APARATO, Y MÉTODO ASOCIADO, PARA PROPORCIONAR UNA ADMINISTRACIÓN DE SELECCIÓN DE RED EN UN SISTEMA DE
COMUNICACIÓN DE RADIO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere, generalmente, a operaciones de enlace de una red móvil, por las cuales una estación móvil se une en conectividad de comunicación con una red de comunicación. Más particularmente, la presente invención se refiere a un aparato, y un método asociado, para seleccionar si se permite el enlace de una estación móvil a una red de comunicación en un entorno que exhibe características de radio frecuencia inciertas. Se proporciona una administración de selección mejorada ya que la selección se efectúa usando mediciones de difusiones de señal de red de comunicación y una medida cuantificada de la incertidumbre de las características de la radio frecuencia. El uso de los sistemas de comunicación móvil, a través de los cuales se comunican tanto los datos de voz como sin voz, es cada vez más dominante en toda la sociedad moderna. Generación de sucesor de sistemas de comunicación móvil ha sido desarrollada y desplegada. Cada generación de sucesor de sistemas de comunicación ha proporcionado, en general, números mejorados e incrementados de tipos de servicios de comunicación. Por ejemplo, un sistema de
comunicación celular de segunda generación ejemplar que se proporciona para técnicas de comunicación por división de código es referido como un sistema de comunicación del CDMA (Acceso Múltiple por División de Código) lx. Un sistema de comunicación del CDMA lx proporciona servicios de comunicación tanto de voz como de datos. Un sistema sucesor, referido como EVDO (Evolución de Datos Optimizados) también se proporciona para servicios de comunicación de datos aunque proporciona la comunicación de datos a velocidades de rendimiento de datos significativamente altas. La compatibilidad anterior, a veces, es proporcionada en sistemas de comunicación de generación de sucesor. Es decir, una estación móvil que opera en un sistema de comunicación sucesivo también puede operarse, a veces, en un sistema de comunicación de generación previa. Por ejemplo, una estación móvil que puede operarse para comunicar en un sistema de comunicación que se proporciona para la EVDO, a veces, también se construye para que sea capaz de operar en un sistema de comunicación del CDMA lx. Generalmente, debido a las ventajas de la comunicación de una red de generación de sucesor, se prefiere llevar a cabo las comunicaciones por medio del sistema de generación de sucesor, si está disponible. Si las comunicaciones están disponibles con el sistema de comunicación de la generación previa, pero no con el sistema de generación de sucesor, entonces las
comunicaciones se efectúan con el sistema de la generación previa debido a la compatibilidad con el sistema anterior de la estación móvil. Las áreas de cobertura de las redes de comunicación de diferentes sistemas de comunicación, tal como los sistemas de comunicación de la generación previa y de la generación de sucesor de los mismos tipos de tecnología, se superpone regularmente, o superponen parcialmente, una sobre otra. Como resultado, una estación móvil, a veces se coloca en una ubicación dentro de las áreas de cobertura de dos o más sistemas de comunicación, permitiendo que se realice la selección de con cuál de los sistemas de comunicación disponibles a través de los cuales se comunica. Y, debido a la movilidad de la estación móvil, la estación móvil puede recolocarse, subsecuentemente en cualquier lugar, tal como una ubicación abarcada por el área de cobertura de las redes de un número diferente de sistemas de comunicación. Adicionalmente, un área de cobertura, tal como un área de cobertura celular, no es constante pero, en cambio, es variable, dependiente de, por ejemplo, las condiciones de radio frecuencia. Tal variación en el área de cobertura, a veces, es referida como una respiración de celda. Por lo tanto, la selección de cuyo sistema de comunicación a través del cual se comunica, no puede efectuarse basado solamente sobre la ubicación de la estación
móvil. Se requiere el análisis de las características de la radio frecuencia asociada con los sistemas de comunicación disponibles. Sin embargo, particularmente cuando la estación móvil está colocada cerca a un área límite en la cual los efectos de la respiración de celda son más notables, la selección del sistema de comunicación a través del cual comunicarse es particularmente difícil. Las maneras existentes por medio de las cuales efectuar la selección generalmente, no toman en cuenta adecuadamente la incertidumbre asociada con la radio frecuencia, las condiciones de comunicación de un sistema de comunicación. Por lo tanto, se requiere una manera mejorada de efectuar la selección si se permite la comunicación de una estación móvil con un sistema de comunicación. En vista de esta información antecedente relacionada con las comunicaciones en un sistema de comunicación de radio es que se han desarrollado las mejoras significantes de la presente invención. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 ilustra un diagrama en bloque funcional de un sistema de comunicación en el cual se puede operar una modalidad de la presente invención. La Figura 2 ilustra una representación de las áreas de cobertura de un conjunto de sistemas de comunicación con el cual una estación móvil que opera conforme a una modalidad
de la presente invención es capaz, selectivamente, de comunicarse . La Figura 3 ilustra un diagrama de la secuencia del mensaje representativo de una señalización generada durante la operación del sistema de comunicación mostrado en la Figura 1. La Figura 4 ilustra un diagrama de flujo del método que lista el método de operación de una modalidad de la presente invención. Por consiguiente, la presente invención proporciona, ventajosamente, un aparato, y un método asociado, para seleccionar si se permiten las operaciones de enlace de una red móvil por medio de la cual la estación móvil se enlaza en conectividad de comunicación con una red de comunicación. A través de la operación de una modalidad de la presente invención, se proporciona una manera por la cual seleccionar si se permite el enlace de una estación móvil, a una red de comunicación en un entorno que exhiba características de radio frecuencia inciertas. En una operación, se proporciona una administración de selección mejorada como la selección se hace utilizando mediciones de difusiones de señal de la red de comunicación y una medida cuantificada de la incertidumbre de las características de la radio frecuencia.
En un aspecto de la presente invención, se administra una selección del sistema de comunicación en presencia de una alta incertidumbre de las características de radio frecuencia. Las mediciones de radio frecuencia se acumulan, y el grado de incertidumbre de las características de la radio frecuencia se cuantifica. Entonces, se crea un umbral de decisión basado sobre las características de incertidumbre cuantificadas . En otro aspecto de la presente invención, la estación móvil monitorea las difusiones de señales generadas por un sitio de celdas objetivo potenciales, u otra estación de red que difunde señales. Las señales son de valores que permiten la determinación de una medida de rendimiento de señal. Las señales forman un identificador de la medida de rendimiento de señal que identifica una medida de rendimiento de señal. La medida de rendimiento de señal es representativa de una característica de radio frecuencia asociada con las condiciones de comunicación del canal de comunicación sobre el cual se difunden las señales. Las señales son operadas, por ejemplo, para obtener la medida de rendimiento de señal. La medida de rendimiento de señal forma, por ejemplo, una indicación de potencia de señal, tal como un valor RSSI, un valor de una tasa de error de bit (BER) , un valor de probabilidad de error de bit (BEP) , un valor de portador a interferencia (C/I), o cualquier otro valor o cálculo de la
medida del rendimiento deseado que proporciona una indicación de las características de la radio frecuencia de la comunicación de las señales difundidas por el sistema de comunicación . Las señales son monitoreadas, por ejemplo, durante un número seleccionado de períodos de tiempo, permitiendo así, la acumulación de mediciones de las características de la radio frecuencia. En otro aspecto de la presente invención, también se calculan las tasas de cambio de la medida de rendimiento de señal. Los cálculos se efectúan, por ejemplo, determinando las diferencias entre los valores de la medida de rendimiento de señal en períodos de tiempo sucesivos durante los cuales se monitorean las señales. Las diferencias entre los valores en períodos de tiempo sucesivos definen un delta, es decir, el cambio entre los valores medidos. Realizando una operación límite mientras que el período de tiempo se acerca a cero, los cálculos de diferencia forman, primero, derivadas de las mediciones. Las tasas de cambio de los valores medidos son calculadas alternativamente de otras maneras. En otro aspecto de la presente invención, los valores que se acumulan durante una pluralidad de períodos de tiempo se promedian juntos para formar un valor promedio de las mediciones durante la pluralidad de períodos de tiempo. El valor promedio es, por ejemplo, una media aritmética o un
promedio ponderado. En otro aspecto de la presente invención, los valores medidos y las tasas de cambio de los mismos son analizados para seleccionar si se autoriza la conexión de una estación móvil al sistema de comunicación desde el cual se difunden las señales monitoreadas . La autorización se otorga sólo si los valores medidos son de características seleccionadas. Los valores deben, por ejemplo, exhibir un valor promedio que es, al menos, tan grande como un umbral seleccionado. O, las tasas de cambio de los valores medidos durante cada uno de los períodos de tiempo debe estar más allá de un nivel seleccionado, por ejemplo, todas las tasas de. cambio deben ser valores positivos. En una modalidad, la autorización se otorga sólo si el valor promedio está más allá del umbral seleccionado y todas las tasas de cambio son positivas . Acumulando los valores medidos, las variaciones temporales tienen una significación menor en la selección si se autoriza la conexión de la estación móvil en conectividad de comunicación con el sistema de comunicación. Y, requiriendo que las tasas de cambio sean valores positivos, se efectúa una cuantificación adicional del grado de incertidumbre de las características de la radio frecuencia. Requiriendo que las tasas de cambio sean positivas, la estación móvil es probable que esté viajando en una dirección
en la cual las características de la radio frecuencia mejoradas continúen exhibiéndose. En una implementación, una estación móvil puede operarse tanto en un sistema de comunicación del CDMA lx como en una EVDO. Si la estación móvil se conecta inicialmente al sistema del CDMA lx, la estación móvil se monitorea para las difusiones de otros sistemas, tal como un sistema del CDMA que proporciona una EVDO. Cuando se detecta una señal difundida por un sistema de comunicación del CDMA/EVDO, la señal se monitorea durante períodos de tiempo sucesivos. Se efectúan promedios de los valores medidos durante los períodos de tiempo sucesivos, y se calculan las tasas de cambio de los valores. Si el valor promedio es, al menos tan grande como un valor seleccionado y las tasas de cambio son todas positivas, entonces se otorga autorización para que la estación móvil conmute al sistema de la EVDO, es decir, se otorga autorización para permitir que la estación móvil pueda conectarse en conectividad de comunicación con el sistema del CDMA/EVDO. Una manera de administrar la selección del sistema de comunicación se proporciona, incluso, en la presencia de una alta incertidumbre de las características de la radio frecuencia. A medida que las características de incertidumbre se cuantifican, se efectúa una mejor selección informada. Por lo tanto, en estos y otros aspectos, se proporciona un aparato, y un método asociado, para una
estación móvil. La estación móvil puede conectarse selectivamente en conectividad de comunicación con una red de comunicación. Un identificador de la medida de rendimiento de señal se adapta para recibir una indicación de una señal de recepción transmitida por la red de comunicación durante, al menos, un primer periodo de tiempo. Una calculadora de ' tasa de cambio se adapta para recibir una representación de la indicación recibida por el identificador de la medida de rendimiento de señal. La calculadora de la tasa de cambio se ¦ configura para calcular una tasa de cambio de la representación. Un autorizador del conector se adapta para recibir una indicación de los cálculos efectuados por la calculadora de la tasa de cambio. El autorizador de conector se configura, selectivamente, para autorizar la conexión de la estación móvil a la red de comunicación en respuesta a la tasa de cambio estando más allá de un umbral seleccionado. Regresando primero a la Figura 1, una estación 10 móvil puede operarse para conectarse en conectividad de comunicación con un sistema de comunicación seleccionado, de cuyas las porciones de las redes de dos sistemas de comunicación, el sistema 12 y el sistema 14, están representadas en la figura. En la implementación ejemplar, la estación móvil forma un dispositivo apto para el CD A que puede operarse conforme al protocolo operativo establecido en un sistema de comunicación del CDMA lx y un sistema de
comunicación del CDMA/EVDO. Y, aqui, el sistema 12 de comunicación es representativo de un sistema de comunicación del CDMA lx, y el sistema 14 de comunicación es representativo de un sistema de comunicación del CDMA/EVDO. Más generalmente, la estación 10 móvil es representativa de cualquiera de las diversas estaciones de comunicación celular y otras operables para comunicarse en un sistema de comunicación de radio, y los sistemas 12 y 14 de comunicación son representativos de cualquier conjunto correspondiente de los sistemas de comunicación con los cuales la estación 10 es capaz de comunicarse. Aunque la siguiente descripción describirá la operación ejemplar con respecto a la implementación ejemplar de la estación móvil como una estación móvil apta para el CDMA, deberá entenderse que las enseñanzas de la presente invención son aplicables, en forma análoga, a las estaciones móviles que se operan conforme a otros protocolos operativos, conectables a redes de comunicación de otros tipos de sistemas de comunicación. La estación móvil incluye una circuiteria del transceptor, aqui representada por una parte 16 transmisora y una parte 18 receptora. Las partes transmisora y receptora operan para transmitir y para recibir, respectivamente, las señales de comunicación con un sistema de comunicación, tal como los sistemas 12 y 14, con el cual la estación móvil está en conectividad de comunicación.
Como se mencionó anteriormente, cuando la estación móvil es apta para las comunicaciones de la EVDO, generalmente, se prefieren las comunicaciones con un sistema apto para la EVDO a las comunicaciones en un sistema de comunicación que se proporciona sólo para comunicaciones conformes a los protocolos del CDMA lx. En el evento de que el sistema de la EVDO no esté disponible, o si las condiciones de comunicación con el sistema de la EVDO son pobres, se prefieren las comunicaciones con él sistema del CDMA lx. Es decir, con respecto a la ilustración de la Figura 1, cuando la estación 10 móvil se coloca en las áreas de cobertura de los sistemas 12 y 14, se prefiere la conexión de la estación móvil en conectividad de comunicación con el sistema 14 de la EVDO a las comunicaciones con el sistema 12 del CDMA lx. Pero, si las comunicaciones con el sistema 14 de comunicación son pobres, tal como las que. se exhiben, a veces, cuando la estación móvil está colocada en, o cerca de, un limite del área de cobertura del sistema 14 de comunicación, las comunicaciones se efectúan mejor usando el sistema del CDMA lx. Si las condiciones de comunicación con el sistema de la EVDO son pobres, los errores de la comunicación limitan la utilidad de las comunicaciones de la EVDO a pesar de las tasas de comunicación de datos significativamente altas que se permiten en la misma. Sin embargo, las condiciones de comunicación no son estáticas,
particularmente, cerca de un limite del área de cobertura. La llamada respiración de celda provoca que las características de la radio frecuencia de las comunicaciones con el sistema de comunicación varíen, a veces, significativamente. Incluso cuando la estación móvil es estática, las características de la radio frecuencia de los alrededores son, como resultado, susceptibles al cambio. Y, cuando la estación móvil se mueve, el cambio en las características de la radio frecuencia de las condiciones de comunicación con el sistema de comunicación es susceptible, incluso, a un cambio más significativo. La selección de si se permite la conexión de una estación móvil al sistema EVDO, o, más generalmente, un sistema de comunicación particular, es a veces difícil debido a la incertidumbre de las características de la radio frecuencia . La estación 10 móvil incluye un aparato, mostrado generalmente en 24, de una modalidad de la presente invención. El aparato administra la incertidumbre en una selección del sistema, mejorando así el proceso de selección por el cual se selecciona si se permite que la estación móvil se enlace, en conectividad de comunicación, con un sistema celular, tal como el sistema 14 de la EVDO mostrado en la Figura 1. El aparato está funcionalmente representado, implementado en cualquier manera deseada incluyendo, por ejemplo, algoritmos ejecutables por la circuitería de
procesamiento. Y, aunque el aparato 24 está, en la implementacion ejemplar, incorporado en la estación 10 móvil, en otras implementaciones, los elementos del aparato están incorporados en cualquier lugar, por ejemplo, en una porción de red del sistema de comunicación o distribuidos entre la porción de la red y la estación móvil. Aunque la incertidumbre de las características de la radio frecuencia no pueden alterarse, se proporciona una manera, a través de la operación de una modalidad de la presente invención, por la cual se administra mejor la incertidumbre, por lo que facilita la mejor selección de si se permite la conexión de la estación móvil con un sistema de comunicación. El aparato incluye un identificador 28 de la medida de rendimiento de señal que se proporciona, aquí por medio de la línea 32, con indicaciones de las señales recibidas en la estación móvil. Las señales de interés comprenden, por ejemplo, señales de control difundidas por los sistemas de comunicación. Las señales son monitoreadas , en una manera convencional, durante la operación de la estación móvil, tal como sintonizando los canales de división de código asociados con las redes de los sistemas de comunicación. El identificador de la medida de rendimiento de señal identifica una medida del rendimiento asociada con la señal recibida. Por ejemplo, la medida del rendimiento forma una RSSI (Indicación de la Potencia de la Señal Recibida) de la señal
recibida, una indicación de la calidad de la señal recibida derivada, por ejemplo, de una probabilidad de error del bit (BEP) , una relación portador/interferencia (C/I), u otro indicio de rendimiento de la comunicación. En la implementación ejemplar, el identificador de la medida de rendimiento de señal identifica repetidamente un valor de la medida del rendimiento durante intervalos de tiempo sucesivos y acumula los valores, tal como en una memoria intermedia u otro elemento de almacenamiento (no mostrado en forma separada) . Los valores identificados o formados por el identificador son proporcionados a una calculadora 34 promedio. La calculadora promedio calcula los valores promedio, durante un número seleccionado de periodos de tiempo, para formar un valor promedio de los mismos. En una implementación, el valor promedio forma un promedio aritmético. En otra implementación, el valor promedio es un promedio ponderado. Aquí, se proporciona información de ponderación por medio de la linea 36 para ponderar, por ejemplo, ciertos de los valores que son promediados juntos con los mismos. El valor promedio, una vez calculado, se proporciona a un autorizador 38 de conector. Los valores de la medida del rendimiento identificados por el identificador también se proporcionan a una calculadora 42 de tasa de cambio. La calculadora de tasa
de cambio calcula las tasas de cambio de los valores. Las tasas de cambio definen las primeras derivadas de los valores. En una implementación, las tasas de cambio se calculan formando diferencias entre los valores medidos en los periodos de tiempo sucesivos. Una vez calculadas, las tasas de cambio se proporcionan al autorizador 38 del conector . El autorizador del conector selecciona si se permite que la estación móvil se enlace al sistema de comunicación en respuesta a los valores proporcionados al mismo por la calculadora promedio y la calculadora de tasa de cambio. En varias implementaciones , la autorización además depende de otros criterios, incluyendo los criterios convencionales. Las autorizaciones proporcionadas por el autorizador se proporcionan a la circuiteria del transceptor, y se provoca que las partes 16 y 18 de transmisión y recepción sean operadas en maneras para llevar a cabo la autorización proporcionada por el autorizador de conector. En la implementación ejemplar, el autorizador del conector autoriza la conexión de la estación móvil con el sistema de comunicación cuando el valor promedio está más allá de un umbral seleccionado y las tasas de cambio son positivas . Es decir, en la operación de una modalidad ejemplar, N mediciones se acumulan a intervalos fijos. Las
mediciones permiten que las medidas del rendimiento de la radio frecuencia sean identificadas de las señales recibidas en la estación móvil, aquí de un sistema vecino, el sistema 14. A la acumulación de N mediciones, y por cada periodo de medición de aquí en adelante, se procesan la o las ventanas de mediciones. Primero, se calcula un promedio aritmético o ponderado de las mediciones. Luego, se calcula la primera derivada de cada medición. La autorización para conectarse con el sistema sólo se permite si el promedio calculado es mayor o igual a un nivel de umbral y también a la primera derivada de las mediciones dentro de la ventana deslizante, a menos que la primera medición sea positiva. Esto asegura que el nivel de incertidumbre con respecto a las características de la radio frecuencia ha disminuido a un grado donde existe una probabilidad relativamente alta de que la estación móvil sea capaz de permanecer enlazada en conectividad de comunicación con el sistema de comunicación. Matemáticamente, un parámetro de selección de un sistema alternativo, S, tal como el sistema 12 ó 14 mostrado en la Figura 1, es representado como sigue:
S > O : VERDADERO
Alternativamente: S = = TD : VERDADERO
donde : S = Parámetro de selección del sistema alternativo:
Buliano ? = Promedio de todas las mediciones recibidas en la ventana de N mediciones Wi = Ponderación asignada a la medición en la posición "i" n¡i = Valor de la medición en la posición "i" Ts = Umbral de promedio para la selección del sistema alternativo TD = Umbral de la derivada de la selección del sistema alternativo La Figura 2 ilustra una representación, mostrada generalmente en 52, de las áreas de cobertura ejemplares de las redes de los sistemas 12 y 14 de comunicación, mostrados en la Figura 1. Las áreas de cobertura se traslapan parcialmente. Y, el efecto de la respiración de celda, se muestra, evidentemente más significativo, en los limites de las áreas de cobertura, representado por las lineas punteadas y las lineas continuas, y las diferencias 54 entre las mismas. Una trayectoria ejemplar del viaje de la estación
móvil es representada por la línea 56. Inicialmente, la estación móvil está en el área de la cobertura sólida de la red del sistema 12 del CDMA lx. La estación móvil se une al sistema 12 cuando se coloca así. Subsecuentemente, la estación móvil viaja en el área 58 en el área límite de la red del sistema 14 de la EVDO. Las características de la radio frecuencia en el mismo son inciertas como resultado, por ejemplo, de las condiciones del canal con desvanecimiento, la movilidad del usuario, y la respiración de celda instantánea. Cuando está colocado así, la estación móvil no es capaz de sincronizarse completamente a sí misma con el sistema de la EVDO y, en ausencia de la operación de una modalidad de la presente invención, cae nuevamente al enlace en el sistema 12 repetidamente, provocando así el acceso incompleto a la información comunicada durante la operación del sistema 12. Y, subsecuentemente, la estación móvil entra en el área de cobertura sólida del sistema 14. La estación móvil se une al sistema 12 ya que poca incertidumbre estima la aptitud de las características de la radio frecuencia de las condiciones de comunicación en el sistema 14. A través de la operación de una modalidad de la presente invención, la estación móvil no intenta enlazarse al sistema 14 cuando la estación móvil está colocada en el área 58. Las medidas del rendimiento no exhiben los valores
promedios requeridos o exhiben las tasas de cambio positivas requeridas para permitir la conexión de la estación móvil con el sistema de la EVDO. Cuando la estación móvil entra en el área de la cobertura sólida del sistema de la EVDO, la medida del rendimiento cambia, y se permite el enlace de la estación móvil al sistema 14. La Figura 3 ilustra una representación 62 de la secuencia de la operación de la estación 10 móvil. Aquí, inicialmente, la estación móvil se enlaza en conectividad de comunicación, indicada por el bloque 64, con el sistema 12 de comunicación. La estación móvil monitorea las señales difundidas por el sistema 14 de comunicación. Las medidas del rendimiento de la señal son identificadas por la medición de las señales de difusión mediante el sistema 14 durante una pluralidad de periodos de tiempo. Se identifican las medidas del rendimiento de la señal, aquí indicadas por el bloque 68, se promedian los valores de las mismas y se calculan las tasas de cambio de las mismas, indicadas por los bloques 72 y 74. Si las tasas de cambio son positivas y los valores promedios son mayores que un umbral seleccionado, se otorga la autorización, indicada por el bloque 76, para la estación móvil para que se enlace a la estación 14 de comunicación. Y, la estación móvil se enlaza, indicada por el bloque 76, con el sistema 14. La Figura 4 ilustra un diagrama de flujo del
método, mostrado generalmente en 82, representativo del método de operación de una modalidad de la presente invención. El método es para autorizar, selectivamente, la conexión de una estación móvil con una red de comunicación. Primero, y como se indica por el bloque 84, una pluralidad de mediciones del enlace de radio se acumula en intervalos de tiempo seleccionados. Luego, y como se indica por el bloque 86, se procesa la pluralidad de mediciones del enlace de radio. De aquí en adelante, y como se indica por el bloque 88, se autoriza la conexión a la red de comunicación si las mediciones logran los criterios seleccionados. Mejorando la administración de la incertidumbre de la radio frecuencia, se toman decisiones mejoradas con respecto a si se permite que una estación móvil se enlace con una red de comunicación. Las descripciones previas son de los ejemplos preferidos para implementar la invención, y el alcance de la invención no necesariamente debe limitarse por esta descripción. El alcance de la presente invención se define por las siguientes reivindicaciones.