MXPA01003399A - Metodos y aparatos parael control de potencia rapido de señales transmitidas en un canal de acceso multiple - Google Patents

Metodos y aparatos parael control de potencia rapido de señales transmitidas en un canal de acceso multiple

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MXPA01003399A
MXPA01003399A MXPA/A/2001/003399A MXPA01003399A MXPA01003399A MX PA01003399 A MXPA01003399 A MX PA01003399A MX PA01003399 A MXPA01003399 A MX PA01003399A MX PA01003399 A MXPA01003399 A MX PA01003399A
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power
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MXPA/A/2001/003399A
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R Walton Jay
W Ketchum John
J Howard Steven
Mark S Wallace
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Qualcomm Inc
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Abstract

Un método y aparato para controlar la transmisión de señales provenientes de una o más de una pluralidad de estaciones móviles (1300) hacia una estación base (1400) en una pluralidad de canales de acceso múltiple M. Un paquete de información de control de potencia formado por una pluralidad de bits de control de potencia se transmite desde la estación base (1400) hacia la una o más estaciones móviles (1300). Cada uno de los bits de control de potencia en el paquete de información de control de potencia tiene una posición que se mapea hacia un canal de acceso seleccionado y hacia una compensación de tiempo dentro del canal de acceso seleccionado. El paquete de información de control de potencia se recibe en una primera estación móvil (1300). Luego se transmite un mensaje desde la primera estación móvil (1300) hacia la estación base (1400) en un primer canal de acceso y en una primera compensación de tiempo asociada con el primer canal de acceso. El mensaje se transmite desde la primera estación móvil (1300) en un nivel de potencia determinado en respuesta a un primer bit de control de potencia en el paquete de información de control de potencia. El primer bit de control de potecia se localiza en una primera posición en el paquete de información de control de potencia, mapeándose la primera posición hacia el primer canal de acceso y la primera compensación de tiempo.

Description

MÉTODOS Y APARATOS PARA EL CONTROL DE POTENCIA RÁPIDO DE SEÑALES TRANSMITIDAS EN UN CANAL DE ACCESO MÚLTIPLE • CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere generalmente a sistemas de radio teléfono móviles. Más particularmente, la presente invención se refiere a sistemas y métodos para • 10 controlar rápidamente la potencia de transmisión de salida de las señales enviadas desde las estaciones móviles hacia las estaciones base en canales de acceso múltiple en un sistema de radio teléfono móvil y para determinar cuál de entre muchas estaciones móviles tiene acceso apropiadamente obtenido hacia el canal de acceso múl t iple .
DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA 20 En los sistemas de radio teléfono CDMA que operan de acuerdo con la norma TIA/EIA-95 (la norma IS-95), el Canal de Acceso (R-ACH) se utiliza para las comunicaciones desde la estación móvil hacia la estación base cuando la estación móvil no se asigna a un canal dedicado tal como un Canal de Tráfico (TCH) . El R-ACH porta or iginaciones , respuestas de localización, registros y reconocimientos a mensajes enviados por la estación base en el Canal de Localización. El R-ACH se transmite a una tasa constante de 4800 bps. Esto se encuentra en contraste con el Canal de Tráfico el cual se encuentra a una tasa variable. Los detalles de un sistema CDMA ejemplar pueden encontrarse en la Patente de E.U. No. 4,901,307 titulada "Spread Spectrum Múltiple Access Communication System Using Satellite Or Terrestrial Repeaters", el cual se asigna al cesionario de la presente invención y se incorpora en la presente en su totalidad para referencia. La norma IS-95 se establece en la Norma Interina TIA/EIA titulada "Mobile Station - Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode ideband Spread Spectrum Cellular System, TIA/EIA/ I S- 95" , fechada en Julio de 1993, cuyo contenido se incorpora también en la presente para referencia En el R-ACH, la estación móvil utiliza una máscara de difusión de código largo que es específica a la estación base. En particular, una estación base puede tener hasta siete Canales de Locallzación Asociado con cada Canal de Locallzación se encuentran uno o más R-ACHs (se permiten hasta 32) . Cada R-ACH tiene una máscara de código largo la cual determina la secuencia de difusión. La máscara incluye la identidad de la estación base asociada con el canal, el Canal de Localización al cual se asocia el R-ACH, y el número del R-ACH. Esto proporciona una máscara de código largo única y por consiguiente una secuencia de código largo única para el R-ACH particular. Aunque es ciertamente posible, el R-ACH no se opera en conmutación suave. Este no es como el Canal de Tráfico el cual se opera en conmutación suave. Además, el R-ACH no tiene control de potencia rápido como en el Canal de Tráfico IS-95. En el Canal de Tráfico, la estación base transmite un flujo de control de potencia a 800 bps hacia la estación móvil. Se utiliza modulación BPSK para el flujo de bits de control de potencia. Una fase del bit indica que la estación móvil se encuentra para incrementar su potencia de transmisión; otra fase del bit indica que la estación móvil es para disminuir su potencia de transmisión. La estación base determina si la estación móvil debe aumentar o disminuir su potencia de transmisión al controlar la densidad de energía recibida a ruido en la estación base hacia un umbral. Si la densidad de energía recibida a ruido es menor que el umbral, la estación base aumenta su potencia de transmisión de la estación móvil; si la densidad de energía recibida a ruido es mayor que el umbral, la estación base disminuye su potencia de transmisión de la estación móvil. Esto se describe más en la IS-95 y en la Patente de E.U. No. 5,056,109 y 5,265,119, las cuales se titulan ambas "Method and Apparatus for Controlling Transmission Power In A CDMA Cellular Telephone System" y se encuentran asignadas al cesionario de la presente invención y se incorporan en la presente para referencia. Una razón para no tener control de potencia rápido en el R-ACH es que las estaciones móviles múltiples pueden transmitir en el mismo R-ACH, haciéndolo consecuentemente difícil de controlar con un flujo de control de potencia. Además, si existen muchos flujos de control de potencia controlando un canal, no es claro cómo se mapea el flujo de control de potencia hacia la estación móvil. La Patente de E.U. 5,604,730, la cual se asigna al solicitante describe cómo puede utilizarse un flujo de 5 control de potencia para controlar un cierto número de estaciones móviles. Como se describe a continuación, la técnica enseñada en esta patente se aplicable también a la invención descrita en la presente. • 10 En sistemas CDMA que operan de acuerdo con la norma IS-95, la estación móvil determina un nivel en el cual se transmite en el R-ACH basado en un estimado de control de potencia a lazo abierta, ajustado por algunos parámetros de sobrecarga. Más particularmente, bajo la norma IS-95, la estación móvil intenta un acceso en un R-ACH al enviar una o más sondas de acceso. Una • sonda de acceso es el mensaje que la estación móvil está tratando de enviar hacia la estación base. La estación base comienza enviando una sonda de acceso; si la estación móvil no recibe un reconocimiento a esta sonda de acceso, la estación móvil aumenta su potencia de transmisión (por un valor determinado en los mensajes de sobrecarga) y envia la sonda nuevamente. Esto continúa hasta que la estación móvil recibe un reconocimiento o hasta que la estación móvil ha alcanzado el limite de sondas de acceso permitido. En cualquier sistema muí t i -acce so , un aspecto clave del diseño del sistema es el control de congestión. A partir de la perspectiva del R-ACH, el control de congestión es responsable de controlar el número de estaciones móviles que accesan simultáneamente un R-ACH. El control de congestión es importante debido a que cuando demasiadas estaciones móviles accesan el sistema, el sistema es incapaz de manejarlas. Específicamente, puede haber más transmisiones en enlace inverso de lo que la estación base es capaz de recibir. Esto es una limitante física del hardware. En segundo término, el canal CDMA inverso tiene un limite de capacidad. Cuando se alcanza el limite de capacidad, entonces la potencia de transmisión requerida de las estaciones móviles tiende a infinito- no permitiendo, por consiguiente, las comunicaciones. Consecuentemente, es necesario mantener la carga en el canal dentro de los limites. Debido a que los R-ACHs comparten típicamente el canal inverso con canales de tráfico, una cierta fracción de la capacidad inversa se distribuye típicamente a los R-ACHs. Debe observarse que una carga excesiva en los R-ACHs puede crear una carga substancial en el enlace inverso, limitando asi el desempeño de las estaciones móviles las cuales ya se encuentran asignadas a un Canal de Tráfico.
• Debe observarse también que el R-ACH por si mismo es algo inestable dado que el rendimiento de proceso y transferencia actual del R-ACH puede disminuir después de que se alcanza una cierta carga en el enlace inverso. Con objeto de controlar esta carga, la norma IS-95 tiene un cierto número de mecanismos de control de congestión. Estos incluyen retrocesos de sonda • de acceso, retrocesos de secuencia de acceso, aleat or i zacione s de canal, y a leat or i zaciones PN . Sin embargo, la IS-95 carece mecanismo alguno para habilitar y deshabilitar rápidamente el acceso hacia un R-ACH con objeto de controlar la congest ion . Estos problemas y deficiencias se reconocen y resuelven por la presente invención de la manera descrita a continuación.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un aspecto de la invención se dirige a 5 un método y aparato para controlar la transmisión de señales desde una o más de una pluralidad de estaciones móviles hacia una estación base en una pluralidad de canales de acceso múltiple M. Un paquete de información de control de potencia formado a partir de una pluralidad de bits de control de potencia se transmite desde la estación base hacia una o más estaciones móviles. Cada uno de los bits de control de potencia en el paquete de información de control de potencia tiene una posición que se mapea a un canal de acceso seleccionado y fl) compensación de tiempo dentro del canal de acceso seleccionado. El paquete de información de control de potencia se recibe en una primera estación móvil. Un mensaje se transmite luego desde la primera estación móvil hacia la estación base en un primer canal de acceso y en una primera compensación de tiempo asociada con el primer canal de acceso. El mensaje se transmite desde la primera estación móvil en un nivel de potencia determinado en respuesta a un primer bit de control de potencia en el paquete de información de control de potencia. El primer bit de control de potencia se localiza en una primera posición en el paquete de información de control de potencia, mapeándose la primera posición a un primer canal de acceso y la primera compensación de tiempo. De acuerdo con un aspecto adicional, la invención se refiere a un método y aparato para controlar la transmisión de señales provenientes de dos o más de una pluralidad de estaciones móviles hacia una estación base en una pluralidad de canales de acceso múltiple M. Un paquete de información de control de potencia formado a partir de una pluralidad de bits de control de potencia se transmite desde la estación base hacia una o más estaciones móvi les Cada uno de los bits de control de potencia en el paquete de información de control de potencia tiene una posición que se mapea hacia un canal de acceso seleccionado. El paquete de información de control de potencia se recibe en una primera estación móvil y una segunda estación móvil. Los mensajes se transmiten luego simultáneamente desde la primera estación móvil y la segunda estación móvil hacia la estación base en un primer canal de acceso. Los mensajes provenientes de las estaciones móviles primera y segunda se transmiten en el primer canal de acceso a niveles de potencia que se determinan en respuesta a solamente un primer bit de control de potencia en el paquete de información de control de potencia, en el cual el primer bit de control de potencia se localiza en una primera posición en el paquete de información de control de potencia, y la primera posición se mapea hacia el primer canal de acceso. De acuerdo con un aspecto adicional, la invención se refiere a un método y aparato para controlar la transmisión de señales provenientes de una o mas pluralidades de estaciones móviles hacia una estación base en una o más de una pluralidad de canales de acceso múltiples. Un paquete de información de control de potencia formado a partir de una pluralidad de bits de control de potencia se transmite desde la estación base hacia una o más estaciones móvi les Los bits de control de potencia en el paquete de información de control de potencia se transmiten utilizando una modulación que le permite a cada uno de los bits de control de potencia asumir uno de entre diferentes estados primero, segundo y tercero. El paquete de información de control de potencia se recibe en una primera estación móvil, y la primera estación móvil identifica luego un estado de un primer bit de control de potencia asociado con un primer canal de acceso. Luego se realiza una de entre las operaciones primera, segunda y tercera en la primera estación móvil si el estado del primer bit de potencia corresponde al primer estado, en el que la primera operación corresponde a iniciar la transmisión de información de mensaje desde la primera estación móvil hacia la estación base en el primer canal de acceso, la segunda operación corresponde a iniciar el comienzo de la transmisión de la información de mensaje desde la estación móvil hacia la estación base en el primer canal de acceso, y la tercera operación corresponde a cesar la transmisión de información de mensaje proveniente de la primera estación móvil hacia la estación base en el primer canal de acceso.
El nivel de potencia de salida de la primera estación móvil en el primer canal de acceso aumenta si el estado del primer bit de control de potencia corresponde al segundo estado, y el nivel de potencia de salida de la primera estación móvil en el primer canal de acceso disminuye si el estado del primer bit de control de potencia corresponde al tercer estado. De acuerdo con un aspecto todavía adicional, la invención se refiere a un método y aparato para controlar la transmisión de señales provenientes de una o mas de una pluralidad de estaciones móviles hacia una estación base en una pluralidad de canales de acceso múltiple M. Un paquete de información de control de potencia formado a partir de una pluralidad de bits de control de potencia se transmite desde la estación base hacia una o mas estaciones móviles. Cada uno de los bits de control de potencia en el paquete de información de control de potencia tiene una posición que se mapea hacia un canal de acceso seleccionado y hacia una compensación de tiempo dentro del canal de acceso seleccionado. La siguiente estación base determina si una estación móvil acceso un primer canal de acceso durante un primer intervalo de tiempo correspondiente a una primera compensación de tiempo. Si una estación móvil acceso el primer canal de acceso durante el intervalo de tiempo correspondiente a la primera compensación de tiempo, entonces un primer bit de control de potencia que tiene una primera posición en el paquete de información de control de potencia se mapea hacia el primer canal de acceso y la primera compensación de tiempo. Si una estación móvil falla al accesar el primer canal de acceso durante el intervalo de tiempo correspondiente a la primera compensación de tiempo, entonces el primer bit de control de potencia que tiene la primera posición en el paquete de información de control de potencia se mapea hacia el primer canal de acceso y una segunda compensación de tiempo asociada con el primer canal de acceso. De acuerdo con un aspecto todavía adicional, la invención se refiere a un método y aparato para realizar una conmutación de canal de acceso para una unidad de radio móvil a medida que la unidad de radio móvil se mueva desde una primera celda en un sistema de radio - 1 teléfono móvil hacia una segunda celda en el sistema de radio móvil. Al menos un bit de control de potencia proveniente de una primera estación base asociado con la primera celda se transmite hacia la unidad de radio móvil. El bit de control de potencia proveniente de la primera estación base se transmite en un primer intervalo de tiempo que corresponde a un primer canal de acceso asociado con la primera estación base. Al menos un bit de control de potencia proveniente de una segunda estación base asociada con la segunda celda se transmite también a la unidad de radio móvil. El bit de control de potencia proveniente de la segunda estación base se transmite en un segundo intervalo de tiempo, que puede corresponder al primer intervalo de tiempo utilizado por la primera estación base. El bit de control de potencia proveniente de la segunda estación base que corresponde al canal de acceso que se asoció con la primera estación base. Cada uno de los bits de control de potencia en el paquete de información de control de potencia tiene una posición que se mapea hacia un canal de acceso seleccionado y hacia una estación base asociada con el canal de acceso seleccionado. La unidad de radio móvil recibe el paquete de control de potencia proveniente de la primera estación base y el paquete de control de potencia proveniente de la segunda estación base, determina los bits de control de potencia correspondientes, y luego determina el estado de los bits de control de potencia. Si el estado indica que un mensaje se va a transmitir y la estación móvil tiene un mensaje a transmitir, entonces la estación móvil transmite el mensaje en un canal de acceso seleccionado. Cada conjunto de estaciones bases prescritas intenta recibir la transmisión en el canal de acceso seleccionado y luego establece el bit correspondiente en el paquete de información de control de potencia de acuerdo con la proporción señal recibida a ruido.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características, objetos y ventajas de la presente invención se volverán mas aparentes a partir de la descripción detallada establecida a continuación cuando se toman en conjunto con los dibujos en los cuales los caracteres de referencia similares identifican de manera correspondiente a lo largo del documento y en la que: La Figura 1 es un diagrama que muestra la estructura de un flujo de bits formado a partir de una pluralidad de paquetes de información de control de potencia, de acuerdo con la presente invención. La Figura 2 es un diagrama de tiempo que ilustra un acceso ejemplar de un canal por un estación móvil que utiliza paquetes de información de control de potencia de la presente invención. La Figura 3 es un diagrama de tiempo que muestra el es calonamient o de intervalos de tiempo de canal de acceso dentro de un canal de acceso en compensaciones diferentes, de acuerdo con la presente invención. La Figura 4 es un diagrama que muestra la estructura de un intervalo de tiempo de canal de acceso que tiene un intervalo inactivo, de acuerdo con la presente invención. La Figura 5 es un diagrama de tiempo que muestra un método para deshabilitar el acceso por una estación móvil hacia un canal de acceso, de acuerdo con la presente invención.
La Figura 6 es un diagrama de tiempo que muestra varios intervalos de tiempo de canal de acceso escalonado, cada uno délos cuales tiene un periodo de tiempo inactivo asociado con los mismos para regular el acceso a los diversos intervalos de tiempo de canal de acceso escalonado, de acuerdo con la presente invención . Las Figuras 7, 7A, 8 y 8A son diagramas de flujo de sistemas para regular el acceso a un canal de acceso que utiliza un bit de control de potencia que es capaz de asumir tres estados diferentes, de acuerdo con la presente invención . La Figura 9 es un diagrama de flujo de un sistema para reutilizar los bits de control de potencia, de acuerdo con la presente invención . La Figura 10 es un diagrama que muestra diversas celdas en un sistema de telefonía celular cada una de las cuales se ha dividido en una pluralidad de segmentos, de acuerdo con la presente invención. La Figura 11A, 11B y 11C muestran la estructura de un flujo de bits formado a partir i: de una pluralidad de paquetes de información de control de potencia que se utiliza para conmutar las transmisiones de canal de acceso desde una • primera estación base hacia una segunda estación base, de acuerdo con la presente invención. La Figura 12 es un diagrama de flujo de un método para conmutar las transmisiones de canal de acceso desde una primera estación base hacia una segunda estación base, de acuerdo con la presente invención. La Figura 13 es un diagrama de bloques que muestra los componentes de una estación móvil ejemplar utilizada para implementar los sistemas de control de potencia de canal de acceso rápido de la presente invención. La Figura 14 es un diagrama de bloques que muestra los componentes de una estación base ejemplar utilizada para implementar los sistemas de control de potencia de canal de acceso rápido de la presente invención. La Figura 15 es una ilustración del modo en que se configuran un canal de control de potencia y un canal de acceso múltiple de acuerdo con una modalidad de la presente invención .
La Figura 16 es un diagrama de bloques simplificado de una estación móvil 1600 de acuerdo con la presente invención. • DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Control de Potencia de Canal de Acceso Rápido Básico Refiriéndose ahora a la Figura 1, hay un diagrama que muestra la estructura de un flujo de bits 100 formado a partir de una pluralidad de paquetes de información de control de potencia 110, de acuerdo con la presente invención. Como se explica mas detalladamente a continuación, en la presente invención la información incluida en los paquetes de información de control de potencia 110 se transmite desde las estaciones base hacia las estaciones móviles en un sistema de radio telefonía con objeto de controlar la potencia de salida de las transmisiones desde las estaciones móviles hacia las estaciones base en uno o mas canales de acceso múltiples tales como, por ejemplo, un canal de acceso inverso (R-ACH) en un sistema celular CDMA que opere de acuerdo con la norma IS-95. Además, y como se explica a continuación, la información incluida en los paquetes de información de control de potencia se utiliza para regular el acceso a los canales de acceso múltiples por las estaciones móviles. Los paquetes de control de potencia pueden ser secuenciales en un canal separado como se muestra en la Figura 1 o pueden entremezclarse con datos en un canal separado. Este entremezclado se comprende bien por aquellos expertos en la materia. Cada paquete de información de control de potencia 110 se comprende de N bits de control de potencia 120. En la modalidad mostrada en la Figura 1, cada bit de control de potencia 120 en un paquete de información de control de potencia 110 se mapea hacia un R-ACH individual y se utiliza para controlar la salida de potencia en ese R-ACH. Por consiguiente, el bit de control de potencia 120 etiquetado 1 controla el nivel de salida de potencia de una estación móvil que trasmite en R-ACH (1) , el bit de control de potencia etiquetado 2 controla la potencia de salida de una estación móvil que transmite en R-ACH (2) , y asi sucesi amente. En una modalidad, cada uno de los bits de control de potencia se modula de acuerdo con una combinación de OOK (cambio encendido-apagado) y modulación BPSK y puede por lo tanto asumir tres estados, a saber, apagado 0 grados y 180 grados. Los estados segundo y tercero (es decir, 0 y 180 grados) se utilizan respectivamente para transferir los comandos de estado y de aumento de potencia y disminución de potencia a la estación móvil en respuesta a lo cual la estación móvil, por ejemplo, elevará su potencia de transmisión de salida en 1 dB (si se recibe un comando de aumento de potencia) o disminuirá su potencia de transmisión de salida de 1 dB (si se recibe un comando de disminución de potencia) . Otros tamaños de escalón de control de potencia pueden utilizarse para optimizar el sistema. La transmisión de un bit de control de potencia 120 en el primer estado (es decir, 0 grados) se utiliza en la presente invención para regular el acceso al R-ACH asociado (es decir, mapearse hacia) al bit de control de potencia por las estaciones móviles. En una modalidad preferida, cada paquete de información de control de potencia 110 tiene una duración de 1.25 de ms , y los paquetes de control 110 se transmiten desde una estación base hacia las estaciones móviles servidas por la estación base en canal de control de potencia o control común de enlace hacia adelante. En una versión sencilla de la presente invención, los b ts de control de potencia 120 se transmiten continuamente desde una estación base como un flujo de símbolos modulados BPSK. Cuando una estación móvil comienza a accesar un R-ACH particular, la estación móvil comienza a poner atención en el flujo de bits de control de potencia 100 y, en particular, en el bit de control de potencia 120 que se mapea hacia el R-ACH en particular de que la estación móvil ha comenzado a accesar. Si el bit de control de potencia 120 correspondiente al R-ACH accesado por la estación móvil indica que la estación móvil va a incrementar su potencia de transmisión, la estación móvil hace tal cosa; de manera similar, si el bit de control de potencia 120 indica que la estación móvil va a disminuir su potencia de transmisión, hace tal cosa. En una modalidad preferida, la estación base transmite el bit de control de potencia 120 como un comando de aumento de potencia cuando la estación base no se encuentra recibiendo transmisión alguna en el R-ACH asociado con el • bit de control de potencia (es decir, antes de 5 que la estación móvil ha intentado accesar el R- ACH correspondiente al bit de control de potencia particular 120) . El transmitir el bit de control de potencia 120 como un comando de aumento de potencia cuando la estación base no • 10 se encuentra recibiendo transmisión alguna en el R-ACH asociado con el bit de control de potencia ocasiona que la estación móvil aumente su nivel de potencia al inicio de un acceso si, por ejemplo, la estación móvil se encuentra transmitiendo a un nivel de potencia demasiado ba j o . Utilizar el control de potencia rápido • como se describe en la presente permite el control de potencia preciso de la estación móvil en el R-ACH, similar a lo que puede hacerse en el canal de trafico inverso (R-TCH) de un sistema CDMA. Tal control de potencia rápido es importante para maximizar la capacidad de un sistema de radio telefonía móvil. Otra ventaja del control rápido es que le permite a la estación móvil comenzar un acceso R-ACH al transmitir Su señal con más potencia que lo necesario y luego se corrige rápidamente al nivel de potencia deseado una vez que la estación base ha adquirido la transmisión de la estación móvi 1. Refiriéndose ahora a la Figura 2, se muestra un diagrama de tiempo que ilustra un acceso ejemplar de un R-ACH por una estación • móvil que utiliza los paquetes de información de control de potencia 110 de la presente invención. Como se muestra en la Figura 2, el acceso por la unidad móvil al R-ACH ocurre durante un intervalo de tiempo de canal de acceso. Aunque una modalidad preferida utiliza intervalos de tiempo para el R-ACH, debe observarse que las enseñanzas de esta innovación • no requieren que el R-ACH sea dividido en intervalos de tiempo y por consiguiente aplicable a sistemas los cuales no se han dividido en intervalos. Al comienzo del intervalo de tiempo de canal de acceso, la estación móvil transmite micialmente un preámbulo de mensaje en un nivel de potencia inicial PO. En una modalidad, el nivel de potencia inicial utilizado durante la transmisión del preámbulo de mensaje corresponde a un nivel de potencia que es aproximadamente 3 • dB mayor que el nivel de potencia de una primera 5 sonda de acceso que de otra manera seria utilizada por la estación móvil para accesar el R-ACH ba o la norma IS-95. Después de la transmisión del preámbulo de mensaje, la estación móvil comienza a desmodular los paquetes de información de control de potencia 110 y, en particular, la estación móvil comienza a momtorear el valor del bit de control de potencia 120 en cada uno de los paquetes de información de control de potencia correspondientes al R-ACH ahora en uso por la estación móvil. En respuesta a los valores almacenados en estos bits de control de potencia, la estación móvil ajusta la potencia de salida de su transmisión ya sea hacia ARRIBA O hacia ABAJO (por ejemplo, en más o menos 1 dB) en respuesta a cada bit de control de potencia 120 asociado con el R-ACH que se esté utilizando por la estación móvil. De acuerdo con un aspecto adicional, la estación base esperará hasta que detecte una transmisión proveniente de una estación móvil (es decir, la estación móvil esperara hasta que detecte el preámbulo del mensaje) y hasta que haya adquirido transmisiones provenientes de una estación móvil antes de encender el flujo de bits de control de potencia. La estación base determinara si comanda la estación móvil a aumentar o disminuir la potencia con base en el nivel de potencia de la señal recibida proveniente de la estación móvil. Mas específicamente, la estación base comparara el nivel de potencia de la señal recibida con un umbral; si la señal recibida se encuentra por debajo del umbral, la estación base utilizara el paquete de información de control de potencia para enviar un comando de aumento de potencia hacia la estación móvil, de otra manera, la estación base utilizara el paquete de información de control de potencia para enviar un comando de disminución de potencia hacia la estación móvil. En las modalidades descritas a continuación, cada bit de control de potencia 120 en el paquete de información de control de potencia 110 se mapea hacia un R-ACH individual.
En tales modalidades, si existen N bits de control de potencia 120 en cada paquete de información de control de potencia 110, tales paquetes de información pueden pensarse como N flujos de bit formados cada uno de los cuales puede utilizarse para controlar un R-ACH como se describe con anterioridad. Un aspecto de un canal de acceso múltiple tal como el R-ACH es que las estaciones móviles múltiples pueden • simultáneamente accesar y transmitir en tal canal. La Patente de E.U. 5,604,730, asignada al cesionario de la presente invención e incorporada en la presente en su totalidad para referencia, describe un método en el cual puede utilizarse un flujo de bits de control de potencia individual para controlar la potencia de múltiples estaciones móviles que operen • simultáneamente. Las enseñanzas de la Patente de E.U. 5,604,730, pueden combinarse con la modalidad del paquete de información de control de potencia 110 descritas con anterioridad (es decir, en donde hay un mapeo uno a uno de los bits de control de potencia 120 hacia los R- ACHs) para permitirle a los niveles de potencia de las estaciones móviles múltiples operar en el mismo R-ACH para controlarse simultáneamente rápidamente utilizando un flujo de bits de control de potencia individual. Como una alternativa a la modalidad descrita inmediatamente con anterioridad, puede utilizarse mas de un flujo de bits de control de potencia para controlar la potencia de operación de estaciones móviles múltiples que operan en el mismo R-ACH. En esta modalidad alternativa, se utiliza una estructura de mapeo diferente para mapear los bits de control de potencia 120 hacia las estaciones móviles que accesan en un R-ACH especifico. Mas particularmente, en esta modalidad alternativa los intervalos de tiempo de canal de acceso utilizados para la transmisión por las unidades móviles se escalonan en el tiempo mediante compensaciones múltiples en cada R-ACH como se muestra en la Figura 3. Cada compensación indica un tiempo cuando una estación móvil puede comenzar a transmitir en un R-ACH especifico. El intervalo de tiempo entre compensaciones de tiempo sucesivas es preferentemente mayor que el rango de retraso de la trayectoria mas larga (incluyendo el máximo retraso muí t i t rayect or ía ) asociada con las transmisiones provenientes de la estación base hacia la estación móvil con objeto de evitar las ambigüedades al determinar cuál flujo de bits de control de potencia 5 corresponde a un R-ACH y compensación particulares. En una modalidad de la invención, los intervalos de Canal de Acceso se encuentran divididos en tramas como se hace en la IS-95. En el caso de la IS-95, una trama tiene duración • 10 de 20 ms . Por consiguiente, un intervalo se encuentra comprendido de S tramas, de manera que el intervalo tiene una duración de 20 * S ms , en donde S es ya sea un valor fijo o transmitido a la estación móvil en información de sobrecarga del sistema. Para simplificar el diseño de sistema, puede ser preferible seleccionar el intervalo de tiempo entre las compensaciones de • tiempo para que sea un numero entero W de tramas, en donde W es menor que S. 20 En esta modalidad, se utiliza un bit de control de potencia 120 para controlar la potencia de la (s) estac?ón(es) móvil (es) que com?enza(n) sus transmisiones en un R-ACH determinado en el primer intervalo de acceso (es decir, después de la compensación 1) , otro bit de control de potencia 120 se utiliza para controlar la potencia 120 de la (s) estac?ón(es) mov?l(es) que com?enza(n) sus transmisiones en el mismo R-ACH en el segundo intervalo de acceso (es decir, después de la compensación 2) , y asi sucesivamente. Aunque la Figura 3 muestra cuatro accesos escalonados en un R-ACH determinado, se comprenderá por aquellos expertos en la materia que puede utilizarse cualquier número de accesos escalonados en un canal individual. Refiriéndose aun la moda 1 idad descrita en el párrafo anteriormente citado en donde cada R-ACH se divide en compensaciones múltiples para crear tiempos de acceso escalonados múltiples para las transmisiones por las estaciones móviles, un mapeo ejemplar de los bits de control de potencia 120 hacia los R-ACH's múltiples disponibles hacia las estaciones móviles para transmisiones y los tiempos de acceso escalonado disponibles para tales transmisiones se muestra en la Tabla I a continuación descrita. El mapeo mostrado en la Tabla I asume que existen M R-ACH' s disponibles para las estaciones móviles y K escalones (o compensaciones) por R-ACH, y que existe una correspondencia uno a uno entre cada bit de control de potencia 120 y cada compensación en un R-ACH determinado. Dado este mapeo uno a uno, se necesitan M*K bits de control de potencia 120 en cada paquete de información de control de potencia 110 en esta modalidad de la invención .
Tabla I • • • Con objeto de reducir la carga del enlace hacia adelante y aumentar ligeramente la • capacidad, una estación base que utiliza un 5 sistema de control de potencia que se conforma con el mapeo mostrado en la Tabla I mostrada a continuación, en una modalidad preferida, abstendrá de transmitir el bit de control de potencia asociado con un R-ACH particular y una • 10 compensación particular hasta que la estación base recibe una transmisión proveniente de una estación móvil en el R-ACH y compensación particulares. En esta situación, si la estación base se encuentra utilizando modulación BPSK para la transmisión de los bits de control de potencia, la estación base simplemente no transmitirá el símbolo modulado para un bit de • control de potencia determinado hasta que la estación base recibe una transmisión proveniente de una estación móvil en el R-ACH y compensación particulares asociados con el bit de control de potencia. Por consiguiente, refiriéndose a la Figura 2, la estación base no comenzarla a transmitir el bit de control de potencia correspondiente hasta que haya detectado el preámbulo de una transmisión de R-ACH. El preámbulo de R-ACH se define, por ejemplo, en la sección 6.1.3.2.2.1 de la norma IS-95. En una pequeña modificación a la modalidad descrita en el párrafo anterior, la estación base comienza a transmitir los bits de control de potencia asociados con un R-ACH y compensación particulares al comienzo de un intervalo de tiempo de canal de acceso; si un acceso en el R-ACH y compensación particulares no se detectan por la estación base en un intervalo determinado, entonces la estación base deja de transmitir los bits de control de potencia asociados con el R-ACH y compensación particulares. Esta modalidad le permite a la estación base indicar que la estación móvil es aumentar su nivel de potencia de transmisión al comienzo de la transmisión en un intervalo de tiempo de canal de acceso. Específicamente, la estación base comenzara a transmitir comandos de aumento de potencia utilizando un cambio de fase de cero grados al comienzo del intervalo. Si se detecta un acceso, la estación base transmitirá luego una secuencia de comandos de aumento de potencia y de disminución de potencia conforme se requiera para controlar la potencia de la estación o estaciones móvil (es) accesante(s) . Si no se detecta un acceso, la estación base dejara de transmitir el bit de control de potencia con objeto de reducir su potencia de transmisión y aumentar asi la capacidad.
Utilizar bits de control de potencia para hab 1 itar /deshabí 1 i tar el acceso a un canal de acceso De acuerdo con aspectos adicionales de la invención, los bits de control de potencia 120 en el paquete de información de control de potencia pueden utilizarse para el control de congestión en el R-ACH, es decir, los bits de control de potencia pueden utilizarse para habí 1 i tar /deshabí 1 i tar el acceso en un R-ACH por una estación móvil. En tal modalidad cuando ninguna estación móvil se encuentra accesando un R-ACH determinado, la estación base no transmite el bit de control de potencia correspondiente a un R-ACH particular, indicando asi que el canal se encuentra inactivo. Cuando un número aceptable de estaciones móviles se encuentran accesando el R-ACH determinado, entonces la estación base comienza a transmitir el bit de control de potencia asociado con el R-ACH determinado y lo utiliza para indicarle a la (s) estac?on(es) móvil (es) que accesa(n) el sistema 5 que deben aumentar /disminuir su potencia de transmisión (es decir, si la estación base se encuentra utilizando modulación BPSK para la transmisión de los bits de control de potencia, la estación base simplemente transmitirá un • 10 símbolo modulado BPSK de más o menos 180 grados para un bit de control de potencia determinado.) Cuando, por ejemplo, el R-ACH determinado se congestiona como resultado de demasiadas estaciones móviles operando en el canal, la estación base no comienza o deja de transmitir el bit de control de potencia asociado con el R- ACH determinado para indicarle a las estaciones • móviles que van a dejar de transmitir en el R- ACH . Este aspecto de la invención puede extenderse fácilmente al caso en donde cada R- ACH se divide en compensación múltiples (como se muestra en la Figura 3) . En este caso, cuando ninguna estación móvil se encuentra accesando un R-ACH determinado que utiliza una compensación determinada, la estación base no transmite el bit de control de potencia correspondiente a un R-ACH y compensación particulares indicando asi que el R-ACH y compensación se encuentran inactivos. Cuando un número aceptable de estación (es) móvil (es) se encuentra(n) accesando el R-ACH y compensación determinados, entonces la estación base comienza a transmitir el bit de control de potencia asociado con el R-ACH y compensación determinados, y lo utiliza para indicarle a la (s) estac?ón(es) móvil (es) que se encuentran accesando el sistema que deben aumentar /disminuir la potencia de la transmisión. Cuando el R-ACH y compensación determinados se congestionan como resultado de demasiadas estaciones móviles operando en el R-ACH y compensación, la estación base deja de transmitir el bit de control de potencia asociado con el R-ACH y compensación determinados para indicarle a las estaciones móviles que van a dejar de transmitir en el R-ACH y compensación. Las modalidades descritas en el párrafo anterior se muestran generalmente en las Figuras 7 y 7A, las cuales representan un diagrama de flujo de un sistema para regular el acceso a un 3 canal de acceso que utiliza un bit de control de potencia que es capaz de asumir tres estados diferentes. En el paso 710, un paquete de • información de control de potencia formado a partir de una pluralidad de bits de control de potencia se transmite desde la estación base hacia una o más estaciones móviles. Los bits de control de potencia en el paquete de información de control de potencia se transmiten utilizando • una modulación comprendida de OOK y BPSK que le permite a cada uno de los bits de control de potencia asumir uno de entre los estados diferentes primero, segundo y tercero (es decir, estado 1 = apagado grados, estado 2= 0 grados, y estado 3= 180 grados) . En el paso 720, el paquete de información de control de potencia se recibe en una estación móvil, y en el paso 730 • la estación móvil identifica luego el estado del bit de control de potencia asociado con un canal de acceso determinado. En el paso 740, se lleva a cabo entonces una de entre las operaciones primera, segunda y tercera en la estación móvil si el estado del bit de control de potencia corresponde al primer estado, en donde la primera operación corresponde a iniciar la transmisión de la información de mensaje proveniente de la estación móvil hacia la estación base en el canal de acceso determinado, • la segunda operación corresponde a inhibir el inicio de la transmisión de información de mensaje proveniente de la estación móvil hacia la estación base en el canal de acceso determinado, y la tercera operación corresponde a cesar la transmisión de información de mensaje • proveniente de la estación móvil hacia la estación base en el canal de acceso determinado. En la modalidad preferida mostrada en la Figura 7A (pasos etiquetados 41a-743a), si el bit de control de potencia se encuentra en el primer estado (no transmitido) y la estación móvil no ha comenzado aún a transmitir en el canal de acceso determinado, entonces en el paso 742a se deja que la estación móvil accese el canal; de otra manera, se le ordena a la estación móvil dejar de transmitir en el canal de acceso determinado (paso 743a) . Refiriéndose nuevamente a la Figura 7, si la estación móvil se embraga en transmisiones en el canal de acceso determinado y la estación base transmite el bit de control de potencia para el canal en su segundo o tercer estado, entonces el nivel de potencia de salida de la estación móvil en el canal de acceso aumenta si el estado del bit de control de potencia corresponde al segundo estado (paso 750) , y el nivel de potencia de salida de la estación móvil en el canal de acceso disminuye si el estado del bit de control de potencia corresponde al tercer estado (paso 760) . Como se indicó previamente, algunas alternativas de esta invención no requieren que la estación base transmita durante la porción de preámbulo de la transmisión de canal de acceso. Por consiguiente, en la modalidad preferida mostrada en la Figura 7A (pasos etiquetados 741a-743a) , si el bit de control de potencia se encuentra en el primer estado (no se transmite el bit de control de potencia) y la estación móvil no ha comenzado todavía a transmitir en el canal de acceso determinado, entonces en el paso 742a se le permite a la estación móvil accesar el canal; si el bit de control de potencia se encuentra en el primer estado (no se transmite el bit de control de potencia) y la estación móvil se encuentra transmitiendo el preámbulo en el canal de acceso determinado, entonces en el paso 742a se le permite a la estación móvil continuar transmitiendo en el canal de acceso determinado; de otra manera, se le ordena a la estación móvil dejar de transmitir en el canal de acceso determinado (paso 743a) . Refiriéndose nuevamente a la Figura 7, si la estación móvil se embraga en transmisiones en el canal de acceso determinado y la estación base transmite el bit de control de potencia para el canal en su estado segundo o tercero, entonces el nivel de potencia de salida de la estación móvil en el canal de acceso aumenta si el estado del bit de control de potencia corresponde al segundo estado (paso 750) , y el nivel de potencia de salida de la estación móvil en el canal de acceso disminuye si el estado del bit de control de potencia corresponde al tercer estado (paso 760) . Refiriéndose ahora a la Figura 4, de acuerdo con un aspecto todavía adicional, se incluye preferentemente un pequeño intervalo inactivo en el extremo de cada intervalo de tiempo de canal de acceso con objeto de que la estación base sea capaz de poner a 0 los bits de control de potencia, indicando asi que el canal se encuentra inactivo y que las estaciones móviles pueden accesar el canal en el siguiente intervalo. Si la estación base no pone a 0 el bit de control de potencia correspondiente al canal durante este intervalo inactivo, entonces no se les permite a las estaciones móviles transmitir durante el siguiente intervalo. En esta modalidad, la estación base normalmente no transmitirá el bit de control de potencia para un R-ACH determinado durante el intervalo inactivo enviándole la señal a las estaciones móviles que es aceptable para accesar el R-ACH durante el siguiente intervalo. Si una o más estaciones móviles comienzan a accesar el R-ACH durante el siguiente intervalo de tiempo de canal de acceso, entonces la estación base comenzará a transmitir los bits de control de potencia correspondientes al R-ACH (por ejemplo, la estación base transmitirá símbolos BPSK de cero o 180 grados para el bit de control de potencia), ocasionando asi que la estación móvil aumente o disminuya su potencia de transmisión. Refiriéndose todavía a la Figura 4, en una situación en la cual la estación base no deseara permitir el acceso al R-ACH o en una situación en donde la estación base quisiera que una o más estaciones móviles dejaran de • transmitir en el R-ACH, la estación base 5 transmitirla bits de control de potencia (por ejemplo, la estación base transmitirá símbolos BPSK de cero o 180 grados para el bit de control de potencia) durante el intervalo inactivo indicándole asi a las estaciones móviles que no • 10 van a accesar el R-ACH durante el siguiente intervalo. Esta modalidad de la invención se muestra generalmente en la Figura 8. Una modalidad alternativa de la invención se muestra en la Figura 8A. De otra manera, la modalidad de la Figura 8A es idéntica a la de la Figura 8, excepto en la Figura 8A la base transmite los bits de control de potencia durante el intervalo • inactivo con objeto de indicarle a las estaciones móviles que se les permite accesar el R-ACH durante el siguiente intervalo de tiempo. El intervalo inactivo utilizado con la modalidad descrita con anterioridad deberla preferentemente ser de al menos varios paquetes de información de control de potencia en longitud más un poco de tiempo de procesamiento permitido antes del intervalo de tiempo de canal de acceso sucesivo de manera que la estación móvil pueda determinar si se le permite transmitir o no durante el intervalo. Esta longitud preferida es resultado del hecho de que un bit de control de potencia no se codifica con información de detección o corrección de error y se transmite a una potencia relativamente baja para mejorar la capacidad del sistema. Por consiguiente, un solo bit de control de potencia no es muy confiable en su transmisión. Esto es bastante aceptable para el uso del control de potencia durante la transmisión en curso del mensaje de información (es decir, a la parte media de un intervalo de tiempo de canal de acceso) porque, aunque un solo error de bit durante este periodo ocasionará que la estación móvil cambie su potencia en la dirección equivocada, este error se corregirá rápidamente mediante un bit de control de potencia sucesivo. Sin embargo, debido a que la estación móvil no puede detectar fácilmente si se transmite un solo bit de control de potencia, varios bits de control de potencia correspondientes a un R-ACH determinado deben acumularse durante el intervalo inactivo con objeto de determinar fácilmente si la estación móvil permite el acceso al R-ACH o si ordena cesar las transmisiones en el R-ACH. De acuerdo con un aspecto todavía adicional de la invención, la Figura 5 ilustra un sistema para deshabilitar los accesos a un R-ACH durante la parte media de un intervalo de control de acceso. En donde existen más accesos a un R-ACH determinado en un intervalo de tiempo de canal de acceso de los que desea la estación base para procesar, la estación base preferentemente pone a 0 los bits de control de potencia correspondientes al R-ACH después de algún intervalo de tiempo T en la parte media del intervalo de tiempo. El intervalo de tiempo T es el tiempo requerido por la estación base para determinar que hay más accesos que lo deseado. Después de acumular varios de tales bits, la estación móvil determina que la estación base no se encuentra transmitiendo los bits de control de potencia correspondientes al R-ACH y la estación móvil deshabilita sus transmisiones en el R-ACH (durante la parte media del intervalo de tiempo) .
Debe observarse que en una modalidad alternativa, el intervalo inactivo puede encontrarse durante la transmisión del preámbulo, no requiriendo consecuentemente algún tiempo muerto en el canal. En este caso, la estación base no transmite durante el preámbulo para enviar una señal a la estación móvil de que puede transmitir. Sin embargo, esta modalidad tiene la desventaja de que las estaciones móviles no pueden controlarse durante el preámbulo. Una alternativa adicional es tener transmitiendo las estaciones móviles durante el preámbulo si se deja que las estaciones móviles accesen el sistema. Por consiguiente, una estación base que no se encuentra transmitiendo durante el preámbulo es una indicación a las estaciones móviles de que no se les permite transmitir durante el intervalo de tiempo. La modalidad descrita anteriormente utiliza tres estados de un solo bit de control de potencia: apagado, aumentar potencia, y disminuir potencia. Ademas, la transmisión de un bit de control de potencia en tiempos diferentes indica si un R-ACH determinado se encuentra inactivo y las estaciones móviles pueden accesar el R-ACH, si no se les permite a las estaciones móviles accesar el R-ACH, y si las estaciones móviles van a dejar de transmitir • en el R-ACH. En las modalidades descritas con 5 anterioridad, se utilizo la modulación BPSK para alcanzar estos tres estados con un solo de bit de control de potencia como se describe a continuación. Debe observarse que pueden utilizarse otros esquemas de modulación para indicar estos diversos estados. Por ejemplo, cada bit de control de potencia puede codificarse utilizando modulación QPSK. Esto proporciona hasta 4 indicaciones diferentes. Se comprendera por aquellos expertos en la materia que pueden utilizarse alternativamente otros esquemas de modulación para codificar el bit de control de potencia. En una modalidad • alternativa adicional, puede utilizarse un solo bit de control de potencia para gobernar todos los R-ACH's e indicara si a alguna estación móvil se le permite accesar el sistema. Este único bit puede utilizarse para gobernar todos los R-ACH's. Este planteamiento puede utilizarse para evitar el uso del tiempo inactivo descrito con anterioridad.
Re-utilizar los bits de control de potencia La Figura 3 (descrita con anterioridad) • mostró una configuración utilizando R-ACHs escalonados. Con estos R-ACHs escalonados, pudo asignarse (o mapearse) un bit de control de potencia a cada intervalo escalonado para cada R-ACH. De acuerdo con un aspecto adicional de la invención, los bits de control de potencia • que no se utilizan para un intervalo de tiempo escalonado (es decir, un intervalo de tiempo asociado con una compensación particular) son adecuados para reutilizarse a fin de controlar el acceso en un subsecuente intervalo escalonado (es decir, un intervalo de tiempo asociado con una compensación posterior) . La Figura 6 muestra un caso en donde • hay dos bits de control de potencia para cada R- ACH y cuatro posibles tiempos de inicio para ese R-ACH (es decir, cada R-ACH tiene cuatro compensación de tiempo asociados, a saber, compensación 1, compensación 2, compensación 3, y compensación 4) . Ini cialment e , los bits de control de potencia 1 y 2 para un R-ACH determinado se asignan a la compensación l y a la compensación 2 del R-ACH, respectivamente. Si una estación móvil accesa el R-ACH determinado durante el intervalo de tiempo correspondiente a la compensación 1, entonces el bit de control de potencia 1 se utiliza para la compensación 1 del R-ACH determinado. Alternativamente, si una estación móvil no accesa el R-ACH determinado en el intervalo de tiempo correspondiente a la compensación 1, entonces el bit de control de potencia 1 se utiliza para controlar las transmisiones que comienzan en la compensación 3 asociadas con el R-ACH. De manera similar, el bit de control de potencia que se utiliza para la compensación 2 puede utilizarse para la compensación 4 si no hubiera un acceso del R-ACH durante la compensación 2. De acuerdo con este aspecto de la invención, una estación móvil que desee accesar el R-ACH determinado en la compensación 2 verificará durante el tiempo inactivo la compensación 2 para determinar si se está transmitiendo el bit de control de potencia correspondiente a la compensación 2. Si el bit de control de potencia se está transmitiendo (por ejemplo, si la estación base se encuentra transmitiendo símbolos BPSK de cero o 180 grados para el bit de control de potencia) , entonces la estación móvil no accesará durante la compensación 2. Esto es solo una extensión de la regla descrita previamente, a saber, si el bit de control de potencia no se está transmitiendo, entonces se le permite a la estación móvil accesar durante la compensación 2. El bit de control de potencia reutiliza el método descrito con anterioridad se muestra generalmente en forma de un diagrama de flujo en la Figura 9.
Conmutación suave de un canal de control de acceso En los sistemas CDMA que funcionan de acuerdo con la norma IS-95, se recibe un R-ACH por una sola estación base. De acuerdo con lo anterior, en tales sistemas varias estaciones bases no recibirán el R-ACH proveniente de una estación móvil particular de una manera de conmutación suave (es decir, una conmutación sin interrupción) , tal como se hace en un Canal de Tráfico CDMA cuando una estación móvil se mueve desde una primera estación base hacia una segunda estación base Los detalles de un sistema CDMA ejemplar que implementa una conmutación suave en un Canal de Tráfico CDMA se establecen en la Patente de E.U. No. 5,101,501 titulada "Method y Apparatus for Providing A Soft Handoff In A Communications In A CDMA Cellular Telephone System", asignada al cesionario de la presente invención e incorporada en la presente en su totalidad para referencia. Aunque no se prohibe una conmutación suave del R-ACH por la norma IS-95, no se sabe que se haya implement ado . Existen dos desventajas para no implementar la conmutación suave en el R-ACH. La primera es que la diversidad de sitio no se utiliza, reduciendo consecuentemente el desempeño del canal. La segunda es que el control de potencia inverso no se utiliza desde sitios múltiples. Como resultado, la estación móvil estará transmitiendo más potencia que lo requerido. Existen varias dificultades al realizar la conmutación suave en el R-ACH. Una es que debido a que el sistema no conoce a priop cuál estación base se necesitara por una estación móvil que accese el sistema durante una conmutación, el sistema requerirla tener todas las estaciones base en un área circundante a la estación base actual para apoyar la conmutación • suave. Esto se ilustra en la Figura 10. 5 Considérese el caso de una conmutación suave de un R-ACH para una estación móvil en el sector Ai. Con objeto de completar tal conmutación, los sectores B3 y C2 probablemente tendrían que recibir el R-ACH y B2, C3, Di, Ex, A2 , A3, D3, y E2 • 10 podria recibir el R-ACH para el sector Ai . Esto ciertamente seria un número considerable de desmoduladores adicionales en cada uno de estos otros sitios de celda, pero es bastante posible tener desmoduladores para cada uno de los sectores o algún subconjunto de ellos. No obstante, con objeto de obtener el beneficio completo se requerirla de unos cuantos bits de control de potencia para utilizarse en el enlace hacia adelante. Sin embargo, debe observarse que no se requieren bits de control de potencia adicionales para los sectores en el mismo sitio, por ejemplo, los sectores A2 y A3. Esto es debido a que el mismo hardware recibe el R-ACH y puede consecuentemente desarrollar un solo valor de bit de control de potencia con base en la recepción en el sitio de celda. Por consiguiente, la estación base en el sector Ax puede indicar que los bits de control de • potencia se están transmitiendo también desde 5 otros sectores al indicar tales en los mensajes de sobrecarga junto con la ubicación del bit de control de potencia. Por ejemplo, considérense los flujos de bit de control de potencia mostrados en las Figuras 11A, 11B y 11C. Aquí el R-ACH especifico se encuentra utilizando el bit de control de potencia en la posición 1 del sector i, el bit de control de potencia en la posición 2 para el sector B3 y el bit de control de potencia en la posición 4 para el sector C2.
Debe observarse que estos bits de control de potencia llegaran a la estación móvil en tiempos diferentes de manera que tendrán que corregirse • sobre alineamiento. Esto es diferente a los bits de control de potencia en el Canal de Trafico en un sistema CDMA los cuales llegan a la estación móvil al mismo tiempo desde todas las estaciones base. Refiriéndose ahora a la Figura 12, se muestra un diagrama de flujo de un método de conmutación suave de un canal de acceso, de acuerdo con la presente invención. En el paso 1210, al menos un bit de control de potencia proveniente de la primera estación base se transmite hacia el radio móvil. El bit de control de potencia proveniente de la primera estación base se transmite en un primer intervalo de tiempo en el paquete de información de control de potencia que corresponde al asociado con la primera estación base. En el paso 1220, al menos un bit de control de potencia proveniente de la segunda estación base se transmite también a la unidad de radio móvil. El bit de control de potencia proveniente de la segunda estación base se transmite en un segundo intervalo de tiempo en una posición diferente en el paquete de información de control de potencia que corresponde al mismo canal de acceso que la primera estación base, pero asociado con la segunda estación base. El primer paquete de control de potencia se transmite desde la primera estación base y se transmite el segundo paquete de control de potencia desde la segunda estación base. En el paso 1230, la unidad de radio móvil recibe el bit de control de potencia proveniente de la primera estación base en el paquete de información de control de potencia (tal como se muestra en la Figura HA) y el bit de control de potencia proveniente de la segunda • estación base en un segundo paquete de 5 información de control de potencia (tal como se muestra en la Figura 11B) . En el paso 1240, la estación móvil forma un bit de control de potencia resultado de corregir sobre alineamiento los bits recibidos en el paso 1230.
Los bits de control de potencia se manejan como se describió con anterioridad. Sin embargo, existen varias diferencias. En el caso de la estación móvil que detecta si el canal se está transmitiendo, en la modalidad preferida, la estación móvil debe detectar individualmente si los bits de control de potencia correspondiente se están transmitiendo en cada • flujo de control de potencia separado. Esto se hace mirando la secuencia de bits como se indicó previamente. Si todas las estaciones base indican que a la estación móvil se le permite transmitir (por los bits de control de potencia correspondiente que no se están transmitiendo), entonces la estación móvil puede habilitar su transmisor en el método previamente descrito.
En la modalidad preferida, se requiere que la estación móvil examine el flujo de control de potencia separadamente de cada estación base.
• Esto es debido a que una estación base particular puede no ser capaz de recibir la transmisión de una estación móvil en el R-ACH. Como ejemplo, refiriéndose a la Figura 10, una estación móvil puede encontrarse cerca del centro de la celda cubierta por la estación base • A2 y consecuentemente no puede ser recibida por alguna otra estación base (por ejemplo, B3, C2, B2, C3, Di, Ei, A2, A3, D3, y E2) . De manera similar, cuando la estación móvil se encuentra transmitiendo en el R-ACH, una estación base especifica puede no estar transmitiendo el bit correspondiente al R-ACH, por consiguiente la estación móvil no combinará el bit que se está transmitiendo por la estación base. Si debe observarse que esta última consideración es algo diferente que para los sistemas IS-95 en el Canal de Tráfico. En el sistema IS-95, la estación móvil conoce con certeza el conjunto de estaciones base que se encuentran transmitiendo en el R-ACH. Sin embargo, en este caso la estación móvil puede tener que detectar si el flujo se está transmitiendo. Una vez que la estación móvil se ha corregido sobre alineamiento, determinado la fase de los bits de control de potencia (y si se están transmitiendo) , la estación móvil determina si se aumenta o disminuye su potencia de transmisión. Esto es una extensión al método IS-95. Si aquellas estaciones base que se encuentran transmitiendo los bits de control de potencia indican todas que la estación móvil va a aumentar su potencia de transmisión, entonces la estación móvil aumenta su potencia de transmisión; si alguna estación base que se encuentra transmitiendo un bit de control de potencia correspondiente indica que la estación móvil va a disminuir su potencia de transmisión, entonces la estación móvil disminuye su potencia de transmisión. En el paso 1260, el mensaje se transmite durante la conmutación de la unidad de radio móvil. Se recibe tanto por las estaciones base primera como segunda en el canal de acceso.
Detalles del sistema Refiriéndose ahora a la Figura 13, hay un diagrama de bloques que muestra los componentes de una estación móvil ejemplar 1300 utilizada para implementar los sistemas de control de potencia de canal de acceso rápido de la presente invención. La estación móvil incluye una antena 1330 la cual se acopla a través de un diplexor 1332 al receptor analógico 1334 y al amplificador de potencia de transmisión 1336. La antena 1330 y el diplexor 1332 son de un diseño convencional y permiten la recepción y transmisión simultánea a través de una sola antena. La antena 30 recoge las señales transmitidas hacia la estación móvil provenientes de una o más estacones base y proporciona las señales a través del diplexor 1332 al receptor analógico 1334. El receptor 1334 se proporciona también con un convertidor analógico a digital (no mostrado) . El receptor 1334 recibe las señales de RF provenientes del diplexor 1332, amplifica y subconvierte la frecuencia de las señales, y proporciona una señal de salida digitalizada a los receptores de datos digitales 1340, 1342 y para el receptor de búsqueda 1344. Se comprenderá que, aunque en la modalidad en la Figura 13 solamente se muestran dos receptores de datos digitales, una estación móvil de bajo rendimiento puede tener solamente un solo receptor de datos digitales aunque las unidades de mayor rendimiento tendrán dos o más receptores de datos digitales para permitir la recepción de diversidad. Las salidas de los receptores 1340 y 1342 se proporcionan a la circuiteria combinadora y de diversidad 1338 la cual ajusta en tiempo los dos flujos de datos recibidos de los receptores 1340 y 1342, agrega los flujos juntos y descodifica el resultado. Los detalles concernientes a la operación de los receptores de datos digitales 1340, 1342, el receptor de búsqueda 1344, y la circuiteria descodi f icadora y combinadora de diversidad 1348 se describen en la Patente de E.U. No. 5,101,501 titulada "Method and Apparatus for Providing A Soft Handoff In Communications In A CDMA Cellular Telephone System", la cual se asigna al cesionario de la presente invención y se incorpora en la presente para referencia. Se proporciona una señal de salida proveniente del descodificador 1348 para controlar el procesador 1346. En respuesta a esta señal de salida, el procesador de control 1346 determina los valores de los bits de control de potencia 120 proporcionados a la estación móvil desde una o mas estaciones base. El procesador de control 1346 utiliza los bits • de control de potencia recibidos de acuerdo con la presente invención para habilitar, deshabí 1 i t ar , y controlar la potencia de las señales en los R-ACHs. Por consiguiente, en respuesta a la recepción de los bits de control de potencia que indican que la estación móvil • debe aumentar su potencia o disminuir su potencia (como se describe con anterioridad), el procesador de control 1346 enviara las señales al controlador de potencia de transmisión 1338 que le ordena al controlador 1338, por ejemplo, a aumentar o disminuir el nivel de potencia de salida del amplificador de transmisión 1336 en ma s o menos 1 dB . • Refiriéndose ahora a la Figura 14, se muestra un diagrama de bloques de los componentes de una estación base ejemplar 1400 utilizados para implementar los sistemas de control de potencia de canal de acceso rápido de la presente invención. En la estación base, se utilizan dos sistemas receptores teniendo cada uno de ellos una antena separada y receptor analógico para la recepción de diversidad. En cada uno de los sistemas receptores, las señales se procesan idénticamente hasta que las señales experimentan un proceso de combinación de diversidad. Los elementos dentro de las lineas punteadas corresponden a los elementos correspondientes a las comunicaciones entre la estación base y una estación móvil. Refiriéndose aún a la Figura 14, el primer sistema receptor se comprende de la antena 1460, el receptor analógico 1462, el receptor buscador 1464 y los receptores de datos digitales 1466 y 1468. El segundo sistema receptor incluye la antena 1470, el receptor analógico 1472, el receptor buscador 1474 y el receptor de datos digitales 1476. El procesador de control de sitio de celda 1478 se utiliza para el procesamiento y control de señales durante la conmutación. Ambos sistemas receptores se acoplan a la circuiteria de scodi f icadora y combinadora de diversidad 1480. Se utiliza un enlace digital 1482 para comunicar las señales provenientes de y hacia una oficina de conmutación telefónica móvil (MTSO) bajo el control del procesador 1478.
Las señales recibidas en la antena 1460 se proporcionan al receptor analógico 1462, en donde son amplificadas las señales, se trasladan en frecuencia y digitalizan en un proceso idéntico al descrito en conexión con el receptor analógico de la estación móvil. La salida del receptor analógico 1462 se proporciona a los receptores de datos digitales 1466 y 1468 y al receptor buscador 1464. El segundo sistema receptor (es decir, el receptor analógico 1472, el receptor buscador 1474 y el receptor de datos digitales 1476) procesa las señales recibidas de manera similar al primer sistema receptor. Las salidas de los receptores de datos digitales 1466, 1476 se proporcionan a la circuiteria de s codi f i cadora y combinadora de diversidad 1480, la cual procesa las señales de acuerdo con un algoritmo de Viterbi. Los detalles concernientes a la operación de los sistemas receptores primero y segundo y la circuiteria de s codi fi cadora y combinadora de diversidad 1480 se describen en la Patente de E.U. No. 5,101,501, titulada "Method and Apparatus for Providing A Soft Handoff In Communications In A CDMA Cellular Telephone System", incorporada en la presente con anterioridad. Las señales para la transmisión a las unidades móviles se proporcionan a un modulador de transmisión 1484 bajo el control del procesador 1478. El 5 modulador de transmisión 1484 modula los datos para la transmisión hacia la estación móvil recipiente pretendida. Entre otras cosas, las señales de datos que salen del modulador de transmisión 1484 incluirán los bits de • 10 información de control de potencia 120 que son tema de la presente invención. Aunque las diversas modalidades descritas con anterioridad se han descrito en conexión con los canales R-ACH en los sistemas de radio móviles CDMA, se comprenderá por aquellos expertos en la materia que las enseñanzas de la presente invención son • aplicables a cualquier sistema de radiotelefonía móvil que tenga canales de acceso que puedan accesarse por usuarios múltiples. La Figura 15 es una ilustración del modo en que un canal de control de potencia y un canal de acceso múltiple se configuran de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 15 muestra un canal de control de detección de inhibición de potencia ("PICCH") 1501 que opera a 9600 bits por segundo (bps) y uno de entre tres canales de acceso múltiples asociados con el PICCH 1501, cada uno de los tres referidos en la presente como un control de canal inverso ("R-CCCH") 1503. Debe comprenderse que la tasa a la cual opera el PICCH 1501 es cuestión de elección de diseño. Pueden utilizarse otras tasas de bits y no alterarían los conceptos que se describen en la presente. Sin embargo, existe preferentemente una relación entre la tasa de bits del PICCH 1501 y la tasa a la cual se transfiere la información de control de potencia por el PICCH 1501 hacia las estaciones móviles que intentan accesar un R-CCCH particular 1503. De acuerdo con esa relación, la tasa de bits debe ser un múltiplo entero de la tasa de control de potencia con objeto de que exista un numero entero de bits por "mi ni intervalo PICCH". Un mim intervalo PICCH es un periodo de tiempo que es igual al inverso de la tasa de control de potencia . Por ejemplo, una tasa de control de potencia de 800 Hz (como se muestra en la Figura 15) da como resultado en un mini intervalo PICCH 1505 que tiene una duración de 1/800 = 1.25 milisegundos (ms) . La Figura 15 muestra un R- • CCCH 1503 y un PICCH 1501. Sin embargo, de 5 acuerdo con la modalidad mostrada en la Figura 15, la PICCH 1501 se encuentra asociada con tres R-CCCHs. El número de tales R-CCCHs 1503 que puede asociarse con un PICCH 1501 es dependiente de la tasa de bits, la tasa de control de potencia, y un parámetro referido en la presente como " L" . L es el número de bits asociado con cada R-CCCH 1503 particular en cada mim intervalo PICCH 1505. Por ejemplo, la tasa de bits mostrada en la Figura 15 es igual a 9600 bps, la tasa de control de potencia es 800 Hz, y el número de bits L mostrados es igual a 4. Por lo tanto, el número de R-CCCHs 1503 que puede • soportarse es igual a 3. Esto es debido a que la tasa de control de potencia es igual a 800 Hz. De acuerdo con lo anterior, la duración de cada mim intervalo PICCH 1505 es igual hasta 1.25 ms . Además, la tasa de bits es de 9600 bits. Por lo tanto, en un periodo de 1.25 ms (es decir, en un mini intervalo PICCH) habrá 12 bits. Si hay 4 bits asociados con cada R-CCCH 1503, entonces hay suficientes bits en cada mim intervalo PICCH 1505 para 3 R-CCCHs 1503. Alternativamente, el numero de R-CCCHs • 1503 puede utilizarse para determinar el valor de L. En la Figura 15, debido a que el PICCH 1501 se encuentra operando a 9600 bps, y la tasa de control de potencia se asume que es 800 Hz, hay 12 bits en cada mim intervalo PICCH 1505. Debido a que hay tres R-CCCHs (solo se muestra • uno) asociados con el PICCH 1501 en la Figura 15, el valor de L = 4 = 12/3. Es decir, cada mini intervalo PICCH 1505 proporciona preferentemente un numero igual de bits L para cada uno de los R-CCCHs 1503 que se encuentran asociados con el PICCH 1501. En la modalidad mostrada en la Figura 15, cada mim intervalo PICCH 1505 incluye tres "sub mim intervalos" • 1507. Un sub mim intervalo 1507 es igual a L bits. El primer sub mim intervalo 1507a comienza al inicio del mmi intervalo PICCH 1505. Cada sub mim intervalo subsecuente 1507 comienza en la posición de bit que sigue al ultimo bit del sub mim intervalo previo 1507. Generalmente, cada sub mim intervalo 1507 incluye un primer bit de control de potencia 1509, seguido de L-1 bits de valor "parásito" 1511. La definición de los valores parásito llevados por los bits de valor parásito 1511 se proporciona a continuación. Debe observarse que el PICCH 1501 puede modularse en cuadratura con otro canal del sistema. Cada R-CCCH 1503 que se encuentra asociado con el PICCH 1501 se divide en mim intervalos R-CCCH no mostrados Los mim intervalos R-CCCH indican los tiempos relativos en los cuales pueden ocurrir los eventos particulares en el R-CCCH. Los mim intervalos R-CCCH se encuentran alineados preferentemente con los mini intervalos PICCH 1505 del PICCH. Sin embargo, puede implement ar se un retraso de alineación ("Di") el cual compensa el inicio de cada mim intervalo R-CCCH desde el inicio de un mini intervalo PICCH 1505. Además, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, cada R-CCCH comienza en un tiempo el cual se determina con respecto al inicio del sub mim intervalo 1507 asociado con ese R-CCCH. Por lo tanto, la tempop zación del R-CCCH asociado con el segundo sub mim intervalo 1507 se compensará de la tempop zación del R-CCCH asociado con el primer sub mim intervalo 1507a por la duración de un sub mini intervalo. Los sub mim intervalos R-CCCH tienen una duración que es preferentemente igual a la duración de los mim intervalos PICCH 1505 del PICCH 1501. Sin embargo, en una modalidad alternativa, los mim intervalos R-CCCH tienen una duración que es igual a un entero múltiple de los mim intervalos PICCH 1505. Debe observarse que algunos de los bits se muestran en la Figura 15 son más altos que otros. Los bits más altos pretenden indicar que se está transmitiendo energía, mientras que los bits inferiores pretenden indicar que no se está transmitiendo energía. La altura relativa de cada uno no pretende de ninguna manera transferir la potencia relativa de un bit con respecto a otro. La función de cada uno de los bits del sub mini intervalo 1507 depende del estado del R-CCCH asociado. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, los bits se modulan utilizando manipulación por variación de fase binaria encendida-apagada (BPSK) . BPSK significa que la energía puede transmitirse en cada tiempo de bit. Esa energía se modula típicamente como una sinusoidal que tiene una de dos relaciones de fase con respecto a una referencia de fase sinusoidal (por ejemplo, 0 grados a partir de la fase de referencia o 180 grados a partir de la fase de referencia) . El hecho de que la información sea BPSK "encendida-apagada" se refiere a demás al hecho de que es posible también que no se transmita energía durante el tiempo de bit. Las funciones de bit del sub mim intervalo se definen como se explica a continuación. Cada uno de los bits en el primer sub mim intervalo 1507 de cada mim intervalo 1505 de PICCH se encuentra asociado con, y dedicado a, el primer R-CCCH 1503. Cada uno de los bits en el segundo sub mim intervalo 1507 de cada mini intervalo 1505 de PICCH se encuentra asociado con, y dedicado a, el segundo R-CCCH 1503. Cada sub mini intervalo 1507 subsecuente se encuentra dedicado a un R-CCCH 1503 a sociado . Imcialment e , cuando el R-CCCH 1503 asociado no se esta utilizando por estación móvil alguna, cada uno de los bits en el sub mim intervalo 1507 se encuentran "inactivos" (es decir, no se transmite energía durante ese tiempo de bit) . La transmisión de un bit inactivo en la primera posición de bit 1508 del sub mim intervalo 1507 es indicativo del hecho de que ninguna estación móvil ha intentado aún obtener acceso al R-CCCH 1503 asociado. Para obtener acceso a un R-CCCH 1503, una estación móvil determina si el primer bit del sub mim intervalo 1505 asociado con ese R- CCCH 1503 es inactivo De acuerdo con una modalidad de la presente invención, la móvil determina si el canal se encuentra inactivo u ocupado al agregar el valor absoluto de las decisiones suaves sobre los bits de control, computando la proporción energía a interferencia total resultante y comparando esta a un umbral especificado por el sistema. El canal se considera "ocupado" si la proporción medida excede el umbral. Si el primer bit en el sub mmi intervalo 1505 asociado con el R-CCCH 1503 se encuentra ocupado (se está transmitiendo energía en esa posición de bit), entonces la móvil busca otro R-CCCH 1503 para accesar. De acuerdo con una modalidad, la móvil no hace nada por un tiempo de retroceso aleatorio el cual se selecciona de acuerdo con los parámetros del sistema, tras lo cual repite el algoritmo iniciando con la selección de uno de los R-CCCHs 1503. Si el primer bit en el sub mim intervalo 1507 asociado con el R-CCCH 1503 se encuentra inactivo, entonces la móvil transmite un preámbulo inicial 1510 sobre el R-CCCH 1503 al cual le gustarla obtener acceso a la estación móvil. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, el preámbulo inicial no se transmite cada vez que el R-CCCH 1503 se determina como inactivo. Más bien, la móvil le transmite al preámbulo un porcentaje predeterminado del tiempo (es decir, con una probabilidad de "p", en donde p se determina como un parámetro del sistema) . Este es comúnmente referido como un esquema de " per s i s t encia-p" . Tales esquemas de " persistencia-p" reducen la probabilidad de que mas de una móvil intentarán transmitir un preámbulo al mismo tiempo. El preámbulo se codifica con un código de número pseudo-aleatorio (PN) que se retrasa por un número aleatorio de "chips" (es decir, unidades de información) . En una modalidad, el retraso es igual a 512 chips. El preámbulo es preferentemente un patrón conocido fi o. En una modalidad el preámbulo incluye alguna indicación de la tasa de datos. Si la móvil no transmite en respuesta a la determinación de persistencia, la móvil examinará entonces el estado ocupado del siguiente mini intervalo para determinar si transmite el preámbulo. Si el primer bit en el sub mim intervalo 1507 del siguiente mim intervalo 1505 se encuentra inactivo, entonces la móvil transmitirá durante el siguiente mim intervalo R-CCCH con una probabilidad de p . Este proceso se repite hasta que ocurre la transmisión. Si la móvil determina que el primer bit en el sub mini intervalo 1507 asociado con el R-CCCH 1503 se encuentra ocupado, entonces la móvil se comporta de la misma manera que la móvil lo haría si se determinara que el R-CCCH 1503 estuviera ocupado 1 a primera ve z . De acuerdo con una modalidad de la presente invención, el preámbulo puede transmitirse en ráfagas (es decir, el preámbulo puede enviarse como un número de porciones discretas, con un retraso entre cada tal porción) . Alternativamente, el preámbulo puede repetirse en su totalidad con un retraso entre la transmisión de cada repetición. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, una palabra de tasa 1516 se transmite directamente después del preámbulo 1510. La palabra de tasa 1516 le indica a la estación base la tasa a la cual la estación base está solicitando enviar la información si se concede el acceso al R-CCCH 1503 Debe comprenderse que la determinación de tasa puede hacerse en un número de métodos alternativos, y de que la tempop zación de la transmisión de la palabra de tasa no necesita ser de tal manera que la palabra de tasa 1516 sigue directamente después del preámbulo 1510. Un método alternativo en el cual puede hacerse la determinación de tasa es codificando el preámbulo con un código que es único a la tasa particular. Otro método es codificar el preámbulo de tal manera a fin de hacer la tasa de error mayor si la estación base intenta descodif icar el preámbulo a la tasa equivocada. La estación base intentará descodificar el preámbulo utilizando cada tasa a lo cual la móvil podria haber codificado el preámbulo. El intento de descodificar el preámbulo que da como resultado en la mejor tasa de error se determina entonces como la tasa correcta. Cuando una estación base transmite un preámbulo inicial 1510 a la estación base sobre el R-CCCH 1503, la estación base recibe esa energía. Si la estación base puede determinar la tasa a la cual la móvil esta solicitando enviar los datos a través del R-CCCH 1503, entonces la estación base responde al determinar si la cantidad de energía que se recibía es apropiada para la tasa de bits a la cual la móvil está solicitando enviar la información a través de la R-CCCH 1503. Es decir, la estación base determina si la relación de ruido por señal del preámbulo es apropiada (no demasiado grande, ni demasiado ba a) para soportar la transmisión de datos a la tasa solicitada con una tasa de error deseada. Si el nivel de potencia recibida es mayor que o menor que el nivel de potencia deseado para la tasa de datos solicitada, entonces la estación base calcula la cantidad de ajuste requerida para hacer apropiado el nivel de potencia. Debe observarse que en una modalidad de la presente invención, el control de potencia se realiza en la señal piloto y no en la señal de tráfico. La tasa a la cual los datos se transmiten se toma en cuneta por la estación móvil lo cual ajusta el valor de la palabra de ajuste de potencia inicial sobre la tasa a la cual la estación móvil estará transmitiendo el mensaje. Una vez que la estación base ha determinado cuánto ajuste es deseable en el nivel de potencia de la señal transmitida desde la estación base (es decir, la cantidad de energía a transmitirse por la estación móvil) , la estación base transmitirá una palabra de ajuste de potencia inicial 1507b a través del PICCH 1501 utilizando los bits que se "pre-asignan". La pre-as ignación de los bits da a entender que el significado de los bits en las posiciones relativas en el sub mim intervalo 1507 se predetermina. En la modalidad mostrada en la Figura 15, los cuatro bits del sub mim intervalo 1507b se predeterminan para llevar la palabra de ajuste de potencia inicial. Sin embargo, en una modalidad alternativa, la palabra de ajuste de potencia inicial 1507b es el numero de bits en longitud, sin exceder L . 5 Si el numero de bits se divide de manera par en el numero L , pero es menor que L, entonces de acuerdo con una modalidad de la presente invención, la palabra de ajuste de potencia inicial 1507b se repite tantas veces como sea posible en L bits del sub mim intervalo 1507. La presencia de energía en el primer bit 1508 del sub mini intervalo 1507b le indica a las estaciones móviles que recibirán el PICCH 1501 que el R-CCCH 1503 asociado con ese R-CCCH 1503 se encuentra "ocupado". Debe observarse que se utiliza preferentemente mas de un bit para indicar el ajuste de potencia inicial. De ^P acuerdo con lo anterior, como se vera detalladamente a continuación, al menos algunos de los bits que se encuentran preasignados a la palabra de ajuste de potencia inicial se preasignan después para hacer eco el valor parásito después que se ha recibido la palabra parásito . 25 Un retraso, referido como el "retraso de detección base" (D2) , ocurre entre el fin del preámbulo inicial en la estación móvil y el inicio de la transmisión de la palabra de ajuste de potencia inicial 1507b. Este retraso es un entero múltiple de los mim intervalos de PICCH 1505. En una modalidad de la presente invención, el Retraso de Detección Base se encuentra entre 0 y 15 mim intervalos de PICCH de duración. Debe observarse que al transmitir un preámbulo inicial 1510 y al esperar a que regrese una palabra de ajuste de potencia inicial 1507b, la estación base puede establecer el nivel de potencia de la móvil antes de la transmisión de información en la tasa de bits deseada. Esto es ventajoso, debido a que el preámbulo puede transmitirse a un nivel de potencia inferior al de la información debido al hecho de que se conoce el patrón de bit del preámbulo y es repetitivo. Por consiguiente, en combinación con el hecho de que el preámbulo se recibe coherentemente, le permite a la energía integrarse coherentemente toda la duración del preámbulo . Después de transmitir el preámbulo, y si se utiliza la palabra de tasa, la móvil intentará descodificar el sub mim intervalo asociado con el R-CCCH 1503 solicitado. Como se muestra en la Figura 15, no debe haber potencia transmitida en los sub mim intervalos 1505c que ocurren antes del fin del retraso de detección base D2 (lo cual es preferentemente un parámetro de sistema predeterminado) . Por lo tanto, si la estación móvil detecta potencia en un sub mim intervalo 1505c lo cual ocurre durante el retraso de detección base D2 , la estación móvil asumirá que otra estación móvil ha obtenido el acceso al R-CCCH asociado con ese sub mim intervalo 1507. Después del retraso de detección base D2 , la estación móvil debe ser capaz de detectar la palabra de ajuste de potencia inicial. Si la estación móvil es incapaz de detectar la palabra de ajuste de potencia inicial 1507b, entonces la estación móvil asumirá preferentemente que el intento de acceso ha fallado e intentará accesar nuevamente, comenzando con la selección de un R-CCCH 1503 a través del cual la estación móvil desea transmitir. Como es el caso en cada una de las otras etapas del proceso, si la estación móvil determina que ha fallado el intento, entonces la estación móvil preferentemente regresará para una cantidad de tiempo aleatoria e intentará accesar nuevamente. Si la estación móvil es capaz de detectar la palabra de ajuste de potencia inicial, entonces la estación móvil asume que la estación base ha detectado el preámbulo 1510 transmitido por la estación móvil. Sin embargo, puede ser posible que un preámbulo 1510 que se transmitió por otra estación móvil haya detectado por la estación base. Esta condición se remedia como se detalla adicional ent e a continuación. En cualquier caso, al fin del mim intervalo 1505d de PICCH que incluye la palabra de ajuste de potencia inicial 1507b, la estación móvil preferentemente comienza a transmitir un preámbulo de estimación de canal 1513. La potencia a la cual transmite la estación móvil el preámbulo de estimación de canal es sensible al valor de la palabra de ajuste de potencia inicial. Además, la estación móvil ajusta su potencia de transmisión en respuesta a la tasa de datos que se va a utilizar en el R-CCCH 1503. La cantidad de tiempo que transcurre entre el fin del mini o intervalo 1505d de PICCH y se muestra el inicio del preámbulo de estimación de canal 1513 en la Figura 15 teniendo un mim intervalo de PICCH de duración. Sin embargo, en una modalidad alternativa, puede imponerse un "retraso de espera móvil" (D3) que tenga una duración que sea cualquier entero múltiple de la duración de un mini intervalo 1505 de PICCH. Asimismo, el preámbulo de estimación de canal 1513 se muestra igual en duración a un mim intervalo 1505 de PICCH. Sin embargo, en una modalidad alternativa, la duración del preámbulo de estimación de canal 1513 es igual a la duración de cualquier entero múltiple de mim intervalos 1505 de PICCH. Después de la transmisión del preámbulo de estimación de canal, se transmite una palabra "parásita" 1514 la cual tiene un valor parásito derivado de la información que es único a la estación móvil transmisora. El valor parásito se genera por una función parásita que mapea información de entrada única de una primera longitud hacia un valor parásito de salida de una longitud que es más corta que la longitud de la información de entrada. Por ejemplo, en una modalidad de la presente invención, la información de entrada incluye el número de serie electrónico (ESN) de la estación móvil. El ESN es único para cada estación móvil. Sin embargo, el ESN es relativamente largo. La función parásita mapea el ESN a un valor parásito que es más corto (requiere de menos bits) que el ESN. La palabra parásita 1514 le ayuda a la estación base y a la móvil a determinar cuál estación móvil obtendrá el • acceso al R-CCCH 1503. Debido a que el valor parásito se deriva de la información que es única a cada estación móvil, cada estación móvil generará un valor parásito " cuas i-único" . Los valores parásitos serán cuasi-úmcos para cada estación móvil porque la longitud de la palabra parásita • 1514 es preferentemente demasiado corta para permitir un número suficiente de valores parásitos únicos para acomodar todas las estaciones móviles que se encuentran en operación en el mundo. No obstante, la longitud de la palabra parásita 1514 es suficiente para hacer improbable que más de una estación móvil en la misma área de operación (es decir, en comunicación con la mi sma estación base generará el mismo valor. El uso de esta palabra parásita 1514 permite que se transmita menos • información que la requerida para distinguir 5 únicamente la móvil que ha obtenido acceso al R- CCCH 1503 a partir de cada una de las otras estaciones móviles que actualmente se encuentran en operación en el mundo, mientras que distingue esa estación móvil de las otras en el área en la mayoria de los casos. En una modalidad de la • presente invención, el valor parásito se repite con objeto de asegurar que se descodifica correctamente por la estación móvil. Si, en cualquier momento durante la recepción de la palabra parásita, la estación móvil determina que el valor parásito recibido no es el valor parásito que se transmitió por esa estación • móvil, entonces la móvil deja de transmitir en el R-CCCH 1503 y asume que ha fallado el intento de acceso. Dependiendo del nivel de potencia recibido por la estación móvil, la estación móvil puede hacer una determinación de cuan confiable es el valor parásito de cada bit y si termina la transmisión en el R-CCCH en respuesta al bit recibido en error en el valor parásito. 3 - En algún punto, la móvil terminará la transmisión si el valor recibido no es un valor parásito transmitido. De acuerdo con una modalidad, puede suprimirse la palabra parásita 5 (es decir, no transmitida en el R-CCCH 1503) . Después de que se transmite la palabra parásita 1514, la móvil transmite un mensaje. El mensaje contiene el contenido de usuario que se va a transmitir entre la estación móvil y la estación base. • Debe observarse que cada uno de los sub mim intervalos 1507c, 1507d, que se transmiten durante un "retraso de control de potencia" (D4) son bits "ficticios". Los bits ficticios no tienen significado cuando se reciben por la estación móvil aparte de los retenedores de lugar y para indicar que el R-CCCH 1503 se • encuentra ocupado. El retraso de control de potencia D4 es el tiempo entre el inicio del preámbulo de estimación de canal y el inicio de la información de control de potencia. Este retraso se encuentra preferentemente presente debido a la necesidad de tiempo en la estación base para determinar el valor de control de potencia apropiado. Por lo tanto, el primer bit de control de potencia 1512 que se utiliza por la estación móvil se envía durante el sub mim intervalo 1507e, lo cual ocurre después del • retraso de control de potencia D4. Debe observarse que de acuerdo con una modalidad de la presente invención, existe solamente un bit de control de potencia en cada sub mim intervalo 1507, con la excepción de los bits de control de potencia iniciales 1508 descritos con anterioridad. En la modalidad • mostrada en la Figura 15, el primer bit dentro del sub mim intervalo es el bit de control de potencia. Sin embargo, en una modalidad alternativa, el bit de control de potencia puede ser cualquiera de los bits en el sub mim intervalo 1507. Ademas, en una modalidad alternativa, se utiliza mas de un bit de control de potencia para indicar que tanto la móvil debe ajustar la potencia que se va a transmitir en el R-CCCH 1503. En la modalidad en la cual existe solamente un bit de control de potencia, el valor del bit de control de potencia se repite preferentemente para cada uno de los bits restantes del sub mim intervalo 1507e, debido a que no se conoce el valor parásito en el momento en que se transmite el sub mim intervalo 1507e. Ocurre un "retraso de código parásito" D5 después de que se ha recibido la palabra parásita completa 1514. El retraso de código parásito D5 se muestra igual al resto del mim intervalo 1505g de PICCH. Sin embargo, en una modalidad alternativa, el retraso de código parásito se extiende mas alia del inicio del siguiente mim intervalo PICCH por una duración igual a un entero múltiple de mim intervalos de PICCH. De acuerdo con lo anterior, el retraso de código parásito D5 puede especificarse de manera tal que una duración perdura hasta el inicio de un mim intervalo 1505 de PICCH que inicia después de que se ha recibido la palabra parásita 1514 completa. En respuesta a la recepción de la palabra parásita 1514 y una determinación por la estación base de que la móvil que ha transmitido la palabra parásita 1514 va a recibir acceso al R-CCCH 1503, la estación base transmite un bit de control de potencia. El bit de control de potencia indica que el R-CCCH 1503 asociado con ese sub mim intervalo 1507 se encuentra ocupado y si la móvil debe ajustar la potencia de salida 6 -transmitida en el R-CCCH 1503 ya sea hacia arriba o hacia abajo. Como se muestra en la Figura 15, el bit de control de potencia 1515a se transmite como el primer bit en el sub mini intervalo 1507f. Como se observó con anterioridad, en una modalidad alternativa, el bit de control de potencia se localiza en un posición de bit diferente a la primera posición en el sub mini intervalo 1507f. En la modalidad mostrada en la Figura 15, un flujo de bits 1517a que representan una porción de la función parásita siguen al bit de control de potencia. Este flujo de bits 1517a es preferentemente igual en longitud al sub mini intervalo menos uno (es decir, menos el bit de control de potencia) . Por lo tanto, la combinación del bit de control de potencia y el flujo de bits los cuales representan la función parásita comprenden el sub mim intervalo completo 1507f . En la modalidad mostrada en la Figura , la longitud de la palabra parásita 1514 es mayor que el número de bits en un sub mim intervalo 1507. Por lo tanto, solamente los tres primeros bits 1517a del valor parásito siguen al bit de control de potencia 1515a en el 7 sub mim intervalo 1507f. Los tres siguientes bits 1517b del valor parásito 1514 siguen al bit de control de potencia 1515b en el siguiente sub mim intervalo 1507g asociado con el mismo R-CCCH 1503 que el sub mim intervalo 1507f. Cada sub mini intervalo 1507 subsecuente lleva tres bits adicionales hasta que se envía el valor parásito completo. De acuerdo con una modalidad, el valor parásito se repite con objeto de asegurar que todas las móviles conocen si se ha obtenido acceso al R-CCCH 1503 asociado con el sub mini intervalo que lleva la palabra parásita 1514. Este proceso de repetir el valor parásito en el PICCH se conoce como "hacer eco" el valor parásito. En una modalidad de la presente invención, la palabra parásita 1514 puede no haberse recibido completamente antes del fin del retraso de control de potencia D4. Por lo tanto, en una tal modalidad, la palabra parásita no puede hacerse eco hasta después del retraso de código parásito D5. En una modalidad alternativa de la presente invención, cada sub mim intervalo en el PICCH se codifica a través del mim intervalo completo 1505 utilizando un código ortogonal diferente. Además, el R-CCCH asociado con cada sub mim intervalo tiene la misma tempori zación . En todavía otra modalidad alternativa, cada R-CCCH se dedica a una tasa de bits particular. De acuerdo con lo anterior, uno de los factores determinantes es seleccionar a través de cuál R-CCCH la estación móvil desea transmitir será la tasa de bits que se desea. Todavía adiciona lmente , en una modalidad de la presente invención, algunos, o todos, los parámetros del sistema pueden ser programables. Estos parámetros incluyen: (1) persistencia; (2) retraso de retransmisión (es decir, la cantidad de tiempo entre la móvil que encuentra que el canal se halla ocupado y el tiempo que se reprograma la transmisión; (3) el número de canales PICCH en un sistema; (4) un código de mapeo el cual muestra cómo mapear R-CCCHs soportados a sub mi ni intervalos específicos; (5) compensación de mini intervalo de R-CCCH (diferencia entre el inicio de un mim intervalo PICCH y un mini intervalo R-CCCH); (6) longitud de preámbulo; (7) longitud de palabra de tasa, si se utiliza; (8) un retraso de detección base D2; (9) longitud de palabra de ajuste de potencia inicial; (10) retraso de código móvil D3; (11) duración de preámbulo de estimación de canal; (12) longitud de palabra parásita; (13) el numero de ecos de palabra parásita; (14) retraso de código de potencia D4; (15) retraso de código parásito D5; y (16) longitud de mensaje máxima. En otra modalidad de la presente invención, la tasa de control de potencia puede alterarse con objeto de cambiar la longitud del mini intervalo PICCH. En otra modalidad alternativa, el uso de más de un bit de control de potencia en un sub mini intervalo le permite a la energía de más de un bit integrarse coherentemente en el tiempo con objeto de determinar mejor el valor de los bits de control de potencia utilizando menos energía por bit. La Figura 16 es un diagrama de bloques simplificado de una estación móvil 1600 de acuerdo con la presente invención. La estación móvil 1600 incluye una antena 1601, una sección terminal frontal de radio frecuencia (RF) 1603, un procesador 1605, y una memoria 1607. Esencialmente, todas las funciones de la presente invención se llevan a cabo por el procesador 1605 el cual recibe preferentemente información digital proveniente de la sección terminal frontal de RF 1603. La memoria 1607 almacena los parámetros e instrucciones del sistema que se ejecutan por el procesador 1605. El procesador 1605 transmite también información desde el R-CCCH 1503. La información se genera por el procesador 1605. La conmutación suave puede facilitarse en la móvil al transmitir subcanal (es) especi f ico ( s ) del F-PICCH a manera de transmisión simultanea en los sectores (sectores pares o todos los sectores) de una celda. El sistema requerirla especificar cuales subcanales F-PICCH (y los R-CCCH's correspondientes) se soportan en el modo de transmisión simultánea. Uno o múltiples subcanales de transmisión simultánea podrían soportarse en una celda. La móvil preferentemente hace una decisión de utilizar un canal de transmisión simultánea con base en las resistencias de piloto diferencial de los sectores. El desarrollo de los usuarios en esta zona de conmutación más suave se mejorará notablemente.
De acuerdo con una modalidad, un F-PICCCH auxiliar especial se define para el uso en otros sectores de una celda. El primero ocupado en él se comunica, desactivándose de nuevo inmediatamente después. De acuerdo con lo anterior, la carga seria extremadamente baja, y se utilizarla solamente por los usuarios que intentan determinar si el canal se encuentra ocupado en el momento correcto. El F-PICCH auxiliar no se utilizarla por los usuarios que monitorean el canal por el inactivo inicial. La descripción previa de las modalidades preferidas se proporciona para habilitar a cualquiera experto en la materia hacer o utilizar la presente invención. Las diversas modificaciones a estas modalidades serán aparentes fácilmente para aquellos expertos en la materia, y los principios genéricos definidos en la presente pueden aplicarse a otras modalidades sin el uso de la facultad inventiva. Por consiguiente, la presente invención no pretende limitarse a los métodos y aparatos mostrados en la presente pero se encuentra adaptada al más amplio alcance consistente con las reivindicaciones establecidas a continuación Lo que se reivindica es

Claims (7)

  1. REIVINDICACIÓN Habiéndose descrito la invención como antecedente, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones: 1. Un método para determinar si una estación móvil la cual está intentando accesar un canal de acceso múltiple ha obtenido acceso al canal de acceso múltiple, caracterizado porque incluye los pasos para: a) generar un valor parásito proveniente de la información particular hacia la estación móvil; b) transmitir el valor parásito proveniente de la estación móvil a través del canal de acceso múltiple; c) momtorear una señal recibida para determinar si la función parásita ha hecho eco de regreso hacia la estación móvil; d) continuar transmitiendo a través del canal de acceso múltiple solamente si la función parásita hace eco de regreso hacia la estación móvil en una cantidad de tiempo predeterminada .
  2. 2. Un método para indicar si una estación móvil la cual está intentando accesar un canal de acceso múltiple ha obtenido acceso al canal múltiple, caracterizado por los pasos para : • a) recibir una solicitud para accesar 5 el canal de acceso múltiple, incluyendo la solicitud un valor parásito que indica la identidad del emisor; b) asignar el canal solicitado al valor parásito; y 10 c) transmitir un mensaje proveniente de la estación base, incluyendo el mensaje el valor parásito recibido con la solicitud.
  3. 3. El método según la reivindicación 2, caracterizado porque incluye además los pasos 15 para : a) recibir un preámbulo proveniente de una estación móvil; y • b) transmitir una palabra de ajuste de potencia inicial utilizando los bits 20 preasignados de un sub mini intervalo en respuesta al nivel de potencia del preámbulo, en la cual al menos uno de los bits preasignados de la palabra de ajuste de potencia inicial se preasigna para hacer eco el valor recibido 25 proveniente de la estación móvil una vez que se ha recibido el valor parásito.
  4. 4. Un método para accesar un canal de acceso múltiple, caracterizado porque incluye los pasos para: a) transmitir una solicitud para accesar el canal de acceso múltiple, incluyendo la solicitud un valor parásito que indica la identidad del emisor; y b) recibir un mensaje proveniente de la estación base, incluyendo el mensaje el valor parásito recibido con la solicitud.
  5. 5. El método según la reivindicación 4, caracterizado adicionalment e porque los pasos para : a) transmitir un preámbulo proveniente de una estación móvil; y b) recibir una palabra de ajuste de potencia inicial que utiliza los bits preasignados de un sub mim intervalo, en donde al menos uno de los bits preasignados de la palabra de ajuste de potencia inicial se preasigna para hacer eco el valor parásito recibido proveniente de la estación móvil una vez que se ha recibido el valor parásito.
  6. 6. El método según la reivindicación 4, caracterizado porque incluye además los pasos para : a) transmitir un preámbulo proveniente de una estación móvil; b) cesar la transmisión; c) recibir una palabra de ajuste de potencia inicial ; y d) continuar la transmisión, ajustándose la potencia de la transmisión continuada en respuesta al valor de la palabra de ajuste de control de potencia inicial recibido .
  7. 7. El método según la reivindicación 6, caracterizado porque incluye además el paso de transmitir una palabra de tasa antes de cesar la t ransmi sión. RESUMEN Un método y aparato para controlar la transmisión de señales provenientes de una o más de una pluralidad de estaciones móviles (1300) 5 hacia una estación base (1400) en una pluralidad de canales de acceso múltiple M. Un paquete de información de control de potencia formado por una pluralidad de bits de control de potencia se transmite desde la estación base (1400) hacia la 10 una o más estaciones móviles (1300) . Cada uno • de los bits de control de potencia en el paquete de información de control de potencia tiene una posición que se mapea hacia un canal de acceso seleccionado y hacia una compensación de tiempo 15 dentro del canal de acceso seleccionado. El paquete de información de control de potencia se recibe en una primera estación móvil (1300) . Luego se transmite un mensaje desde la primera • estación móvil (1300) hacia la estación base 20 (1400) en un primer canal de acceso y en una primera compensación de tiempo asociada con el primer canal de acceso. El mensaje se transmite desde la primera estación móvil (1300) en un nivel de potencia determinado en respuesta a un 25 primer bit de control de potencia en el paquete de información de control de potencia. El primer bit de control de potencia se localiza en una primera posición en el paquete de información de control de potencia, mapeandose la primera posición hacia el primer canal de acceso y la primera compensación de tiempo.
MXPA/A/2001/003399A 1998-10-02 2001-04-02 Metodos y aparatos parael control de potencia rapido de señales transmitidas en un canal de acceso multiple MXPA01003399A (es)

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