MXPA01002260A - Acceso aleatorio en un sistema de telecomunicaciones movil - Google Patents

Abstract

Se describe un método para el procesamiento de peticiones de acceso aleatorio de origen móvil (RA1,RA2,RA3) en un sistema (10) de telecomunicaciones móvil que seleciona en forma aleatoria nuevas identificaciones (102) para la retransmisiones en el caso de que hayan ocurrido colisiones. como tal, las retransmisiones de acceso aleatorio (RA1, RA2,RA3) son aleatorias sobre el dominio de identificación en vez de hacerlo solamente sobre el dominio de tiempo. en consecuencia, la invención descrita reduce significativamente los retardos de acceso aleatorio provocados por las coliciones o llegadas erróneas en los receptores de estación de base (14), y reduce también de manera significativa el intervalo entre las retransmisiones de acceso aleatorio (Td).

Description

ACCESO ALEATORIO Eli UN SISTEMA DE TELECOMUNICACIONES MÓVIL SOLICITUDES RELACIONADAS 4 f Esta solicitud es una continuación en parte y reclama la prioridad de la Solicitud de Patente Norteamericana No. 08/847,655 para Esmailzadeh et al., la cual fue presentada el 30 de abril de 1997 y está incorporada a la presente en su totalidad. Esta solicitud también esta relacionada por la materia en cuestión con la Solicitud de Patente Norteamericana de cesión común No. 08/733,501, la cual fue presentada el 18 de octubre de 1996.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo Técnico de la Invención La presente invención se refiere de manera general al campo de las telecomunicaciones móviles y, en particular, a un método para procesar llamadas de origen móvil de acceso aleatorio múltiple. Descripción de la Técnica Relacionada La siguiente generación de sistemas de comunicaciones móviles requerirá de proporcionar una amplia selección de servicios de telecomunicaciones incluyendo voz digital, vídeo y datos en paquete y modos de circuito de canal-conmutados. Como un resultado, el número de llamadas que se hace se espera que se incremente significativamente, lo cual resultará en una densidad de tráfico mucho mayor sobre los canales de acceso aleatorio (RACHs). Desafortunadamente, esta elevada , densidad de tráfico también resultará en colisiones incrementadas y fallas de acceso. En consecuencia, la nueva generación de sistemas de comunicaciones móviles tendrá que utilizar procedimientos de acceso aleatorio mucho más rápidos y flexibles, a fin de incrementar sus velocidades de acceso exitoso y reducir sus tiempos de procesamiento de petición de acceso. En la mayoría de los sistemas de comunicaciones móviles, tales como por ejemplo, el desarrollo conjunto europeo referido como "Banco de Pruebas para Codificador" (CODIT", una estación móvil puede obtener acceso a una estación de base determinando primero cuales RACH están disponibles para el uso. Después, la estación móvil transmite una serie de preámbulos de petición de acceso (por ejemplo, símbolos de microcircuito 1023 individuales) con niveles de energía crecientes, hasta que la estación de base detecta la petición de acceso. En respuesta, la estación de base inicia el proceso de controlar la energía transmitida de la estación móvil por medio de un canal de enlace descendente. Una vez que se ha completado el "intercambio de señales" entre la estación móvil y la estación de base, el usuario móvil transmite un mensaje de acceso aleatorio. Más específicamente, en un sistema de Acceso Múltiple para Codificador en base a CODIT (CDMA), una estación móvil <-*- X intentará tener acceso a la estación de base utilizando un proceso de "aumento de energía" que incrementa el nivel de energía de cada símbolo de preámbulo transmitido sucesivo. Tan pronto como se detecta un preámbulo de petición^de acceso, la estación de base activa un circuito de control de energía de circuito cerrado, el cual funciona para controlar el nivel de energía transmitida de la estación móvil a fin de mantener la energía de la señal recibida de la estación móvil en un nivel deseado. La estación móvil transmite entonces sus datos de petición de acceso específico. El receptor de estación de base "colecta" la señales recibidas (espectros de distribución) utilizando un filtro ajustado y combina la diversidad de las señales colectadas para tomar ventaja de una diversidad de antena. En un sistema IS-95 CDMA, se utiliza una técnica de acceso aleatorio similar. Sin embargo, la principal diferencia entre el proceso CODIT y el IS-95 es que la estación móvil IS-95 transmite un paquete de acceso aleatorio completo en vez de solo el preámbulo. Si la estación de base no reconoce la petición de acceso, la estación móvil IS-95 retransmite el paquete de petición de acceso en un nivel de energía superior. Este proceso continua hasta que la estación de base reconoce la petición de acceso. En un sistema de comunicaciones móvil que utiliza un esquema de acceso aleatorio ALOHA (S-ALOHA) con intervalos, tal como el método descrito en la Solicitud de Patente Norteamericana antes referida Serie No. 08/733,501 (en lo sucesivo "la Solicitud '501"), una estación móvil genera y transmite un paquete de acceso «^ÉJáaafcaaaa^toa^tea», >* ^^7- aleatorio. Un diagrama que ilustra una estructura de trama para dicho paquete de acceso aleatorio se muestra en la Figura 1. El paquete de acceso aleatorio ("trama de datos de petición de acceso") comprende un preámbulo y una porción de campo de datos. El preámbulo contiene un patrón de identificación (bitio), el cual es de "L" símbolos de longitud. El patrón de identificación es seleccionado aleatoriamente a partir de un conjunto de patrones que son, aunque no necesariamente, ortogonales entre sí. Obsérvese que aunque el paquete de petición de acceso aleatorio mostrado en la Figura 1 se describe en la presente incluyendo un preámbulo con un campo de identificación, esta descripción es ilustrativa y solamente para propósitos de ejemplo, y no pretende ser una limitación. Como tal, los patrones de identificación únicos pueden transmitirse en diferentes formas (por ejemplo, no dentro de un preámbulo, integrado dentro del canal de control, en paralelo con un campo de datos, etc.). Como tal, el uso de esta característica de patrón de identificación único, como se describe y reclama en la solicitud '501, proporciona una eficiencia de rendimiento significativamente superior que los esquemas de acceso aleatorio anteriores. Como se describe en la solicitud '501, el campo de datos del paquete de acceso aleatorio incluye información de acceso aleatorio, incluyendo la información de identidad (usuario) móvil, el número de servicio requerido (número de servicios que se van a proporcionar), tiempo aire requerido (tiempo necesario para completar un mensaje), mensaje de datos de paquete corto (para ?éMti M*^r^.„.-T?^i*~iís s^ía • ^ incrementar la eficiencia dfetransmisión), y un campo de redundancia de detección de error (código de redundancia cíclico). Por las razones establecidas en la Solicitud '501, la relación de distribución (modulación del espectro de* jfistribución) del preámbulo se selecciona para ser mayor que la relación de distribución de la porción de campo de datos. Sin embargo, pueden contemplarse situaciones en las que no sea necesario de esta manera. El paquete de acceso aleatorio (por ejemplo, tal como el paquete mostrado den la Figura 1) es transmitido por la estación móvil al principio de la siguiente ranura disponible. Un diagrama de bloque de un aparato que puede utilizarse para generar y transmitir el paquete de acceso aleatorio ilustrado en la Figura 1, se muestra en la Figura 2, esencialmente, como se ilustra en la Figura 2, el preámbulo y el campo de datos del proceso aleatorio se generan y distribuyen por separado (con los códigos de distribución respectivos) y después son multiplexados y transmitidos por la estación móvil. A continuación, el paquete de acceso aleatorio transmitido por la estación móvil es recibido y desmodulado en la estación de base de objetivo con un receptor en base a filtro ajustado. La Figura 3 es un diagrama de bloque de una sección de detección (para una antena) de un receptor de acceso aleatorio de estación de base, el cual funciona principalmente para hacer una estimación de la sincronización de los recorridos de señal recibidos. El filtro ajustado, el cual es utilizado solamente durante el periodo de preámbulo, es seleccionado para el código de distribución de ^jB^A.^^^Maafe^A^a^MJ preámbulo. El filtro ajustado se utiliza para detectar lá yfesencia de la petición de acceso aleatorio, y colectar la parte de preámbulo del paquete de acceso aleatorio y alimentarlo a la unidad de acumulador. El acumulador (identificaciones 1/1), es una característica única utilizada por el método de acceso aleatorio de la solicitud '501 para sumar las señales en la salida del filtro ajustado durante los períodos del símbolo del preámbulo (M), a fin de incrementar la relación de señal a interferencia de energía (S/l) ya que cada preámbulo recibido comprende un patrón de identificación único, la operación de acumulación se lleva a cabo con una pluralidad de acumuladores (1/2), con cada acumulador seleccionado para cada uno de los patrones de identificación posible que se van a recibir. La Figura 4 es un diagrama de bloque simple de un acumulador que puede utilizarse para el canal I (detección de cuadratura) en la sección del detector de acceso aleatorio mostrada en la Figura 3. Un acumulador similar puede utilizarse para el acumulador Q. haciendo referencia alas Figura 3 y 4, la salida de cada acumulador (identificación 1/2), es acoplada a una unidad de detección pico. Al final del período de preámbulo, cada unidad de detección pico busca la salida de su filtro ajustado respectivo para cada pico de señal que excede un umbral de detección predeterminado. Cada unida de detección pico registra entonces (detecta y almacena) la magnitud y fase relativa de cada una de esas señales pico, y de esta manera determina el número de recorridos de señal significativos disponibles para la desmodulación en el receptor.

Como tal, la sincronización de cada pico se estima y se utiliza para fijar los parámetros "Rake" del receptor (secciones de receptor Rake 1/2). La Figura 5 es un diagrama de bloque de un desmodulador de acceso aleatorio que puede utilizlf se para desmodular la porción del campo de datos del paquete de acceso aleatorio. Esencialmente, la sección de desmodulador de acceso aleatorio descodifica la información de datos en el campo de datos recibido y verifica los errores de transmisión. Notablemente, aunque el aparato de acceso aleatorio y el método antes descrito con respecto a las Figura 1-5 tienen numerosas ventajas sobre los esquemas de acceso aleatorio anteriores, existe aún un número de problemas pendientes de resolver. Por ejemplo, un gran número de colisiones de paquete pueden ocurrir si las estaciones móviles en todas las celdas usan los mismos códigos de distribución durante la etapa de procesamiento de preámbulo o campo de datos. Como una consecuencia, un número excesivo de peticiones" de acceso aleatorio tendrán que retransmitirse, lo cual puede conducir a una inestabilidad del sistema. Además, utilizando el aparato y método de acceso aleatorio antes descritos, ya que las peticiones de acceso aleatorio son transmitidas al principio del siguiente segmento de tiempo, no se utiliza el receptor de filtro ajustado de la estación de base de manera tan eficiente como puede serlo, ya que el receptor de filtro ajustado está desocupado durante el período completo subsecuente a la etapa de recepción del preámbulo. Adicionalmente, ya que la longitud del paquete de^acceso aleatorio utilizado con el esquema antes descrito es fijo, el tamaño de los paquetes de datos pequeños está restringido por Por todas esas razones, es neceseipo un procedimiento de petición de acceso aleatorio más flexible para resolver esos problemas. Como se describe a continuación con respecto a las Figuras 6-8, la Solicitud de Patente Norteamericana Serie No. 08/847,655 (en lo sucesivo la "Solicitud '655") resuelve de manera exitosa los problemas antes descritos. 10 Sin embargo, existen otros problemas de acceso aleatorio que necesitan resolverse. Por ejemplo, la Figura 9 es un diagrama de secuencia de tiempo que ilustra como dos o más peticiones de acceso aleatorio pueden colisionarse cuando llegan simultáneamente a un receptor de estación de base. A fin de reducir al mínimo el número de colisiones que ocurren durante las retransmisiones, el tiempo muerto de la estación móvil (tiempo transcurrido antes de retransmitir una petición) puede seleccionarse de manera aleatoria desde dentro de un intervalo relativamente grande {0, Td), donde Td es el retardo de tiempo máximo permisible. El uso de un intervalo relativamente grande entre las retransmisiones reduce la probabilidad de colisiones. Sin embargo, la espera encontrada de retardo promedio para una transmisión de acceso aleatorio puede ser más bien grande. Además, aunque el uso de los métodos de acceso aleatorio en la solicitudes de patente antes descritas son altamente ventajosas sobre los métodos anteriores, las colisiones de acceso aleatorio pueden ocurrir aún cuando dos o más peticiones de acceso aleatorio que contienen el mismojr patrón de identificación llegan simultáneamente al receptor de éWación de base. Sin embargo, como se describe en detalle a continuación con respecto a la Figura 10, la presente invención resuelve de manera exitosa estos y otros problemas de acceso aleatorio relacionados.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por lo tanto, es un objeto de la presente invención utilizar canales de acceso aleatorio de manera más eficiente. Es otro objeto de la presente invención tener ia capacidad de recibir un número significativamente mayor de peticiones de acceso aleatorio por filtro ajustado que las recibidas a través de medios convencionales. Es otro objeto de la presente invención reducir la probabilidad de colisiones en repeticiones de acceso aleatorio y también reducir al mínimo su pérdida. Es otro objeto de la presente invención tener la capacidad de seleccionar la longitud de un campo de datos en un paquete de petición de acceso aleatorio para permitir la flexibilidad incrementada en la selección de la longitud de un campo de paquete corto. Es otro objeto más de la presente invención proporcionar un paquete de acceso aleatorio que puede utilizarse para establecer rápidamente llamadas de datos o de voz de gran tamaño.

Es otro objeto májpffe la presente invención mantener un bajo nivel de correlación cruzada entre los intentos de acceso aleatorio realizados desde sectores/celdas adyacentes. Incluso otro objeto de la presente invención es reducir significativamente los retardos de acceso aleatorio provocados por las colisiones de petición de acceso aleatorio o los arribos de petición de acceso aleatorios erróneos en receptores de estación de base. Incluso otro objeto de la presente invención es reducir 10 significativamente el intervalo entre las retransmisiones de acceso aleatorio y de esta manera incrementar la eficiencia de rendimiento. De acuerdo con la invención descrita y reclamada en la Solicitud '655, los anteriores y otros objetos se logran a través de un método que asigna cada sector en un código de distribución de preámbulo único y un código largo único que es concatenado con un código de distribución corto asociado con una identificación seleccionada de manera aleatoria que, y se utiliza para distribuir la parte de datos de un paquete de acceso aleatorio. El período seleccionado para el código largo puede ser relativamente prolongado en su duración (por ejemplo, hasta de horas o días de longitud). Asimismo, los anchos de los segmentos de tiempo de transmisión se fijan iguales a la longitud de los preámbulos. Consecuentemente, las peticiones de acceso aleatorio de la estación móvil pueden ser sincronizadas para iniciar al principio de los segmentos, y detectadas durante los períodos de preámbulo por el *?^«*»'>-i>* l¿a? JUMÉMÉ ^^^^^^^^^^^^^^^^¿tó^ filtro ajustado en el receptor de acceso aleatorio de la estación de base. El campo de datos de la petición de acceso aleatorio de la estación móvil se transmite en los segmentos seguidos por el preámbulo y recibidos por el rec^eiplor "rake" en la estación de base. Sin embargo, subsecuente al período de preámbulo, el filtro ajustado está habilitado para recibir todavía los preámbulos de otras peticiones de acceso aleatorio. Por lo tanto, el filtro ajustado puede utilizarse continuamente y de manera más eficiente, y en un número significativamente mayor de peticiones de acceso aleatorio que pueden procesarse en comparación con los esquemas de acceso aleatorio anteriores. Como tal, el rendimiento y la eficiencia de las comunicaciones de un sistema de acceso aleatorio que utiliza el método presente son sustancialmente mayores que el rendimiento y la eficiencia de los sistemas de acceso aleatorio anteriores. Adicionalmente, la longitud del campo de datos no está restringida. El método de distribución concatenada de la porción de campo de datos del paquete de acceso aleatorio permite a un usuario generar un paquete que es tan grande como se desee. Además, la distribución concatenada elimina e riesgo de que el paquete resultante se colisione con otros paquetes de petición de acceso aleatorio, ya que el patrón de distribución y/o su fase son únicos. De acuerdo con la presente invención, los anteriores y otros objetos se logran a través de un método que selecciona aleatoriamente nuevas identificaciones para retransmisiones de acceso aleatorio cuando han ocurrido colisiones. Como tal, la presente invención aleatoriza la retransmisión de peticiones de acceso aleatorio sobre un dominio de identificación en vez' del dominio de tiempo solamente. Consecuentemente, la presente invención reduce significativamente los retardos de acceso aleatorio provocados por las colisiones o llegadas erróneas de peticiones de acceso aleatorio en receptores de estación de base, y reduce también significativamente el intervalo entre las retransmisiones de acceso aleatorio. La presente invención incrementa por tanto la eficiencia de rendimiento del sistema de acceso aleatorio en comparación con los enfoques de acceso aleatorio anteriores.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Puede tenerse una comprensión más completo del método y aparato de la presente invención haciendo referencia ala siguiente descripción detallada cuando se tome en conjunción con los dibujos que le acompañan en donde: la Figura 1 es una diagrama que ilustra una estructura de trama para un paquete de acceso aleatorio; la Figura 2 es un diagrama de bloque de un aparato que puede utilizarse en una estación móvil para genera y transmitir el paquete de acceso aleatorio ilustrado en la Figura 1; la Figura 3 es un diagrama de bloque de una sección detectora (para una antena) de un receptor de acceso aleatorio del receptor de base, que funciona principalmente para calcular la sincronización de los recorridos de señal recibida; *1< ( 13 la Figura 4 es un diagrama de bloque simple de un acumulador que puede utilizarse para el canal I (detección de cuadratura) en la sección deteQ.a de acceso aleatorio mostrada en la Figura 3; la Figura 5 es un diagrama de bloque de un desmodulador de acceso aleatorio que puede utilizarse para desmodular la porción de campo de datos de un paquete de acceso aleatorio; la Figura 6 es un diagrama de bloque de una sección pertinente de un sistema de comunicaciones celular, el cual puede utilizarse para implementar el método de la invención descrito y reivindicado en la Solicitud '655; la Figura 7 es un diagrama que ilustra la estructura y sincronización de una pluralidad de paquetes de petición de acceso aleatorio que pueden transmitirse mediante diferentes estaciones móviles, de acuerdo con la modalidad preferida de la invención descrita y reivindicada en la Solicitud '655; la Figura 8 es un diagrama de bloque simple de un aparato que puede utilizarse para implementar el método para uso con una estación móvil para genera y transmitir un paquete de acceso aleatorio tal como los paquetes de acceso aleatorio mostrados en la Figura 7, de acuerdo con la modalidad preferida de la invención descrita y reivindicada en la solicitud '655; la Figura 9 es un diagrama de .secuencia de tiempo que ilustra como pueden colisionarse dos o más peticiones de acceso aleatorio cuando llegan simultáneamente a un receptor de estación de base; y la Figura 10 es un diagrama de secuencia de tiempo que ilustra como las colisiones y rejiSlíos de acceso aleatorio pueden reducirse significativamente rrfediante la selección aleatoria de identificaciones para las retransmisiones, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LOS DIBUJOS La modalidad preferida de la presente invención y sus ventajas se comprenderán mejor haciendo referencia a las Figuras 1-10 de los dibujos, en donde se usan números similares para las partes correspondientes y similares de los diferentes dibujos. Esencialmente, de acuerdo con la invención, descrita y reclamada en la Solicitud '655, el método asigna a cada sector en una celda un código de distribución de preámbulo único, y también un código largo único que está concatenado con el código de distribución corto del campo de datos (identificación asociada). El período seleccionado para el código largo puede ser de una duración relativamente prolongada (por ejemplo de horas o días de longitud). Consecuentemente, puede decirse que el campo de datos del paquete de acceso aleatorio es transmitido en un canal dedicado ya que no hay dos mensajes que puedan tener la misma secuencia de distribución y fase a menos que hayan seleccionado la misma identificación y hayan transmitido sus preámbulos al mismo tiempo. Esto resulta en una colisión de los paquetes y provoca que esos M^ÜiÜ^ ^^^•^^Aja" H, 15 intentos de acceso aleatorio no sean exitosos. Sin embargo, como se describe en detalle a continuación can respecto a la Figura 10, este problema es resuelto por la pre¡ | ¡te invención. De manera notable, este método de asignación de códigos de distribución de sector/celda 5 única y códigos largos proporciona una probabilidad relativamente baja de colisión entre múltiples intentos de acceso aleatorio y en los sectores o celdas adyacentes. De acuerdo también con la invención en la Solicitud '655, el método establece los anchos de los segmentos de tiempo de transmisión iguales a la longitud del preámbulo (menos, para propósitos prácticos, un tiempo de seguridad predefinido). De manera consecuente, la petición de acceso aleatorio de la estación móvil puede sincronizarse para iniciar al principio del segmento y detectarse durante el período de preámbulo de filtro ajustado en el receptor de acceso aleatorio de la estación de base. El campo de datos de la petición de acceso aleatorio de la estación móvil es transmitido en ranuras que suceden al preámbulo y son recibidos por el receptor rake en la estación de base. Sin embargo, con el método actual, subsecuente al período de preámbulo, el filtro ajustado está capacitado para recibir los preámbulos de otras peticiones de acceso aleatorio hechas por otras estaciones móviles. Por lo tanto, de acuerdo con la invención descrita y reivindicada en la Solicitud '655, el filtro ajustado puede utilizarse continua y eficientemente, y pueden procesarse un número significativamente mayor de peticiones de acceso aleatorio en comparación con los esquemas de acceso aleatorio anteriores. Comógtal,, el rendimiento y la eficiencia de las comunicaciones de un sistema de acceso aleatorio que utiliza el método son significativamente mayores que el rendimiento y la eficiencia de los sistemas de acceso aleatorio anteriores. Además, de acuerdo con el método descrito y reivindicado en la Solicitud '655, la longitud del campo de datos no está restringida. En otras palabras, el método de distribución concatenada de la porción de campo de datos del paquete de acceso aleatorio permite a un usuario generar un paquete que es tan largo como se desee. Además, al utilizar este enfoque de distribución concatenada existe menos riesgo de que el paquete resultante se colisiones con otros paquetes de petición de acceso aleatorio. De acuerdo con la presente invención, el método para procesar peticiones de acceso aleatorio en un sistema de telecomunicaciones móviles está provisto de manera que seleccione aleatoriamente nuevas identificaciones a las retransmisiones cuando han ocurrido colisiones. Como tal, la presente invención aleatoriza las retransmisiones de acceso aleatorio sobre un dominio de identificación en vez del dominio de tiempo solamente. En consecuencia, la presente invención reduce significativamente los retardos de acceso aleatorio provocados por los retardos de retransmisión después de las transmisiones o llegadas erróneas de las peticiones de acceso aleatorio en receptores de estación de base, y reduce también de manera significativa el intervalo entre las transmisiones de acceso aleatorio.

Haciendo referencia ahora a la Figura 6 para una descripción de la invención en J'a Solicitud '655, una sección í, - £ ~ pertinente de un sistema de'^t ómunicaciones celular 10 está mostrado, el cual puede usarse para implementar el método de la presente invención. El sistema 10 incluye una antena de transmisión/recepción de base 12 y una sección transmisora/receptora 14, y una pluralidad de estaciones móviles 16 y 18. Aunque solamente se muestran dos estaciones móviles, la Figura 6 es solamente para propósitos ilustrativos, y la presente invención puede asumirse para incluir más de dos posibles estaciones móviles. Antes de generar y transmitir una trama de petición de acceso, una estación móvil (por ejemplo 16) adquiere la sincronización, o se sincroniza con un receptor de estación de base de objeto (14). La estación móvil determina entonces el tiempo de inicio para cada segmento desde la información de canal piloto/transmisión de estación de base. La estación móvil también recupera el número de segmento que está procesando a partir de la información de canal piloto/transmisión, el cual va a ser utilizado por la estación de base para identificar su respuesta (ACK) de mensaje de reconocimiento con el número de segmento para asegurarse de que la estación móvil correcta recibe el reconocimiento. Más detalles para la sincronización de una estación móvil a una estación de base en un ambiente de acceso aleatorio se puede encontrar en la solicitud '501. La estación de base de objetivo también transfiere a la estación móvil de petición (por ejemplo, g\ canal de transmisión de ejemplo, estos códigos de distribución únicos y los códigos largos pueden ser códigos Gold o códigos Kasami. La estación móvil almacena el código de distribución y la información de código largo en un área de almacenamiento de memoria (no se muestra en forma explícita), la cual será recuperada y utilizada por la estación móvil para distribuir el preámbulo y el campo de datos de los paquetes de petición de acceso aleatorio generados. Finalmente, la estación de base transfiere también a la estación o estaciones móviles solicitantes (por ejemplo, en un mensaje de transmisión apropiado) los patrones de identificación asociados con los preámbulos, los cuales pueden ser utilizados para ayudar a distinguir entre los diferentes sectores y/o celdas. Por ejemplo, como se describe y reivindica en la Solicitud '501, a fin de permitir que el receptor de la estación de base distinga de manera más efectiva entre las múltiples peticiones de acceso aleatorio, se utiliza un bitio de preámbulo o patrón de símbolo. Cada estación móvil solicitante puede transmitir uno de los L diferentes bitio de preámbulo o patrones de símbolo ("identificaciones"). Los patrones de identificación diferentes utilizados son, aunque no necesariamente ortogonales entre sí. En el receptor de la estación de base, cada uno de los L acumuladores es seleccionado para JS *Mi¿¿aA i?te&?¡Á • ;*? 7 19 detectar una identificación específica acoplada desde la salida del filtro ajustado del receptor. Este preámbulo de identificación en una señal recibida se utiliza por pa ejfael receptor de estación de base para distinguir en forma efectiva entre diferentes intentos de acceso múltiple simultáneos por las estaciones móviles. La Figura 7 es un diagrama que ilustra la estructura y sincronización de una pluralidad de paquetes de petición de acceso aleatorio que pueden ser transmitidos por diferentes estaciones móviles de acuerdo con la modalidad preferida de la invención en la Solicitud '655. Aunque solamente se muestran tres paquetes de petición de acceso aleatorio para petición de propósitos ilustrativos, esta invención no se pretende que esté limitada de esa manera y puede incluir la transmisión y recepción de más de tales paquetes. Esencialmente, para cada uno de los paquetes de petición de acceso aleatorio mostrados (20, 22 y 24), el procedimiento S-ALOHA utilizado con el método actual se aplica solamente a la porción de preámbulo del proceso de petición de acceso aleatorio. La longitud de cada preámbulo (20, 22 y 24) se fija igual al ancho de los segmentos de tiempo (n, n + 1 1+i), menos (propósitos de diseño) un tiempo de seguridad predefinido para reducir al mínimo la interferencia potencial entre los segmentos. Por ejemplo, en la práctica, puede utilizarse un tiempo de seguridad de símbolo. También, como se muestra, las longitudes de las porciones de campo de datos de los paquetes de petición de acceso aleatorio (20, 22 y 24) pueden variarse de acuerdo con la aplicación deseada, la cual ? 20 proporciona estaciones móviles con flexibilidad en la transmisión de campos de datos de diferente longitud. A fin de evitar las crfÉBnes entre dos intentos de acceso aleatorio hechos por estaciones móviles en dos sectores diferentes 5 de una celda, o entre dos intentos de acceso aleatorio hechos por estaciones móviles en celdas adyacentes, puede utilizarse el método de distribución siguiente. Como se describió antes, las estaciones móviles que hacen las peticiónemele acceso aleatorio, generan cada una preámbulos únicos utilizando un código de distribución específico de celda/sector (por ejemplo, recuperado a partir de un área de memoria interna respectiva). En la práctica, esos códigos pueden ser reutilizados para otras celdas que son separadas por una distancia suficiente. La Figura 8 es un diagrama de bloque de un aparato que puede utilizarse para implementar el método para uso con una estación móvil a fin de generar y transmitir un paquete de acceso aleatorio tal como los paquetes de acceso aleatorios mostrados en la Figura 7, de acuerdo con la modalidad preferida de la invención en la Solicitud '655. En una modalidad, el método puede ser implementado bajo el control de un microprocesador (que no se muestra en forma explícita) ubicado en la estación móvil El aparato que genera el paquete de acceso aleatorio 100 incluye un mezclador de señal 104, el cual distribuye una "identificación /'" 102 (por ejemplo, recuperada a partir de un área de memoria interna en la estación móvil 18) con un código de distribución de preámbulo específico para la celda- ; sector involucrado (por ejemplo, recuperado también desde el área de memoria interna) para formar el preámbulo específico de celda-sector del paquete de acceso alj ítorio que se va a transmitir. El campo de datos del paquete de acceso aleatorio que se va a transmitir es generado con un generador de campo de datos 110. Un mezclador 114 distribuye el campo de datos generados con un código de distribución corto único (112) asociado con las "identificación /'". El campo de datos resultante del paquete de acceso aleatorio es distribuido entonces con un código concatenado, el cual puede elaborarse, por ejemplo, mediante una adición de módulo-2 (mediante el mezclador 118) o el código corto asociado con la identificación (112) con un código de distribución largo específico de sector 116 (por ejemplo, recuperado a partir de un área de memoria interna). La longitud del campo de datos resultante (120) del paquete de acceso aleatorio que se va a transmitir puede seleccionarse en forma flexible en la estación móvil (por ejemplo, horas o días de longitud). La longitud del campo de datos resultante (120) puede variarse en la estación móvil, la cual proporciona una forma rápida y efectiva para establecer llamadas largas de datos o voz. La Figura 10 es un diagrama de secuencia de tiempo que ilustra como pueden reducirse significativamente las colisiones y retardos de acceso aleatorio mediante la selección en forma aleatoria de las identificaciones para las retransmisiones, de acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención. En esta modalidad ilustrativa, un paquete de petición de acceso aleatorio se ifei**? - '»*»» va a retransmitir con una nueva identificación inmediatamente después de que la estación móvil de origen haya determinado que no fue exitoso el intento o previamente. Por ejemplo, como se las Figura 1-8, cada estación móvil ha recibido desde una estación de base de objetivo (por ejemplo, en un mensaje de transmisión apropiado) y almacenado (en la memoria local) una pluralidad de patrones de identificación para ser asociados con los preámbulos de los paquetes de solicitud de acceso aleatorio que se van a transmitir. Esos patrones de identificación (bitios o símbolos) pueden ser ortogonales entre sí, y son utilizados por el receptor de la estación de base para distinguir entre los diferentes intentos de acceso aleatorio realizados por las estaciones móviles. La estación móvil solicitante selecciona en forma aleatorio (por ejemplo, con un microprocesador interno) una identificación y transmite un paquete de solicitud de acceso aleatorio con la firma seleccionada incluida en la firma del paquete. Como se ilustra mediante la Figura 10, cada una de las estaciones móviles han transmitido paquetes de solicitud de acceso aleatorio (RA1f RA2, RA3, RA4). Tres de esos paquetes de solicitud de acceso aleatorio (RA1p RA2, RA3) han llegado simultáneamente al receptor de la estación de base. Además, las tres estaciones móviles han seleccionado la misma identificación. Por lo tanto, las estaciones móviles de origen para esos tres paquetes de solicitud de acceso aleatorio no recibirán un mensaje de reconocimiento (ACK) a partir de la estación base de objetivo indicando un intento de acceso ^afe^-feife-l^.^^fe^^^^^.^^ exitoso (para este ejemplo, la estación base de objetivo no recibe ni detecta esos paquetes debido a las colisiones). Consecuentemente, de acuerdo con la cada una de las estaciones móviles de retransmisión sele^ na nuevamente una identificación aleatoria. De esta manera, la probabilidad de que la colisión ocurrirá nuevamente se reduce (estadísticamente, cada estación móvil selecciona una identificación diferente y retransmite el paquete de solicitud de acceso aleatorio original con la segunda identificación seleccionada incluida en el preámbulo tal como, por ejemplo RA RA2', RA3'). Como se muestra en la Figura 10, puede asumirse que se ha recibido un mensaje de reconocimiento de intento de acceso aleatorio mediante las estaciones móviles de origen para dos de los paquetes retransmitidos (por ejemplo, (RA RA2'), pero no se ha recibido mensaje de reconocimiento de la estación móvil de origen para la tercera retransmisión (RA3'). Para este ejemplo, la estación base de objetivo no recibió ni detecto el tercer paquete retransmitido debido a su colisión con el cuarto paquete de solicitud de acceso aleatorio (RA ), ya que ambos paquetes utilizaron la misma identificación. Consecuentemente, la estación móvil de origen para cada uno de estos dos paquetes de solicitud de acceso aleatorio (RA3', RA4) selecciona en forma aleatoria otra identificación a partir de la cual cada una de la pluralidad de identificaciones almacenadas respectivas, y retransmite la solicitud original con la nueva identificación incluida en el preámbulo (por ejemplo RA3", RA '). 'i "! " 2 - Esas solicitudes de son recibidas exitosamente en la estación de base tanto reconocidas, o el proceso de retransmisión se continua seleccionando aleatoriamente nuevas identificaciones ,- * Notablemente, como e muestra en la Figura 10, la duración del tiempo muerto (td) entre las retransmisiones para una estación móvil particular puede reducirse al tiempo mínimo necesario para que esa estación móvil particular determine que no fue exitoso el intento de acceso aleatorio transmitido Como tal, la duración del tiempo muerto (td) entre las retransmisiones puede ser diferente para cada estación móvil de origen. En consecuencia, la presente invención aleatoriza las retransmisiones de acceso aleatorio para las estaciones móviles sobre el dominio de identificación en vez de hacerlo solamente sobre el dominio de tiempo En consecuencia, la presente invención reduce significativamente los retardos de acceso aleatorio provocados por las colisiones o llegadas erróneas en los receptores de estación de base, y también reduce significativamente el intervalo entre las retransmisiones de acceso aleatorio, la cual incrementa la eficiencia de rendimiento del sistema de acceso aleatorio. En otra modalidad de la presente invención, las retransmisiones de acceso aleatorio para las estaciones móviles son aleatorizadas nuevamente sobre el dominio de identificación (como en la modalidad anterior). Sin embargo, en esta modalidad ilustrativa, la estación móvil que intenta obtener el acceso determina cuando retransmitir el paquete e so c tud de acceso aleatorio. Por las retransmisiones (td), en tarfro que considera ciertos factores de rendimiento tales como el control de energía, las condiciones de canal, los niveles de interferencia en la estación de base, el tipo de servicio que se está solicitando, los niveles de prioridad, etc. Como tal, el tiempo muerto para una- estación móvil puede variar de acuerdo a las condiciones operativas. En otra modalidad de la presente invención, las retransmisiones de acceso aleatorio para las estaciones móviles son aleatorizadas sobre el dominio de identificación y el dominio de tiempo. En consecuencia, el periodo máximo de tiempo muerto (td) entre las transmisiones es mas corto que los tiempos muertos anteriores. En otras palabras, una identificación para una transmisión de solicitud de acceso aleatorio puede seleccionarse en forma aleatoria a partir del conjunto de identificaciones disponibles provistas por la estación de base de objetivo, y el retardo de tiempo muerto (td) puede seleccionarse en forma aleatoria desde el intervalo {O, Td}. En consecuencia, el periodo de tiempo muerto (td)puede ser significativamente menor que los tiempos muertos de la técnica anterior. Preferiblemente, esta modalidad ilustrativa es para aquellos casos donde el conjunto de estación base de identificaciones disponibles es relativamente pequeño (es decir, relativamente pocas identificaciones están disponibles para el uso.

Aunque una modalidad preferida del método y aparato de la presente invención se han ilustrado en los Dibujos anexos y se describieron en la Descri se comprenderá que la invención no está limit§ a la modalidad descrita, sino que es capaz de numerosos reacomodos, modificaciones y sustituciones sin apartarse del espíritu de la invención como se establece y define mediante las siguientes reivindicaciones t^sjiá?ái te ^ ..

Claims (22)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para procesar peticiones de un acceso aleatorio en un sistema de jillcomunicaciones móviles, que comprende las etapas de: una estación móvil que asocia un primer código de identificación seleccionado en forma aleatoria con un campo de identificación en una primera petición de acceso aleatorio; una estación móvil que"' trasmite la primera solicitud de acceso aleatorio para recepción mediante una estación base; la estación móvil que espera un tiempo predeterminado por un mensaje de reconocimiento desde la estación base en respuesta a la primera petición de acceso aleatorio que se recibió; y caracterizada además por las etapas de: si la estación móvil determina que la primera petición de acceso aleatorio no se ha recibido, selecciona en forma aleatoria un segundo código de identificación a partir de una primera modalidad de códigos de identificación, asociando el segundo código de identificación seleccionado con un campo de identificación en la primera petición de acceso aleatorio, y retransmite la primera petición de acceso aleatorio con el campo de identificación que incluye el segundo código de identificación seleccionado.
2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el código de identificación seleccionado es ortogonal a por lo menos uno de la pluralidad de códigos de identificación. í^"^w t&&$ ? &¡> i&&Si
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tiempo predeterminado comprende un tiempo muerto predeterminado.
4. 4. El método de idad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tiempo predeterminado está determinado mediante por lo menos un factor de rendimiento de red.
5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tiempo predeterminado se selecciona en forma aleatoria mediante la estación móvil.
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el tiempo predeterminado es seleccionado aleatoriamente a partir de un tiempo muerto {O, Td}.
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el campo de identificación comprende un preámbulo.
8. 8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de telecomunicaciones móviles comprende un sistema de telecomunicaciones móviles de espectro distribuido.
9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema de telecomunicaciones móvil comprende un sistema de telecomunicaciones móvil de Acceso Múltiple para Codificador.
10. 10. Un sistema para procesamiento de peticiones de acceso aleatorio en un sistema de telecomunicaciones móvil, que comprende: una estación de base; y ,,- una estación móvjá lcoplada a la estación de base mediante una interfase de aire radio, la estación móvil que incluye: medios para asociar un primer código de identificación seleccionado aleatoriamente con un campo de identificación en una primera petición de acceso aleatorio; medios para transmitir [a] la primera petición de acceso aleatorio para recepción de la estación de base; medios para esperar un tiempo predeterminado por un mensaje de reconocimiento desde la estación de base en respuesta a la primera solicitud de acceso aleatorio que se recibe medios para determinar si la primera petición de acceso aleatorio ha sido recibida por la estación de base; y caracterizado por: medios para seleccionar aleatoriamente un segundo código de identificación a partir de una pluralidad de códigos de identificación, asociando el segundo código de identificación seleccionado con un campo de identificación en la primera petición de acceso aleatorio, y retransmitir la primera petición de acceso aleatorio con el campo de identificación que incluye el segundo código de identificación seleccionado, si la estación móvil determina que la primera petición de acceso aleatorio no ha sido recibida.
11. 11. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el código de identificación seleccionado es ^^^agsag^^^ ggH ortogonal a por lo menos uno de la pluralidad de códigos de identificación.
12. 12. la reivindicación 10, caracterizado comprende un tiempo muerto predeterminado.
13. 13. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el tiempo predeterminado es determinado mediante por lo menos un factor de rendimiento de red. 14 El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el tiempo predeterminado se selecciona aleatoriamente mediante la estación móvil. 15. El sistema de conformidad con la reivindicación 14 caracterizado porque el tiempo predeterminado se selecciona en forma aleatoria a partir de un tiempo muerto {O, Td}. 16. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el campo de identificación comprende un preámbulo. 17 El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el sistema de telecomunicaciones móvil comprende un sistema de telecomunicaciones móvil de espectro de distribución. 18. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el sistema de telecomunicaciones móvil comprende un sistema de comunicaciones móvil de Acceso Múltiple para Codificador. ?¡ ?t 19. El método de con 3f1ormidad con la reivindicación 1, caracterizado en una etapa petición de acceso aleatorio seleccionado en la siguiente 5 petición de acceso aleatorio en caso de que no se haya recibido el mensaje de reconocimiento dentro del periodo de tiempo predeterminado. 20. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una pluralidad de estaciones móviles que han 10 enviado una primera petición de acceso aleatorio respectiva en el mismo segmento de tiempo esperarán el tiempo predeterminado antes de retransmitir la primera petición de acceso aleatorio respectiva en relación con el segundo código de identificación seleccionado. 15 21. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los medios para retransmisión están caracterizados además por la retransmisión de la primera petición de acceso aleatorio con el segundo código de identificación seleccionado en la siguiente ocasión disponible para transmitir una 20 petición de acceso aleatorio en caso de no haber recibido el mensaje de reconocimiento dentro del tiempo predeterminado. 22. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque una pluralidad de estaciones móviles que han enviado una primera petición de acceso aleatorio respectiva en el 25 mismo segmento de tiempo esperaran el tiempo predeterminado antes de retransmitir la primera etición de acceso aleatorio respectiva con relación al segundo código de identificación seleccionado.