MXPA00009800A - Control de potencia de enlace descendente en un sistema celular para radiocomunicaciones moviles - Google Patents

Abstract

La potencia de transmisión de una estación base a una estación móvil se controla de manera conveniente. La estación base recibe una señal desde la estación móvil y determina una relación señal a interferencia (SIR) asociada con la señal recibida. La estación base controla en potencia de transmisión a la estación móvil utilizando el valor SIR determinado junto con una instrucción de control de potencia de transmisión recibida desde la estación móvil. Cuando la estación móvil esta en el proceso de una transferencia suave que incluye dos o más estaciones base, cada una de estas estaciones base determina un valor SIR asociado con una señal recibida de la estación móvil. Además, cada una de las estaciones base controla su potencia respectiva utilizando la instrucción de control de potencia recibida desde la estación móvil y la SIR determinada por la estación base. Del mismo modo, cuando la estación móvil esta en el proceso de una transferencia más suave que incluye dos o más sectores de una sola estación base, la SIR asociada con una señal recibida desde la estación móvil en cada uno de aquellos sectores de la estación base se determina y utiliza para controlar la potencia respectiva de cada sector de la estación base junto con una instrucción de control de potencia recibida desde la estación móvil.

Description

CONTROL DE POTENCIA DE ENLACE DESCENDENTE EN UN SISTEMA CELULAR PARA RADIOCOMUNICACIONES MÓVILES CAMPO DE LA INVENCIÓN 5 La presente invención se relaciona con sistemas telefónicos celulares Más específicamente la presente invención se relaciona con control de potencia de transmisión de radio durante situaciones de cambio en un sistema de teléfono celular de acceso múltiple de Q división de código ANTECEDENTES Y RESUMEN DE LA INVENCIÓN En un sistema de comunicaciones celulares, una estación de radio móvil se comunica a través de un canal 15 de radio asignado con una estación de base de radio Varias estaciones de base están conectadas a un nodo de conmutación que está típicamente conectado a un acceso que pone en interfaz el sistema de comunicaciones celulares con otros sistemas de comunicación Una 0 llamada puesta desde una red externa a una estación móvil se dirige al acceso, y desde el acceso a través de uno o más nodos de conmutación a una estación de base que sirve a la estación móvil llamada La estación de base llama a la estación móvil llamada y establece un canal de £, comunicaciones de radio Una llamada originada por la ^| estación móvil sigue una trayectoria similar en la dirección opuesta En un sistema de comunicación móvil de Acceso Múltiple de División de Código (CDMA) , la información t> transmitida entre una estación de base y una estación móvil se modula usando un código de dispersión Los códigos de dispersión se utilizan para distinguir información asociada con diferentes estaciones móviles o estaciones de base que transmiten a través de la misma I banda de frecuencia de radio En otras palabras, los "canales" de radio individuales corresponden a y son discriminados sobre la base de estos códigos Diversos aspectos de CDMA se exponen en uno o más libros de texto tales como Appli cations oí CDMA and Wir?less/P?rsonal Communi cations. Gary, Vijay y col . Prentice-Hall 1997 Las comunicaciones de espectro de dispersión permiten que las transmisiones móviles se reciban en dos o más ("diversas") estaciones de base y se procesen simultáneamente para generar una señal recibida Con estas capacidades de procesamiento de señal combinado, es posible realizar un traspaso de una estación base a otra (o de un sector de antena a otro sector de antena conectado a la misma estación de base), sin ninguna perturbación perceptible en las comunicaciones de voz o datos Esta clase de traspaso se denomina típicamente ^f traspaso de diversidad . Durante el traspaso de diversidad, la información de señalización y voz de diversas fuentes se combina en un punto común con decisiones hechas sobre la "calidad" del dato recibido. En el traspaso suave, a medida que una estación móvil involucrada en una llamada se mueve al borde de la celda de estación de base, la estación de base de la celda adyacente asigna un transceptor a la misma llamada mientras que un I_Q transceptor en la estación de base actual continúa manejando esa llamada también. Como resultado, la llamada se traspasa sobre una base de hacer antes de interrumpir. El traspaso de diversidad suave, por lo tanto, es un proceso en donde dos o más estaciones de 1 base manejan la llamada simultáneamente hasta que la estación móvil se mueve suficientemente cerca de una de las estaciones de base que luego maneja exclusivamente la llamada. El traspaso de diversidad "más suave" ocurre cuando la estación móvil está en el traspaso entre dos sectores de antena diferentes conectados a la misma estación de base de múltiples sectores que utiliza una metodología similar de hacer antes de interrumpir. Debido a que todos los usuarios de un sistema de comunicaciones de CDMA transmiten información 25 utilizando la misma banda de frecuencia al mismo tiempo, cada comunicación d? usuario interfiere con las comunicaciones de los otros usuarios. Además, las señales recibidas por una estación de base de una estación móvil cercana a la estación de base son mucho más fuertes que las señales recibidas de otras estaciones móviles ubicadas en el límite de celda de la estación de base. Como resultado, las comunicaciones móviles distantes quedan sombreadas y se dominan por las estaciones móviles cercanas que es por lo que esta condición se denomina en ocasiones como el "efecto de cerca-lejos" . Por lo tanto, para lograr la capacidad incrementada disminuyendo la interferencia innecesaria, todas las señales transmitidas móviles debe llevar a la estación de base con aproximadamente la misma energía promedio independientemente de su distancia desde la estación de base. El control de energía de transmisión (TPC) por lo tanto, es un factor significativo al mejorar el funcionamiento y capacidad de un sistema de CDMA. En o general, la estación móvil trata de control su energía de transmisión basada en los mensajes de control de energía enviados a la estación móvil desde la estación de base con la meta final de controlar la energía recibida en la estación de base dentro de una tolerancia relativamente 5 pequeña, v.gr., 1 dB para todas las transmisiones de • estación móvil recibidas en la estación de base. Las operaciones de control de energía superior se relacionan con el enlace ascendente (o invertido) de control de energía para transmisiones desde la estación móvil a la estación de base. El control de energía de transmisión de enlace descendente (o de avance) también es importante para la transmisión desde un transceptor en la estación de base a la estación móvil. En el control de energía de enlace descendente, la estación de base varía la energía del transceptor que transmite a la estación móvil dependiendo de los mensajes de control de energía de transmisión de enlace descendente o mandos enviados por la estación móvil . Debido a que el control de energía en sistemas de CDMA es muy importante, los ajustes de control de energía ocurren muy frecuentemente, v.gr., cada 0.625 milisegundos. Durante la regulación de energía de transmisión de enlace descendente, la estación móvil está midiendo continuamente el nivel de energía de transmisión recibido de la estación de base y determinando si el valor medido es superior que un valor de referencia. Si este es el caso, un bit de control de energía de transmisión que tiene un valor se envía en enlace ascendente desde la estación móvil instruyendo a la estación de base para disminuir su energía de transmisión a la estación móvil por un incremento predeterminado, v.gr., 1 dB, hasta un valor mínimo de energía de transmisión. Por otra parte, cuando el valor medido es inferior que el valor de referencia, el bit de control de 5 energía de transmisión con el valor opuesto se transmite en enlace ascendente a la estación de base para que aumente su enerqía de transmisión por un incremento predeterminado, v.gr., 1 dB, hasta un valor máximo. El control de energía de transmisión de enlace descendente empieza mientras que la sincronización de enlace ascendente y de enlace descendente se están adquiriendo y continúa a través de la comunicación móvil. Existen varios problemas con la energía de transmisión de enlace descendente entre las estaciones de base o entre sectores de estación de base involucrados en A| traspaso de diversidad. Considérese el ejemplo en donde una estación móvil está viajando lejos de la estación A de base hacia la estación B de base y está entrando hacia una situación de traspaso. Ambas estaciones de base A y B reciben el mismo mando de control de energía de transmisión de enlace descendente desde la estación móvil, y por lo tanto, ambas estaciones de base A y B transmiten a un nivel relativamente elevado a la estación móvil por la duración de la operación de traspaso 2 independientemente de cuando o de si la estación F móvil recibe una de las transmisiones de estación de base mucho más fuertemente (a continuación, la estación de base "dominante"). En otras palabras, usualmente es innecesario y contraproductivo tener una transmisión de 5 base menos dominante transmitiendo a niveles de energía elevados a la estación móvil hasta que el móvil se mueve ^ más cerca y/o la estación de base menos dominante se hace más dominante, En efecto, ese nivel de energía elevado se desperdicia debido a que el móvil todavía está esencialmente bajo el control de la estación de base dominante. Además, ese nivel de energía elevado interfiere adversamente con otras comunicaciones móviles. Para resolver estos problemas, se emplea el control de energía de lazo abierto en el control de 5 energía de enlace descendente durante traspaso suave o más suave. El control de energía de lazo abierto trabaja en conjunción con el control de energía de lazo cerrado y reduce la energía de transmisión desde las estaciones de base menos dominantes o sectores de estación de base involucrados en el traspaso suave o más suave, v.gr., aquellos que reciben señales de la señal móvil con la relación de señal a interferencia (SIR) más baja, reduciendo de esta manera la interferencia al sistema. El método de control de lazo abierto de conformidad con la presente invención controla efectiva y precisamente las energías de transmisión desde las estaciones de base o sectores involucrados en el traspaso de diversidad de manera que solamente la estación de base dominante o sector está transmitiendo a la estación móvil a una energía relativamente elevada. Los niveles de energía de transmisión de las estaciones de base o sectores menos ^ dominantes se mantienen a niveles de energía inferior I para reducir la interferencia. Además, el traspaso, la estación de base o sector dominante disminuye su energía de transmisión al móvil de manera relativamente rápida tan pronto como una estación de base o sector menos dominante se convierte en la estación de base o sector dominante en la operación de traspaso. Consecuentemente, la presente invención 1 proporciona un método para controlar la energía de transmisión de una transmisión de estación de base a una estación móvil. La estación de base recibe una señal de la estación móvil y determina una relación de señal a interferencia (SIR) asociada con la señal recibida, La estación de base controla su energía de transmisión a la estación móvil utilizando el valor de SIR determinado en conjunción con un mando de control de energía de transmisión recibido de la estación móvil. Además, cada una de las estaciones de base controla su energía 2 respectiva utilizando tanto el mando de control de F energía recibido de la estación móvil como la SIR determinada para la estación de base. De manera similar, cuando la estación móvil está en el proceso d? traspaso más suave que involucra dos o más sectores de una sola 5 estación de base, la SIR asociada con una señal recibida de la estación móvil en cada uno de los sectores de ^ estación de base se determina y usa junto con el mando de control de energía desde la estación móvil para controlar la energía respectiva de cada sector de estación de base en conjunción con un mando de control de energía recibido de la estación móvil. En aplicaciones de traspaso suave y traspaso más suave de la invención, la señal de estación móvil se recibe inicialmente en una primera estación de base/sector dominante con una SIR mayor que la SUR de la señal móvil recibida en una segunda estación de base/sector menos dominante. A medida que la estación móvil se mueve hacia una región de traspaso suave/más suave entre la primera y segunda estaciones de base/sectores, la SIR de las señales móviles recibidas en la segunda estación de base/sector aumenta, y como resultado, la energía de transmisión a la estación móvil en la segunda estación de base/sector aumenta. Al mismo tiempo, la SIR de las señales móviles recibidas en la primera estación de base disminuye, y consecuentemente. la energía de transmisión a la estación ' móvil de la primera estación de base/sector disminuye. El régimen al que la energía de transmisión para la primera estación de base/sector disminuye así como el régimen al que la 5 energía de transmisión de la primera estación de base/sector aumenta puede ajustarse selectivamente. ^ En una modalidad preferida, una pluralidad de mandos de control de energía de transmisión de la estación móvil se acumulan en cada estación de base/sector (control de lazo cerrado), y la suma acumulada se combina con la SIR determinada (control de lazo abierto). El valor de SIR de preferencia puede promediarse o retrasarse y procesarse utilizando una operación no lineal/función/ operación de escala. La 1 señal combinada se usa para regular de manera óptima la W) energía de transmisión de la estación de base/sector a la estación móvil .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS 20 Los anteriores y otros objetos, particularidades, y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción de modalidades preferidas así como se ilustran en los dibujos que se acompañan en los que los caracteres de referencia se refieren a las mismas partes a través de las diversas vistas. Los dibujos no son necesariamente a escala, en su lugar, se da énfasis en la ilustración de los principios de la invención. La Figura 1 es una vista superior esquemática de un ejemplo de sistema de comunicaciones celular móvil en donde se puede emplear la presente invención; ^ La Figura 2 es un diagrama de bloque de función que muestra un controlador de red de radio más detallado en una estación de base mostrada en la Figura 1; 10 La Figura 3 es un diagrama de bloque de función que ilustra con mayor detalle una estación móvil mostrada en la Figura 1 así como los mandos de control de energía que involucran una estación móvil, dos estaciones de base, y un controlador de red de radio; 15 La Figura 4 es un diagrama que muestra un lazo de control de energía de transmisión de enlace descendente en el que se implemente una modalidad de ejemplo de la presente invención; La Figura 5 es un diagrama de bloque de función gue muestra con mayor detalle una modalidad de ejemplo preferida de la presente invención; La Figura 6 es una gráfica de flujo que ilustra una rutina de control de energía de enlace descendente de conformidad con una modalidad general de la presente invención; F La Figura 7 es un diagrama de gráfica de flujo que ilustra operaciones de procesamiento de SIR particulares preferidas. La Figura 8 es una gráfica que muestra la energía de transmisión de estación de base en una situación de traspaso suave en donde el control de energía de enlace descendente se emplea sin la presente > invención ; La Figura 9 es una gráfica que ilustra la 10 energía recibida de estación móvil de dos estaciones de base involucradas en un traspaso suave; La Figura 10 es un diagrama que ilustra celdas macro y micro adyacentes en donde la presente invención se puede emplear ventajosamente; y 15 La Figura 11 es un diagrama que muestra una situación de sombreado en la que puede emplearse ventajosamente la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS 20 En la siguiente descripción, para propósitos de explicación y no limitación, se exponen detalles específicos, tal como procedimientos de modalidades particulares, técnicas, etc., a fin de proporcionar un entendimiento completo de la presente invención. Sin 2 embargo, será evidente a un experimentado en el ramo que la presente invención puede practicarse en otras modalidades que salen de estos detalles específicos. Por ejemplo, mientras que la presente invención se describe en ocasiones en el contexto de una operación de traspaso f suave, la presente invención es igualmente' aplicable a situaciones de traspaso más suave. En otros casos, se omiten descripciones detalladas de métodos bien conocidos, interfaces, dispositivos y técnicas de señalización de manera de no oscurecer la descripción de la presente invención con detalle innecesario. La Figura 1 ilustra un sistema 10 de comunicaciones celulares de radio móviles que, de conformidad con la modalidad preferida de la presente invención, es un sistema de comunicaciones CDMA o CDMA de banda amplia. Los controladores 12 y 14 de red de radio (RNCs) controlan diversas funciones de red de radio que incluyen por ejemplo conmutación de llamada, traspaso de diversidad, etc. El controlador 12 de red de radio está acoplado a una pluralidad de estaciones de base 16, 18 y B 29. El controlador 14 de red de radio está conectado a las estaciones de base 22, 24 y 26. Cada estación de base sirve una área geográfica denominada como una celda, y una celda puede estar dividida en una pluralidad de sectores S1-S5 como se muestra por ejemplo para la estación de base 26. Cada sector incluye una o más antenas. Las estaciones de base están conectadas al controlador de red de radio correspondiente por diversos medios tales como líneas telefónica dedicadas, enlaces de fibra óptica, enlaces de microonda, etc. Ambos controladores 12 y 14 de red de radio están conectados con redes externas tales como la Red Telefónica Conmutada Pública (PSTN), el Internet, etc., a través de uno o más centros de conmutación móviles (MSCs) (no mostrados) . El RNC dirige llamadas de estación móvil a través de la(s) estaciones de base y sectores apropiados. En la Figura 1, se muestran dos estaciones móviles 28 y 30 de ejemplo que comunican con diversas estaciones de base. La estación móvil 28 está 0 comunicando con las estaciones de base 16, 18 y 20, y la estación móvil 30 está comunicando con las estaciones de base 20 y 22. La comunicación de diversidad a/de la estación 30 móvil a través de diversos sectores se maneja dentro de la estación de base. Un enlace de control 5 entre los controladores 12 y 14 de red de radío permite las comunicaciones de diversidad a/de la estación 30 móvil a través de las estaciones de base 20 y 22. Cada canal de comunicación de radio establecido entre la estación móvil y una estación de base tiene un componente o de enlace ascendente y un componente de enlace descendente. Como se describe arriba, puesto que múltiples comunicaciones utilizan las mismas frecuencias de radio en comunicación de acceso múltiple de división de código, la dispersión de códigos junto con otras 5 técnicas de CDMA bien conocidas se utilizan para F distinguir entre las diversas comunicaciones de estación móvil y estación de base. Para los propósitos de describir la modalidad de ejemplo, el término "canal" se refiere típicamente a un canal de CDMA que se define en 5 términos de una frecuencia FR y una secuencia particular de código de dispersión, • Los detalles adicionales de una estación de 1 base y un controlador de red de radio se proporcionan ahora en conjunción con la Figura 2. Cada controlador de red de radio (RNC) incluye una interfaz 52 de red para poner en interfaz comunicaciones con diversas estaciones de fase. Dentro del RNC, la interfaz 52 de red está conectada a un controlador 50 y una unidad 54 de traspaso de diversidad (DHO) . La unidad 54 de traspaso de diversidad realiza numerosas funciones requeridas para establecer, mantener y dejar caer conexiones de diversidad . Cada estación de base incluye una interfaz 60 de red correspondiente para ponerse en interfaz con el RNC. Además, la estación de base incluye un controlador 62 conectado a una pluralidad de transceptores (TRX) 64 . 64, 68, y 70, así como un controlador 72 de energía de transmisión. El controlador 62 controla la operación total de la estación de base. Los transceptores 64-70 representativos se asignan individualmente a F comunicaciones específicas con estaciones móviles. Cuando menos un transceptor se emplea como un canal de control común sobre el que la estación de base, transmite señalización común tal como una señal piloto o una señal 5 PERCH. El canal común se supervisa mediante estaciones móviles dentro o cerca de la celda de estación de base, y ^^ también se usa para solicitar un canal de trabajo (enlace ascendente) para llamar una estación móvil (enlace descendente) . El controlador 72 de energía de transmisión participa en procedimientos de control de energía de enlace descendente. Como se describió arriba, una de las ventajas de comunicaciones de CDMA en traspaso de diversidad (incluyendo suave y más suave). Utilizando el traspaso suave como un ejemplo, a medida que una estación móvil se IjjtJj mueve al borde de la celda de estación de base actual, el móvil detecta el nivel de energía de la señalización de canal común (v.gr., la señal piloto o PERCH) y determina que existe suficiente resistencia de señal de esa señal común para que esa estación de base sea una estación de base de blanco (BS2) para traspaso. La estación móvil luego envía un mensaje de medición de energía a la estación de base de servicio (BSl) y envía un mensaje de solicitud de traspaso a la RNC. La RNC acepta la solicitud de traspaso y envía un mensaje de solicitud de F traspaso entre base a la estación de base de blanco. La estación de base de blanco luego asigna un transceptor a la llamada que involucra la estación móvil mientras que la estación de base de servicio continúa manejando la 5 llamada. La RNC combina las conexiones de las dos estaciones de base de manera que el traspaso se procese ^ sin una interruptor, es decir, traspaso suave. Este manejo de hacer antes de romper de la llamada mediante dos o más estaciones de base ocurre hasta que la estación móvil se mueve suficientemente cerca a una de las estaciones de base o lejos de una de las estaciones de base a la estación de base más alejada que se va a dejar. Se hace referencia a la Figura 3 para un mejor entendimiento de los procedimientos de control de energía de enlace descendente empleados en el traspaso suave de conformidad con la presente invención. Aún cuando múltiples estaciones de base pueden estar involucradas en un traspaso de diversidad, y aún cuando más de una RNC puede estar involucrada en un traspaso de diversidad, tal como se ilustra en la Figura 1 con respecto a las comunicaciones entre las estaciones de base 20 y 22 y la estación móvil 30, la siguiente descripción se simplifica para propósitos de ilustración solamente al escenario que involucra sólo dos estaciones BSl y BS2 de base conectadas a la misma RNC están involucradas en el F traspaso de diversidad. La estación móvil incluye un controlador 80 conectado a un receptor 82 RAKE, un controlador 88 de energía de transmisión, y un transmisor 90. 1 controlador 88 de energía de transmisión de la estación móvil utiliza mandos de control de energía de enlace • ascendente desde las estaciones de base BSl y BS2 para ajustar la energía de transmisión de enlace ascendente de la móvil hasta o desde por un incremento apropiado de conformidad con los mandos recibidos. El receptor 82 RAKE incluye múltiples receptores 84 y 85 (puede hacer también receptores adicionales) conectados a un combinador 86 de diversidad. Las transmisiones desde las dos estaciones de base BSl y BS2 se reciben como múltiples trayectorias en los receptores 84 y 85, ^ combinados en un combinador 86 de diversidad, y procesadas como una señal . El controlador 80 determina los valores de relación de señal a interferencia (SIR) de las señales recibidas. El controlador 88 de energía de transmisión de la estación móvil compara la SIR detectada con una SIR de referencia, y la diferencia se utiliza para determinar el valor del mando TPC enviado en enlace ascendente. Basado en las mediciones de SIR de la señal combinada de diversidad, el controlador 80 genera mandos 2 de control de energía de transmisión (TPC) (líneas de F guiones) y los transmite a través del transmisor 90 a ambas, la estación de base actualmente dominante, de servicio BSl y la estación BS2 de base menos dominante actualmente, de blanco. Los mandos de TPC pueden incluir 5 uno o más bits que indican un incremento deseado en la energía de transmisión, una disminución deseada en la • energía de transmisión o ningún cambio en la energía de transmisión. Desde luego, cualquier número de bits o asignaciones de bit es posible. 10 Basadas en los mandos de TPC de incremento o disminución recibidos, BSl y BS2 aumentan o disminuyen sus energías de transmisión respectivas por el incremento correspondiente, v.gr., 0.5 o 1 dB. El ajuste de la energía de transmisión de cada estación de base (enlace descendente) en la estación de base en respuesta a los mandos de energía de transmisión de enlace ascendente desde la estación móvil a cada estación de base se refiere como una energía de enlace descendente rápida, lazo de control interno. Además, un lazo de control externo, lento también se puede emplear en ambos, el control de energía de enlace ascendente y de enlace descendente, en donde el régimen de error de cuadro o régimen de error de bit se calcula y un blanco o SIR de referencia se pone al corriente consecuentemente. Cuando la estación móvil está en traspaso suave, la RNC se involucra en la actualización de las IR de blanco. La Relación de Señal a Interferencia se emplea de preferencia como el parámetro de control de energía de lazo abierto. Sin embargo, otras mediciones de calidad de señal se pueden utilizar como BER, CIR, etc. El uso de relación de señal a interferencia es superior a sencillamente utilizar la energía recibida como el parámetro de control de energía de lazo abierto. Primero, los valores de relación de señal a interferencia Eb e I0 están ya disponibles en el receptor de estación de base puesto que esos parámetros se requieren generalmente para control de energía de enlace ascendente. Segundo, la relación de señal a interferencia es también una mejor medida de calidad de señal que la energía recibida de la resistencia de señal. Una señal puede ser recibida a un nivel de energía muy elevado, sin embargo puede ser de baja calidad si existe interferencia considerable también recibida. Inversamente, una señal recibida a baja energía, sin embargo puede ser perfectamente aceptable si hay solamente interferencia mínima. De esta manera, la energía recibida o resistencia de señal no es necesariamente un indicador relevante en cuanto a cual de las estaciones de base involucradas en un traspaso suave es la estación de base dominante que transmite a la estación móvil que tiene la "mejor" conexión con la sección móvil. El resultado de este control basado en SIR de lazo abierto es que el nivel de energía de transmisión de la(s) estación de base menos dominante involucrada en el traspaso se regula a un nivel relativamente bajo mientras que el nivel de transmisión de la estación de base dominante se mantiene a un nivel relativamente elevado. Cuando la estación móvil se mueve suficientemente cerca de una de las estaciones de base menos dominantes para hacerla la nueva estación de base dominante, la energía de transmisión de la nueva estación de base dominante se aumenta mientras que la energía de transmisión de la antigua estación de base dominante se diminuye . La señal transmitida mediante el transmisor 110 de estación de base a través del canal de enlace descendente a la estación móvil es recibida en el receptor 84 de estación móvil que mide los niveles de energía de señal (Eb) y la interfaz (I0) asociados con la señal recibida y genera una relación de señal a ruido (SIR) en la unidad 92 de SIR. Se determina una diferencia entre un valor de referencia SIR y el valor SIR detectado en la unidad 92 de SIR y el di ferenciador 94. EL controlador 88 de energía de transmisión luego genera un bit de TPC (incremento de energía, disminución de energía, no cambio) que se transmite mediante el transmisor 90 de estación móvil a través del canal de enlace ascendente al receptor 100 de estación de base. El receptor 100 de estación de base desmodula el bit de TPC de la estación móvil y lo proporciona al integrador 106 que produce una suma acumulada de bits de TPC recibidos que salen a una sumadora 108. El receptor 100 de estación de base también genera valores de energía Eb y de Interferencia I0 de señal correspondientes a una señal recibida de la estación móvil. Una unidad 102 de SIR divide el valor Eb entre el valor de I0 y proporciona el valor SIR para procesamiento en un procesador 204 de SIR óptimo y combinación con el valor TPC integrado en la sumadora 18. La sumadora 108 da salida a esta señal de control de energía de transmisión elevada a escala usada para (J controlar la energía de salida del transmisor 110 en la estación de base. Los procedimientos de enlace descendente general, estación de base, control de energía de 0 conformidad con la presente invención se describen ahora en conjunción con una rutina de control de energía de Enlace Descendente (DL) (bloque 100) ilustrada en formato de gráfica de flujo en la Figura 5 La rutina de control de energía de enlace descendente general se puede aplicar a una o más estaciones de base así como uno o más sectores de estación de base. Una o más' estaciones de base/uno o más sectores recibe una señal de información de la estación móvil (bloque 112). Nuevamente, la relación de señal a interferencia (SIR) u otro tipo de parámetro de medición de calidad de señal, v.gr., régimen de error de bit (BER) , relación de portador a interferencia (CIR), etc. se determina en cada estación de base/cada sector (bloque 114). Utilizando la SIR determinada junto con un mando de control de energía, ° v.gr., un bit TPC recibido de la estación móvil, se ajusta apropiadamente (bloque 116) la energía de transmisión de la estación de base/sector correspondiente a la estación móvil. De preferencia, aún cuando no necesariamente, 5 el valor SIR se lleva a escala o procesa en alguna forma en el procesador 104 de SIR. Una modalidad de llevar a escala de ejemplo de la presente invención se describe ahora con relación a la Figura 6 que muestra los bloques de función relevantes en la estación de base. Sin 0 embargo, aquellos experimentados en la técnica apreciarán que la presente invención se puede implementar en un número de formas diferentes incluyendo un microprocesador apropiadamente programado, procesador de señal digital (DSP), circuitos discretos ASIC, etc. 5 Un modulador 120 está conectado a un F amplificador 122, y el nivel de energía de transmisión desde la estación de base a la estación móvil se controla mediante una señal de control CS al amplificador 122. El dato que se va a transmitir TX_DATA) se modulan y 5 dispersan en el modulador 120, se amplifica en el amplificador 122 y, se transmite a través de una antena.

^^ Las señales recibidas de la estación móvil se proporcionan a través de la antena a un desmodulador 134 que desmodula y recoge las señales recibidas. El desmodulador 134 también determina los cálculos de energía de señal Eb y de interferencia I0 y los proporciona a la unidad 102 de SIR. Los bits de control de energía de transmisión recibidos también se interpretan en el desmodulador 134 y se acumulan en un integrador 106. La unidad 108 de SIR proporciona una relación de señal a interferencia (SIR) correspondiente a una unidad de promedio o una unidad 132 de retraso. El promediado aumenta la estabilidad del lazo abierto y modera el régimen de actualización de control del lazo abierto. Un retraso hace lento el régimen de actualización de lazo abierto. La regulación del régimen de actualización de lazo es importante debido a que el control de energía de lazo abierto debe ser suficientemente rápido para seguir el cambio en ganancia entre la estación móvil y la estación de base, pero también suficientemente lento de F manera que el lazo abierto no cancele el lazo de control de energía de transmisión cerrado. La salida del promediador o unidad 132 de 5 retraso se proporciona a un bloque 130 de operación no lineal. Un ejemplo de una función no lineal NL(SIR) es ^^ una operación de resta y umbral como sigue: NL(SIR) = [SIRblßnco - SIR.ßdldo] , para 1° [SIRblanco - SIRßßdldo]<0, [dB] NL(SIR)=0, para [SIRblanco - SIR^ tdB] .

Esta clase de operación no lineal asegura que solamente el efecto del control de lazo abierto es reducir la 15 energía de transmisión a aquellas estaciones de base que no tienen la conexión dominante a la estación móvil. En otras palabras, ausente dicha operación de umbral, un valor SIR elevado (SIRblanco) conduciría automáticamente a un incremento en la energía de salida de estación de base que en algunas situaciones es indeseable puesto que esto conduce a interferencia incrementada. La salida no lineal se proporciona ya sea directamente a la sumadora 124 o de preferencia a un multiplicador 128 a escala que recibe como otra entrada un valor de función f(x). La función f(x) controla la inclinación o régimen del cambio de energía de transmisión a medida que la estación móvil viaja entre estaciones de base/sectores involucrados en el traspaso. Un ejemplo de dicho control de régimen se ilustra en la Figura 7. Suponiendo que la estación móvil se está moviendo desde la estación 1 de base/sector 1 dominante hacia la estación 2 de base/sector 2 menos dominante, la presente invención disminuye la energía de transmisión de la estación 1 de base/sector 1 a la estación móvil a medida que se hace menos dominante en la región de traspaso. Al mismo tiempo, la presente invención aµmenta la energía de transmisión de la estación 2 de base/sector 2 a medida que la estación móvil se mueve más cerca a la estación 2 de base/sector 2. Variando el valor de f(x), la inclinación o régimen al que la energía de transmisión de la estación 2 de base/sector 1 dominante antigua disminuye y el régimen al que la energía de transmisión de la nueva estación 2 de base/sector 2 de dominante aumenta se controlan selectivamente. Regresando a la modalidad de ejemplo de la invención mostrada en la Figura 6, el valor de TPC integrado se suma con el valor de SIR llevado a escala en la sumadora 124. La señal de control (CS) generada por la sumadora 124 contra la energía de salida del amplificador 122, y por lo tanto, el nivel de energía de transmisión de enlace descendente de la estación de base a la estación móvil.

F Los perfiles ventajosos de control de energía de transmisión de estación de base mostrados en la Figura 7 logrados utilizando la presente invención contrastan con la gráfica en la Figura 8 que muestra los niveles de energía de estación de base en una situación de traspaso ^^ suave convencional . Las energías de transmisión de ambas estaciones de base BSl y BS2 aumentan y se mantienen a un valor elevado a través de la duración de la operación de traspaso. Dichas energías de transmisión elevadas en ambas estaciones de base no solamente son innecesarias sino que también aumentan perjudicialmente el nivel de interferencia total en la celda o sector. Los procedimientos de procesamiento de SIR empleados en la modalidad de llevar a escala SIR de ejemplo mostrada en la Figura 6 se delinean ahora en forma de gráfica de flujo en la Figura 9. El primera paso en la rutina de Procesamiento de SIR de ejemplo (bloque 140) es promediar o retrasar los valores SIR detectados recibidos de la unidad 120 SIR (bloque 142). Una operación no lineal (tal como aquella arriba descrita) se realiza sobre los valores SIR (bloque 144) promediados o retrasados. La salida no lineal se multiplica por una constante u otra función de llevar a escala f(x) (bloque 146). La salida de SIR llevada a escala luego se suma con los mandos TPC integrados F (bloque 148). La suma se utiliza para controlar el nivel de energía al que se transmite el dato desde la estación de base al móvil . 5 Como se describió anteriormente, la presente invención se puede usar ventajosamente en situaciones de A traspaso suave entre dos estaciones de base y en situaciones de traspaso más suave entre dos sectores de estación de base. La invención también encuentra aplicación benéfica a celdas de estación de base adyacentes que tienen tamaño substancialmente diferente. Se hace ahora referencia a la Figura 10 que muestra una macro celda mayor que recibe servicio de la estación BSl de base adyacente a una micro celda menor que recibe servicio de la estación BS2 de base. Ambas celdas macro y micro tienen una región de traspaso suave en una región periférica de sus celdas respectivas indicadas por líneas de guiones. Además, las celdas micro y macro se traslapan como se indica en la porción sombreada correspondiente a una región de traspaso suave entre las dos estaciones de base. Si el control de energía de enlace descendente de lazo abierto se basara en la energía recibida de la estación móvil, la línea de guiones representa la ubicación en donde la pérdida de trayectoria entre la estación móvil y la estación BSl de base de celda macro es la misma que la pérdida de F trayectoria entre la estación móvil y la estación BS2 de base de celda micro. Consecuentemente, dentro de la región de traspaso suave, la estación móvil recibiría energía solamente de la estación BS2 de base de celda micro. Si la estación móvil se mueve fuera de la región de traspaso suave de la celda micro a la celda macro, el resultado probablemente sería una llamada perdida debido a que la estación móvil no recibe señales con suficiente 0 energía de la estación BSl de base macro. Sin embargo, utilizando la relación de señal a interferencia como el parámetro de control de energía de lazo abierto en lugar del nivel de energía recibida, el desplazamiento de la estación de base BS2 dominante antigua y la estación BSl 5 de base dominante nueva ocurre como se desea dentro de la P región de traspaso suave. La presente invención también es útil en aplicaciones en donde una estación móvil se "sombrea" repentinamente. Se hace referencia a la Figura 11 que 0 muestra una estación móvil que está dentro de la circunferencia de una primera celda de estación de base y al mismo tiempo está en traspaso suave a una segunda estación de base (no mostrada). El móvil se mueve a una región "sombreada" en donde un edificio bloquea cualquier 5 trayectoria de línea directa entre la primera estación de base y la estación móvil resultando en una ^conexión mala. Cuando la estación móvil entra al área sombreada, la relación de interferencia de señal a ruido de las señales recibidas de la estación móvil en la primera estación de base disminuyen substancialmente. La primera estación de base luego trata esa estación móvil como siendo traspasada efectivamente a la segunda estación de base. Como resultado, el control de energía de lazo abierto de la presente invención ocasiona que la energía de transmisión de la primera estación de base a aquélla estación móvil disminuya (debido a que no es la mejor estación de base para estar transmitiendo a esa estación móvil, disminuyendo ventajosamente de esta manera la interferencia total en esa celda. Aún cuando la presente invención se ha descrito con respecto a una modalidad particular, aquellos experimentados en la técnica reconocerán que la presente invención no está limitada a las modalidades específicas descritas e ilustradas en la presente. Formatos, modalidades y adaptaciones diferentes además de aquellos mostrados y descritos así como muchas modificaciones, variaciones y disposiciones equivalentes también pueden utilizarse para implementar la invención. Por lo tanto, aún cuando la presente invención se ha descrito con relación a sus modalidades preferidas, debe quedar entendido que esta exposición es solamente ' ilustrativa y de ejemplo de la presente invención y que es solamente para los propósitos de proporcionar una exposición completa y de capacitación de la invención. Consecuentemente, se pretende que la invención quede limitada solamente por el espíritu y alcance de las reivindicaciones anexas a la presente.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1.- Un método para controlar la .energía de transmisión de una transmisión de estación de base a una estación móvil en un sistema de comunicaciones móviles, que comprende los pasos de: recibir una señal en la estación de base de la estación móvil ; determinar una relación de señal de interferencia (SIR) asociada con la señal recibida; y controlar la energía de transmisión de estación de base utilizando un mando de control de energía de transmisión desde la estación móvil a la SIR.

2.- El método de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además: combinar la SIR con el mando de control de energía de transmisión para generar una señal de control de energía de transmisión.

3.- El método de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además: acumular múltiples mandos de control de energía de transmisión desde la estación móvil, y combinar la SIR con una suma acumulada de los mandos de control de energía de transmisión para generar una señal de control de energía de transmisión. F

4.- El método de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además: promediar la SIR determinada.

5.- El método de conformidad con la 5 reivindicación 1, que comprende además: retrasar la SIR determinada. ^^

6.- El método de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además: realizar una operación no lineal sobre la SIR 10 determinada.

7.- El método de conformidad con la reivindicación 1, que comprende además: multiplicar la SIR mediante una función.

8.- El método de conformidad con la 15 reivindicación 1, en donde la estación móvil está en el proceso de operación de traspaso suave que involucra primera y segunda estaciones de base.

9.- El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde la estación móvil está en el 0 proceso de una operación de traspaso más suave que involucra primero y segundo sectores en la estación de base .

10.- Una estación de base para comunicarse con una estación móvil que comprende: 5 un receptor que recibe una señal de la estación F móvil; una señal al detector de relación de interferencia (SIR) que determina la SIR de la señal recibida ; 5 un transmisor para transmitir una señal de información a la estación móvil; y ^fe. circuito de procesamiento que controla la energía de transmisor de estación de base que utiliza un mando de control de energía de transmisión desde la 10 estación móvil a la SIR.

11.- La estación de base de conformidad con la reivindicación 10, en donde el circuito de procesamiento incluye : un procesador de SIR que lleva a escala la SIR, 15 y un combinador que combina la SIR llevada a escala y el mando de control de energía de transmisión para generar una señal de control utilizada para controlar el nivel de energía de transmisor de estación 20 de base.

12.- La estación de base de conformidad con la reivindicación 11, que comprende además: un integrador que integra los mandos de control de energía de transmisión desde la estación móvil, 5 en donde una salida del integrados se combina en el combinador con la SIR llevada a escala. 14.- La estación de base de conformidad con la reivindicación 13, en donde el procesador realiza una función no lineal que controla el régimen al que el nivel de energía de transmisor aumenta o disminuye. 15.- Un método para controlar la energía de transmisión de dos o más estaciones de base a una estación móvil en un sistema de comunicaciones móvil en donde la estación móvil está en un proceso de traspaso suave que involucra las dos o más estaciones de base, que comprende los pasos de: recibir en las dos o más estaciones de base desde la estación móvil un mando de control de energía; determina en las dos o más estaciones de base una SIR asociada con una señal recibida de la estación móvil; y cada una de las estaciones de base controlando su energía respectiva que utiliza tanto el mando de control de energía como la SIR determinada en esa estación de base. 16.- El método de conformidad con la reivindicación 15, en donde la estación móvil está inicialmente más cerca a una primera estación de base y la energía de transmisión de la primera estación de base excede aquella de una segunda estación de base y a medida F que la estación móvil se mueve hacia una región de traspaso suave entre la primera y segunda estaciones de base, la energía de la segunda estación de base aumenta su energía de transmisión a la estación móvil y la primera estación de base disminuye su energía de transmisión a la estación móvil. 17.- El método de conformidad con la reivindicación 16, que comprende además: la primera estación de base que controla el 10 régimen al que disminuye su energía de transmisión, y la segunda estación de base que controla el régimen al que aumenta su energía de transmisión. 18.- El método de conformidad con la reivindicación 15, que comprende además: 15 combinar la SIR con el mando de control de V energía de transmisión para generar una señal de control de energía de transmisión. 19.- El método de conformidad con la reivindicación 15, que comprende además: 20 acumular múltiples mandos de control de energía de transmisión desde la estación móvil, y combinar la SIR con una suma acumulada de los mandos de control de energía de transmisión para generar una señal de control de energía de transmisión. 2-* 20.- El método de conformidad con la F reivindicación 15, que comprende además: promediar la SIR determinada. 21.- El método de conformidad con la reivindicación 15, que comprende además : 5 retrasar la SIR determinada. 22.- El método de conformidad con la ^fc reivindicación 15, que comprende además: realizar una operación no lineal en la SIR determinada . 10 23.- El método de conformidad con '' la reivindicación 15, que comprende además: multiplicar la SIR mediante una función. 24.- Un método para controlar la energía de transmisión desde dos o más sectores de una estación de 15 base a una estación móvil en un sistema de comunicaciones ^ móvil en donde la estación móvil está en un proceso de traspaso más suave que involucra dos o más sectores de la estación de base, que comprende los pasos de: recibir en los dos o más sectores de la 20 estación móvil un mando de control de energía; determinar para los dos o más sectores una SIR asociada con una señal recibida de la estación móvil; y controlar la energía respectiva de cada sector de estación de base utilizando tanto el mando de control 25 de energía como la SIR correspondiente determinada para cada uno de los dos o más sectores. 25,- El método de conformidad con la reivindicación 24, en donde la estación móvil está inicialmente más cerca de un primer sector y la energía de transmisión del primer sector excede aquella de un segundo sector y a medida que la estación móvil se mueve hacia una región de traspaso más suave entre el primero y segundo sectores, la energía de transmisión del segundo sector aumenta a la estación móvil y la energía de transmisión de primer sector disminuye a la estación móvil . 26.- El método de conformidad con la reivindicación 25, que comprende además: controlar el régimen al que se disminuye la energía del primer sector, y controlar el régimen al que se aumenta la energía del segundo sector.