ES2341894T3 - Sistema de comunicacion celular con traspaso continuo sobre canal comun y procedimiento asociado. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento de transmisión de información de control a una unidad (18) móvil de un sistema de comunicaciones de espectro ensanchado que presenta múltiples estaciones (12, 14, 16) base, comprendiendo dicho procedimiento: supervisar mediante dicha unidad (12) móvil un nivel de potencia de señales de control recibidas desde dichas múltiples estaciones base; identificar mediante la unidad móvil un primer conjunto de estaciones base de dichas múltiples estaciones base para las que el nivel de potencia supervisado de la señal de control recibida excede un nivel prescrito; enviar un mensaje de medición de potencia desde la unidad móvil a al menos una estación base del conjunto que identifica las estaciones base del primer conjunto identificado; enviar a la unidad móvil mediante al menos una estación base de dichas múltiples estaciones base un mensaje que especifica un segundo conjunto de estaciones base a las que se permite transmitir a la unidad móvil en traspaso continuo; comunicar un mensaje de control a la unidad móvil para traspaso continuo que identifica elementos tanto del primer conjunto como del segundo conjunto; en el que al menos un elemento del segundo conjunto de estaciones base se determina basándose no sólo en la información proporcionada por la unidad (18) móvil en dicho mensaje de medición de potencia, sino también en información de permiso en una tabla de traspaso que comprende indicadores de permiso de traspaso que identifican otras estaciones base para las que se permite un cierto tipo de traspaso.

Description

Sistema de comunicación celular con traspaso continuo sobre canal común y procedimiento asociado.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

La invención se refiere en general a sistemas de comunicación celulares digitales, y más particularmente, a traspaso continuo en sistemas de comunicación de espectro ensanchado.

2. Descripción de la técnica relacionada

En un sistema de comunicación de espectro ensanchado de acceso múltiple por división de código (CDMA), se utiliza una banda de frecuencia compartida para comunicación con todas las estaciones base dentro de ese sistema. Un ejemplo de un sistema de este tipo se describe en la norma TIA/EIA-95-B titulada "Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" ("Norma de compatibilidad entre estación móvil y estación base para sistema celular de espectro ensanchado de banda ancha de modo dual"), incorporado en el presente documento por referencia. La generación y recepción de señales CDMA se da a conocer en la patente de los EE.UU. Nº 4.401.307 titulada "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEMS USING SATELLITES OR TERRESTRIAL REPEATERS" ("Sistemas de comunicación de acceso múltiple de espectro ensanchado que utilizan satélites o repetidores terrestres") y en la patente de los EE.UU. Nº 5.103.459 titulada "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" ("Sistema y procedimiento para generar formas de onda en un sistema telefónico celular CDMA"), estando ambas transferidas al cesionario de la presente invención.

Se intercambian señales de radio frecuencia (RF) entre una unidad móvil respectiva y una o más estaciones base. Las unidades móviles no se comunican directamente entre sí. Las estaciones base se comunican con un controlador del sistema de comunicación celular o personal de estación base, al que se hace referencia en el presente documento como un controlador de estación base (BSC) utilizando diversos medios tales como cables sobre tierra o un enlace de microondas, por ejemplo. El BSC puede encaminar llamadas a una red telefónica conmutada pública (PSTN) o puede encaminar paquetes a una red conmutada por paquetes, tal como Internet. La estación base también coordina el funcionamiento de estaciones base dentro del sistema durante traspaso continuo por ejemplo.

La norma TIA/EIA-95 es un ejemplo de un sistema de comunicación CDMA. La comunicación desde una unidad móvil a una o más estaciones base en un sistema CDMA de la norma TIA/EIA-95 tiene lugar sobre canales de frecuencia compartida, cada uno de los cuales ocupa aproximadamente 1,25 MHz de ancho de banda de radiofrecuencia. Más específicamente, las señales de comunicación que ocupan una banda de frecuencia dada se discriminan en una estación de recepción a través de propiedades de forma de onda CDMA de espectro ensanchado basándose en el uso de un código de seudo-ruido (PN) de alta velocidad. Se utiliza un código PN para modular señales transmitidas desde las estaciones base y las unidades móviles. Las señales de diferentes estaciones base pueden recibirse por separado en una unidad móvil dada mediante la discriminación de diferentes códigos PN. Para la norma TIA/EIA-95, estos códigos se construyen a partir de un único código, pero cada estación base tiene un desfase de tiempo único del código PN. En ensanchamiento PN de alta velocidad también permite a una estación de recepción recibir una señal desde una estación de transmisión única en la que la señal ha viajado sobre distintas vías de propagación. La demodulación de múltiples señales se da a conocer en la patente de los EE.UU. Nº 5.490.165 titulada "DEMODULATION ELEMENT ASIGNMENT IN A SYSTEM CAPABLE OF RECEIVING MULTIPLE SIGNALS" ("Asignación de elementos de demodulación en un sistema que puede recibir múltiples señales") y en la patente de los EE.UU. Nº 5.109.390 titulada "DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" ("Receptor de diversidad en un sistema telefónico celular CDMA"), estando ambas transferidas al cesionario de la presente invención.

Los diversos canales dentro de un canal CDMA dado de la norma TIA/EIA-95 "directo" (estación base a unidad móvil) incluyen canales de datos, un canal de sincronización, un canal piloto, y un conjunto de canales de radiomensajería, todos transmitidos desde la estación base a las unidades móviles. El canal piloto lleva una señal piloto que es un patrón que se repite regularmente que está desfasado en fase de distinta manera para cada estación base. El piloto soporta referencia de tiempo y seguimiento de amplitud y fase. La señal piloto permite a las unidades móviles identificar y volverse sincronizadas con las diversas estaciones base que están dentro del alcance de su capacidad de comunicación. El canal de sincronización lleva información de sincronización adicional para el uso mediante unidades móviles. El conjunto de canales de datos llevan los datos asociados con las diversas sesiones de comunicación (normalmente llamadas de teléfono) y se dirigen a unidades móviles individuales. Estos canales de datos se llaman canales de tráfico en la norma TIA/EIA-95. Los canales de radiomensajería se utilizan por las estaciones base para notificar a las unidades móviles cuándo se ha recibido una solicitud para comunicar.

El protocolo para localizar una unidad de abonado se define normalmente para distribuir uniformemente la potencia transmitida mediante la estación base a través del tiempo, y para reducir el consumo de potencia en la unidad móvil. En algunos sistemas CDMA, el consumo de potencia de la unidad móvil mientras que se controla el canal de radiomensajería se reduce dividiendo el canal de radiomensajería de cada estación base en un conjunto de "ranuras" de radiomensajería o ventanas de tiempo durante las que pueden generarse las señales de radiomensajería dirigidas a unidades móviles, y asignando un canal de frecuencia CDMA particular, canal de radiomensajería y ranura de radiomensajería a cada unidad móvil de una manera uniformemente distribuida. Esta asignación puede realizarse en general, por ejemplo, por medio del cálculo de un valor resumen (hashing) aplicada a la identidad de estación móvil internacional (IMSI) asignada a cada unidad móvil, aunque otros números únicos podrían utilizarse. La función resumen del conjunto de funciones resumen da un valor que corresponde a un conjunto particular de parámetros de radiomensajería que incluyen un canal CDMA, canal de radiomensajería, y ranura de radiomensajería. Las unidades móviles se configuran entonces para "escuchar" un mensaje de radiomensajería sobre su canal de frecuencia CDMA asignado y canal de radiomensajería durante la ranura de radiomensajería correspondiente. Puesto que escuchar una radiomensajería requiere una cierta cantidad de potencia, limitar el tiempo en el que una unidad móvil realiza la función de escucha a un segmento de radiomensajería particular reduce el consumo de potencia total de esa unidad móvil y por lo tanto
aumenta la vida de cualquier batería u otro sistema de almacenamiento de potencia utilizado por esa unidad móvil.

Durante un modo de operación llamado "traspaso continuo", la estación móvil intercambia simultáneamente tráfico de comunicaciones idéntico sobre un canal de tráfico CDMA entre dos o más estaciones base diferentes. En el caso de (enlace directo) recepción mediante una estación móvil, las señales desde las múltiples estaciones base pueden combinarse de manera coherente para mejorar el rendimiento, como con una combinación de múltiples vías. De hecho, la señal de la segunda estación base puede considerarse como una versión retardada de la primera, generada activa y deliberadamente, en vez de como un reflejo retardado de la primera causado por el entorno. Véase, CDMA, "Principles of Spread Spectrum Communication" ("Principios de comunicación de espectro ensanchado"), por Andrew J. Viterbi, publicado por Addison-Wesley Pub. Co., 1995, páginas 181, 183 a 184, 198 a 199 y 222 a 224. El traspaso continuo se da a conocer adicionalmente en la patente de los EE.UU. Nº 5.101.501 titulada "SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" ("Traspaso continuo en un sistema telefónico celular CDMA") y en la patente de los EE.UU. Nº 5.267.261 titulada "MOBILE STATION ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR COMMUNICATIONS SYSTEM" ("Traspaso continuo asistido por estación móvil en un sistema de comunicaciones celular CDMA") estando ambas transferidas al cesionario de la presente invención. De manera similar, una unidad móvil puede comunicarse simultáneamente con dos sectores de la misma estación base, conocido como traspaso más continuo, tal como se da a conocer en la patente de los EE.UU en tramitación junto con la presente Nº 5.625.876 titulada "METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING HANDOFF BETWEEN SECTORS OF A COMMON BASE STATION" ("Método y aparato para realizar traspaso entre sectores de una estación base común") transferida al cesionario de la presente invención. Los traspasos se describen como continuos y más continuos porque establecen la nueva conexión antes de romper la existente.

En un sistema de comunicación CDMA típico, el traspaso continuo asistido por unidad móvil se realiza basándose en la intensidad de la señal piloto de varios conjuntos de estaciones base tal como se mide mediante la unidad móvil. En el sistema de comunicación CDMA de la norma TIA/EIA-95, por ejemplo, un conjunto activo es el conjunto de estaciones base a través de las que se establece comunicación activa. Un conjunto vecino es un conjunto de estaciones base que rodean una estación base activa que comprende estaciones base que tienen una alta probabilidad de tener una intensidad de señal piloto de nivel suficiente para establecer comunicación. Un conjunto candidato es un conjunto de estaciones base que tienen una intensidad de señal piloto de nivel suficiente para establecer comunicación.

En al menos un sistema CDMA previo, por ejemplo, puede establecerse traspaso continuo entre una unidad móvil y dos o más estaciones base en el conjunto activo de la unidad móvil. Por ejemplo, en un sistema CDMA previo de este tipo, cuando las comunicaciones se establecen inicialmente, una unidad móvil se comunica normalmente a través de una primera estación base, y el conjunto activo contiene sólo la primera estación base. La unidad móvil vigila la intensidad de señal piloto de las estaciones base del conjunto activo, el conjunto candidato y el conjunto vecino. Cuando una señal piloto de una estación base en el conjunto vecino excede un nivel umbral predeterminado, se añade la estación base al conjunto candidato y se extrae del conjunto vecino en la unidad móvil. La unidad móvil comunica un mensaje a la primera estación base que identifica la nueva estación base. Un controlador de estación base decide si establecer comunicación entre la nueva estación base y la unidad móvil. Si el controlador de estación base decide establecer comunicación, entonces envía un mensaje a la nueva estación base con información de identificación sobre la unidad móvil y un comando para establecer comunicaciones con la misma. También se transmite un mensaje a la unidad móvil a través de la primera estación base. El mensaje identifica un nuevo conjunto activo que incluye la primera y la nueva estación base. La unidad móvil busca la señal de información transmitida de la nueva estación base, y se establece comunicación con la nueva estación base en traspaso continuo (sin terminación de comunicación con la primera estación base). Este proceso puede continuar con estaciones base adicionales.

Cuando la unidad móvil está comunicándose con múltiples estaciones base, continúa para comprobar la intensidad de la señal de las estaciones base del conjunto activo, el conjunto candidato, y el conjunto vecino. Si la intensidad de señal correspondiente a una estación base del conjunto activo cae por debajo de un umbral predeterminado para un periodo de tiempo predeterminado, la unidad móvil genera y transmite un mensaje para informar del evento. El controlador de estación base recibe este mensaje a través de al menos una de las estaciones base con las que la unidad móvil está comunicándose. El controlador del sistema de comunicación celular o personal puede decidir terminar las comunicaciones a través de la estación base que tiene una intensidad de señal piloto débil.

Mientras que el traspaso continuo ha sido en general satisfactorio sobre canales dedicados tales como canales de tráfico entre una unidad móvil y una o más estaciones base en un conjunto activo, el traspaso continuo no ha estado disponible en general sobre canales comunes tales como el canal de radiomensajería, por ejemplo. Una razón para la ausencia de traspaso continuo sobre un canal de radiomensajería típico es que el traspaso continuo requiere generalmente enviar mensajes idénticos desde cada estación base que participa en el traspaso continuo. Sin embargo, en sistemas previos, esto podría dar como resultado una reducción considerable en la capacidad del canal de radiomensajería. Por ejemplo, considérese que el número de estaciones base implicadas en traspaso continuo sobre el canal de radiomensajería es N. Entonces, la capacidad del canal de radiomensajería podría reducirse por un factor N. Incluso en una ciudad pequeña, existen decenas de células; y la capacidad del canal de radiomensajería podría reducirse sustancialmente. Puesto que todas las estaciones base en una red no pueden estar en traspaso continuo, entonces tendría que haber probablemente límites entre grupos de células, y el rendimiento entre estos grupos de células se reduciría. Es posible utilizar conjuntos solapados de células que están en traspaso continuo. Sin embargo, esto podría significar que muchos mensajes tendrían que transmitirse mediante múltiples conjuntos de estas células, dando como resultado por tanto una menor capacidad del canal de radiomensajería. Desafortunadamente, puesto que el canal de radiomensajería no funciona en general en traspaso continuo, el desvanecimiento y el ensombrecimiento pueden provocar que el enlace directo de una estación base se vuelva de mayor intensidad que el enlace directo de otra estación base. Esto puede dar como resultado problemas importantes cuando la unidad móvil está intentando realizar un acceso al sistema puesto que en general no puede realizar inmediatamente un traspaso discontinuo (hard) en el estado de acceso al sistema. Además, las llamadas a menudo se interrumpen debido a retardos en conseguir la unidad móvil en traspaso continuo después de que se establece el canal de tráfico.

Existe un problema similar cuando la unidad móvil se asigna primero a un canal de tráfico, y la unidad móvil recibe inicialmente el canal de tráfico desde sólo una estación base. Este problema similar se trató mediante una técnica incluida en la norma TIA/EIA-95-B, llamada "asignación de canal continuo" ("Soft-Channel Assignment"). La asignación de canal continuo se da a conocer el la solicitud de patente de número de serie 08/660.436 titulada
"METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING IDLE HANDOFF IN A MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM" ("Método y aparato para realizar traspaso inactivo en un sistema de comunicación de acceso múltiple"), transferido al cesionario de la presente invención. La asignación de canal continuo reduce el problema de retardos en obtener una estación en traspaso continuo que sigue a la asignación de canal de tráfico. Durante tal asignación de canal continuo, un mensaje de asignación de canal lleva una lista de estaciones base que deberían estar en el conjunto activo de la estación móvil. Haciendo la asignación de canal continuo, la unidad móvil se coloca en traspaso continuo tan pronto como se asigna al canal de tráfico. Esto aumenta significativamente la velocidad en la que la uni-
dad móvil puede colocarse en traspaso continuo, aumentando por tanto la fiabilidad del establecimiento de llamada.

En la especificación TIA/EIA-95-B se han propuesto diversas técnicas para reducir la incidencia de llamadas interrumpidas que resultan del desvanecimiento del canal de radiomensajería. Dos técnicas de este tipo se llaman, "traspaso de prueba de acceso" ("Access Probe Handoff") y traspaso de acceso ("Access Handoff"). Los principios básicos se dan a conocer en la solicitud de patente número de serie 08/660.436.

El traspaso de prueba de acceso permite a una unidad móvil conmutar para vigilar una nueva estación base entre pruebas de acceso. La unidad móvil conmutaría para vigilar una nueva estación base siempre que el enlace directo de la estación base que la unidad móvil está controlando se vuelva demasiado débil. Por tanto, por ejemplo, si la unidad móvil no recibe una confirmación a una prueba de acceso, y la unidad móvil determina que el canal de radiomensajería es débil, entonces la unidad móvil puede desplazarse para utilizar una nueva estación base. Un mensaje de parámetros del sistema extendido enviado por la estación base a la estación móvil informa a la unidad móvil de si se permite realizar un traspaso de prueba de acceso y el conjunto de estaciones base a las que se permite a la unidad móvil realizar el traspaso de prueba de acceso. En una realización previa, para cada estación base en la lista de vecinos de la estación móvil, el mensaje de parámetros del sistema extendido tiene un indicador de un bit que indica si se permite un traspaso de prueba de acceso a esa estación base.

El traspaso de acceso permite a una unidad móvil conmutar para vigilar una nueva estación base mientras que espera un mensaje de asignación de canal. Por tanto, por ejemplo, si la unidad móvil ha recibido una confirmación a su prueba de acceso, y la unidad móvil determina que el canal de radiomensajería es débil, entonces la unidad móvil puede desplazarse para utilizar una nueva estación base. Un mensaje de parámetros del sistema extendido enviado por la estación base a la estación móvil informa a la unidad móvil de si se permite realizar un traspaso de acceso y el conjunto de estaciones base a las que se permite realizar el traspaso de acceso. En una realización previa, para cada estación base en la lista de vecinos de la estación móvil, el mensaje de parámetros del sistema extendido tiene un indicador de un bit que indica si se permite un traspaso de acceso a esa estación base.

Todavía otro procedimiento previo especificado en la norma TIA/EIA-95-B, al que se hace referencia como traspaso de entrada de acceso (Access Entry Handoff), permite a una unidad móvil comenzar a vigilar una nueva estación base desde el momento en que la unidad móvil recibe una radiomensajería hasta que transmite un mensaje de respuesta de radiomensajería.

El traspaso de canal de tráfico requiere generalmente que la estación móvil reciba un mensaje explícito que ordene a la unidad móvil realizar el traspaso. En el traspaso de prueba de acceso, traspaso de acceso, y traspaso de entrada de acceso, la unidad móvil no recibe un mensaje explícito que la ordene traspasar, pero realiza un traspaso de manera autónoma a un conjunto limitado de estaciones base sobre las que ha informado a la estación base y sobre las que se han permitido previamente por la estación base.

Con el fin de facilitar asignación de canal continuo, traspaso de prueba de acceso, y traspaso de acceso, según la especificación TIA/EIA-95-B, los mensajes de canal de acceso enviados por una unidad móvil identifican el conjunto de estaciones base cuyas intensidades de señal recibida están por encima de un cierto nivel de umbral, llamado T_ADD en la norma TIA/EIA-95-B. Las estaciones base que presentan intensidades por encima del T_ADD son aquellas estaciones base que se colocarían generalmente en el conjunto activo si la estación móvil estuviera en el canal de tráfico. En la norma TIA/EIA-95-B, la estación móvil reporta dos listas diferentes de estaciones base en el mensaje de canal de acceso. Una lista es la LISTA_DE_TRASPASO_INACTIVO. Este es el conjunto de estaciones base para el que las intensidades de señal recibida exceden el T_ADD y para el que se permite a la unidad móvil realizar un traspaso de prueba de acceso o un traspaso de acceso. El último se controla mediante indicadores de un bit en un mensaje de parámetros del sistema extendido que corresponde a estaciones base vecinas. Un segundo conjunto de estaciones base es aquél para el que las intensidades de señal exceden el T_ADD y para el que no se permite traspaso de prueba de acceso o traspaso de acceso. La estación base puede utilizar esta información cuando realiza asignación de canal continuo.

El dibujo ilustrativo de la figura 1 proporciona un ejemplo hipotético del funcionamiento del traspaso de prueba de acceso, traspaso de acceso y traspaso de entrada de acceso.

Sin embargo, todavía ha habido problemas con llamadas perdidas debido a la ausencia de traspaso continuo sobre canales comunes. Por ejemplo, ha habido problemas con llamadas perdidas debido a la pérdida del canal de radiomensajería durante el establecimiento de llamada. Esto da como resultado una molestia para los clientes del sistema. Además, la cantidad de potencia requerida para transmitirse sobre el canal de radiomensajería es bastante grande, reduciendo por tanto la capacidad total del sistema.

Por tanto, ha habido una necesidad de traspaso continuo sobre canales comunes, tales como el canal de radiomensajería, en un sistema celular, tal como un sistema de comunicación de espectro ensanchado. La presente invención satisface esta necesidad.

Se dirige atención adicional al documento US-A-5 640 414, que da a conocer un sistema de comunicación celular de espectro ensanchado en el que un usuario de estación móvil se comunica con otro usuario del sistema por medio de al menos una estación base, en el que cada estación base transmite una señal piloto común de una fase de código diferente con respecto a otras estaciones base en dicho sistema, un procedimiento para dirigir comunicaciones entre dicho usuario de estación móvil y dichas estaciones base. La estación móvil vigila la intensidad de señal de pilotos y reporta la intensidad de señal medida a un controlador del sistema por medio de la estación base a través de la que se está comunicando. El comando envía mensajes desde el controlador del sistema a una nueva estación base y la estación móvil establece comunicación a través de la nueva estación base además de la comunicación a través de la estación base actual. Cuando la estación móvil detecta el descenso por debajo de un nivel predeterminado de la intensidad de señal de un piloto que corresponde a al menos una de las estaciones base a través de la que la estación móvil está comunicándose, la estación móvil reporta la intensidad de señal medida indicativa de la estación base correspondiente al controlador del sistema por medio de las estaciones base a través de las que está comunicándose. El comando envía mensajes desde el controlador del sistema a la estación base identificada y la estación móvil finaliza la comunicación a través de la estación base correspondiente mientras que continúan las comunicaciones a través de la otra estación base o estaciones base.

Según la presente invención se proporciona un procedimiento de transmisión de información de control, tal como se expone en la reivindicación 1. Las realizaciones preferidas de la presente invención se reivindican en las reivindicaciones dependientes.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una ilustración de una secuencia de ejemplo de envío de mensajes y de vigilancia de actividades que implica a una unidad móvil y a una o más estaciones base cuando la unidad móvil está en un estado de acceso al sistema según la especificación TIA/EIA-95-B;

la figura 2 es una visión general esquemática de un sistema de comunicación celular CDMA de ejemplo según una presente realización de la invención;

la figura 3 es un diagrama de bloques de una unidad móvil según una presente realización de la invención, configurada para comunicaciones en el sistema celular CDMA de la figura 2;

la figura 4 es un diagrama de bloques de una estación base según una realización actualmente preferida de la invención, configurada para comunicación en el sistema celular CDMA de la figura 2;

la figura 5 es un diagrama de bloques de un controlador de estación base según una presente realización de la invención, configurada para comunicaciones en el sistema celular CDMA de la figura 2;

la figura 6 es un diagrama de secuencia de mensajes ilustrativo que muestra la retransmisión de mensajes de radiomensajería sobre el F-BCCH según una presente realización de la invención;

la figura 7 es un diagrama de secuencia de mensajes ilustrativo que muestra la intercalación de mensajes de radiomensajería retransmitidos sobre el F-BCCH según una realización alternativa de la invención;

la figura 8 es un cronograma ilustrativo de los canales de radiomensajería F-QPCH y F-CCCH según una presente realización de la invención;

la figura 9 es un diagrama de secuencia de mensajes ilustrativo que muestra una secuencia de mensajes de creación de llamada transmitida en traspaso continuo del canal de radiomensajería entre una unidad móvil, múltiples estaciones base y un controlador de estación base según una presente realización de la invención;

la figura 10 es un diagrama de secuencia de mensajes ilustrativo que muestra una secuencia de mensajes de terminación de llamada transmitida en traspaso continuo del canal de radiomensajería entre una estación móvil, múltiples estaciones base y un controlador de estación base según una presente realización de la invención;

la figura 11 es un diagrama de secuencia de mensajes ilustrativo que muestra una secuencia alternativa de mensajes de terminación de llamada transmitida en traspaso continuo del canal de radiomensajería entre una estación móvil, múltiples estaciones base y un controlador de estación base según una presente realización de la invención;

la figura 12 es un diagrama de secuencia de mensajes que ilustra dos conjuntos diferentes de mensajes transmitidos en traspaso continuo de dos unidades móviles diferentes mediante dos conjuntos solapados de estaciones base que funcionan de manera síncrona según una presente realización de la invención; y

la figura 13 es un diagrama de secuencia de mensajes que ilustra dos conjuntos diferentes de mensajes transmitidos en traspaso continuo a dos unidades móviles diferentes mediante dos conjuntos solapados de estaciones base que funcionan de manera asíncrona según una presente realización de la invención.

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Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La presente invención comprende traspaso continuo novedoso sobre un canal de comunicación común, tal como un canal de radiomensajería, en un sistema de comunicación celular. La presente descripción se presenta para permitir a cualquier experto en la técnica hacer y utilizar la invención, y se proporciona en el contexto de una aplicación particular y sus requisitos. Diversas modificaciones a la realización preferida serán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica, y los principios genéricos definidos en el presente documento pueden aplicarse a otras realizaciones y aplicaciones sin apartarse del alcance de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Por tanto, la presente invención no pretende limitarse a la realización mostrada, sino que se la concede el alcance más amplio compatible con los principios y propiedades dadas a conocer en el presente documento.

Arquitectura del sistema global

Un sistema de comunicación celular CDMA según una realización actualmente preferida de la invención se da a conocer en la patente de los EE.UU. Nº 5.640.414, titulada "MOBILE STATION ASSISTED SOFT HANDOFF IN CDMA CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM" ("Traspaso continuo asistido por estación móvil en sistema de comunicación celular CDMA"), que está transferida al cesionario de la presente invención. En referencia al dibujo ilustrativo de la figura 2, se muestra un sistema de comunicación celular digital de ejemplo. Un controlador 10 de estación base puede acoplarse a las estaciones base mediante diversos medios tales como líneas telefónicas dedicadas, enlaces de fibra óptica o mediante enlaces de comunicación de microondas. En la figura 2, se ilustran tres estaciones 12, 14 y 16 base de ejemplo de este tipo, y una unidad 18 móvil de ejemplo. Las flechas 20a-20b definen posibles enlaces de comunicación por radio entre la estación 12 base y la unidad 18 móvil. Las flechas 22a-22b definen posibles enlaces de comunicación entre la estación 14 base y la unidad 18 móvil. De manera similar, las flechas 24a-24b definen los posibles enlaces de comunicación por radio entre la estación 16 base y la unidad 18 móvil. Una estación móvil puede estar en la zona de cobertura de una única estación base o puede estar en una zona en la que puede recibir señales desde múltiples estaciones base tal como se muestra en la figura 2.

En una realización actualmente preferida de un sistema de comunicación celular CDMA, cada estación base transmite sobre un canal piloto una señal "portadora piloto" o, para abreviar, señal piloto. La señal piloto es una señal no modulada, de secuencia directa, de señal de espectro ensanchado transmitida siempre por cada estación base que utiliza un código de desensanchamiento de ruido seudoalatorio (PN) común. La señal piloto permite a las unidades móviles obtener sincronización de sistema inicial, es decir, sincronismo, además de proporcionar una referencia de fase para una demodulación coherente y una referencia para la intensidad de señal para comparaciones entre estaciones base para determinación de traspaso.

La señal piloto tal como se transmite mediante cada estación base en la presente realización es del mismo código de ensanchamiento PN pero con un desfase de fase de código diferente. Por ejemplo, en una presente realización de la invención ese código de ensanchamiento de señal piloto es de una longitud de código PN de 2^{15}. En este ejemplo existen 511 desfases diferentes desde el desfase cero, en el que los desfases están en incrementos de 64 fragmentos de PN. Es este desfase de fase el que permite a las señales piloto distinguirse de las demás mediante la estación móvil, dando como resultado una diferenciación entre estaciones base a partir de las que se originan. El uso del mismo código de señal piloto permite a la estación móvil encontrar sincronización de temporización del sistema mediante una búsqueda única a través de todas las fases de código de señal piloto. La señal piloto de mayor intensidad, como se identifica a través de un proceso de correlación para cada fase de código, puede identificarse fácilmente. La señal piloto identificada corresponde generalmente a la señal piloto transmitida por la estación base con el menor retardo de vía que es a menudo, pero no siempre, la estación base de mayor intensidad.

Cada estación base en la presente realización de la invención también transmite una señal de canal de sincronización que es una señal modulada, codificada, intercalada, de secuencia directa, de espectro ensanchado utilizada por las estaciones móviles para adquirir sincronización adicional, tiempo del sistema y, junto con éstas, otra información de control auxiliar. La información tal como identificación del sistema, identificación de la red, un índice de desfase de secuencia PN piloto, un estado de código largo, tiempo del sistema actual junto con otros parámetros de tiempo y velocidad de transmisión de datos del canal de radiomensajería se transmite sobre el canal de sincronización. Debe observarse que el índice de desfase de secuencia PN piloto identifica un valor de desfase desde una secuencia PN piloto de desfase cero. La señal del canal de sincronización se desensancha utilizando el mismo desfase de secuencia PN piloto que el canal piloto.

Cada estación base en la realización actual también transmite uno o más canales de radiomensajería que corresponden a señales del canal de radiomensajería. En una realización actualmente preferida de la invención, los mensajes del canal de radiomensajería se convierten en señales moduladas para transmisión de radio. Más específicamente, en una realización actual, los mensajes del canal de radiomensajería son señales codificadas, intercaladas, cifradas, moduladas, de secuencia directa y de espectro ensanchado. Los mensajes auxiliares transmitidos sobre el canal de radiomensajería incluyen un mensaje de parámetros del sistema, que contiene información auxiliar del sistema general y estación base; un mensaje de parámetros de acceso, que contiene información que va a utilizarse por la unidad móvil sobre un canal de acceso cuando se accede al sistema; un mensaje de lista de vecinos que identifica a la estación móvil el desfase de secuencia PN de señal piloto de las estaciones base vecinas; una lista de canales CDMA que identifica los canales CDMA de 1,25 MHz disponibles en esta estación base, y un mensaje de parámetros del sistema extendido que tiene información que pertenece al traspaso de prueba de acceso y traspaso de acceso. Al igual que las señales de canal de sincronización, las señales de canal de radiomensajería se ensanchan y desensanchan utilizando el mismo desfase de secuencia PN piloto que el canal piloto. En la presente realización, el canal de radiomensajería se implementa como una estructura de canal múltiple segmentada descrita en mayor detalle posteriormente.

Cada estación base transmite información de usuario a una unidad móvil prevista sobre uno seleccionado de una pluralidad de canales de tráfico. Cada unidad móvil se asigna por tanto a un único canal de tráfico para recibir la información prevista de la unidad móvil. En una realización actual de la invención, las señales de canal de tráfico son señales moduladas, intercaladas, cifradas, de secuencia directa, y de espectro ensanchado transmitidas a las unidades móviles sobre un respectivo canal de tráfico. La información recibida en el mensaje del canal de sincronización se utiliza por la unidad móvil para descifrar la señal cifrada de canal de tráfico.

En la patente de los EE.UU. Nº 5.103.159, titulada "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM" ("Sistema y procedimiento para general formas de onda de señal en un sistema telefónico celular CDMA"), transferida al cesionario de la presente invención, se describen detalles adicionales del esquema de modulación para los diversos canales de la estación base.

Un traspaso iniciado por móvil se basa en la unidad móvil para detectar la presencia o ausencia de señales piloto, y la intensidad de señal de las señales piloto. La unidad móvil identifica y mide la intensidad de señal de las señales piloto que recibe. Esta información se comunica por medio de la(s) estación(es) base con la(s) que se está comunicando la unidad móvil a través del controlador de estación base (BSC). El BSC tras recibir esta información inicia o finaliza los traspasos continuos. Para hacer más eficaz el proceso de búsqueda de pilotos, se definen cuatro conjuntos distintos de desfases de piloto: el conjunto activo, el conjunto candidato, el conjunto vecino, y el conjunto restante. El conjunto activo identifica la(s) estación(es) base o sector(es) a través del (de los) que la unidad móvil está comunicándose. El conjunto candidato identifica la(s) estación(es) base o sector(es) para el (los) que se han recibidos los pilotos en la unidad móvil con suficiente intensidad de señal para hacerlos elementos del conjunto activo, pero que la(s) estación(es)
base no ha(n) colocado en el conjunto activo. El conjunto vecino identifica la(s) estación(es) base o sector(es) que es(son) candidato(s) probable(s) para el establecimiento de comunicación con la unidad móvil. El conjunto restante identifica la(s) estación(es) base o sector(es) que tiene(n) todos los otros desfases de piloto posibles en el sistema actual, excluyendo aquellos desfases de piloto actualmente en los conjuntos activo, candidato y vecino. Más adelante se tratarán los detalles adicionales acerca de la utilización de estos conjuntos en el esquema de traspaso con mayor detalle.

Cuando se establece una llamada, se determina una dirección de código de ruido seudoaleatorio (PN) para utilizar durante el transcurso de esta llamada. Generalmente, esta dirección de código se utiliza para enmascarar el código de secuencia largo PN en un código único a la comunicación entre la estación base y la unidad móvil. La dirección de código puede asignarse o bien mediante la estación base o bien determinarse preferiblemente mediante predisposición basándose en la identidad de la unidad móvil.

Después de establecerse una llamada, la unidad móvil continúa para explorar las señales piloto transmitidas mediante las estaciones base ubicadas en células vecinas. La exploración de señal piloto continúa con el fin de determinar si una o más de las señales piloto transmitidas por la estación base vecina aumenta por encima de un umbral predeterminado, un nivel que es indicativo de que pueden soportarse comunicaciones entre la estación base y la unidad móvil. Cuando la señal piloto transmitida por una estación base ubicada en una célula vecina aumenta por encima del umbral, sirve como una indicación a la estación móvil de que debería iniciarse un traspaso. En respuesta a esta determinación de intensidad de señal piloto, la unidad móvil genera y transmite un mensaje de control a la estación base que en este momento se ocupa de la llamada. Este mensaje de control se retransmite sobre el controlador de estación base
(BSC).

Unidad móvil

La figura 3 ilustra en forma de diagrama de bloques un teléfono celular de unidad móvil de ejemplo según una realización actualmente preferida de la invención. La unidad móvil incluye una antena 30 que está acoplada a través de un diplexor 32 a un receptor 34 analógico y a un amplificador 36 de potencia de transmisión. La antena 30 y el diplexor 32 tienen un diseño estándar y permiten una transmisión y recepción de forma simultánea a través de una única antena. La antena 30 recoge las señales transmitidas y las proporciona a través del diplexor 32 un receptor 34 analógico. El receptor 34 recibe las señales de frecuencia RF desde el diplexor 32 que en la realización actual están normalmente en la banda de frecuencia de 850 MHz para el sistema celular de los EE.UU., la banda de frecuencia de 1,9 GHz para PCS de los EE.UU. Después, las señales se amplifican y se convierten de manera reductora a una frecuencia IF. Este proceso de traslación de frecuencia se lleva a cabo utilizando un sintetizador de frecuencia de diseño estándar que permite al receptor sintonizarse a cualquiera de las frecuencias dentro de la banda de frecuencia de recepción de la banda de frecuencia telefónica celular total.

La señal IF se pasa entonces a través de un filtro paso banda de onda acústica de superficie (SAW) que en la realización preferida es aproximadamente 1,25 MHz de ancho de banda. Las características del filtro SAW se eligen para ajustarse a la forma de onda de la señal transmitida por la estación base que se ha modulado a espectro ensanchado de secuencia directa mediante una secuencia PN sincronizada a una velocidad predeterminada, que en la realización preferida es 1,2288 MHz.

El receptor 34 también realiza una función de control de potencia para ajustar la potencia de transmisión de la estación móvil. El receptor 34 genera una señal de control de potencia analógica que se proporciona al conjunto 38 de circuitos de control de potencia de transmisión. El control y funcionamiento de la propiedad de control de potencia de la estación móvil se da a conocer en la patente de los EE.UU. Nº 5.056.109 titulada "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM" ("Procedimiento y aparato para controlar potencia de transmisión en un sistema telefónico móvil celular CDMA"), transferida al cesionario de la presente invención.

El receptor 34 también está dotado de un convertidor analógico-digital (A/D) (no mostrado) para convertir la señal IF a una señal digital. La señal digitalizada se proporciona a cada uno de los tres o más procesadores de señal o receptores de datos, uno de los cuales es un receptor buscador siendo el resto receptores de datos. Con fines sólo de ilustración se muestran en la figura 3 un receptor buscador y dos receptores de datos.

En la figura 3, la salida de señal digitalizada del receptor 34 se proporciona a los receptores 40 y 42 de datos digitales y al receptor 44 buscador. Debería entenderse que una estación móvil de bajo rendimiento y barata podría tener sólo un único receptor de datos mientras que estaciones de mayor rendimiento pueden tener dos o más, preferiblemente un mínimo de tres, para permitir la recepción con diversidad.

La señal IF digitalizada puede contener las señales de muchas llamadas en curso junto con las portadoras piloto trasmitidas por las estaciones base actuales y todas las vecinas. La función de los receptores 40 y 42 es correlacionar las muestras IF con la secuencia PN apropiada. Este proceso de correlación proporciona una propiedad que se conoce ampliamente en la técnica como "ganancia de procesado" que mejora la relación señal frente a interferencia de una señal que se ajusta a la secuencia PN apropiada mientras que no mejora otras señales. La salida de la correlación se detecta entonces de manera coherente utilizando la secuencia PN de desfase de portadora piloto utilizada para la correlación como una referencia de fase de portadora. El resultado de este proceso de detección es una secuencia de símbolos de datos codificados.

Una propiedad de la secuencia PN tal como se utiliza en la presente invención es que se proporciona discriminación de señales de múltiples vías. Cuando la señal llega al receptor móvil después de pasar a través de más de una vía, habrá una diferencia en el tiempo de recepción de la señal. Esta diferencia del tiempo de recepción corresponde a la diferencia en la distancia dividida por la velocidad de la luz. Si esta diferencia de tiempo excede un fragmento de código PN, 0,8138 microsegundos, en la realización preferida, entonces el proceso de correlación discriminará a una de las vías. El receptor puede elegir si seguir y recibir la vía previa o última. Si se proporcionan dos receptores, tales como los receptores 40 y 42, entonces pueden seguirse dos vías independientes simultáneamente.

El receptor 44 buscador, bajo el control del procesador 46 de control se utiliza para explorar continuamente el dominio del tiempo, alrededor del tiempo nominal de una señal piloto recibida de la estación base, para otras señales piloto de múltiples vías desde la misma estación base y para otras señales piloto transmitidas por estación base. Algunas veces el receptor 44 medirá la intensidad de cualquier recepción de una forma de onda deseada además del tiempo nominal. El receptor 44 utiliza la relación de la energía de piloto recibida por fragmento frente a la densidad espectral recibida total, ruido y señales, denotados como E_{C}/I_{O} como una medición de la intensidad de señal piloto. El receptor 44 proporciona una señal de medición de intensidad de señal al control al procesador 46 de control indicativa de la señal piloto y su intensidad de señal.

El procesador 46 proporciona señales a los receptores 40 y 42 de datos para procesar cada uno una señal diferente de las de mayor intensidad. Los receptores 40 y 42 pueden procesar una señal de múltiples vías desde una única estación base o señales desde dos estaciones base diferentes.

Las salidas de los receptores 40 y 42 se proporcionan al combinador de diversidad y al conjunto 48 de circuitos decodificadores. El conjunto de circuitos de combinadores de diversidad dentro del conjunto 48 de circuitos ajusta el sincronismo de los dos flujos de señales recibidas en alineación y los añade juntos. Este proceso de adición puede estar precedido de multiplicar los dos flujos por un número correspondiente a las intensidades de señal relativa de los dos flujos. Esta operación puede considerarse un combinador de diversidad de relación máxima. El flujo de señal combinada resultante se decodifica entonces utilizando un decodificador de detección de errores de flujo directo también contenido dentro del conjunto 48 de circuitos.

En la realización de ejemplo se utiliza codificación convolucional. El decodificador óptimo para este tipo de código es el diseño de decodificador del algoritmo de Viterbi de decisión continua. Los bits de información decodificada resultante se pasan al conjunto 50 de circuitos de banda base digital de usuario.

El conjunto 50 de circuitos de banda base incluye normalmente un vocodificador digital (no mostrado). El conjunto 50 de circuitos de banda base sirve adicionalmente como una interfaz con un aparato telefónico o cualquier otro tipo de dispositivo periférico. El conjunto 50 de circuitos de banda base aloja una variedad de diseños de vocodificadores diferentes. El conjunto 50 de circuitos de banda base proporciona señales de información de salida al usuario según la información proporcionada al mismo desde el conjunto 48 de circuitos. Debería entenderse que también pueden ofrecerse otros diversos tipos de servicio, además de los de voz, a los que es igualmente aplicable la descripción del presente documento.

Las señales de voz analógicas de usuario proporcionadas normalmente a través de un aparato telefónico se proporcionan como una entrada al conjunto 50 de circuitos de banda base. El conjunto 50 de circuitos de banda base incluye un convertidor analógico digital (A/D) (no mostrado) que convierte la señal analógica a forma digital. La señal digital se proporciona al vocodificador digital en el que se codifica. La salida del vocodificador se proporciona a un circuito de codificación de corrección de errores directo (no mostrado) para la corrección de errores. Esta señal codificada digitalizada de voz se emite desde el conjunto 50 de circuitos de banda base al modulador 52 de transmisión.

Durante la transmisión de tráfico de llamadas después de que se ha establecido un canal de tráfico, el modulador 52 de transmisión modula la señal codificada sobre una señal portadora PN cuya secuencia PN se elige según la función de dirección asignada para la llamada. La secuencia PN se determina mediante el procesador 46 de control a partir de información de establecimiento de llamada que se transmite mediante la estación base y los receptores 40 y 42 que se han decidido. Como alternativa, el procesador 46 de control puede determinar la secuencia PN a través de la predisposición con la estación base. El procesador 46 de control proporciona la información de la secuencia PN al modulador 52 de transmisión y a los receptores 40 y 42 para la decodificación de llamada. El modulador 52 de transmisión también modula los datos con una versión común no modificada del código PN que utiliza la estación base.

La salida del modulador 52 de transmisión se proporciona al conjunto 38 de circuitos de control de potencia de transmisión. La potencia de transmisión de señal se controla mediante la señal de control de potencia analógica proporcionada desde el receptor 34. Además, se transmiten bits de control mediante las estaciones base en la forma de comando de ajuste de potencia y se procesan por los receptores 40 y 42 de datos. El procesador de control utiliza el comando de ajuste de potencia para fijar el nivel de potencia en la transmisión de la estación móvil. En respuesta a los comandos de ajuste de potencia, el procesador 46 de control genera una señal de control de potencia digital que se proporciona al circuito 38,

El conjunto 38 de circuitos de control de potencia de transmisión emite la señal modulada controlada de potencia al conjunto 36 de circuitos amplificador de potencia de transmisión. El conjunto 36 de circuitos amplifica y convierte la señal IF a una frecuencia RF mezclando con una señal de salida del sintetizador de frecuencia que sintoniza la señal a la frecuencia de salida apropiada. El conjunto 36 de circuitos incluye un amplificador que amplifica la potencia a un nivel de salida final. La señal de transmisión prevista se emite desde el conjunto 36 de circuitos al diplexor 32. El diplexor 32 acopla la señal a la antena 30 para la transmisión a las estaciones base.

El procesador 46 de control también puede generar mensajes de control tales como solicitudes de modo de diversidad de células y comandos de finalización de comunicación de la estación base. Estos comandos se proporcionan al modulador 52 de transmisión para la transmisión. El procesador 46 de control es sensible a los datos recibidos desde los receptores 40, 42 de datos y el receptor 44 buscador para tomar decisiones relativas al traspaso y la combinación de diversidad.

Estación base

La figura 4 ilustra en forma de diagrama de bloques una realización de ejemplo del equipo de estación base según una realización actualmente preferida de la invención. En la estación base, se utilizan dos sistemas receptores que tienen cada uno una antena aparte y un receptor analógico para la recepción de diversidad de espacio. En cada uno de los sistemas receptores las señales se procesan idénticamente hasta que las señales sufren un proceso de combinación de diversidad. Los elementos dentro de la línea discontinua corresponden a elementos correspondientes a las comunicaciones entre la estación base y una estación móvil. La salida de los receptores analógicos también se proporciona a otros elementos utilizados en las comunicaciones con otras estaciones móviles.

En la figura 4, el primer sistema receptor comprende una antena 60, un receptor 62 analógico, un receptor 64 buscador y un receptor 66 de datos digitales. El sistema receptor también puede incluir un receptor 68 de datos digitales opcional. Aunque sólo se ilustra un receptor 68 de datos digitales opcional debería entenderse que pueden utilizarse varios receptores adicionales. El segundo sistema receptor incluye una antena 70, un receptor 72 analógico, un receptor 74 buscador y un receptor 76 de datos digitales. Pueden utilizarse de nuevo receptores de datos digitales opcionales (no mostrados) para este sistema receptor. También se utiliza un procesador 78 de control de la estación base en el procesamiento de señal y en el control para traspaso y diversidad. Ambos sistemas receptores están acoplados al conjunto 80 de circuitos decodificadores y combinadores de diversidad. El enlace 82 digital se utiliza para comunicar señales a y desde el controlador de estación base (figura 5) con un modulador 84 de transmisión de estación base y el conjunto 80 de circuitos bajo el control del procesador 78 de control.

Las señales recibidas sobre la antena 60 se proporcionan al receptor 62 analógico. Las señales recibidas amplificadas mediante un amplificador en el receptor 62 se trasladan a una frecuencia IF mezclando con una señal de salida del sintetizador de frecuencia. Las señales IF se filtran con un filtro paso banda y digitalizan en un proceso idéntico al descrito con referencia al receptor analógico de la estación móvil. Las señales IF digitalizadas se proporcionan al receptor 66 de datos digitales, al receptor 68 de datos opcional, y al receptor 64 buscador y se procesan respectivamente de una manera similar a la que se da a conocer con referencia a los receptores de datos digitales y el receptor buscador de la estación móvil en la figura 3. Sin embargo, el procesamiento mediante los receptores de datos digitales y receptores buscadores es diferente para el enlace de estación móvil a estación base del que se utilizó en el enlace de unidad base a unidad móvil en varios aspectos.

En la entrada, o enlace de la unidad móvil a la estación base, la unidad móvil no transmite una señal piloto que pueda utilizarse con fines de referencia coherente en el procesamiento de señal en la estación base. Por tanto, en una presente realización, el enlace de la unidad móvil a la estación base utiliza un esquema de modulación y demodulación no coherente que utiliza señalización ortogonal de orden 64.

El receptor 64 buscador se utiliza de nuevo para explorar el dominio del tiempo sobre la señal del receptor para asegurar que el receptor 66 de datos digitales asociado, y el receptor 68 de datos si se utiliza, están siguiendo y procesando las señales de dominio del tiempo disponibles de mayor intensidad. Este proceso de seguimiento es idéntico al descrito con referencia a la estación móvil. El receptor 64 buscador proporciona una señal al procesador 78 de control de estación base que proporciona señales de control a los receptores 66 y 68 de datos digitales para seleccionar las señales recibidas apropiadas para el procesamiento.

El receptor 66 (y 68) de datos digitales produce estimaciones de las señales recibidas y proporciona una ponderación de las señales de datos recibidas. La función de ponderación está relacionada con la intensidad de señal medida. Los datos ponderados se proporcionan entonces como una salida al conjunto 80 de circuitos decodificadores y combinadores de diversidad.

El segundo sistema receptor procesa las señales recibidas de una manera similar a la tratada con respecto al primer sistema receptor de la figura 4. Las salidas de los receptores 66 y 76 se proporcionan al conjunto 80 de circuitos decodificadores y combinadores de diversidad. El conjunto 80 de circuitos incluye un conjunto de circuitos de suma y de otra ponderación que combina los símbolos del receptor 66 de datos digitales con los símbolos ponderados del receptor 76. El resultado se utiliza para determinar un conjunto de símbolos y pesos del decodificador para su utilización dentro de un decodificador de algoritmo Viterbi implementado en el conjunto 80 de circuitos.

El decodificador de Viterbi se utiliza para determinar la secuencia de bits de información más probable. Para cada bloque de datos del vocodificador. nominalmente 20 mseg. de datos, se obtiene y transmite una estimación de calidad de señal como un comando de ajuste de potencia de la estación móvil junto con datos a la estación móvil. La estimación de calidad es la media de la relación señal frente a ruido sobre el intervalo de 20 mseg.

En la figura 4, puede incluirse el receptor 68 de datos digitales opcional para un rendimiento mejorado del sistema. Este receptor de datos adicional sólo o en combinación con receptores adicionales puede seguir y recibir otras posibles vías de retardo de señales trasmitidas de la estación móvil. La estructura y el funcionamiento en este receptor son similares a los descritos con referencia a los receptores 66 y 76 de datos digitales. El receptor 68 se utiliza para obtener modos de diversidad adicionales.

Las señales desde el BSC se acoplan al modulador de transmisión apropiado por medio del enlace 82 digital bajo el control del procesador 78 de control. El espectro ensanchado del modulador 84 de transmisión modula, según una función de ensanchamiento (código PN) predeterminada tal como se asigna mediante el procesador 78 de control, los datos para la transmisión a la estación móvil de recepción prevista. La salida del modulador 84 de transmisión se proporciona al conjunto 86 de circuitos de control de potencia de transmisión en el que bajo el control del procesador 78 de control, puede controlarse la potencia de transmisión. La salida del conjunto 86 de circuitos se proporciona al conjunto 88 de circuitos amplificador de potencia de transmisión.

En la implementación preferida, cada canal de tráfico (canal de comunicación de datos de usuario), canal de sincronización, uno o más canales de radiomensajería, y canal piloto se modulan mediante una secuencia de función Walsh diferente. Aunque sólo se modulan los canales de tráfico con cada código PN único, cada canal de tráfico junto con los otros canales se modulan mediante una secuencia PN común. En la implementación de ejemplo la secuencia de función Walsh de canal piloto es la secuencia de "todo ceros" dando como resultado por tanto que la señal piloto sea la señal PN común en sí misma. Todas las señales tal como se modulan mediante la secuencia PN común se proporcionan al conjunto 88 de circuitos amplificador de potencia de transmisión.

El conjunto 88 de circuitos incluye un sumador para sumar la salida del modulador 84 de transmisión con la salida de otros moduladores de transmisión en la estación base. El conjunto 88 de circuitos incluye adicionalmente un sumador para sumar la salida de la señal de canal de señal/radiomensajería y de canal señal piloto/sincronización del generador 90 con las señales de salida del modulador de transmisión sumadas. El conjunto 88 de circuitos también incluye un convertidor digital a analógico, un conjunto de circuitos de conversión ascendente de frecuencia y un amplificador para convertir respectivamente las señales digitales en señales analógicas, convertir las señales de frecuencia IF como salida de los moduladores de transmisión a una frecuencia RF y amplificar la señal RF. La salida del conjunto 88 de circuitos se proporciona a una antena 92 en la que se radia a unidades móviles dentro de la zona de servicio de la estación base.

El procesador 78 de control de la estación base tiene la responsabilidad de asignar receptores de datos digitales y moduladores a una llamada particular. El procesador 78 de control también controla el progreso de la llamada, la calidad de las señales e inicia el desmantelamiento sobre pérdida de señal. La estación base se comunica con el BSC por medio del enlace 82 en el que se acopla por medio de un cable telefónico estándar, fibra óptica, o enlace de microondas.

Controlador de estación base

La figura 5 ilustra en forma de diagrama de bloques el equipo utilizado en el BSC de una realización actualmente preferida de la invención. El BSC incluye normalmente un controlador del sistema o procesador 100 de control del sistema, un conmutador 102 digital, un combinador 104 de diversidad, un vocodificador 106 digital y conmutador 108 digital. En una presente realización, el conmutador 102 es un conmutador de bolsillo. Aunque no se ilustran, los vocodificadores digitales y los combinadores de diversidad adicionales se acoplan entre los conmutadores 102 y 108 digitales.

Cuando el modo de diversidad de células está activo, o el BSC está en el proceso de traspaso con llamada procesada mediante dos o más estaciones base, las señales llegarán al BSC desde más de una estación base con nominalmente la misma información. Sin embargo, debido al desvanecimiento e interferencia sobre el enlace de entrada desde la estación móvil a las estaciones base, la señal desde una estación base puede ser de mejor calidad que la señal desde la otra estación base.

El conmutador 102 digital se utiliza en encaminar el flujo de información correspondiente a una estación móvil dada desde una o más estaciones base al combinador 104 de diversidad o al combinador de diversidad correspondiente tal como se determina mediante una señal desde el procesador 100 de control del sistema. Cuando el sistema no está en modo de diversidad de células, el combinador 104 de diversidad puede ser o bien derivado o bien alimentado con la misma información en cada puerto de salida.

Se proporcionan en paralelo vocodificadores y una multiplicidad de combinadores (o selectores) de diversidad acoplados en serie, nominalmente, uno para cada llamada que se va a procesar. El combinador 104 de diversidad compara los indicadores de calidad de señal que acompañan a los bits de información de las señales de dos o más estaciones base. El combinador 104 de diversidad selecciona los bits correspondientes a la señal de estaciones base de mayor calidad sobre una base trama por trama de la información para emitir al vocodificador 106.

En una presente realización, el vocodificador 106 convierte el formato de la señal de voz digitalizada a un formato telefónico PCN de 64 Kbps estándar, analógico, o a cualquier otro formato estándar. Las señales resultantes se transmiten desde el vocodificador 106 al conmutador 108 digital. Bajo el control del procesador 100 de control del sistema, se encamina la llamada a la PSTN.

Las señales de voz que vienen desde la PSTN previstas para una unidad móvil se proporcionan al conmutador 108 digital a un vocodificador digital apropiado tal como el vocodificador 106 bajo control del procesador 100 de control del sistema. El vocodificador 106 codifica las señales de voz digitalizadas de entrada y proporciona el flujo de bits de información resultante directamente al conmutador 102 digital. El conmutador 102 digital bajo el control del procesador de control del sistema dirige los datos codificados a la estación base o estaciones base con las que está comunicándose la unidad móvil. Si la unidad móvil está en un modo de traspaso comunicándose con múltiples estaciones base o en un modo de diversidad de células, el conmutador 102 digital encamina las llamadas a las estaciones base apropiadas para la transmisión mediante el transmisor de estación base apropiado a la estación móvil de recepción prevista. Sin embargo, si la unidad móvil está comunicándose con sólo una estación base única o no está en un modo de diversidad de células, la señal se dirige solamente a una única estación base.

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El procesador 100 de control del sistema proporciona control sobre conmutadores 102 y 108 digitales para encaminar datos a y desde el BSC. El procesador 100 de control del sistema también determina la asignación de llamadas a las estaciones base y a los vocodificadores en el BSC. Además, el procesador 100 de control del sistema comunica a cada procesador de control de estación base acerca de la asignación de llamadas particulares entre el BSC y la estación base, y la asignación de códigos PN para llamadas. Debería entenderse adicionalmente que tal como se ilustra en la figura 5, los conmutadores 102 y 108 digitales se muestran como dos conmutadores separados, sin embargo, esta función puede realizarse mediante una única estación de conmutación física.

También debería entenderse que la realización proporcionada en el presente documento con respecto a la arquitectura del sistema es simplemente una realización de ejemplo del sistema y que otra arquitectura del sistema puede emplearse. Por ejemplo, tal como se describe en el presente documento el controlador del sistema se ubica en el BSC para el control de muchas de las funciones de estaciones base y función de traspaso. En un modo igualmente preferido, muchas de las funciones del controlador del sistema pueden distribuirse por toda la estación base.

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Visión general del funcionamiento del sistema durante traspaso continuo de canal común

En funcionamiento, el receptor 44 buscador controla continuamente las señales piloto recibidas para determinar qué señales piloto exceden un valor de umbral prescrito al que se hace referencia como T_ADD en la presente realización. El procesador 46 de control crea mensajes PMI que identifican las estaciones base para las que el buscador ha medido niveles de señal piloto por encima del umbral. El mensaje PMI puede enviarse solo o puede añadirse a otros mensajes. Éstas son las estaciones base que la unidad móvil propone para participar en un traspaso continuo de canal común. Como alternativa, la estación base podría medir un valor diferente tal como la potencia total recibida desde diferentes estaciones base para determinar con qué estaciones base comunicarse. El procesador de control también identifica la unidad móvil que envía el mensaje, y puede identificar la ranura de tiempo en la que vigilará el canal común, el F QPCH y F-CCCH en la presente realización. Sin embargo, en la realización actual, la ranura de tiempo no necesita enviarse mediante la unidad móvil puesto que se determina basándose en la identidad de la unidad móvil (por ejemplo IMSI) tal como se describe posteriormente. En una realización actualmente preferida, se utiliza un código largo sobre el F-CCCH para identificar la unidad móvil a la que se dirige un mensaje. Un código largo es una secuencia de longitud máxima, y la fase del código largo puede utilizarse para identificar unidades móviles individuales, aunque podrían utilizarse otras unidades para identificar la unidad móvil. El uso de un código largo sobre el F-CCCH puede obviar la necesidad de utilizar direcciones sobre el F-CCCH para identificar unidades móviles. El procesador 46 de control también causa que el decodificador 48 y combinador de diversidad controle aquellas estaciones base que se han reportado en el mensaje PMI más reciente que tienen niveles de señal por encima del umbral y que también se han identificado por una de las estaciones base a las que se permite participar en el traspaso continuo de canal común. En la realización actual, la unidad móvil recibe generalmente información de permiso de traspaso continuo desde la estación base que es la más cercana o tiene la señal piloto de mayor intensidad. La información de permiso indica qué estaciones base reúnen los requisitos necesarios para el traspaso continuo de canal común. La información de permiso se proporciona en una tabla de traspaso que se describe en detalle posteriormente.

Se apreciará que la unidad móvil puede vigilar continuamente las intensidades de señal piloto de múltiples estaciones base. Puede enviar mensajes PMI actualizados nuevos siempre que haya un cambio en el conjunto de señales piloto que exceden el umbral. Además, la unidad móvil puede alterar continuamente el conjunto de estaciones base controladas para traspaso continuo de canal común. Como resultado, se actualiza continuamente el conjunto de estaciones base controladas por la unidad móvil para dar cuenta de cambios en intensidades de señal piloto, y tal como se describe posteriormente, se notifican al BSC y a las estaciones base estas actualizaciones de modo que los mensajes de traspaso continuo de canal común puedan adaptarse a las necesidades de la unidad móvil.

La estación base que recibe el mensaje PMI de la unidad móvil comunica el mensaje al BSC. El BSC lee la información PMI. Si una creación de llamada o terminación de llamada se inicia con la estación base, por ejemplo, el procesador 100 de control del sistema compone un mensaje apropiado, tal como un mensaje de confirmación o un mensaje de radiomensajería o un mensaje de asignación de canal, por ejemplo. El BSC utiliza la información de permiso en la tabla de traspaso para determinar qué estaciones base reúnen los requisitos necesarios para participar en el traspaso continuo. El BSC causa que algún conjunto de éstas estaciones base transmita los mensajes apropiados a la unidad móvil dentro de la ranura de tiempo apropiada. El conjunto de estaciones base designado por el BSC para transmitir a la unidad móvil en el traspaso continuo de canal común puede depender de las estaciones base identificadas por la unidad móvil en la información PMI. Se proporciona posteriormente un ejemplo específico de creación de llamada con referencia a la figura 9. Se proporcionan posteriormente ejemplos específicos de terminación de llamada con referencia a las figuras 10 a 16.

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Estructura de canal común múltiple

Un canal común es un canal de comunicación que se comparte continuamente. Por ejemplo, los mensajes sobre un canal común pueden dirigirse desde una estación base a una primera unidad móvil en un primer intervalo de tiempo, y pueden dirigirse a una segunda unidad móvil durante un segundo intervalo de tiempo, que sigue inmediatamente al primero, y pueden dirigirse a una tercera unidad móvil durante un tercer intervalo de tiempo que sigue inmediatamente al segundo.

Un canal de radiomensajería es un canal de comunicación común directo utilizado por una estación base para comunicarse con una unidad móvil cuando la unidad móvil no está asignada a un canal de tráfico. Un sistema de comunicación de espectro ensanchado CDMA de una realización actualmente preferida de la invención tiene múltiples canales comunes. En la realización actual, se emplean múltiples canales comunes segmentados con el fin de reducir el consumo de potencia de la unidad móvil puesto que una unidad móvil sólo necesita estar activa durante intervalos de tiempo prescritos.

Los canales segmentados entregan mensajes durante intervalos o ranuras de tiempo prescritos. Una ventaja del uso del modo segmentado es que una unidad móvil puede conservar potencia controlando tales canales sólo durante las ranuras de tiempo prescritas. También se hace referencia al modo segmentado como "modo de espera" puesto que la unidad móvil puede bajar la potencia y dormirse cuando está inactiva y despertarse para vigilar la ranura.

Un canal de radiomensajería de canal de radiodifusión directo (F-BCCH) emite información auxiliar, tal como mensajes de parámetros del sistema, y mensajes cortos de radiodifusión. Los mensajes cortos de radiodifusión son una clase de mensajes cortos que se dirigen a un gran número de estaciones móviles. Los mensajes auxiliares enviados sobre el F-BCCH implicarán generalmente información que será diferente para estaciones base diferentes. Un canal de tipo canal de control común directo (F-CCCH) lleva mensajes dirigidos a unidades móviles particulares tales como mensajes de asignación de canal. El F-CCCH puede también llevar mensajes cortos de radiodifusión. Un canal de radiomensajería rápida directo (F-QPCH) lleva indicaciones de radiomensajerías dirigidas a una estación móvil. La estación base transmite una señal a una estación móvil dada sobre el F-QPCH siempre que necesita contactar con una unidad móvil que funciona en modo segmentado.

F-CCCH

En una realización actual de la invención, el F-CCCH se transmite intermitentemente. Como resultado, una disposición preferible para esto es tener una velocidad/encendido-apagado variable. En esta disposición, se transmite el canal para una trama si existe un mensaje para enviar. Como resultado, la capacidad no se desperdicia en trasmitir este canal cuando no hay mensaje que enviar. Además, el canal puede transmitirse durante una trama a una de varias velocidades diferentes, eligiéndose la velocidad en base a la capacidad de la estación base para suministrar la cantidad de potencia necesaria para enviar datos a la velocidad particular a la estación móvil.

F-BCCH

El F-BCCH es un canal lógico aparte que transporta información auxiliar. El F-BCCH no se transmite en un modo de traspaso continuo puesto que mucha de la información transportada es específica a un sector. Una unidad móvil puede continuar controlando estos mensajes de F-BCCH incluso después de que haya establecido un canal de tráfico. La unidad móvil puede vigilar el F-BCCH cuando está controlando el F-CCCH con el fin de recibir mensajes cortos de radiodifusión y con el fin de actualizar su información auxiliar. La unidad móvil también puede vigilar el F-BCCH cuando necesita actualizar la información auxiliar y está recibiendo el F-QPCH. La información auxiliar podría incluir RAND (patrones de número seudoaleatorio utilizados para autenticación), parámetros de código de canal y conjuntos vecinos, sólo por mencionar unos pocos ejemplos posibles.

El F-BCCH puede también funcionar en un modo intermitente similar al F-CCCH. Sin embargo, el F-BCCH transporta generalmente sólo unos relativamente pocos mensajes auxiliares que no cambian con frecuencia. Generalmente, sólo las unidades móviles que se están encendiendo en primer lugar o que se están comunicando con el sector necesitan recibir estos mensajes auxiliares. Por tanto, normalmente se desea que el F-BCCH se transmita con tan poca cantidad de potencia como sea necesaria. Con el fin de conseguir un funcionamiento de potencia inferior más eficaz, los mensajes auxiliares del F-BCCH se transmiten y se repiten después. En la figura 6 se muestra un ejemplo ilustrativo de mensajes del F-BCCH que se repiten. Más específicamente, los mensajes del F-BCCH se repiten en intervalos conocidos de una manera que los símbolos transmitidos son exactamente los mismos.

En el ejemplo de la figura 6, los mensajes se repiten durante intervalos de 80 ms. Debe observarse que este intervalo de tiempo podría ser cualquier valor que la unidad móvil conoce (o comunicado a la unidad móvil). Además, tal como se muestra en la figura 7, las transmisiones de mensajes pueden intercalarse con transmisiones de mensajes previos. El principal requisito es que los mensajes se repitan en algún intervalo conocido por la unidad móvil de modo que pueda realizar combinación de diversidad.

En una realización presente de la invención, los mensajes sobre el F-CCCH se dirigen a unidades móviles individuales. Una unidad móvil controla la ranura del F-QPCH para determinar si se han de enviar o no mensajes de radiomensajería a la unidad móvil sobre el F-CCCH. Más específicamente, una unidad móvil controla información de notificación de radiomensajería en su ranura de tiempo prescrita del F-QPCH con el fin de determinar si existe o no un mensaje de radiomensajería dirigido a ésta. La información de notificación de radiomensajería controlada en la ranura de tiempo del F-QPCH es muy corta de modo que la estación móvil no tiene que gastar potencia significativa en determinar si existe o no un mensaje real dirigido a ésta. Si la información de notificación de radiomensajería indica que no existe mensaje de radiomensajería dirigido a la unidad móvil, entonces la unidad móvil puede volver a un modo de espera hasta la siguiente ranura de tiempo de F-QPCH prescrita. Si la información de notificación de radiomensajería indica que existe un mensaje de radiomensajería dirigido a la unidad móvil, entonces la unidad móvil controla el F-CCCH para un intervalo de tiempo predeterminado en un intento de recibir un mensaje de radiomensajería descrito posteriormente con referencia a la figura 10. Como alternativa, la unidad móvil podría responder inmediatamente sobre el R-CCCH con un mensaje de respuesta de radiomensajería rápida descrito posteriormente con referencia a la figura 11. La unidad móvil entonces espera el mensaje de radiomensajería que puede transmitirse en traspaso continuo. Otra realización alternativa es hacer que la unidad móvil responda con un mensaje de respuesta de radiomensajería rápida y entonces esperar el mensaje de asignación de canal, es decir, el mensaje de radiomensajería no se transmite.

F-QPCH

El F-QPCH lleva información de notificación de radiomensajería. Cada unidad móvil tiene asignada una ranura de tiempo en el F-QPCH. Las ranuras de tiempo del F-QPCH asignadas a cualquier unidad móvil dada se prescriben mediante la identidad de la unidad móvil. Existen numerosas maneras por las que puede identificarse una unidad móvil, tales como ESN, IMSI o TMSI por nombrar algunas. Por tanto, pueden asignarse a una unidad móvil dada las mismas ranuras de tiempo del F-QPCH para cada una de las múltiples estaciones base diferentes. Es decir, las ranuras de tiempo del F-QPCH se asignan independientemente de la identidad de la estación base.

Una realización actualmente preferida de la invención implementa un canal de radiomensajería rápido directo (F-QPCH) OOK (On-Off Keying) de valor resumen en el que se utiliza un símbolo OOK para notificar a una estación móvil que debe escuchar al F-CCCH durante la siguiente ranura del canal de radiomensajería F-CCCH. La estación móvil se identifica mediante la posición del símbolo OOK en la ranura del F-QPCH.

Más específicamente, en una realización actual, el canal de radiomensajería rápido contiene mensajes de bit único para hacer que estaciones móviles de modo segmentado vigilen su ranura asignada en el canal de radiomensajería. En una realización actualmente preferida, la velocidad de transmisión de datos se ajusta en 9.600 bps, y la modulación es OOK, en la que un "1" lógico ordena a la estación móvil que controle el F-CCCH, y un "0" lógico ordena a la estación móvil que vuelva a la situación de espera. En la presente realización, un bit OOK se transmite en cada periodo de símbolo y fragmento 128 PN. La transmisión Ec/Ior mientras envía un bit 1 debería estar tres decibelios más bajo que el canal piloto Ec/Ior cuando no se utiliza traspaso continuo. Cada mensaje de bit único se transmite dos veces por cada ranura de 80 milisegundos, una vez en bit R_{1}, después otra vez en bit R_{2}, en el que un "1" lógico indica el primer bit, el cual se inicia en la frontera de tiempo de los 80 ms.

En una realización actual, el conjunto de posibles posiciones de bit sobre el que el canal de radiomensajería rápida se define se inicia 80 ms antes del intervalo sobre el F-CCCH. Este punto de inicio puede definirse como el tiempo t, donde t está en unidades de tramas, tal como

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donde T = 2' es la longitud de ciclo de ranura en unidades de 1,28 segundos, e i es el índice de ciclo de ranura, y PGSLOT son las siglas de "page slot" (ranura de radiomensajería). La estación móvil calcula un valor resumen con respecto a una o dos posiciones de bit por ranura. El segundo bit se transmite para aumentar la fiablidad de la decisión. Cada cálculo de valor resumen aleatoriza cada bit sobre 340 posiciones de bit sin solapamiento. Los valores de descorrelación se definen de manera que se actualizan cada 1,28 segundos (64 tramas), con el fin de evitar repetir colisiones entre las estaciones móviles. El ciclo de descorrelación se repite cada 23,3 horas.

N = 340 posiciones de bit.

DECORR_{1}_ _(t-4) / 64_mod2^{16}.

DECORR_{2}_ _(t-4) / 64+1_mod2^{16}.

Palabra L para ser bits 0-15 de CÁLCULO_CLAVE (MIN o IMSI_S).

Palabra H para ser bits 16-31 de CÁLCULO_CLAVE (MIN o IMSI_S).

R_{1} = _N_((40503_(L_H_DECORR_{1})) mod2^{16}) / 2^{16}_+1.

R_{2} = _N_((40503_(L_H_DECORR_{2})) mod2^{16}) / 2^{16}_+341.

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Con referencia a los cronogramas ilustrativos F-QPCH y F-CCCH de la figura 8, las posibles ubicaciones para mensajes F-QPCH en una realización actual de la invención se ubican desde 80 milisegundos a 9,17 milisegundos antes de que la ranura F-CCCH para esa estación móvil vaya a iniciarse. Esto deja al menos 9,17 milisegundos desde la segunda transmisión sobre el canal de radiomensajería rápida para que la estación móvil prepare la recepción del F-CCCH. El canal de radiomensajería rápida no se va a aleatorizar mediante un código PN largo.

Por lo tanto, la estación base simplemente envía un "1" lógico en las posiciones de bit correctas en un periodo de tiempo definido anteriormente que oscila entre los 9,17 milisegundos y los 80 milisegundos antes de que la ranura del canal de radiomensajería avise a las estaciones móviles de modo ranurado que está enviando un mensaje de radiomensajería en la ranura de tiempo de F-CCCH inmediatamente siguiente. La estación base va a llevar a cabo los cálculos de valor resumen a las posiciones de bit definidas anteriormente, basadas en tiempo de sistema e identidad de unidad móvil, y va a ajustar esos bits a "1" lógico. Todos los demás bits van a ajustarse a "0" lógico.

Una unidad móvil según la presente realización emplea un multiplicador 16 por 16 y una operación "or exclusiva" orientada a bits para poner en práctica la función resumen que se actualiza antes de cada ranura. La unidad móvil puede volver a modo de espera después de vigilar un bit. Una falsa alarma en el primer bit requiere que la móvil vigile la segunda posición de bit. Las falsas alarmas de ambos bits requieren que la unidad móvil vigile el F-CCCH.

Una realización alternativa de la invención pone en práctica un paquete corto para notificar a una unidad móvil de que debe escuchar los mensajes en la siguiente ranura de tiempo de F-CCCH. La unidad móvil se identifica por una clave en el paquete. Más específicamente, en esta realización alternativa el canal de radiomensajería rápida lleva entre uno y doce paquetes de canales de radiomensajería rápida por cada ranura de canal de radiomensajería. El formato del paquete de canal de radiomensajería rápida se muestra en el siguiente Paquete de Canal de Radiomensa-
jería.

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2

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En esta realización alternativa, cada paquete tiene 24 bits. Cada paquete se transmite en dos grupos de control de potencia (2,5 milisegundos). Por lo tanto, el paquete se transmite a 9600 bps. Como resultado, durante la transmisión, el canal de radiomensajería rápida requiere aproximadamente la misma potencia que el canal de radiomensajería.

Si un paquete decodificado incorrectamente pasa inadvertido, entonces la unidad móvil puede decidir no escuchar el canal de radiomensajería cuando debería escuchar el canal de radiomensajería. Por lo tanto, la probabilidad del error no detectado debería estar suficientemente por debajo de la probabilidad mínima deseada de fallo de llamada. En esta realización alternativa, utilizando sólo un CRC de 12 bits, la probabilidad de un error no detectado es de 1/4096. Como esto es 40 veces menos que una tasa de fallo de llamada aceptable, es suficientemente pequeña. Utilizando el Es/Nt medido o la tasa de error de símbolo de recodificador, la probabilidad de un error no detectado puede reducirse
más.

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El valor de CÁLCULO DE VALOR RESUMEN depende de la identificación de unidad móvil (MSID) y el tiempo de sistema en tramas (t).

N = 2^{10},

DECORR_ _t / 64_mod 2^{16}

L = bits 0-15 de CÁLCULO_CLAVE (MIN o IMSI_S),

H = bits 16-31 de CÁLCULO_CLAVE (MIN o IMSI_S),

y

CÁLCULO DE VALOR RESUMEN = [ N x ((40503 x (L \oplus H \oplus DECORR)) mod 2^{16}) / 2^{16}].

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El paquete de canal de radiomensajería rápida contiene sólo un valor RESUMEN. Por lo tanto, la sobrecarga asociada con los campos TIPO y CRC puede ser relativamente alta. Esta sobrecarga puede reducirse incluyendo más valores RESUMEN en cada paquete.

Cada paquete de canal de radiomensajería rápida se codifica utilizando el codificador convolucional utilizado en el canal de tráfico. En una puesta en práctica actual se emplea un codificador convolucional de velocidad con una longitud de restricción de 9. El estado inicial del codificador es "0". El anterior paquete de canal de radiomensajería rápida no presenta bits de cola. Como el paquete es relativamente corto, la desventaja de los bits de cola puede ser relativamente alta.

Los paquetes de canal de radiomensajería rápida para mensajes de radiomensajería en la ranura N de radiomensajería se envían en la ranura N-1 del canal de radiomensajería rápida.

En esta realización alternativa, el inicio del primer paquete se aleatoriaza. Esto se realiza con el fin de aleatorizar la oportunidad de que los paquetes de canal de radiomensajería rápida enviados desde estaciones base adyacentes se aleatoricen a la vez. En la presente realización, el inicio del primer paquete está alienado con el inicio de un grupo de control de potencia el cual ocupa un intervalo de 1,25 ms en el canal de tráfico directo. El grupo de control de potencia depende de la identificación de la estación base (BASE_ID) y el tiempo de sistema en tramas (t).

N = 32,

DECORR = [t / 64]mod 2^{16},

L = BASE_ID,

H = 0, y

POSICIÓN = [ N x ((40503 x (L \oplus H \oplus DECORR)) mod 2^{16}) / 2^{16}].

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Esto aleatoriza el inicio del primer paquete por encima de los primeros 40 milisegundos de la ranura de 80 milisegundos. Por lo tanto, como los paquetes presentan una longitud de 2,5 milisegundos, puede haber hasta 16 paquetes por ranura.

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Traspaso continuo de OPCH Y F-CCCH

En traspaso continuo, información idéntica, llevada en señales moduladas, convertidas de manera idéntica, se transmite desde múltiples estaciones base de manera que las múltiples transmisiones idénticas pueden combinarse mediante una unidad móvil única a través de recepción de diversidad.

En el traspaso continuo de canal común según la presente invención, los mensajes QPCH y F-CCCH idénticos se llevan en señales moduladas, convertidas de manera idéntica y se transmiten mediante múltiples estaciones base de manera que pueden combinarse mediante una única unidad móvil mediante recepción de diversidad.

En funcionamiento, cada estación base individual envía información de permiso de traspaso continuo de canal F-QPCH y F-CCCH en su canal de radiomensajería F-BCCH respectivo que indica a qué otras estaciones base se permite participar en traspaso continuo sobre F-QPCH y F-CCCH. Más específicamente, cada estación base individual puede enviar mensajes en su canal de radiomensajería F-BCCH respectivo que identifica otras estaciones base a las que se permite transmitir, junto con una estación base individual de ese tipo, a una unidad móvil dada en traspaso continuo sobre un F-CCCH. De manera similar, cada estación base individual puede enviar mensajes en su canal de radiomensajería F-BCCH respectivo que identifica otras estaciones base a las que se permite transmitir, junto con estaciones base individuales de ese tipo, a una unidad móvil dada en traspaso continuo sobre un F-QPCH. En una realización de la invención preferida actualmente, indicadores de bit único separados pueden ajustarse individualmente o reajustarse para cada una de las demás estaciones base para indicar cuáles de esas otras estaciones base pueden comunicar en traspaso continuo con la unidad móvil dada sobre los canales F-CCCH y F-QPCH de radiomensajería. Conjuntos separados de indicadores podrían utilizarse para el F-CCCH y el F-QPCH. De manera alternativa, un indicador de bit único podría ajustarse para cada una de varias estaciones base distintas para indicar cuáles de esas otras estaciones base pueden comunicar en traspaso continuo con la unidad móvil dada sobre los canales F-CCCH y F-QPCH de radiomensajería.

Se apreciará que la disponibilidad de traspaso continuo de canal de radiomensajería según la presente invención no impide la utilización de traspaso de acceso o traspaso de prueba de acceso o traspaso de prueba de acceso. Por lo tanto, en una realización actual, cada estación base individual puede enviar también información de permiso de traspaso discontinuo en su canal F-BCCH de radiomensajería respectivo que indica a qué otras estaciones base se permite participar en traspasos de acceso (discontinuo).

La tabla de traspaso a modo de ejemplo que se presenta seguidamente ilustra los indicadores de permiso de traspaso enviados por el sector "A1" de la estación "A" base en sus mensajes F-BCCH auxiliares. Estos indicadores de permiso de traspaso identifican otras estaciones base en la lista de vecinos de la estación "A" base para la que se permite el traspaso de acceso, para la que se permite el traspaso continuo F-CCCH y para la que se permite el traspaso continuo F-QPCH. En este ejemplo, existen otras cuatro estaciones base en la lista de vecinos de la estación A base. Son las estaciones B, C, D y E base. En la tabla de traspaso, existe un indicador individual para cada uno de los demás sectores de estación base para el que se permite el traspaso de acceso. También existe un indicador individual para cada uno de los demás sectores de estación base para los que se permite el traspaso continuo F-CCCH. Finalmente, existe un indicador para cada uno de los demás sectores de estación base para los que se permite el traspaso continuo F-QPCH. En este ejemplo, un indicador ajustado a "1" indica que se permite el traspaso, y un indicador ajustado a "0" indica que el traspaso no se permite.

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TABLA DE TRASPASO

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4

5

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En este ejemplo, se permite a una unidad móvil en el área de célula cubierta por el sector A1 realizar traspaso continuo F-CCCH con cualquier otro sector de estación A base y con los otros tres sectores de la estación B base. Sin embargo, a una unidad móvil en el área de célula cubierta por el sector A1 no se le permite realizar traspaso continuo F-CCCH con cualquiera de las estaciones C, D o E base. Asimismo, en este ejemplo, una unidad móvil en el área de célula del sector A1 puede realizar traspaso continuo de F-QPCH con cualquier otro sector de estaciones A base y con cualquier otro de los sectores de estaciones B o C base, pero puede no realizar traspaso continuo F-QPCH con cualquiera de las estaciones D o E. Finalmente, una unidad móvil en el sector A1 puede realizar un traspaso de acceso con los sectores A2 y A3 de la estación A base y con cualquiera de los sectores de B, C y D, pero puede no realizar un traspaso de acceso con cualquier sector de la estación base E.

Por lo tanto la estación base que cubre un área de célula en la que se encuentra una unidad móvil envía un mensaje F-BCCH el cual indica a la unidad móvil otras estaciones base con las que la unidad móvil tiene permiso para realizar traspaso continuo F-CCCH, traspaso continuo F-QPCH o traspaso de acceso. Esta información de permiso de traspaso puede ser utilizada por la estación base para llevar a cabo traspasos antes de haberse establecido un canal de tráfico. Por ejemplo, la información de permiso de traspaso continuo F-CCCH puede utilizarse durante el establecimiento de llamada, en el curso de una secuencia de mensajes de creación de llamada o en el curso de una secuencia de mensajes de terminación de llamada tal como se describe con mayor detalle seguidamente. Además, la información de permiso de traspaso de acceso informa a la unidad móvil de qué estaciones base están disponibles para un traspaso discontinuo en caso de que el F-CCCH se pierda antes de que se establezca un canal de tráfico.

Una determinación de qué estaciones base de una lista de vecinos de estación base dada van a realizar traspaso continuo F-QPCH o F-CCCH puede fijarse o puede cambiarse de manera dinámica bajo el control de un controlador de estación base. Por ejemplo, un controlador de estación base puede programarse para vigilar el volumen de creaciones o terminaciones de llamadas en diferentes áreas de célula de estación base, y enviar mensajes individuales, determinados por el volumen de llamadas en diferentes células, a estaciones base individuales que alteran los conjuntos de otras estaciones base que pueden realizar traspaso continuo de F-QPCH y F-CCCH con estaciones base individuales de ese tipo. Se observará también, para la anterior tabla de traspasos, que a algunas estaciones base se les permite participar sólo en traspaso continuo F-QPCH; a otras se les permite participar en traspasos continuos tanto F-QPCH como F-CCCH; y a otras no les permite participar ni en traspasos continuos F-QPCH ni F-CCCH. En la presente realización de la invención, es posible que se le permita a un número mayor de estaciones base participar en traspaso continuo F-QPCH en lugar de en traspaso continuo F-CCCH. Una razón para esto es que los mensajes de canal de radiomensajería F-QPCH son cortos normalmente, de sólo uno o dos bits, y los mensajes de canal de radiomensajería F-CCCH normalmente son significativamente más largos. En consecuencia, se permite a menos estaciones base participar en traspaso continuo F-CCCH que en traspaso continuo F-QPCH, ya que normalmente es más fácil para un controlador de estación base coordinar traspasos continuos F-QPCH de longitud de mensaje corta que traspasos continuos F-CCCH de longitud de mensaje más larga.

La determinación de qué estaciones base en una lista de vecinos de estaciones base dada van a realizar traspaso continuo de canal de radiomensajería puede depender también del diseño y organización específicos del sistema global celular. Por ejemplo, en el ejemplo anterior, a la estación base D no se le permite participar en traspaso continuo F-QPCH. Esto podría ser porque la estación D base está en una zona de registro diferente que las otras estaciones base, por ejemplo. Ni el traspaso continuo F-QPCH ni el traspaso continuo F-CCCH ni el traspaso de acceso se permiten para la estación E base. Esto podría se porque la estación E base está controlada por otro BSC, por ejemplo. Además, en algunas circunstancias podría ser deseable restringir el traspaso continuo de canal de radiomensajería sobre el F-CCCH solamente a sectores de la misma estación base con el fin de sincronizar y controlar el traspaso continuo desde una única célula de estación base. Bajo estas circunstancias del ejemplo anterior, el traspaso continuo F-CCCH implicaría sólo a los sectores A2 y A3 además de A1.

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Ejemplo de traspaso continuo F-CCCH durante la creación de llamada

En referencia a los dibujos ilustrativos de la figura 9, se proporciona un cronograma que muestra una secuencia de mensaje de creación de llamada entre una unidad móvil, múltiples estaciones base y un controlador de estación base durante la creación de una llamada mediante la estación móvil. Durante una creación de llamada, una unidad móvil envía un mensaje de creación a la estación base con la señal piloto de mayor intensidad para indicar que una llamada va a crearse por la unidad móvil, y la estación base y el controlador de estación base deberían coordinar el proceso de asignación de un canal de tráfico a la unidad móvil. En el ejemplo ilustrado en la figura 9, se supone que la unidad móvil está situada en el sector A1 de la estación base A cuando emite el mensaje de creación. En una realización actual de la invención, la unidad móvil envía la información de medición piloto, descrita previamente en cada mensaje sobre el canal de acceso. Supóngase que las señales piloto de los sectores B1 y C1 de estación base están por encima de un nivel de intensidad de señal piloto prescrito. Entonces la unidad móvil envía a la estación A1 base una indicación de que las intensidades de señal piloto de B1 y C1 exceden el umbral. En la realización preferida, esta indicación es la fase PN piloto de las estaciones B1 y C1 base, aunque puede utilizarse cualquier indicador de estas estaciones base. Además, se prefiere que la unidad móvil envíe la intensidad de las estaciones B1 y C1 base así como la intensidad de la estación A1 base que la estación móvil está vigilando directamente. Obsérvese que la unidad móvil recibió previamente el ejemplo de tabla de traspaso a través de mensajes auxiliares sobre el F-BCCH, que por ejemplo pueden haberse transmitido desde la estación A1 base a la unidad móvil al entrar en el área de cobertura de la estación A1 base como resultado de elevar la potencia, al entrar desde una estación base vecina o cambiando desde otra frecuencia. La tabla de traspaso indica que el traspaso continuo F-CCCH se permite con B1, y que el traspaso de acceso se permite con C1.

El mensaje de creación es recibido por la estación base "A" que envía el mensaje a su controlador de estación base. Un mensaje de confirmación se genera en el BSC y se transmite desde el BSC a las estaciones A1 y B1 base.

Las estaciones base con una intensidad de señal piloto por encima de un umbral prescrito, como se ha medido por la unidad móvil, y que presentan F-CCCH-TRASPASO_CONTINUO ajustado a "1" en la tabla de traspaso son B1. Estas dos estaciones base, por lo tanto, transmiten el mensaje de confirmación a la estación móvil en traspaso continuo.

Si el traspaso de prueba de acceso se permite en la estación C1 base, entonces el controlador de estación base enviaría la confirmación a la estación C1 base. La estación C1 base podría enviar el mensaje a la unidad móvil en un modo de traspaso continuo o no; ya que a la unidad móvil no se le ha dicho que la estación C1 base está funcionando en modo de traspaso continuo, la estación móvil no combinará la estación C1 base en modo de traspaso continuo. Con el fin de evitar tener que determinar el conjunto de las estaciones base en el que enviar realmente el mensaje, el BSC puede enviar el mensaje de confirmación a un conjunto mayor de estaciones base. Estas estaciones base puede transmitir directamente el mensaje o puede tener sus propios filtros y determinar que un cierto mensaje no necesita transmitirse en la estación base particular. Una vez que una estación base recibe el mensaje de confirmación, y determina que va a enviarse, lo envía en el F-CCCH. Debería observarse que aquellas estaciones base que están en traspaso continuo deben enviar el mensaje de de confirmación en un modo de traspaso continuo lo que implica sincronizar las transmisiones de los mensajes desde las dos estaciones base y transmitir el mensaje en exactamente el mismo momento que se realiza con el canal de tráfico IS-95-A, por ejemplo. Debería observarse que una vez que la unidad móvil envía el mensaje de creación, la unidad móvil vigila continuamente el F-CCCH durante un tiempo. Si la unidad móvil no ha recibido el mensaje de confirmación dentro de algún intervalo corto de tiempo, retransmite el mensaje de creación. Esto es similar a lo que se realiza en el IS-95-A, por ejemplo.

Mientras, el BSC establece un canal de tráfico para ser utilizado por la unidad móvil y después envía un mensaje de asignación de canal (o información utilizada para determinar el mensaje de asignación de canal) a las estaciones A, B y C base. El BSC envía el mensaje de asignación de canal a la estación B base dado que se informó a B1 (en la información de medición piloto en el mensaje de creación para tener una intensidad de señal piloto por encima de un umbral prescrito según ha sido medido por la unidad móvil, y F-CCCH-TRASPASO_CONTINUO se ajustó a "1". El controlador de estación base envía el mensaje de asignación de canal a la estación C base dado que también se informó a C1 en la información de medición piloto en el mensaje de creación para tener una intensidad de señal piloto por encima de un umbral prescrito según ha sido medido por la unidad móvil, y F_ACCESO_HO SE AJUSTÓ A "1". El mensaje de asignación de canal se transmite sobre el F-CCCH en modo de traspaso continuo desde las estaciones A1 y B1 base. En coherencia con TIA/EIA-95-B, el mensaje de asignación de canal se transmite también por la estación C1 base. La transmisión desde la estación C1 base no es en traspaso continuo ya que la unidad móvil no combina la transmisión C1 con las transmisiones A1 y B1.

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Ejemplo de traspaso continuo F-QPCH durante la terminación de llamada

En referencia a los dibujos ilustrativos de la figura 10, se proporciona un cronograma que muestra un ejemplo de secuencia de mensajes de terminación de llamada entre una unidad móvil, múltiples estaciones base y un controlador de estación base. Durante la secuencia de terminación de llamada, el BSC y múltiples estaciones base coordinan la asignación de un canal de tráfico para la comunicación entre la unidad móvil y una o más estaciones base. Más específicamente, en el ejemplo de la figura 10, mientras que la unidad móvil se encuentra en el sector A1 de la región de célula de estación A base, los sectores A1, B1 y C1 de estación base envían mensajes F-QPCH idénticos en un determinado momento que puede determinarse por la identidad de estación de abonado móvil internacional (IMSI, International Mobile Subscriber Station Identity) de la unidad móvil y la configuración de la estación base. Se apreciará que la unidad móvil puede transmitir su IMSI a una estación base durante el registro de la llamada, por ejemplo. También, tal y como se ha explicado anteriormente, el BSC está al tanto de la configuración de las estaciones base dentro del sistema global. Generalmente, las estaciones base en una región de radiomensajería dada se configuran para transmitir un F-QPCH al mismo tiempo básicamente. Según la invención, los F-QPCH de esas estaciones base que transmiten sus radiomensajerías rápidas al mismo tiempo básicamente pueden ser combinadas por una estación móvil en un traspaso continuo. La unidad móvil recibe la tabla de traspaso desde la estación A1 base a través de mensajes auxiliares sobre el F-BCCH.

En referencia a la tabla de traspaso a modo de ejemplo transmitida a la unidad móvil por la estación A base, se verá que el indicador F-QPCH- TRASPASO-CONTINUO es "1" lógico para los sectores A1, A2, B1, B2, B3, C1, C2, y C3 de estación base ya que estos sectores de estación base están en la misma área de radiomensajería o pueden de otro modo enviar una radiomensajería rápida a la vez. La estación A1 base ha ajustado el indicador F-QPCH-TRASPASO-CONTINUO a "0" lógico para la estación D base ya que esta estación base no está en la misma área de radiomensajería o por el contrario no puede enviar una radiomensajería rápida a la vez que las otras estaciones base.

En el ejemplo ilustrado en la figura 10, la unidad móvil recibe la radiomensajería rápida (F-QPCH) en traspaso continuo desde los sectores A1, B1 y C1 de estación base. La unidad móvil vigila la ranura F-QPCH durante su ranura de tiempo designada como se describe anteriormente. Cuando la unidad móvil recibe los mensajes F-QPCH desde A1, B1 y C1, los combina en un modo de traspaso continuo. Entonces, como se describe anteriormente, la unidad móvil determina si un mensaje de radiomensajería rápida se ha dirigido o no a ella. Una vez que la unidad móvil determina que de hecho recibió una radiomensajería rápida ajustada a "1" lógico durante su ranura de tiempo designada, la unidad móvil comienza a vigilar su ranura de tiempo prescrita en el F-CCCH. A continuación, el controlador de estación base ordena a las estaciones base enviar un mensaje de radiomensajería con la dirección completa de la unidad móvil tal como su IMSI, TMSI o el número de serie electrónico (ESN, electronic serial number). Adicionalmente a la identidad de la estación móvil, el mensaje de radiomensajería contiene otra información tal como la opción de servicio propuesta.

Existe un número de enfoques alternativos para el envío del mensaje de radiomensajería. En la realización preferida ciertas estaciones base emiten este mensaje utilizando traspaso continuo justo igual que el F-QPCH. En un enfoque alternativo, otro conjunto de estaciones base podría utilizarse para enviar el mensaje de radiomensajería en traspaso continuo. Este conjunto diferente de estaciones base podría especificarse mediante indicadores en una columna adicional de la tabla de traspaso.

Otra alternativa es no utilizar de ningún modo el traspaso continuo para el mensaje de radiomensajería.

Además, en la realización actualmente preferida, el conjunto de estaciones base que están transmitiendo el mensaje de radiomensajería podría de hecho ser más pequeño que el conjunto indicado por los indicadores FQPCH_
TRASPASO_CONTINUO si el BSC presenta alguna información adicional sobre la situación de la unidad móvil, tal como una comunicación reciente con la unidad móvil. Esto permitiría al BSC determinar un conjunto más pequeño de estaciones base para transmitir el mensaje de lo que se utilizaría de otro modo. Volviendo al método preferido, la unidad móvil combina el mensaje de radiomensajería de A1, B1 y C1 en traspaso continuo ya que la unidad móvil está en el sector A1 y el indicador F-QPCH-TRASPASO-CONTINUO está ajustado a "1" lógico para B1 en la Tabla de Traspaso, y la señal piloto B1 está por encima de un umbral prescrito. La estación móvil responde al mensaje de radiomensajería de traspaso continuo enviando un mensaje de respuesta de radiomensajería a la estación A1 base ya que presenta la señal piloto de mayor intensidad. El mensaje de respuesta de radiomensajería enumera la información de medición piloto para estaciones base vecinas. En este ejemplo mostrado en la figura 10, las estaciones A1, B1 y C1 base están por encima del umbral y son informadas.

El proceso desde este punto es básicamente idéntico al proceso de creación de llamada descrito anteriormente. La estación A1 base comunica el mensaje de respuesta de radiomensajería al controlador de estación base. Después, el controlador de estación base ordena a las estaciones A1 y B1 base enviar otro mensaje de confirmación a la estación móvil sobre sus F-CCCH, en traspaso continuo. Otro mensaje de confirmación se envía también a la unidad móvil mediante C1 en su F-CCCH, pero este mensaje de confirmación C1 no se envía en traspaso continuo. Finalmente, el controlador de estación base establece un canal de tráfico para ser utilizado por la estación móvil, y entonces envía un mensaje de asignación de canal (o información utilizada para determinar el mensaje de asignación de canal) a las estaciones A, B y C base. El controlador de la estación base envía el mensaje de asignación de canal a la estación B base porque la unidad móvil midió que la intensidad de la señal B1 piloto estaba por encima del valor umbral prescrito, y porque FF-CCCH-TRASPASO-CONTINUO se ajustó a "1" lógico para B1. El controlador de estación base envía el mensaje de asignación de canal a la estación base C ya que la estación móvil midió que la intensidad de la señal C1 piloto estaba por encima del valor umbral prescrito, y porque F_ACCESO_HO se ajustó a "1" para C1. El mensaje de asignación de canal se transmite en traspaso continuo desde las estaciones A1 y B1 base. Coherentemente con TIA/EIA-95-B, el mensaje de asignación de canal se transmite también desde la estación C1 base. La transmisión desde la estación C1 base no se hace en traspaso continuo ya que la estación móvil no combina la transmisión C1 con las transmisiones A1 y B1.

Alternativamente, el mensaje de radiomensajería puede eliminarse, y la estación móvil puede en su lugar responder directamente al mensaje de radiomensajería rápida con un mensaje de respuesta de radiomensajería. Sin embargo, la tasa de falsa alarma en el canal de radiomensajería rápida puede ser suficientemente alta de manera que es preferible para la estación móvil esperar al mensaje de radiomensajería antes de enviar un mensaje de respuesta de radiomensajería.

En referencia a los dibujos ilustrativos de la figura 11, se muestra un ejemplo de una secuencia de mensajes de terminación de llamada que incluye un mensaje de respuesta de radiomensajería rápida enviado por la unidad móvil para informar a la estación base con la intensidad de señal piloto medida más intensa, la estación A1 base en el ejemplo, la información de medición piloto para la estación móvil. Esto informa ventajosamente a la estación base del conjunto activo más reciente en el que enviar el mensaje de radiomensajería. Esto tiene la ventaja de que se requiere que el mensaje de radiomensajería se transmita desde menos estaciones base ya que se informa al BSC de la información de medición piloto. Esto contrasta con el ejemplo previo en el que se asumió que el BSC no conoce la información de medición piloto acerca de la estación móvil y por lo tanto tenía que transmitir el mensaje de radiomensajería en muchas estaciones base diferentes.

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Traspaso continuo de canal de radiomensajería para estaciones base sincronizadas

Al recibir el mensaje de confirmación, el mensaje de radiomensajería o el mensaje de asignación de canal en el F-CCCH, la unidad móvil combinaría con diversidad las señales de las estaciones base en traspaso continuo, de idéntica manera a como se realiza en el canal de tráfico cuando la unidad móvil está en traspaso continuo. Con el fin de combinar con diversidad para el funcionamiento correcto, todas las estaciones base deben emitir mensajes de radiomensajería F-CCCH básicamente a la vez. En el pasado, esto se ha realizado en el canal de tráfico teniendo todas las tramas de enlace directo sincronizadas en el tiempo en su transmisión. Esto es relativamente sencillo ya que el canal de tráfico es un canal dedicado, y no se requiere ningún control específico. No obstante, las unidades móviles están equipadas generalmente con memorias intermedias de desfase (deskew buffers) para sincronizar las señales sujetas a retardo por multitrayecto.

El F-CCCH, sin embargo, es un canal común o compartido y la transmisión de señales de radiomensajería básicamente de manera simultánea por múltiples estaciones base en diferentes regiones de célula requiere coordinación de sus respectivas transmisiones. Por ejemplo, puede existir más de una unidad móvil que requiere transmisión de mensajes F-CCCH en traspaso continuo. Además, cada unidad móvil de este tipo identifica un conjunto activo diferente de estaciones base con señales piloto por encima de un valor umbral prescrito. En referencia a la figura 12 por ejemplo, se muestra un ejemplo ilustrativo de dos conjuntos diferentes de mensajes que van a transmitirse mediante dos conjuntos diferentes pero solapados de estaciones base. Se apreciará que, en traspaso continuo, según una realización actualmente preferida de la invención, cada instancia de mensaje M1, transmitido por A1, A2 o B1 tiene idéntica información que se convierte idénticamente y se modula para que los mensajes puedan combinarse con diversidad. Esto también es cierto para cada instancia de mensajes M2-M5 también. En este ejemplo, M1 va a transmitirse en sectores {A1, A2, B1} y M2 va a transmitirse en sectores {A1, A2, C1}.

En una realización actualmente preferida de la invención, el BSC realiza un algoritmo de planificación de manera que un único F-CCCH común utilizado por cada estación base se utiliza de manera apropiada. Las estaciones base son aquellas en el conjunto activo con los indicadores de permiso apropiados ajustados según se describe en el ejemplo anterior. Cada instancia de un mensaje se planifica para enviarse simultáneamente con cada otra instancia del mismo mensaje como se muestra en la figura 12. Se envía información de planificación de mensaje a las distintas estaciones base mediante el BSC.

Debería observarse que esta invención se ha descrito en términos de un único F-CCCH. Pueden utilizarse una pluralidad de F-CCCH con el cálculo de valor resumen respecto a un F-CCCH particular basado en el IMSI de la estación móvil u otra identidad similar a la que se realiza con el canal de radiomensajería en TIA/EIA-95-B. Entonces los mensajes que se envían sobre el F-CCCH se dirigen a un F-CCCH apropiado basado en el IMSI de la estación móvil.

Traspaso continuo de canal de radiomensajería para estaciones base asíncronas

En una realización alternativa de la invención, la unidad móvil puede tener que lograr la sincronización de mensajes F-CCCH y F-QPCH transmitidos por diferentes estaciones base que funcionan de manera asíncrona. Las estaciones base asíncronas son aquellas en las que el sincronismo no está necesariamente alineado entre ellas. Por ejemplo, las tramas pueden desfasarse desde una estación base hasta otra.

La unidad móvil debe desfasar el sincronismo de mensajes transmitidos por diferentes estaciones base asíncronas antes de que los mensajes puedan combinarse para lograr la diversidad. El cronograma de mensajes de la figura 13 ilustra la transmisión de mensajes por estaciones A, B y C base, en las que los sectores A1 y A2 se sincronizan entre sí, pero los sectores B1 y C1 son asíncronos. Los mensajes son los mismos que en la figura 12. Debe observarse que para estaciones base asíncronas, el sincronismo relativo dentro de cada canal se mantiene; sin embargo, un canal se desfasa entre canales.

Con el fin de desfasar mensajes recibidos en los canales de radiomensajería asíncronos de estaciones base diferentes, la unidad móvil pone en práctica una memoria intermedia de desintercalador con una longitud que es al menos la máxima cantidad de desfase entre las estaciones base. Se asume que la unidad móvil conoce el desfase de sincronismo de las distintas estaciones base, quizá según se obtiene por patrones de sincronización que están embebidos en los enlaces directos de estas estaciones base. Mientras la unidad móvil recibe un símbolo desde una estación base particular, la unidad móvil realiza las funciones de procesamiento de receptor normales tales como desensanchamiento, retirada de la cubierta ortogonal, desmodulación en cada uno de sus índices de receptor de rastrillo (rake) que son 40 y 42 en la figura 3. Sin embargo, el desintercalado de la información de mensaje puede tener que realizarse de manera diferente para cada índice de receptor de rastrillo con el fin de sincronizar los mensajes asíncronos para que puedan recombinarse con diversidad. Más particularmente, la salida de cada índice de receptor de rastrillo que corresponde a una estación base diferente se desintercala separadamente para que los mensajes asíncronos puedan alinearse. En referencia a la figura 3, este desintercalado se realiza en el combinador de diversidad y descodificador 48.

Por ejemplo, supóngase que en el ejemplo de la figura 13 una primera unidad móvil va a recibir mensajes de canal F-PQCH y F-CCCH de radiomensajería desde los sectores A1, A2 y B1 de estación base. Supóngase además que existen cuatro índices de receptor de rastrillo de la forma 40 y 42 de la figura 3 con dos índices asignados para diferentes multitrayectos desde el sector A1 de estación base y los dos índices restantes asociados a A2 y B1. La unidad móvil combina la señal de los dos índices de rastrillo desde el sector A1 como hace normalmente dado que estos mensajes están alineados entre sí. Como resultado existen tres flujos sobrantes, uno por cada A1 (las señales combinadas en dos índices), A2 y B1.

Por ejemplo, la unidad móvil toma un símbolo dado del flujo de mensajes de estación base que llega primero (combinado de dos flujos de multitrayecto) y lo coloca en la memoria intermedia de desintercalador. Cuando el símbolo correspondiente llega desde el segundo flujo de mensajes de estación base (la que tiene sincronismo posterior a la primera estación base), la unidad móvil toma el símbolo desde la memoria intermedia de desintercalador, lo combina con el símbolo recién llegado y sustituye el símbolo en la memoria intermedia de desintercalador. Cuando el correspondiente símbolo llega desde el tercer flujo de mensajes de la tercera estación base (la que tiene sincronismo posterior a la segunda estación base), la unidad móvil toma el símbolo desde la memoria intermedia de desintercalador, lo combina con el símbolo recién llegado, y sustituye el símbolo en la memoria intermedia de desintercalador. Cuando todos los símbolos se han colocado en la memoria intermedia de desintercalador desde todas las estaciones base, la unidad móvil realiza el desintercalado y después la decodificación. Por lo tanto, el desintercalado y la decodificación se retrasan hasta que el símbolo entero ha llegado desde las tres estaciones base. Debería observarse que la unidad móvil puede intentar la descodificación antes de recibir los símbolos correspondientes desde todas las estaciones base. Esto podría dar como resultado una velocidad de procesamiento más rápida pero posiblemente con una tasa de error superior. Debería observarse también que la unidad móvil puede requerir una segunda memoria intermedia de desintercalador para comenzar a almacenar un símbolo recibido desde la siguiente trama de desintercalador antes de que los símbolos se hayan recibido completamente desde la trama de intercalador previa. También debería observarse que existe una pluralidad de otros modos equivalentes de poner esto en práctica que deberían ser evidentes para los expertos en la técnica.

Ejemplo de traspaso continuo F-CCCH con cabeceras

En otra realización alternativa más, puede añadirse información a los mensajes de radiomensajería que identifica a una unidad móvil dada que va a recibir los mensajes F-CCCH en traspaso continuo. Este enfoque alternativo puede ser bastante útil, por ejemplo, cuando existe un gran número de estaciones base bajo un BSC en traspaso continuo. Este enfoque alternativo también puede ser particularmente útil cuando un traspaso continuo F-CCCH debe coordinarse entre múltiples estaciones base bajo el control de diferentes BSC. Esta alternativa no requiere que las estaciones base envíen el mismo mensaje al mismo tiempo. En su lugar, a cada unidad móvil se le asigna un identificador corto. Por ejemplo, este identificador podría ser un número de doce bits. Al comienzo de cada transmisión de mensaje desde una estación base, se transmite una versión codificada de este identificador. Se transmite con suficiente codificación de manera que la unidad móvil puede recibir el identificador correctamente, incluso en niveles de señal relativamente bajos. Esta codificación, por ejemplo, puede ser una representación codificada especial en bloques del identificador de manera que la tasa de error del identificador es baja cuando la combinación de traspaso continuo no se utiliza. Alternativamente, podría utilizarse un nivel de potencia aumentado. Pueden utilizarse otros métodos conocidos por los expertos en la técnica. Cuando se reciben mensajes en el F-CCCH, la unidad móvil descodifica primero el identificador y después la unidad móvil intenta recibir el mensaje. Si la unidad móvil no puede desmodular y descodificar el mensaje sin cometer errores importantes, entonces la unidad móvil mantiene los símbolos de código en una memoria intermedia y busca al identificador desde otra estación base. Cuando recibe el segundo indicador, desmodula el mensaje y combina los símbolos con aquellos almacenados en la memoria intermedia desde el primer intento. Al final, la unidad móvil determina otra vez si el mensaje se recibió correctamente.

Nótese que los identificadores de estación base no se envían inicialmente en traspaso continuo. Sólo es posible, bajo este enfoque, combinar mensajes F-CCCH en traspaso continuo después de que más de una estación base se haya identificado utilizando identificadores de este tipo.

Claims (3)

1. Un procedimiento de transmisión de información de control a una unidad (18) móvil de un sistema de comunicaciones de espectro ensanchado que presenta múltiples estaciones (12, 14, 16) base, comprendiendo dicho procedimiento:

supervisar mediante dicha unidad (12) móvil un nivel de potencia de señales de control recibidas desde dichas múltiples estaciones base;

identificar mediante la unidad móvil un primer conjunto de estaciones base de dichas múltiples estaciones base para las que el nivel de potencia supervisado de la señal de control recibida excede un nivel prescrito;

enviar un mensaje de medición de potencia desde la unidad móvil a al menos una estación base del conjunto que identifica las estaciones base del primer conjunto identificado;

enviar a la unidad móvil mediante al menos una estación base de dichas múltiples estaciones base un mensaje que especifica un segundo conjunto de estaciones base a las que se permite transmitir a la unidad móvil en traspaso continuo;

comunicar un mensaje de control a la unidad móvil para traspaso continuo que identifica elementos tanto del primer conjunto como del segundo conjunto;

en el que al menos un elemento del segundo conjunto de estaciones base se determina basándose no sólo en la información proporcionada por la unidad (18) móvil en dicho mensaje de medición de potencia, sino también en información de permiso en una tabla de traspaso que comprende indicadores de permiso de traspaso que identifican otras estaciones base para las que se permite un cierto tipo de traspaso.

2. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

llevar a cabo una comunicación de traspaso continuo desde las estaciones (12, 14, 16) base que son elementos tanto del primer conjunto como del segundo conjunto.

3. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha información de traspaso continuo independiente se basa en dicha identificación de dicha unidad (12) móvil.