de las transmisiones piloto desde puntos de acceso vecinos puede lograrse de una manera descrita con mayor detalle más adelante.

En una realización, las referencias piloto desde puntos de acceso vecinos pueden diferenciarse entre sí ensanchando los datos piloto desde cada punto de acceso con una secuencia de pseudorruido (PN) que presenta un desfase diferente (que se implementa en el sistema HDR).

En el terminal de acceso, la referencia piloto desde un punto de acceso seleccionado puede recuperarse procesando la señal recibida de una manera complementaria a la realizada en el punto de acceso. El procesamiento en el terminal de acceso puede incluir: (1) correlacionar las muestras recibidas con el patrón de datos piloto para la referencia piloto que se está recuperando, (2) descubrir las muestras con el mismo código ortogonal utilizado para el piloto en el punto de acceso seleccionado, (3) desensanchar las muestras con la misma secuencia de PN en el mismo desfase temporal, o una combinación de las mismas. Este procesamiento complementario recupera la referencia piloto desde el punto de acceso seleccionado y elimina las referencias piloto desde otros puntos de acceso. Normalmente, sólo permanecen pequeñas cantidades residuales de referencias piloto no deseadas después del procesamiento complementario, y se deben generalmente a la pérdida de ortogonalidad en los enlaces de comunicación, provocada, por ejemplo, por la trayectoria múltiple.

La Fig. 2B es un diagrama de una realización de un formato de ranura para la transmisión desde un punto de acceso, y que brinda soporte al esquema de transmisión de referencia piloto de la invención. Este formato de ranura se emplea ventajosamente en el sistema HDR. Pueden utilizarse también otros formatos de ranura, y están dentro del alcance de la invención.

Como se muestra en la Fig. 2B, la transmisión desde el punto de acceso se divide en ranuras, correspondiendo cada ranura a un intervalo de tiempo particular, e incluyendo un número particular de elementos de código. Para el sistema HDR, cada ranura tiene una duración de 1,67 ms e incluye 2048 elementos de código. En la realización específica mostrada en la Fig. 2B, cada ranura incluye dos ráfagas piloto, una ráfaga piloto para cada media ranura, y estando ubicada cada ráfaga piloto en el centro de la media ranura a la que pertenece. En una realización, no se transmiten datos específicos de usuario ni otra señalización durante el tiempo en que se transmiten las ráfagas piloto. Los datos específicos de usuario, y otra señalización, pueden transmitirse en los intervalos de tiempo restantes en la ranura, no ocupados por las ráfagas piloto.

La Fig. 2B muestra además transmisión activa de datos específicos de usuario para todas las ranuras en el periodo de tiempo mostrado. Como se ilustra también en la Fig. 2B, las ráfagas piloto se transmiten en, o cerca de, el máximo nivel de potencia de transmisión del punto de acceso. Este nivel de potencia alto permite a los terminales de acceso estimar de manera rápida y precisa la calidad de la referencia piloto desde el punto de acceso.

La Fig. 2C es un diagrama de una transmisión desde un punto de acceso en el que algunas de las ranuras están inactivas (es decir, sin transmisión de datos específicos de usuario). Una ranura inactiva puede obtenerse como resultado, si no se van a transmitir datos a ningún terminal de acceso en la célula. En la realización mostrada en la Fig. 2C, las ráfagas piloto se transmiten todavía para cada ranura inactiva, de modo que los terminales de acceso puedan continuar estimando las condiciones de enlace y solicitar transmisión desde el punto de acceso que mejor servicio dé (es decir, el punto de acceso con el mejor enlace), si se desea posteriormente una transmisión de datos. Como se indica en la Fig. 2C, las ráfagas piloto para las ranuras inactivas se transmiten en, o cerca de, el máximo nivel de potencia de transmisión del punto de acceso, y en los mismos intervalos de tiempo predeterminados, como si las ranuras estuvieran activas.

La Fig. 2D es un diagrama de un formato de ranura definido por el sistema HDR, y que puede utilizarse para implementar el esquema de transmisión de referencia piloto de la invención. En la realización específica mostrada en la Fig. 2D, cada ranura activa se divide en dos medias ranuras, incluyendo cada media ranura dos particiones 212 de datos separadas por una ráfaga piloto 214. Las particiones 212 de datos pueden utilizarse para transmitir datos específicos de usuario y señalización, y pueden utilizarse ráfagas piloto 214 para transmitir la referencia piloto.

La primera media ranura (es decir, la izquierda) incluye particiones 212a y 212b de datos, separadas por la ráfaga piloto 214a, y la segunda media ranura (es decir, la derecha) incluye particiones 212c y 212d de datos, separadas por la ráfaga piloto 214b. El ancho de cada ráfaga piloto puede seleccionarse basándose en diversos factores, tales como, por ejemplo, la cantidad de energía que se desea transmitir en cada ráfaga, el máximo nivel de potencia de transmisión desde el punto de acceso, la calidad recibida deseada para la ráfaga piloto, las condiciones de enlace esperadas en el peor caso, la cantidad de sobregasto a adjudicar para la referencia piloto, etcétera. Para un nivel máximo específico de potencia de transmisión, una ráfaga piloto más ancha corresponde a una referencia piloto recibida de calidad más alta, pero a más sobregasto. En una realización específica (y como se implementó en el sistema HDR), cada ráfaga piloto comprende 96 elementos de código de un patrón de datos particular (por ejemplo, datos con todos ceros ("0")).

En la realización mostrada en la Fig. 2D, la segunda media ranura incluye además dos ráfagas 216a y 216b de señalización, colocadas a ambos lados de la ráfaga piloto 214b, y utilizadas para implementar un canal de señalización. El canal de señalización puede utilizarse, por ejemplo, para transmitir información de Control de Potencia Inversa (RPC) cuando la ranura está activa, e información de Control de Acceso al Medio (MAC) cuando la ranura está inactiva. La información de RPC se utiliza para dirigir los terminales de acceso a fin de ajustar su potencia de transmisión, bien hacia arriba o hacia abajo, para lograr la calidad de señal deseada en el punto de acceso de recepción.

Como se muestra en la mitad inferior de la Fig. 2D, cada ranura inactiva también se divide en dos medias ranuras, y cada media ranura incluye también una ráfaga piloto 214 del mismo ancho (por ejemplo, 96 elementos de código) y ubicada en la misma posición en la media ranura que en la ranura activa. Las ráfagas piloto para la ranura inactiva no pueden, por tanto, distinguirse esencialmente de las ráfagas piloto para la ranura activa.

En la realización mostrada en la Fig. 2D, dos márgenes 218a y 218b están situados a ambos lados de la ráfaga piloto 214a en la primera media ranura de la ranura inactiva, y dos ráfagas 220a y 220b de señalización están colocadas a ambos lados de la ráfaga piloto 214b en la segunda media ranura. Los márgenes 218a y 218b pueden comprender datos piloto u otros datos (p. ej., datos pseudoaleatorios) y se utilizan para proporcionar un periodo de transición entre la no transmisión y la transmisión piloto, y desde la transmisión piloto a la no transmisión. Este periodo de transición permite a la referencia piloto alcanzar, o estar cerca de, su valor de estado estacionario durante la duración de la ráfaga piloto (por ejemplo, 96 elementos de código). Si el canal MAC, o algún otro canal, transmite siempre (a la misma potencia que el piloto) alrededor de las ráfagas piloto, entonces no serán necesarios márgenes inactivos.

El ancho de cada margen 218 puede seleccionarse basándose en la respuesta de etapa global de los filtros (analógico y digital) utilizados para filtrar los datos y el piloto antes de la transmisión. En la realización mostrada en la Fig. 2D, cada margen tiene duración de 64 elementos de código. Si se necesita tiempo adicional para que la referencia piloto alcance su valor de estado estacionario, los márgenes 218 puede ampliarse, y pueden colocarse también márgenes adicionales alrededor de las ráfagas 220a y 220b de señalización en la segunda media ranura.

La Fig. 3 es un diagrama de bloques de una realización de un sistema 100a de comunicación, que es una implementación específica del sistema 100 en la Fig. 1, y que brinda soporte al esquema de transmisión de referencia piloto de la invención. Como se muestra en la Fig. 3, un cierto número de puntos 104 de acceso están acoplados a, y se comunican con, un cierto número de encaminadores 130 de consolidación. Cada punto 104 de acceso se acopla a uno o más encaminadores 130 a través de enlaces de comunicación de alta velocidad (p. ej., T1/E1, Ethernet, o algunos otros enlaces). Para proporcionar redundancia y mejorar la fiabilidad, cada punto 120 de acceso puede acoplarse con dos o más encaminadores 130, y cada encaminador 130 puede acoplarse en paralelo con otro encaminador. Cada encaminador 130 dirige tráficos entre los puntos de acceso a los que se acopla y otros elementos de red, y redes, acoplados al mismo, tal como Internet. Los encaminadores 130 se acoplan además a una red 134 (por ejemplo, IP sobre Ethernet) que se acopla adicionalmente a un controlador 140 de un reservorio de módems y a un cierto número de servidores 150.

El controlador 140 del reservorio de módems proporciona funcionalidad análoga a la de un controlador de estación base (BSC) y un Registro de Ubicación de Visitantes (RUV) en una red IS-41, y puede brindar soporte a uno o más puntos 104 de acceso. El controlador 140 del reservorio de módems pone fin al Protocolo de Enlace de Radio (RLP) que contiene tráfico de usuario, controla la conexión de enlace aéreo para cada usuario conectado a medida que el usuario se mueve por el sistema, transporta mensajes específicos del terminal de acceso, y proporciona funciones MAC tales como, por ejemplo, la sincronización del control de potencia de bucle exterior del enlace inverso.

El controlador 140 del reservorio de módems realiza además muchas de las funciones que normalmente realiza un BSC convencional para una sesión, tales como, por ejemplo, control de sesión, control de conexión, funciones de selección y mantenimiento de la pila de protocolos. En una realización, para una sesión particular entre un terminal de acceso y el sistema 100a, sólo un controlador 140 del reservorio de módems (por ejemplo, el "ancla") tiene control de la sesión en cualquier momento particular.

Los servidores 150 brindan soporte al funcionamiento del sistema 100a y puede incluir, por ejemplo, un servidor 150a de Administración Operativa, Mantenimiento y Suministro (OAM&P), utilizado para configuración y gestión del sistema 100a, un servidor 150b del Sistema de Nombres de Dominio (DNS), que traduce nombres de dominio a direcciones IP, y un servidor 150c del Protocolo de Configuración Dinámica de Anfitrión (DHCP), que asigna direcciones IP a terminales de acceso si, y cuando, se necesitan.

Los elementos del sistema 100a se describen con mayor detalle en la precitada solicitud de patente estadounidense con número de serie 09/575.073.

Punto de acceso

La Fig. 4 es un diagrama de bloques de una realización específica del punto 104x de acceso, que es uno de los puntos de acceso en la Fig. 1. En esta realización, el punto 104x de acceso incluye una unidad principal 410 acoplada a un cierto número de módulos transceptores 420 de RF y a un receptor 430 del GPS.

La unidad principal 410 incluye una interfaz 412 de red, un controlador 416 y un cierto número de transceptores 418 del reservorio de módems (MPT) (en la Fig. 4 se muestran tres MPT). Cada MPT 418 realiza procesamiento de datos y da soporte a un sector respectivo de una célula. En la trayectoria directa, el MPT 418 recibe paquetes (por ejemplo, paquetes IP) desde el enlace de retroceso (backhaul link) a través de la interfaz 412, y procesa los paquetes para generar una señal RF modulada adecuada para la transmisión. Cada MPT 418 se acopla además con un respectivo módulo transceptor 420 de RF que acondiciona la señal de RF y se interconecta además con una antena asociada. La interfaz 412 de red proporciona los protocolos y transportes para interconectar el punto 104x de acceso con la red externa (por ejemplo, el encaminador 130 en la Fig. 3). El controlador 416 realiza las funciones de controlador de enlace de radio, tales como, por ejemplo, el procesamiento de llamadas, el procesamiento de selecciones, y
otras.

Cada MPT 418 puede diseñarse además para generar la referencia piloto para el punto 104x de acceso. Para muchos sistemas basados en CDMA, la referencia piloto para un punto de acceso se genera habitualmente basándose en un patrón particular de datos piloto (por ejemplo, una secuencia de todo ceros "0" para los sistemas IS-95 y HDR). Los datos piloto se cubren entonces con un código ortogonal particular asignado para el piloto (por ejemplo, una cubierta Walsh de cero "0" para los sistemas IS-95 y HDR). Los datos cubiertos (que constituyen una secuencia de todos ceros si se utiliza una secuencia de datos piloto de todos ceros y una cubierta Walsh de cero) se ensanchan entonces con una secuencia de PN particular asignada al punto de acceso.

Como se muestra en la Fig. 4, el punto 104x de acceso puede incluir además un receptor 430 del GPS que proporciona sincronización con la constelación de satélites del Sistema de Localización Global (GPS). El receptor 430 del GPS recibe una o más señales desde la constelación de satélites del GPS y procesa las señales recibidas para recuperar la información de temporización de la constelación de satélites del GPS. La información de temporización recuperada se proporciona entonces al controlador 416, y puede utilizarse para sincronizar el reloj interno del punto 104x de acceso con la temporización de la constelación de satélites del GPS. Esta sincronización de temporización puede conseguirse de una manera conocida en la técnica.

Al utilizar la constelación de satélites del GPS para proporcionar la información de temporización, la referencia de temporización para todos los puntos de acceso en el sistema de comunicación puede derivarse de, y sincronizarse con, una única fuente común. Sincronizando la temporización de cada punto de acceso con la temporización de la constelación de satélites del GPS, los puntos de acceso vecinos pueden sincronizarse y sus ráfagas piloto pueden alinearse.

En el caso de que se pierda la sincronización con la constelación de satélites del GPS, el punto 104x de acceso puede "moverse libremente" y mantener la sincronización con otros puntos de acceso durante un periodo de tiempo particular (por ejemplo, seis horas o más). Esta sincronización puede lograrse recibiendo señales de temporización periódicas desde el controlador del reservorio de módems, manteniendo una base temporal muy precisa en el punto de acceso, mediante algunos otros mecanismos, o por una combinación de los mismos.

Los elementos del punto 104x de acceso se describen en mayor detalle en la precitada solicitud de patente estadounidense con número de serie 09/575.073.

Terminal de acceso

La Fig. 5 es un diagrama de bloques simplificado de una realización específica del terminal 106x de acceso. El terminal 106x de acceso puede ser un teléfono celular, una unidad transceptora de datos, o algún otro dispositivo o módulo. El terminal 106x de acceso incluye una o más antenas 510, un módulo 520 de RF, un bloque 530 de módems, un núcleo procesador 540, y una unidad 550 de interfaz, acoplados en serie. El núcleo procesador 540 se acopla además con los indicadores 560 de estado.

En una realización, el módulo 520 de RF incluye dos cadenas de recepción capaces de procesar dos señales recibidas independientemente, y una cadena de transmisión para procesar una señal del enlace inverso. Las dos cadenas de recepción autónomas permiten que el terminal 106x de acceso se beneficie de la combinación de la diversidad receptora en el enlace directo. Cada una de las cadenas de recepción se acopla con una antena respectiva que proporciona una de las señales recibidas. La cadena de transmisión comparte una antena con una de las cadenas de recepción.

El bloque 530 de módems procesa las señales en los enlaces directo e inverso. En el enlace directo, el bloque 530 de módems recibe dos señales autónomas desde el módulo 520 de RF, demodula y descodifica las señales recibidas con la ayuda del núcleo procesador 540, y remite los datos descodificados al núcleo procesador 540 para procesamiento adicional.

El bloque 530 de módems procesa además las señales recibidas para recuperar las referencias piloto de los puntos de acceso. El bloque 530 de módems digitaliza habitualmente las señales recibidas para generar muestras. Para recuperar la referencia piloto para un punto de acceso seleccionado, las muestras se desensanchan con una secuencia de PN en el desfase particular asociado al punto de acceso seleccionado, que aísla a la referencia piloto del punto de acceso seleccionado y elimina las referencias piloto desde otros puntos de acceso. Entonces, las muestras desensanchadas son descubiertas con la cubierta ortogonal utilizada en el punto de acceso seleccionado y se correlacionan adicionalmente con el patrón de datos piloto utilizado en el punto de acceso seleccionado. Si los datos piloto son una secuencia de todos ceros y la cubierta ortogonal es cero, la referencia piloto puede obtenerse acumulando las muestras desensanchadas sobre el ancho de cada ráfaga piloto. El procesamiento piloto en un sistema basado en CDMA se describe en mayor detalle en la patente estadounidense número 5.764.687 titulada "MOBILE DEMODULATOR ARCHITECTURE FOR A SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM" ["Arquitectura de demodulador móvil para un sistema de comunicación de acceso múltiple y espectro ensanchado"], transferida al cesionario de la invención.

El núcleo procesador 540 realiza las funciones de procesamiento de llamadas, la inicialización del módem y funciones de monitorización, y realiza además las funciones de procesamiento y tratamiento de datos para el terminal 106x de acceso. La unidad 550 de interfaz proporciona interconexión entre el terminal 106x de acceso y los dispositivos periféricos (por ejemplo, un ordenador). Los indicadores 560 de estado proporcionan indicaciones de las condiciones y estado operativos del terminal 106x de acceso.

Los elementos del terminal 106x de acceso se describen en mayor detalle en la precitada solicitud de patente estadounidense con número de serie 09/575.073.

Los elementos de los puntos de acceso y terminales de acceso pueden implementarse de diversas maneras. Por ejemplo, estos elementos pueden implementarse utilizando uno o más circuitos integrados específicos para aplicaciones (ASIC), procesadores de señales digitales (DSP), microcontroladores, microprocesadores, otros circuitos electrónicos diseñados para realizar las funciones descritas en el presente documento, o una combinación de los mismos. Además, algunas de las funciones descritas en el presente documento pueden implementarse con un procesador de propósito general o un procesador diseñado especialmente que se hace funcionar para ejecutar códigos de instrucciones que logran las funciones descritas en el presente documento. Por tanto, los elementos de los puntos de acceso y terminales de acceso descritos en el presente documento pueden implementarse utilizando hardware, software o una combinación de los mismos.

La descripción precedente de las realizaciones preferidas se proporciona para permitir a cualquier experto en la técnica realizar o utilizar la presente invención.

Diversas modificaciones de las realizaciones descritas serán inmediatamente evidentes para los expertos en la técnica, y los principios generales definidos en el presente documento pueden aplicarse a otras realizaciones sin la utilización de la facultad inventiva. Por tanto, la presente invención no está concebida para limitarse a las realizaciones mostradas en el presente documento, sino que debe concedérsele el alcance más amplio compatible con las reivindicaciones.

Claims

1. Un aparato para transmitir referencias piloto desde una pluralidad de fuentes (104a, 104g) de transmisión, que comprende:

medios para recibir, en cada fuente (104a, 104g) de transmisión, una o más señales que indican una referencia temporal para el sistema de comunicación;

medios para generar, en cada fuente (104a, 104g) de transmisión, una pluralidad de ráfagas piloto (214a, 214b) para una referencia piloto;

medios para transmitir la pluralidad de ráfagas piloto (214a, 214b), en sincronización con la referencia temporal, desde cada fuente (104a, 104g) de transmisión, y caracterizado porque las ráfagas piloto (214a, 214b) de la pluralidad de fuentes (104a, 104g) de transmisión están alineadas temporalmente a la hora de la transmisión.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el cual la pluralidad de ráfagas piloto (214a, 214b) de cada fuente (104a, 104g) de transmisión se transmiten en intervalos temporales predeterminados.

3. El aparato de la reivindicación 1, en el cual cada una entre la pluralidad de ráfagas piloto (214a, 214b) tiene un ancho predefinido.

4. El aparato de la reivindicación 1, en el cual cada ráfaga piloto (214a, 214b) se transmite en, o cerca de, el máximo nivel de potencia de transmisión de la fuente (104a, 104g) de transmisión.

5. El aparato de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

medios para detener la transmisión de datos en cada fuente (104a, 104g) de transmisión durante la transmisión de las ráfagas piloto.

6. El aparato de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

medios para procesar en cada fuente (104a, 104g) de transmisión datos piloto, de acuerdo a un esquema específico de procesamiento, de modo que la referencia piloto desde cada fuente (104a, 104g) de transmisión se diferencie de las referencias piloto de otras fuentes de transmisión.

7. El aparato de la reivindicación 6, en el cual el procesamiento en cada fuente (104a, 104g) de transmisión comprende:

medios para ensanchar los datos piloto con una secuencia de pseudorruido (PN) en un desfase específico, que es distinto a los desfases para otras fuentes de transmisión.

8. El aparato de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

medios para continuar la transmisión de la pluralidad de ráfagas piloto (214a, 214b) desde una fuente (104a, 104g) específica de transmisión, incluso si no ha de transmitirse dato alguno desde la fuente (104a, 104g) de transmisión.

9. El aparato de la reivindicación 1, en el cual la transmisión desde cada fuente (104a, 104g) de transmisión tiene lugar por ranuras, y en el cual cada ranura cubre un periodo temporal específico, e incluye un número específico de ráfagas piloto (214a, 214b).

10. El aparato de la reivindicación 9, en el cual cada ranura incluye dos ráfagas piloto (214a, 214b).

11. El aparato de la reivindicación 9, en el cual cada ráfaga piloto (214a, 214b) se asocia a una respectiva porción de la ranura, y se sitúa en el centro de la porción asociada.

12. El aparato de la reivindicación 9, que comprende adicionalmente:

medios para rellenar ambos lados de cada ráfaga piloto (214a, 214b) en una ranura inactiva con transmisiones adicionales de al menos un periodo mínimo específico.

13. El aparato de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente:

medios para transmitir inmediatamente a ambos lados de cada ráfaga piloto (214a, 214b), a fin de garantizar que la ráfaga piloto sea recibida en, o cerca de, su valor de estado estacionario.

14. El aparato de la reivindicación 1, en el cual la(s) señal(es) utilizada(s) para derivar la referencia temporal para el sistema de comunicación se recibe(n) desde una constelación de satélites del Sistema de Localización Global (GPS).