ES2336423T3 - Procedimiento y aparato para generar mensajes de medicion de intesidad piloto. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para generar un mensaje de medición de intensidad piloto, PSMM, autónomo por una estación (10) móvil, que comprende las etapas de: recibir (210) una pluralidad de pilotos en la estación (10) móvil, en el que la estación (10) móvil está en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples portadoras con múltiples frecuencias de portadora para la pluralidad de pilotos, y en el que la pluralidad de pilotos se transmiten desde una única estación (12) base; usar una primera definición de intensidad piloto a partir de un conjunto de definiciones de intensidad piloto para determinar una intensidad piloto asociada con al menos uno de la pluralidad de pilotos, en el que las definiciones de intensidad piloto se basan en la relación Ec/Io de una energía piloto por elemento de código (Ec) respecto a la densidad espectral recibida total de ruido y señales Io; comprobar (240) un conjunto de reglas, en el que el conjunto de reglas es para generar el PSMM manipulando la primera definición de intensidad piloto; generar (250) el PSMM para su transmisión desde la estación (10) móvil; y en el que la etapa de comprobar el conjunto de reglas comprende las etapas de: determinar si cada miembro de la pluralidad de pilotos tiene una intensidad piloto que es mayor que un umbral predeterminado; determinar si cada piloto en un conjunto de candidatos está asociado con una intensidad piloto que supera la intensidad piloto de todos los pilotos en un conjunto activo mediante una cantidad umbral de comparación; y determinar si un temporizador de caída de traspaso del conjunto activo ha expirado.
Description
Procedimiento y aparato para generar mensajes de
medición de intensidad piloto.
La presente invención pertenece, en general, al
campo de las comunicaciones y, más particularmente, a la generación
de mensajes de medición de intensidad piloto en un sistema de
comunicación inalámbrica.
En el campo de las comunicaciones inalámbricas
existen varias normas basadas en la tecnología para controlar las
comunicaciones entre una estación móvil, tal como un teléfono móvil,
un aparato manual de sistema de comunicación personal (PCS), u otro
dispositivo de comunicación de abonado remoto, y una estación base
inalámbrica. Éstas incluyen tanto normas basadas en tecnología
digital como basadas en tecnología analógica. Por ejemplo, entre
las normas sobre móviles basadas en tecnología digital está la serie
de normas provisionales IS-95 de la
Telecommunications Industry Association/Electronic Industries
Association (TIA/EIA) que incluye IS-95A e
IS-95B, titulada "Mobile Station - Base Station
Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread
Spectrum Cellular System". De forma similar, entre las normas
para PCS basadas en tecnología digital está la serie
J-STD-008 del American National
Standards Institute (ANSI), titulada "Personal Station - Base
Station Compatibility Requirements for 1.8 to 2.0 GHz Code Division
Multiple Access (CDMA) Personal Communication Systems". Otras
normas digitales no basadas en CDMA incluyen el sistema global para
comunicaciones móviles (GSM) basado en acceso múltiple por división
de tiempo (TDMA), y la norma para TDMA para Estados Unidos de la
serie IS-54 de la TIA/EIA.
La técnica de modulación de espectro ensanchado
de CDMA presenta ventajas significativas frente a otras técnicas de
modulación para sistemas de comunicación de acceso múltiple. El uso
de técnicas CDMA en un sistema de comunicación de acceso múltiple
se da a conocer en la patente estadounidense N.º 4,901,307, expedida
el 13 de febrero de 1990, titulada "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE
ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL
REPEATERS", transferida al cesionario de la presente invención,
cuya descripción se incorpora por referencia al presente
documento.
La diversidad espacial o de trayectoria se
obtiene proporcionando múltiples trayectorias de señal a través de
enlaces simultáneos desde un usuario móvil a través de dos o más
emplazamientos de célula. Además, la diversidad de trayectoria
puede obtenerse aprovechando el entorno multitrayectoria a través de
procesamiento de espectro ensanchado permitiendo que una señal
llegue con diferentes retardos de propagación para su recepción y
procesamiento de manera independiente. Ejemplos de diversidad de
trayectoria se ilustran en la patente estadounidense N.º 5,101,501,
expedida el 31 de marzo de 1992, titulada "SOFT HANDOFF IN A CDMA
CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", y la patente estadounidense N.º
5,109,390, expedida el 28 de abril de 1992, titulada "DIVERSITY
RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", ambas
transferidas al cesionario de la presente invención.
Los efectos perjudiciales del desvanecimiento
pueden controlarse adicionalmente hasta cierto punto en un sistema
CDMA controlando la potencia del transmisor. Un sistema para el
control de potencia del emplazamiento de célula y la unidad móvil
se da a conocer en la patente estadounidense N.º 5,056,109, expedida
el 8 de octubre de 1991, titulada "METHOD AND APPARATUS FOR
CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE
SYSTEM", expedida el 7 de noviembre de 1989, también transferida
al cesionario de la presente invención. El uso de técnicas CDMA en
un sistema de comunicación de acceso múltiple se da a conocer además
en la patente estadounidense N.º 5,103,459, expedida el 7 de abril
de 1992, titulada "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL
WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", transferida al
cesionario de la presente invención.
Las patentes anteriormente mencionadas describen
todas ellas el uso de una señal piloto usada para la adquisición en
un sistema CDMA de comunicación inalámbrica. En varios momentos
cuando se activa un dispositivo de comunicación inalámbrica tal
como un teléfono móvil o PCS, inicia un procedimiento de adquisición
que incluye, entre otras cosas, buscar y adquirir la señal de canal
piloto desde una estación base en el sistema de comunicación
inalámbrica. Por ejemplo, la demodulación y adquisición de un canal
piloto en un sistema CDMA se describe con más detalle en la patente
estadounidense en tramitación junto con la presente 5805648,
titulada "METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING SEARCH ACQUISITION
IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM", transferida al cesionario de la
presente invención. Cuando puede adquirirse más de un canal piloto
por el dispositivo de comunicación inalámbrica, éste selecciona el
canal piloto con la señal más intensa. Tras la adquisición del canal
piloto, el dispositivo de comunicación inalámbrica puede ahora
adquirir canales adicionales desde la estación base que se requieran
para la comunicación. La estructura y función de estos otros
canales se describen con más detalle en la patente estadounidense
N.º 5,103,459 a la que se ha hecho referencia anteriormente y no se
explicará en detalle en el presente documento.
El procedimiento de adquisición para buscar y
adquirir las señales de canal piloto desde estaciones base tiene la
finalidad de detectar potenciales estaciones base candidatas para un
traspaso. Las estaciones base candidatas viables pueden dividirse
en cuatro conjuntos. Estos conjuntos se usan para dar prioridad a
los pilotos y aumentar la eficacia de la búsqueda. El primer
conjunto, al que se hace referencia como el conjunto activo,
comprende estaciones base que están actualmente en comunicación con
la estación móvil. El segundo conjunto, al que se hace referencia
como el conjunto de candidatos, comprende estaciones base que se ha
determinado que tienen suficiente intensidad para ser útiles para
la estación móvil. Las estaciones base se añaden al conjunto de
candidatos cuando su energía piloto medida supera un umbral
predeterminado T_{ADD}. El tercer conjunto es el conjunto de
vecinos, que es el conjunto de estaciones base que están en la
proximidad de la estación móvil (y que no están incluidas en el
conjunto activo o el conjunto de candidatos). Y el cuarto conjunto
es el conjunto restante que consiste en todas las demás estaciones
base.
En un sistema de comunicación
IS-95A, la estación móvil envía un mensaje de
medición de intensidad piloto (PSMM) autónomo cuando la estación
móvil encuentra un piloto de suficiente intensidad que no está
asociado con ninguno de los canales de tráfico directo que
actualmente están demodulándose o cuando la intensidad de un piloto
que está asociado con uno de los canales de tráfico directo que
están demodulándose cae por debajo de un umbral durante un periodo
de tiempo predeterminado. El término piloto se refiere a un canal
piloto identificado por un desfase de secuencia piloto y una
asignación de frecuencia. La estación móvil envía un PSMM autónomo
tras la detección de un cambio en la intensidad piloto cuando se
cumple una de las siguientes condiciones:
- 1.
- La intensidad de un piloto del conjunto de vecinos o del conjunto restante se sitúa por encima del umbral (T_{ADD}).
- 2.
- La intensidad de un piloto del conjunto de candidatos supera la intensidad de un piloto del conjunto activo en más de un umbral (T_{COMP}) x 0,5 dB, y no se ha enviado un PSMM llevando esta información desde que se recibió el último mensaje de dirección de traspaso (HDM) o mensaje de dirección de traspaso extendido (EHDM).
- 3.
- La intensidad de un piloto en el conjunto activo del conjunto de candidatos ha caído por debajo de un umbral (T_{DROP}) durante más de un periodo de tiempo predeterminado (T_{TDROP}), y no se ha enviado un PSMM llevando esta información desde que se recibió el último HDM o EHDM.
T_{ADD} es el umbral por encima del cual la
señal recibida tiene suficiente intensidad para proporcionar de
manera eficaz comunicaciones con la estación móvil. T_{DROP} es un
valor umbral por debajo del cual la energía de la señal recibida es
insuficiente para proporcionar de manera eficaz comunicaciones con
la estación móvil.
En un sistema de comunicación
IS-95B, la estación móvil envía un PSMM autónomo
según uno de dos conjuntos de reglas que elija la estación base. El
primer conjunto de reglas es el mismo que las reglas especificadas
en IS-95A. El segundo conjunto de reglas usa un
umbral dinámico definido como:
donde los parámetros
PENDIENTE_SUAVE y AÑADIR_INTERCEPT se especifican por la estación
base y la suma se realiza en todos los pilotos en el conjunto
activo. Ec/Io es la relación de energía piloto por elemento de
código respecto a la densidad espectral recibida total de ruido y
señales.
Según el segundo conjunto de reglas de
IS-95B, la estación móvil envía un PSMM autónomo si
se produce cualquiera de las siguientes condiciones:
- 1.
- Se encuentra que la intensidad piloto de un piloto del conjunto de candidatos está por encima de T_{DYN}, y no se ha enviado un PSMM llevando esta información desde que se recibió el último EHDM o mensaje de dirección de traspaso general (GHDM);
- 2.
- Se encuentra que la intensidad piloto de un piloto del conjunto de vecinos o del conjunto restante está por encima de max(T_{DYN}, T_{ADD/2});
- 3.
- La intensidad piloto de un piloto del conjunto de candidatos supera la intensidad de cualquier piloto del conjunto activo en T_{COMP} x 0,5 dB y está por encima de T_{DYN}, y no se ha enviado un PSMM llevando esta información desde que se recibió el último EHDM o GHDM;
- 4.
- El temporizador de caída de traspaso de un piloto del conjunto activo ha expirado y un PSMM que lleva esta información no se ha enviado desde que se recibió el último EHDM o GHDM.
Las reglas según las normas
IS-95A e IS-95B están diseñadas para
sistemas de una única portadora que usan un canal de 1,25 MHz tanto
en el enlace directo como en el enlace inverso. Sin embargo, en un
sistema de múltiples portadoras, la estación móvil recibe el canal
piloto de una estación base sobre múltiples frecuencias de portadora
simultáneamente. Por ejemplo, un sistema de múltiples portadoras
3X/1X puede usar tres canales de 1,25 MHz en el enlace directo y un
canal de 1,25 MHz en el enlace inverso. Otro ejemplo es un sistema
de múltiples portadoras 3X/3X que usa tres canales de 1,25 MHz en
el enlace directo y un canal de 3,75 MHz en el enlace inverso. En
cualquiera de los ejemplos, puede verse desvanecimiento a corto
plazo que varía de una frecuencia de portadora a otra. En tal
situación, las reglas IS-95 que rigen la transmisión
autónoma de un PSMM son inadecuadas en presencia de pilotos sobre
múltiples canales piloto. Por tanto, existe una necesidad en la
actualidad de determinar cuándo una estación móvil transmite un
PSMM autónomo según la recepción de múltiples señales piloto desde
estaciones base en sistemas de múltiples portadoras.
Se llama adicionalmente la atención sobre el
documento EP 0 948 231, que da a conocer un aparato y procedimiento
que, en un sistema de comunicación inalámbrica, mejora la calidad de
traspasos entre frecuencias desde una frecuencia de conexión de
llamada existente a una nueva frecuencia minimizando la oscilación
de traspasos entre frecuencias entre la frecuencia de conexión de
llamada existente y la nueva frecuencia, y minimizando una
sintonización y búsqueda redundante e innecesaria en la nueva
frecuencia. La mejora se lleva a cabo añadiendo valores de
comparación umbral específicos (o activadores) en los mensajes
existentes y mediante informes de datos más robustos, desde la
unidad móvil a la estación base, cuando se realiza la sintonización
y búsqueda. Particularmente, dos activadores comparativos evitan
una sintonización y búsqueda innecesaria en la nueva frecuencia,
reduciendo así la degradación de la voz y el riesgo de que se caigan
llamadas mientras se busca el piloto en la frecuencia actual.
Adicionalmente, una realización alternativa compara la potencia
recibida en la nueva frecuencia con la potencia recibida en la
frecuencia original. Si la potencia recibida en la nueva frecuencia
no supera la potencia recibida en la frecuencia original en un valor
umbral de histéresis especificado, entonces es innecesaria una
búsqueda de la nueva frecuencia y la unidad móvil "vuelve a
sintonizarse" con la frecuencia original.
También se llama la atención sobre el documento
de CHUAI GANG; YANG DACHENG: "The design of pilot strength
analysis function to soft handoff in CDMA systems" TENCON 99.
PROCEEDINGS OF THE IEEE REGION 10, Online vol. 2,
15-17 de septiembre de 1999, páginas
1186-1190. El estudio propone un procedimiento para
diseñar la función de análisis de la intensidad piloto para que la
estación base determine si realizar o no un traspaso y mediante qué
clase de traspaso según el mensaje de medición de intensidad piloto
notificado por la estación móvil.
Finalmente se llama la atención sobre el
documento US-A-6 018 662, que da a
conocer procedimientos y aparatos para traspaso continuo progresivo
de un usuario móvil desde una estación base a otra en sistemas CDMA
de múltiples canales. Los procedimientos y sistemas proporcionan
una disminución progresiva de la tasa de transmisión de datos entre
el usuario móvil y una estación base "local" mientras que de
manera simultánea se aumenta progresivamente la tasa de transmisión
de datos entre el usuario móvil y la "nueva" estación base.
Según la presente invención se proporciona un
procedimiento y un aparato para generar un mensaje de medición de
intensidad piloto autónomo, según se expone en las reivindicaciones
1 y 8. Las realizaciones de la invención se reivindican en las
reivindicaciones dependientes.
La presente invención está dirigida a un
procedimiento y aparato para generar un mensaje de medición de
intensidad piloto (PSMM) autónomo por una estación móvil en un
sistema de comunicación inalámbrica de múltiples portadoras, que
comprende las etapas de recibir una pluralidad de pilotos en una
estación móvil, en el que la pluralidad de pilotos se transmiten
desde al menos una estación base; usar una primera definición de
intensidad piloto a partir de un conjunto de definiciones de
intensidad piloto para determinar una intensidad piloto asociada
con al menos uno de la pluralidad de pilotos; comprobar un conjunto
de reglas, en el que el conjunto de reglas es para generar el PSMM
manipulando la primera definición de intensidad piloto; y generar el
PSMM para su transmisión desde la estación móvil.
En un aspecto de la invención, se usan
diferentes definiciones de intensidad piloto en el conjunto de
reglas aplicando una definición de intensidad piloto en una regla
mientras se aplica una definición de intensidad piloto diferente en
otra regla. En otro aspecto de la invención, el PSMM generado por la
estación móvil lleva información de intensidad piloto que no se usó
para generar el PSMM.
La figura 1 es un diagrama de un sistema de
comunicación inalámbrica ejemplar.
La figura 2 es un diagrama de flujo que ilustra
una realización de la invención.
La figura 3 es un diagrama de bloques de una
estación móvil usada en una realización de la invención.
En la figura 1 se ilustra un sistema de
comunicación inalámbrica ejemplar en el que se realiza la presente
invención. En una realización preferida, el sistema de comunicación
es un sistema CDMA de comunicación inalámbrica, aunque ha de
entenderse que la presente invención es igualmente aplicable a otros
tipos de sistemas de comunicación. Sistemas que utilizan otros
esquemas de modulación de transmisión ampliamente conocidos tales
como TDMA y FDMA así como otros sistemas de espectro ensanchado
pueden emplear la presente invención.
Como se ilustra en la figura 1, un sistema
telefónico inalámbrico de CDMA incluye una pluralidad de unidades
(estaciones) 10 de abonado móvil, una pluralidad de estaciones 12
base, controladores 14 de estación base (BSC), y un centro 16 de
conmutación móvil (MSC). El MSC 16 está configurado para servir de
interfaz con una red 18 telefónica pública de conmutación
convencional (PSTN). El MSC 16 también está configurado para servir
de interfaz con los BSC 14. Los BSC 14 están acoplados a las
estaciones 12 base a través de líneas de enlace de retroceso. Las
líneas de enlace de retroceso pueden estar configuradas para
soportar cualquiera de varias interfaces conocidas incluyendo, por
ejemplo, E1/T1, ATM, IP, PPP, Frame Relay, HDSL, ADSL, o xDSL. Se
entiende que puede haber más de dos BSC 14 en el sistema. Cada
estación 12 base incluye ventajosamente al menos un sector (no
mostrado), comprendiendo cada sector una antena omnidireccional o
una antena que apunta en una dirección particular alejándose
radialmente desde la estación 12 base. Alternativamente, cada sector
puede comprender dos antenas para recepción de diversidad. Cada
estación 12 base puede estar diseñada ventajosamente para soportar
una pluralidad de asignaciones de frecuencia. Puede hacerse
referencia a la intersección de un sector y una asignación de
frecuencia como un canal CDMA. Las estaciones 12 base también pueden
conocerse como subsistemas 12 transceptores de estaciones base
(BTS). Alternativamente, puede usarse "estación base" en la
industria para referirse conjuntamente a un BSC 14 y uno o más BTS
12. Los BTS 12 también pueden designarse como "emplazamientos de
célula" 12. Alternativamente, puede hacerse referencia a sectores
individuales de un BTS 12 dado como emplazamientos de célula. Las
unidades 10 de abonado móvil son normalmente teléfonos 10 móviles o
PCS.
Durante la operación típica del sistema de
telefonía móvil, las estaciones 12 base reciben conjuntos de señales
de enlace inverso desde conjuntos de estaciones 10 móviles. Las
estaciones 10 móviles están realizando llamadas telefónicas u otras
comunicaciones. Cada señal de enlace inverso recibida por una
estación 12 base dada se procesa en esa estación 12 base. Los datos
resultantes se reenvían a los BSC 14. Los BSC 14 proporcionan
asignación de recursos de llamada y funcionalidad de gestión de
movilidad, incluyendo la orquestación de traspasos continuos entre
estaciones 12 base. Los BSC 14 también encaminan los datos recibidos
hacia el MSC 16, que proporcionan servicios de encaminamiento
adicional para servir de interfaz con la PSTN 18. De forma similar,
la PSTN 18 sirve de interfaz con el MSC 16, y el MSC 16 sirve de
interfaz con los BSC 14, que a su vez controlan las estaciones 12
base para que transmitan conjuntos de señales de enlace directo
hacia conjuntos de estaciones 10 móviles.
Si una estación móvil está desplazándose desde
el área de cobertura de una primera estación base en un sistema de
una única portadora hacia una segunda estación base en un sistema de
una única portadora, entonces son aplicables las reglas de
IS-95. Si la estación móvil está desplazándose desde
la cobertura de un sistema de múltiples portadoras hacia otro
sistema de múltiples portadoras, entonces pueden usarse varias
realizaciones de la invención para transmitir de manera autónoma un
PSMM desde la estación móvil.
La figura 2 es un diagrama de bloques de una
realización de la invención en la que una estación móvil dentro de
un sistema de múltiples portadoras genera de manera autónoma un
PSMM. En la etapa 200, la estación móvil entra en el área de
cobertura de varias estaciones base vecinas. Por motivos de
claridad, en el presente documento sólo se explican las acciones de
una única estación base, pero se entiende que todas las estaciones
base vecinas actúan de manera similar con respecto a la estación
base arbitraria elegida para esta explicación. En la etapa 210, la
estación móvil está buscando y adquiriendo continuamente señales de
canal piloto desde múltiples portadoras. En la etapa 220, la
estación móvil determina las intensidades piloto de las señales de
canal piloto según las definiciones de intensidad piloto descritas
en el presente documento. En la etapa 230, una estación base
transmite un conjunto de reglas para la estación móvil, en el que el
conjunto de reglas contiene condiciones que guían a la estación
móvil en la generación de los PSMM autónomos. Debe observarse que la
etapa 230 se lleva a cabo de forma repetida por la estación base a
lo largo de todo el proceso descrito en el presente documento, por
tanto la etapa 230 puede llevarse a cabo en cualquier momento en
esta realización de la invención. En la etapa 240, la estación
móvil compara las intensidades piloto de las señales de canal piloto
con las condiciones establecidas en el conjunto de reglas
transmitido en la etapa 230. En la etapa 250, la estación móvil
genera un PSMM si la comparación en la etapa 240 cumple al menos una
de las condiciones para generar un PSMM. En la etapa 260, la
estación móvil reanuda la detección de señales de canal piloto desde
múltiples portadoras y repite el procedimiento en el presente
documento.
En una realización de la invención, intensidad
piloto puede definirse en relación con la relación de energía
piloto por elemento de código (Ec) respecto a la densidad espectral
recibida total de ruido y señales (Io) de modo que la estación
móvil puede seguir usando las reglas de IS-95. Las
intensidades piloto para un sistema de múltiples portadoras 3X se
definen de la siguiente manera:
(1)
donde el piloto primario
(normalmente el que tiene la potencia de transmisión más intensa) se
especifica por la estación
base.
\newpage
(2)
donde (Ec/Io piloto)_{i}
es la Ec/Io piloto medida en la iésima frecuencia de portadora, y
\Delta_{i} es la relación entre la potencia de transmisión del
piloto i y la potencia de transmisión del piloto primario, i = 1, 2
y
3.
\vskip1.000000\baselineskip
(3)
\vskip1.000000\baselineskip
(4)
\vskip1.000000\baselineskip
Aunque las intensidades piloto de pilotos en un
sistema de múltiples portadoras 3X se especifican en las
definiciones de intensidad piloto anteriores, esta realización de
la invención puede usarse en sistemas de múltiples portadoras más
grandes o más pequeños manipulando los términos de Ec/Io de las
señales de canal piloto de otras frecuencias de portadora.
En la ecuación (1), la intensidad piloto se
determina únicamente por la Ec/Io del piloto primario. En la
ecuación (2), la intensidad piloto se determina por la suma
ponderada de los tres pilotos. En la ecuación (3), se usa el máximo
de los tres pilotos. En la ecuación (4), se usa el piloto máximo
ajustado en potencia. Un enfoque preferido es el uso de las reglas
IS-95 con la intensidad piloto definida por la
ecuación (2). Otro enfoque preferido es usar las reglas
IS-95 con la intensidad piloto definida por la
ecuación (1), de modo que la estación móvil sólo tenga que buscar
el piloto en el canal primario. Otro enfoque preferido es
implementar una combinación de las definiciones de intensidad
piloto según especifiquen las reglas en el conjunto de reglas. Por
ejemplo, la definición de intensidad piloto de la ecuación (3)
puede usarse si el sistema implementa la Regla 1 o la Regla 2 de
IS-95A, y la definición de intensidad piloto de la
ecuación (2) puede usarse si en lugar de ello el sistema implementa
la Regla 3. Usando esta combinación de definiciones de intensidad
piloto, la estación móvil notificará acerca de pilotos que surjan
del conjunto de vecinos de manera más agresiva y notificará acerca
de pilotos que fallen del conjunto activo de manera más
conservadora.
En otra realización de la invención, las
intensidades piloto pueden definirse según las ecuaciones
siguientes:
(5-1)
\vskip1.000000\baselineskip
(5-2)
\vskip1.000000\baselineskip
(5-3)
donde la Ec/Io de cada piloto se
usa
individualmente.
\vskip1.000000\baselineskip
En una realización de la invención, las
definiciones de intensidad piloto según las ecuaciones
(5-1), (5-2) y
(5-3) pueden usarse junto con las reglas
IS-95, en el que los pilotos en cada portadora están
sujetos a comparaciones según se especifique en las reglas
IS-95. En otra realización de la invención, las
intensidades piloto individuales PS5_{1}, PS5_{2} y PS5_{3}
se usan dentro de un nuevo conjunto de reglas como se describe a
continuación:
- 1.
- Las intensidades piloto de un piloto del conjunto de vecinos o del conjunto restante cumplen lo siguiente:
-
9
- 2.
- Todas las intensidades piloto (PS5_{1}, PS5_{2} y PS5_{3}) de un piloto del conjunto de candidatos superan la intensidad correspondiente de cualquier piloto del conjunto activo en T_{COMP} x 0,5 dB, y no se ha enviado un PSMM llevando esta información desde que se recibió el último mensaje de dirección de traspaso (HDM) o mensaje de dirección de traspaso extendido (EHDM).
- 3.
- El temporizador de caída de traspaso de un piloto del conjunto activo ha expirado, es decir,
-
10
durante al menos el intervalo de
tiempo especificado por T_{TDROP}, y no se ha enviado un PSMM
llevando esta información desde que se recibió el último HDM o
EHDM.
Cuando las intensidades piloto definidas por
PS5_{1}, PS5_{2} y PS5_{3} se usan en el anterior conjunto de
reglas y al menos se cumple una condición del conjunto anterior, la
estación móvil transmite de manera autónoma un PSMM a la estación
base de servicio.
Ha de observarse que pueden realizarse
modificaciones a las reglas anteriores usando intensidades piloto de
las ecuaciones (5-1), (5-2) y
(5-3) sin limitar el alcance de la invención. Por
ejemplo, la Regla 2 del anterior conjunto de reglas puede
sustituirse por la siguiente regla:
- Alternativa 2. Cualquiera de las intensidades piloto (PS5_{1}, PS5_{2} y PS5_{3}) de un piloto del conjunto de candidatos supera la correspondiente intensidad de cualquier piloto del conjunto activo en T_{COMP} x 0,5 dB, y no se ha enviado un PSMM llevando esta información desde que se recibió el último HDM o EHDM.
También son posibles diferentes realizaciones de
la invención mediante la combinación de intensidades piloto
PS5_{1}, PS5_{2} y PS5_{3} con otras definiciones de
intensidad piloto tales como PS1, PS2, PS3 y PS4. Puede
implementarse una combinación de estas intensidades piloto en la que
una condición del conjunto de reglas usa una definición de
intensidad piloto mientras que otra definición de intensidad piloto
se usa junto con otra condición.
Las realizaciones de la invención que se han
explicado hasta ahora están diseñadas para su implementación en una
estación móvil que se desplaza desde un sistema de múltiples
portadoras a otro sistema de múltiples portadoras. Sin embargo,
estas realizaciones pueden modificarse para permitir que una
estación móvil se desplace desde un sistema de múltiples portadoras
a un sistema de una única portadora o viceversa.
En una realización en la que una estación móvil
se desplaza desde un sistema de múltiples portadoras a un sistema
de una única portadora, un sistema de una única portadora usa uno de
los canales en el sistema de múltiples portadoras. En el caso
contrario, la situación se convierte en un traspaso interrumpido. Un
traspaso interrumpido es uno en el que la estación móvil pasa entre
conjuntos inconexos de estaciones base, diferentes clases de banda,
diferentes asignaciones de frecuencia o diferentes tramas de tiempo.
El procedimiento de búsqueda de un traspaso interrumpido no se
explicará en detalle en el presente documento. En el caso en el que
dos estaciones base no estén simultáneamente en el conjunto activo
al mismo tiempo, el conjunto activo con pilotos de múltiples
portadoras se sustituye por un nuevo conjunto activo con pilotos de
una única portadora. Ha de observarse que teóricamente puede
realizarse un traspaso continuo entre una estación base 3X/1X (es
decir, una estación base que usa tres portadoras en el enlace
directo y una portadora en el enlace inverso) y una estación base
1X/1X (es decir, una estación base que usa una portadora en el
enlace directo y una portadora en el enlace inverso) si se usa la
misma tasa de código en el enlace directo, y se usan el mismo canal
de RF y configuración radio en el enlace inverso.
Una realización preferida para este tipo de
traspaso es usar la señal de canal piloto del sistema de múltiples
portadoras que corresponde a la señal de canal piloto usada por el
sistema de una única portadora. Si el canal no es el canal primario
en el sistema de múltiples portadoras, entonces el piloto asociado
con el canal tiene un nivel de potencia de transmisión que se
ajusta a escala reduciéndose en un factor \Delta. Por tanto, el
factor \Delta debe descontarse antes de realizar cualquier
comparación de T_{COMP} o T_{DROP}.
Otra realización comprende el uso de la ecuación
(2) para determinar una suma ponderada de todos los pilotos en el
sistema de múltiples portadoras y para usar la suma ponderada en las
reglas según IS-95.
Como alternativa, el sistema puede evitar un
traspaso entre múltiples estaciones base que pasan desde múltiples
portadoras hacia una única portadora dentro de una estación base de
servicio y entonces proceder con un traspaso desde una única
portadora a otra única portadora según IS-95.
Cuando la estación móvil se desplaza desde un
sistema de una única portadora a un sistema de múltiples portadoras,
el sistema de una única portadora usa uno de los múltiples canales
en el sistema de múltiples portadoras. En caso contrario, surge una
situación de traspaso interrumpido y empieza un procedimiento de
búsqueda de traspaso interrumpido. En el caso en el que dos
estaciones base no estén en el conjunto activo al mismo tiempo, el
conjunto activo con pilotos del sistema de una única portadora se
sustituye por un nuevo conjunto activo con pilotos del sistema de
múltiples portadoras. Ha de observarse que teóricamente puede
realizarse un traspaso continuo entre una estación base que usa una
única portadora en el enlace directo y una única portadora en el
enlace inverso y una estación base que usa múltiples portadoras en
el enlace directo y una única portadora en el enlace inverso si se
usa la misma tasa de código en el enlace directo y se usan el mismo
canal de RF y configuración radio en el enlace inverso.
Una realización preferida de este tipo de
traspaso es implementar las reglas de IS-95 usando
el piloto en el sistema de una única portadora. Si el canal no es
el canal primario en el sistema de múltiples portadoras, entonces
el piloto asociado con el canal tiene un nivel de potencia de
transmisión que se ajusta a escala reduciéndose en un factor
\Delta. Por tanto, el factor \Delta debe descontarse antes de
realizar cualquier comparación de T_{COMP} o T_{DROP}.
Como se mencionó anteriormente, otra realización
comprende el uso de la ecuación (1) o la ecuación (2) para el
cálculo de las intensidades piloto en el sistema de múltiples
portadoras y para usar el resultado según las reglas
IS-95.
Como alternativa, el sistema puede evitar la
situación de pasar desde un sistema de una única portadora a un
sistema de múltiples portadoras pasando desde una única portadora a
múltiples portadoras dentro de la estación base de servicio y
entonces proceder con un traspaso desde múltiples a múltiples
portadoras, tal como desde un sistema 3X a otro sistema 3X.
Una vez que la estación móvil ha determinado que
debe enviarse un PSMM autónomo a las estaciones base en el sistema
de comunicación inalámbrica, debe realizarse una determinación en
cuanto al contenido del PSMM. En determinadas realizaciones de la
invención, sería preferible transmitir la intensidad piloto PS2 para
cada piloto enumerado en el PSMM. Por consiguiente, también sería
preferible transmitir las intensidades piloto PS1, PS3, PS4, y/o el
conjunto que se compone de PS5_{1}, PS5_{2} y PS5_{3} para
cada piloto enumerado en el PSMM. Por tanto, la estación móvil
podría generar un PSMM llevando la información de intensidad piloto
derivada de las definiciones de intensidad piloto que no se usan en
la comparación de intensidades piloto con respecto a los niveles
umbral. Si se notifican PS5_{1}, PS5_{2} y PS5_{3}, entonces
se requiere tres veces más espacio para el campo de intensidad
piloto en el PSMM.
Otro campo importante del mensaje PSMM es el
campo de fase PN de piloto. La fase PN de piloto se usa para
determinar el desfase de PN, que se usa para determinar la identidad
del canal piloto y para obtener una estimación del retardo de
trayectoria entre la estación móvil y la estación base objetivo. Un
enfoque es notificar acerca de la fase de la trayectoria múltiple
que llega primero del piloto notificado en el PSMM desde las tres
portadoras. Un segundo enfoque es notificar acerca de la fase de la
trayectoria múltiple que llega primero del piloto primario. Un
tercer enfoque es notificar acerca de la fase de la trayectoria
múltiple que llega primero del piloto con mayor intensidad (mayor
Ec/Io) recibido. Un cuarto enfoque es notificar acerca de la fase de
la trayectoria múltiple que llega primero del piloto en cada
frecuencia de portadora. Este cuarto enfoque requeriría múltiples
campos de fase PN de piloto para cada PN de piloto del que se
notifique.
La figura 3 ilustra la estación 300 móvil usada
en el procedimiento de la figura 2. La estación 300 móvil mide de
manera continua o a intervalos intermitentes la intensidad de las
señales piloto de estaciones base vecinas. Las señales piloto
pueden transmitirse en más de una frecuencia de portadora. Las
señales recibidas por la antena 350 de la estación 300 móvil se
proporcionan a través del duplexor 352 al receptor 354 (RCVR) que
amplifica, convierte de manera descendente y filtra las señales
recibidas, que se proporcionan entonces al demodulador 358 de
piloto del subsistema 355 buscador.
Además, las señales recibidas se proporcionan a
demoduladores 364A-364N de tráfico. Los
demoduladores 364A-364N de tráfico, o un
subconjunto de los mismos, demodulan de manera separada las señales
recibidas por la estación 300 móvil. Las señales demoduladas desde
los demoduladores 364A-364N de tráfico se
proporcionan a un combinador 366 que combina los datos demodulados,
que a su vez proporciona una estimación mejorada de los datos
transmitidos.
La estación 300 móvil mide la intensidad de los
canales piloto. El procesador 362 de control proporciona parámetros
de adquisición especificados por las estaciones base al procesador
356 de búsqueda. Específicamente, el procesador 362 de control
proporciona tales parámetros de adquisición para ejecutar el
procedimiento descrito en el presente documento con referencia a la
figura 2. El procesador 362 de control almacena los parámetros de la
señal piloto incluyendo, en el sistema de comunicación CDMA
ejemplar, valores de intensidad piloto, desfases de PN, y frecuencia
en la memoria 372. El procesador 362 de control accede entonces a
la memoria 372 para determinar la planificación de búsquedas de
piloto que ha de ejecutar el subsistema 355 buscador. El procesador
362 de control puede ser un microprocesador convencional conocido
en la técnica. En la realización ejemplar de un sistema de
comunicación CDMA, el procesador 362 de control proporciona un
desfase de PN al procesador 356 de búsqueda según la siguiente
señal piloto que deba buscarse. El procesador 356 de búsqueda genera
una secuencia de PN que se usa por el demodulador 358 de piloto
para demodular la señal recibida. La señal piloto demodulada se
proporciona al acumulador 360 de energía que mide la energía de la
señal piloto demodulada, acumulando la energía durante duraciones
de tiempo predeterminadas, y proporcionar tales muestras de energía
acumulada al procesador 362 de control.
En la realización ejemplar, el procesador 362 de
control filtra digitalmente las muestras de energía acumulada según
las definiciones de intensidad piloto explicadas en el presente
documento, generando así un valor de intensidad piloto. El
procesador de control compara entonces el valor de intensidad piloto
con los umbrales T_{ADD} y T_{DROP}.
El procesador 362 de control proporciona las
identidades de los pilotos y sus correspondientes valores de
intensidad piloto medidos al generador 370 de mensajes. El generador
370 de mensajes genera un mensaje de medición de intensidad piloto
que contiene la información. El mensaje de medición de intensidad
piloto se proporciona al transmisor 368 (TMTR), que codifica,
modula, convierte de manera ascendente y amplifica el mensaje. El
mensaje se transmite entonces a través del duplexor 352 y la antena
350.
Por tanto, se ha descrito un procedimiento y
aparato para generar mensajes de medición de intensidad piloto. La
descripción se proporciona para permitir a cualquier experto en la
técnica realizar o usar la presente invención.
Claims (8)
1. Un procedimiento para generar un mensaje de
medición de intensidad piloto, PSMM, autónomo por una estación (10)
móvil, que comprende las etapas de:
- recibir (210) una pluralidad de pilotos en la estación (10) móvil, en el que la estación (10) móvil está en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples portadoras con múltiples frecuencias de portadora para la pluralidad de pilotos, y en el que la pluralidad de pilotos se transmiten desde una única estación (12) base;
- usar una primera definición de intensidad piloto a partir de un conjunto de definiciones de intensidad piloto para determinar una intensidad piloto asociada con al menos uno de la pluralidad de pilotos, en el que las definiciones de intensidad piloto se basan en la relación Ec/Io de una energía piloto por elemento de código (Ec) respecto a la densidad espectral recibida total de ruido y señales Io;
- comprobar (240) un conjunto de reglas, en el que el conjunto de reglas es para generar el PSMM manipulando la primera definición de intensidad piloto;
- generar (250) el PSMM para su transmisión desde la estación (10) móvil; y
- en el que la etapa de comprobar el conjunto de reglas comprende las etapas de: determinar si cada miembro de la pluralidad de pilotos tiene una intensidad piloto que es mayor que un umbral predeterminado; determinar si cada piloto en un conjunto de candidatos está asociado con una intensidad piloto que supera la intensidad piloto de todos los pilotos en un conjunto activo mediante una cantidad umbral de comparación; y determinar si un temporizador de caída de traspaso del conjunto activo ha expirado.
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la primera definición de intensidad piloto es:
- PS1 = 10 x log(piloto primario Ec/Io), donde el piloto primario está especificado por la estación (12) base, y donde Ec/Io es la relación de energía piloto por elemento de código Ec respecto a la densidad espectral recibida total de ruido y señales Io.
3. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la primera definición de intensidad piloto es:
- PS2 = 10 x log{[(Ec/Io piloto)_{1}/\Delta_{1} + (Ec/Io piloto)_{2}/\Delta_{2} + ... (Ec/Io piloto)_{i}/\Delta_{i}]/i}, donde (Ec/Io piloto)_{i} es la Ec/Io piloto medida en la iésima frecuencia de portadora, \Delta_{i} es la relación entre la potencia de transmisión del piloto i y la potencia de transmisión del piloto primario, i es el número de frecuencias de portadora y Ec/Io es la relación de energía piloto por elemento de código Ec respecto a la densidad espectral recibida total de ruido y señales Io.
4. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la primera definición de intensidad piloto se determina
por:
- PS3 = 10 x log}max[(Ec/Io piloto)_{1}+ (Ec/Io piloto)_{2}, ..., (Ec/Io piloto)_{i}]}, donde (Ec/Io piloto)_{i} es la Ec/Io piloto medida en la iésima frecuencia de portadora, y Ec/Io es la relación de energía piloto por elemento de código Ec respecto a la densidad espectral recibida total de ruido y señales Io.
5. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que la primera definición de intensidad piloto se determina
por:
- PS4 = 10 x log{[max[(Ec/Io piloto)_{1}/\Delta_{1} (Ec/Io piloto)_{2}/\Delta_{2} , ..., (Ec/Io piloto)_{i}/\Delta_{i}]}, donde (Ec/Io piloto)_{i} es la Ec/Io piloto medida en la iésima frecuencia de portadora, \Delta_{i} es la relación entre la potencia de transmisión del piloto i y la potencia de transmisión del piloto primario, i es el número de frecuencias de portadora y Ec/Io es la relación de energía piloto por elemento de código Ec respecto a la densidad espectral recibida total de ruido y señales Io.
6. El procedimiento según la reivindicación 1,
que comprende además la etapa de usar una segunda definición de
intensidad piloto, en el que el conjunto de reglas para generar un
PSMM manipula tanto la primera definición de intensidad piloto como
la segunda definición de intensidad piloto.
7. El procedimiento según la reivindicación 6,
en el que el conjunto de definiciones de intensidad piloto
comprende el conjunto (PS5_{1}, PS5_{2},..., PS5_{i}), en el
que cada PS5_{i} se define por:
- PS5_{i} = 10 x log[(Ec/Io piloto)_{i}] donde i es el número de frecuencias de portadora y Ec/Io es la relación de energía piloto por elemento de código Ec respecto a la densidad espectral recibida total de ruido y señales Io.
8. Aparato en una estación (10) móvil para
generar un mensaje de medición de intensidad piloto, PSMM, autónomo,
comprendiendo el aparato:
- medios para recibir (350, 354) una pluralidad de pilotos en la estación (10) móvil, en el que la estación (10) móvil está en un sistema de comunicación inalámbrica de múltiples portadoras con múltiples frecuencias de portadora para la pluralidad de pilotos, y en el que la pluralidad de pilotos se transmiten desde una única estación (12) base;
- medios para usar una primera definición de intensidad piloto a partir de un conjunto de definiciones de intensidad piloto para calcular una intensidad piloto asociada con al menos uno de la pluralidad de pilotos, en el que las definiciones de intensidad piloto se basan en la relación Ec/Io de una energía piloto por elemento de código (Ec) respecto a la densidad espectral recibida total de ruido y señales Io;
- medios para comprobar un conjunto de reglas, en el que el conjunto de reglas es para generar el PSMM manipulando la primera definición de intensidad piloto; y
- medios (370) para generar el PSMM para su transmisión desde la estación (10) móvil; y
- en el que los medios para comprobar el conjunto de reglas están dispuestos para determinar si cada miembro de la pluralidad de pilotos tiene una intensidad piloto que es mayor que un umbral predeterminado; para determinar si cada piloto en un conjunto de candidatos está asociado con una intensidad piloto que supera la intensidad piloto de todos los pilotos en un conjunto activo mediante una cantidad umbral de comparación; y para determinar si un temporizador de caída de traspaso del conjunto activo ha expirado.
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