MXPA02001887A

MXPA02001887A - Metodo y aparato para reducir tiempos de busqueda piloto utilizando informacion de posicion de la estacion movil.

Info

Publication number: MXPA02001887A
Application number: MXPA02001887A
Authority: MX
Inventors: S Soliman Samir
Original assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 2000-08-30
Publication date: 2002-10-31
Also published as: DE60015572D1; RU2257008C2; AU770480B2; NO20020965L; US7236796B2; KR20070059218A; US20030114172A1; BR0013632A; KR100777947B1; JP4634425B2; WO2001017125A1; JP4541622B2; EP1208655A1; KR20070116699A; CA2380994C; CN1421071A; NO326186B1; ATE281715T1; CN100420161C; US6542743B1

Abstract

Un metodo y aparato para dirigir una busqueda de senal piloto en una red de comunicaciones inalambrica. Esta posicion entonces se utiliza para determinar los tamanos de ventana de busqueda y otra informacion de parametros de tamano de busqueda que se utiliza para buscar todas las senales piloto identificadas en un conjunto de senales piloto designado. El tamano de ventana de busqueda tambien se determina basandose en la posicion de la unidad movil y otro componente relacionado con los efectos de trayectoria multiple para una senal piloto transmitida.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA REDUCIR TIEMPOS DE BÚSQUEDA PILOTO UTILIZANDO INFORMACIÓN DE POSICIÓN DE LA ESTACIÓN MÓVIL ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN I . Campo de la Invención La presente invención se refiere a comunicaciones. Más particularmente, la invención tiene que ver con un método y aparato para reducir tiempos de 10 búsqueda asociados con la transferencia de una llamada desde una estación base a otra estación base.

II. Descripción de la Técnica Antecedente Los sistemas de comunicación inalámbricos 15 generalmente comprenden, entre otros elementos, una unidad inalámbrica, comúnmente referida como un teléfono móvil (unidad móvil) , que se comunica con una o más estaciones bases cuando hace una llamada. La unidad móvil se comunica con las estaciones bases en uno o más canales 20 que se combinan dentro de una banda de frecuencia asignada a la unidad móvil por un controlador de estación base. Una comunicación desde la unidad móvil a una estación base se hace en lo que se llama "enlace de retorno", y una comunicación de la estación base a la 25 estación móvil se hace en el "enlace sin retorno".

Durante una llamada, la estación móvil buscará constantemente otras estaciones base que la unidad móvil puede necesitar para continuar la llamada mientras la estación móvil se está trasladando. Un elemento importante de una unidad móvil utilizado en tal sistema inalámbrico es el explorador. El explorador se programa para buscar señales piloto (pilotos) transmitidas desde las diferentes estaciones base en por lo menos tres casos: 1) cuando una unidad móvil está intentando adquirir una estación base para la comunicación; 2) en el estado inactivo cuando la unidad móvil está en los canales de paginación o acceso; y 3) en el estado de tráfico dónde la unidad móvil está en control del canal de tráfico. La velocidad de búsqueda de los pilotos en la frecuencia asignada a la unidad móvil y otras frecuencias determina el rendimiento de la búsqueda de la unidad móvil. En el modo ranurado, el objetivo es buscar todos los pilotos en el conjunto vecino antes de que expire el intervalo. El modo ranurado se refiere a un modo de operación de la unidad móvil donde la unidad móvil se inspecciona solamente durante intervalos seleccionados de tiempo. También, cuando se buscan pilotos en una frecuencia "candidato", la unidad móvil necesita completar su búsqueda de todos los pilotos en el conjunto candidato tan rápidamente como sea posible de manera que se sintoniza nuevamente a la frecuencia de servicio y disminuye la degradación de voz provocada por la búsqueda de frecuencia candidato. Como se discute a continuación, la frecuencia candidato es una frecuencia de transferencia potencial, y estas técnicas de búsqueda se utilizan para coordinar transferencias de comunicaciones en el sistema de comunicación inalámbrico.

A. Transferencias Una unidad móvil utilizada en un sistema inalámbrico de acceso múltiple de división por código (CDMA) apoya tres tipos de procedimientos de transferencia cuando la unidad móvil está en control del canal de tráfico. El uso de técnicas de CDMA en un sistema de comunicación de acceso múltiple se describe en la Patente Norteamericana No. 4,901,307, expedida el 13 de febrero de 1990 y titulada "SPREAD SPECTRUM MÚLTIPLE ACCESS COMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS", asignada al cesionario de la presente invención e incorporada por referencia en la presente. Los tres tipos de transferencias son: 1. Transferencia Temporal - Una transferencia en la cual la unidad móvil comienza las comunicaciones con una nueva estación base sin interrumpir las comunicaciones con la vieja estación base. La transferencia temporal sólo puede utilizarse entre canales de CDMA que tienen asignaciones de frecuencia idénticas. 2. Transferencia Permanente de CDMA a CDMA - Una transferencia en la cual la unidad móvil se transita entre conjuntos disjuntos de estaciones base, diferentes clases de banda, diferentes asignaciones de frecuencia, o diferentes desplazamientos de tramas. 3. Transferencia de CDMA a Análoga - Una transferencia en la cual la unidad móvil se dirige desde un canal de tráfico sin retorno de cdma a un canal de voz análoga. Para realizar la transferencia temporal, la unidad móvil busca continuamente los conjuntos asignados de pilotos.

El término "piloto" se refiere a un canal piloto identificado por un desplazamiento de secuencia piloto y una asignación de frecuencia. Un piloto se asocia con los canales de tráfico de enlace sin retorno en el mismo canal de CDMA de enlace sin retorno, o similarmente con el enlace de retorno en sistemas que utilizan pilotos de enlace de retorno. Todos los pilotos en un conjunto de pilotos tienen la misma asignación de frecuencia de CDMA. Para claridad, los pilotos se discuten en términos de enlace sin retorno solamente. La unidad móvil busca los pilotos en la asignación de frecuencia de CDMA de corriente para detectar la presencia de canales de CDMA y para medir su resistencia a las señales. Cuando la unidad móvil detecta un piloto de suficiente resistencia que no está asociado con cualquiera de los canales de tráfico de enlace sin retorno ya asignados al mismo, envia un mensaje de medición de resistencia piloto a la estación base con la cual se está comunicando actualmente. La estación base entonces puede asignar un canal de tráfico de enlace sin retorno asociado con el piloto a la unidad móvil y dirigir la unidad móvil para realizar una transferencia. Los parámetros y las reglas de búsqueda piloto para la transmisión de mensajes de medición de resistencia de piloto se expresan en términos de los siguientes conjuntos de pilotos: • Conjunto Activo: Los pilotos asociados con los Canales de Tráfico de Enlace Sin Retorno asignados a la unidad móvil. • Conjunto Candidato: Los pilotos no están actualmente en el Conjunto Activo pero se han recibido por la unidad móvil con suficiente resistencia para indicar que los Canales de Tráfico de Enlace Sin Retorno asociados pueden demodularse exitosamente. • Conjunto Vecino: Los pilotos que no están actualmente en el Conjunto Activo o el Conjunto Candidato y probablemente son candidatos para la transferencia. • Conjunto Restante: El conjunto de todos los pilotos posibles en el sistema actual en la Asignación de frecuencia de CDMA actual, excluyendo los pilotos en el Conjunto Vecino, el Conjunto Candidato, y el Conjunto Activo. Este conjunto de pilotos posibles consiste de pilotos cuyos Índices de desplazamiento de frecuencia de PN piloto son números enteros múltiples de parte del incremento piloto. La estación base puede dirigir la unidad móvil para buscar los pilotos en una frecuencia de CDMA diferente para detectar la presencia de canales de CDMA y para medir sus resistencias. La unidad móvil informa los resultados de la búsqueda a la estación base. Dependiendo de las mediciones de resistencia piloto, la estación base puede dirigir la unidad móvil para realizar una transferencia permanente de frecuencia interna.

Los parámetros de búsqueda piloto se expresan en términos de los siguientes conjuntos de pilotos: • Conjunto Vecino de Frecuencia Candidato: Una lista de pilotos en la Frecuencia Candidato de CDMA. 5 • Conjunto de Búsqueda de Frecuencia a Candidato: Un subconjunto del Conjunto Vecino de Frecuencia Candidato que la estación base puede dirigir la unidad móvil para la búsqueda. 10 B. Búsqueda Piloto En sistemas actuales, la estación base establece la ventana de búsqueda, que es, el rango de desplazamientos de PN, en el cual, la unidad móvil es para buscar los componentes de trayectoria múltiple 15 útiles. Estos componentes de trayectoria múltiple se utilizan por la unidad móvil para la desmodulación de un canal de tráfico de enlace sin retorno asociado. Los criterios de rendimiento de búsqueda, y los criterios del sistema inalámbrico general, se definen en estándares 20 TIA/EIA-95x y TIA/EIA-98-B, todos emitidos por la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones, y ANSÍ J-STD-018, emitido por el Instituto de Estándar Nacional Americano, los cuales todos se incorporan por referencia en la presente. Estas búsquedas se gobiernan 25 generalmente por lo siguiente: Conjunto Candidato y Conjunto Activo: Los procedimientos de búsqueda para pilotos en los conjuntos activo y candidato son idénticos. El tamaño de ventana de búsqueda para cada piloto en los conjuntos activo y candidato es el número de microplaquetas de PN especificado en la Tabla 1 correspondiente a SRCH_WIN_A. Por ejemplo, SRCH_WIN_As=6 corresponde a una ventana de búsqueda de microplaqueta de PN 28 o microplaquetas de PN ±14 alrededor del centro de la ventana de búsqueda. La estación móvil centra la ventana de búsqueda para cada piloto de los conjuntos activo y candidato alrededor del componente de trayectoria múltiple útil que llega más temprano del piloto.

Tabla 1 Conjunto Vecino: Si un marbete para una ventana de búsqueda vecina diferente se establece, el tamaño de ventana de búsqueda para cada piloto en el conjunto vecino es el número de microplaquetas de PN especificado en la Tabla 1, correspondiente al parámetro de tamaño de ventana de búsqueda asociado con el piloto que se busca. Si el marbete no se establece, el tamaño de ventana de búsqueda para cada piloto en el conjunto vecino es el mismo y es igual al número de microplaquetas de PN especificado en la Tabla 1 correspondiente a SRCH_WIN_NS. La unidad móvil centra la ventana de búsqueda para cada piloto en el conjunto vecino alrededor del desplazamiento de secuencia de PN piloto utilizando el tiempo definido por la referencia de tiempo de la unidad móvil. Conjunto Restante: El tamaño de ventana de búsqueda para cada piloto en el conjunto restante es el número de microplaquetas de PN especificado en la Tabla 1 correspondiente a SRCH_WIN_RS. La unidad móvil centra la venta de búsqueda para cada piloto en el conjunto restante alrededor del desplazamiento de secuencia de PN piloto, utilizando el tiempo TH- definido por la referencia de tiempo de la unidad móvil. La unidad móvil busca los pilotos del conjunto restante cuyos Índices de desplazamiento de secuencia de PN piloto son iguales a los números enteros múltiples del incremento piloto. Conjunto de Búsqueda de Frecuencia Candidato: Si el marbete para la frecuencia candidato se establece, el tamaño de ventana de búsqueda para cada piloto en la búsqueda de frecuencia candidato deberá ser el 10 número de microplaquetas de PN especificado en la Tabla 1, correspondiente a SRCH_ IN_NGHBR asociado con el piloto que se busca. Si el marbete no se establece, el tamaño de ventana de búsqueda para cada piloto en el conjunto de búsqueda de frecuencia 15 candidato deberá ser el número de microplaquetas de PN especificado en la Tabla 1 correspondiente a CF_SRCH_W1N_N. La unidad móvil centra la ventana de búsqueda para cada piloto en el Conjunto de Búsqueda de Frecuencia Candidato alrededor del desplazamiento 20 de secuencia de PN piloto utilizando el tiempo definido por la referencia de tiempo de la unidad móvil .

C. Tiempo de Búsqueda 25 Cada fabricante de teléfonos tiene su propia forma de implementar una estrategia de búsqueda. En todas las estrategias, el tiempo para buscar un piloto específico depende del tamaño de ventana y el hardware del explorador. Dado que en cierto hardware, el tiempo para buscar un piloto es proporcional en forma lineal al tamaño de ventana de búsqueda. Al reducir el tamaño de ventana de búsqueda resultará en una reducción sustancial en tiempo de búsqueda. Utilizando los procedimientos de búsqueda actuales, los tamaños de ventana se determinan en su mayor parte por el tamaño del área de cobertura de una celda dada. Una célula es el área geográfica cubierta por una estación base para la comunicación con una unidad móvil. Cuatro celdas se muestran en la Figura 1. Independientemente de la posición de la unidad móvil en la celda de servicio, las ventanas de búsqueda actuales se dimensionan para corresponder a los escenarios del peor de los casos. Esto es, se dimensionan para corresponder a una unidad móvil localizada en la distancia mayor de la estación base pero dentro de la celda. En los canales de paginación o tráfico, la unidad móvil centra su ventana de búsqueda para cada piloto en el conjunto vecino alrededor del desplazamiento de secuencias de PN piloto, utilizando el tiempo establecido por la referencia de tiempo de la unidad móvil. La referencia de tiempo de la unidad móvil se define como la trayectoria útil y que llegó más pronto. El escenario del peor de los casos determina el tamaño de ventana de búsqueda. Por ejemplo, la Figura 1 muestra cuatro celdas adyacentes 102, 104, 106, y 108 en un sistema 100 inalámbrico, cada uno teniendo un PN1, PN2, PN3, y PN4, designados, respectivamente. El tamaño de ventana de búsqueda para el PN1 piloto se determina basándose en una unidad móvil localizada en el punto A. Sin embargo, la misma ventana de búsqueda se utiliza aún si la unidad móvil está en el punto B. Esto da como resultado en un desperdicio de fuentes del explorador, puesto que no considera la ubicación de la unidad móvil dentro de la celda 104. Si la unidad móvil está en el punto B, la ventana de búsqueda debe reducirse de tamaño con relación a la ventana de búsqueda requerida para una unidad móvil localizada en el punto A.

D. Métodos de Posición Muchas Técnicas se están considerando para proporcionar capacidad de posición automática para unidades móviles. Una técnica implica medir la diferencia de tiempo de la llegada de señales desde el número de sitios de celdas. Estas señales se "triangulan" para extraer la información de posición. Esta técnica requiere una alta concentración de sitios de celdas y/o un incremento en la energía de transmisión de los sitios para ser efectivos debido a que los sistemas de CDMA típicos requieren que cada unidad móvil se transmita con sólo una señal suficiente para alcanzar el sitio de celda más cercano. Esta triangulación requiere la comunicación con por lo menos tres sitios, requiriendo un incremento en la concentración de sitios de celda o la energía de señales de cada estación móvil puede tener que incrementarse. Otro planeamiento implica la adición de funcionalidad de GPS (Sistema de posicionamiento Global) a una unidad móvil. Este planeamiento requiere una visibilidad directa a cuatro satélites, de alguna forma es lento, pero es el planeamiento más exacto para localizar una unidad móvil. Un tercer planeamiento envía información auxiliar a la unidad móvil que indica en que rango de frecuencia debe buscar la unidad móvil un transportador de GPS. La mayoría de los receptores de GPS utilizan lo que se conoce como un almanaque de satélite de GPS para disminuir una búsqueda realizada por el receptor en el dominio de frecuencia para una señal desde un satélite visible. El almanaque es un bloque de 15,000 bits de efemérides aproximadas y los datos del modelo de tiempo para toda la constelación. La información en el almanaque con respecto a la posición del satélite y el tiempo actual de día es aproximada solamente. Sin un almanaque, el receptor de GPS debe conducir la búsqueda de frecuencia más ancha posible para adquirir una señal de satélite. El procesamiento adicional se requiere para obtener la información adicional que ayudará a adquirir otros satélites. El proceso de adquisición de señal puede tomar varios minutos debido al gran número de depósitos de frecuencia que necesitan buscarse. Cada depósito de frecuencia tiene una frecuencia central y anchura predefinida. La disponibilidad del almanaque reduce la incertidumbre en el satélite Doppler y por lo tanto el número de depósitos que deben buscarse. El almanaque de satélite puede extraerse del mensaje de navegación de GPS o enviarse en el enlace sin retorno descendente del satélite a la unidad móvil como un mensaje de datos o de señalización. Con la recepción de esta información, la unidad móvil realiza el procesamiento de señales de GPS para determinar su ubicación. Lo que se necesita es un método y aparato que pueda utilizar la información de posición para una unidad móvil junto con las técnicas de búsqueda piloto para mejorar la velocidad por la cual una unidad móvil puede buscar todos los pilotos en una frecuencia asignada mientras la unidad móvil está en control del canal de tráfico. La invención debe ser capaz de utilizar la información sobre la posición física de la unidad móvil para determinar el tamaño de ventana de búsqueda para cada piloto en los conjuntos vecino y candidato.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Ampliamente, la invención se refiere a una red de comunicación. Más específicamente, la invención se refiere a un aparato y método que utiliza la posición de una unidad móvil para determinar el tamaño de la ventana de búsqueda para un piloto en los conjuntos vecino y candidato activos. Una modalidad de la invención proporciona un método para dirigir una búsqueda de señal piloto en una red de comunicaciones inalámbrica. Primero, la posición de una unidad móvil se determina dentro de la red. Esta posición entonces se utiliza para determinar los tamaños de ventana de búsqueda y la información del parámetro de búsqueda utilizada para buscar todos los pilotos identificados en un conjunto de pilotos. El tamaño de ventana de búsqueda también se determina basándose en la posición de la unidad móvil y otro componente relacionado a los efectos de trayectoria múltiple para una señal piloto transmitida. En otra modalidad, la invención proporciona un artículo de fabricación que contiene información digital que se puede ejecutar por una unidad de procesamiento de señales digital y utilizarse para dirigir una búsqueda de señal piloto en una red de comunicaciones inalámbrica. En otra modalidad, la invención proporciona un aparato utilizado para dirigir la búsqueda de señal piloto. En una modalidad, el aparato comprende por lo menos una estación base, en donde cada estación base transmite una señal piloto, y en donde la estación base se utiliza para determinar la posición de una unidad móvil dentro de la red de comunicaciones. El aparato también puede incluir por lo menos una unidad móvil, en donde una unidad móvil se acopla comunicativamente con por lo menos una estación base y en donde la unidad móvil utiliza los tamaños de ventana de búsqueda y otra información de parámetros de búsqueda transmitida al mismo para disminuir el tiempo de búsqueda requerido para buscar todas las señales piloto asociadas con un conjunto de pilotos seleccionado. La invención proporciona a sus usuarios con numerosas ventajas. Una ventaja es que el tiempo requerido para buscar un conjunto de señales piloto se reduce sobre las técnicas conocidas. Otra ventaja es que las fuentes de búsqueda valiosas no se desperdician debido a que puede dirigirse una búsqueda más eficiente. La invención también proporciona un número de otras ventajas y beneficios que deben ser aparentes después de revisar la siguiente descripción detallada de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La naturaleza, objetos, y ventajas de la invención se volverán más aparentes para aquellos expertos en la técnica después de considerar la siguiente descripción detallada junto con los dibujos anexos, en los cuales números de referencia similares designan partes similares a través de las mismas, y en donde: La FIGURA 1 muestra cuatro celdas adyacentes en un sistema de comunicación inalámbrico de acuerdo con la invención; La FIGURA 2a ilustra un aparato de comunicación inalámbrico que utiliza un sistema de posicionamiento de satélite de acuerdo con la invención; La FIGURA 2b muestra una red de comunicaciones inalámbrica de acuerdo con la invención; La FIGURA 3 muestra un diagrama de bloque de una unidad móvil de acuerdo con la invención; y La FIGURA 4 ilustra un ejemplo explicatorio de un artículo de fabricación de acuerdo con la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES EJEMPLARES Las FIGURAS 2a - 4 ilustran ejemplos de varios aspectos del método y aparato de la presente invención. Para facilidad de explicación, pero sin alguna limitación pretendida, estos ejemplos se describen en el contexto de un aparato de procesamiento de señales digital. El aparato de procesamiento de señales digital utilizado para ejecutar una secuencia de instrucciones que se pueden leer con máquina referido en lo anterior puede modificarse por varios componentes de hardware e interconexiones. Varios arreglos para estos aparatos de procesamiento de señales digital se volverán aparentes para alguien con experiencia en la técnica después de leer la siguiente descripción de los métodos implicados.

OPERACIÓN Las patentes antes mencionadas y publicaciones describen todas una señal piloto utilizada para la adquisición. El uso de una señal piloto permite que la unidad móvil adquiera una estación base local en una forma puntual. La unidad móvil consigue la información de sincronización, incluyendo un desplazamiento de fase de código de ruido seudoaleatorio (PN) e información de energía de señal relativa a partir de una señal recibida transportada en un canal piloto. Una vez que se ha adquirido un canal piloto, la unidad móvil también puede adquirir el canal de sincronización (canal de sinc.) que se asocia con el canal piloto. El canal de sinc. se utiliza para recibir la sintonización fina de sus instrucciones de tiempo y permiten por este medio que la unidad móvil sincronice temporalmente su circuitería interna con el tiempo del sistema. Puede apreciarse a la luz de la descripción anterior que es importante que el tiempo interno de la unidad móvil se sincronice con el tiempo del sistema. Esto permite que la unidad móvil sepa en donde se encuentra la estación base en la secuencia de código de PN y permite la comunicación entre la estación base y la unidad móvil. Por consiguiente, cuando la unidad móvil está en comunicación con una estación base, la estación base transmite el tiempo de sistema a la unidad móvil para facilitar la sincronización. En un sistema de comunicación de espectro propagado, una señal piloto se utiliza para sincronizar una estación móvil en fase y frecuencia a las transmisiones de una estación base. En la modalidad ejemplar, el sistema de comunicación de espectro propagado es un sistema de comunicación de espectro propagado de secuencia directa. Ejemplos de tales sistemas se discuten en la Patente Norteamericana No. 5,056,109, expedida el 3 de marzo de 1992, titulada "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA MOBILE TELEPHONE SYSTEM", y la Patente Norteamericana No. 5,103,459, expedida el 7 de abril de 1992, titulada "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", las cuales ambas se asignan al cesionario de la presente invención e incorporan por referencia en la presente. En el sistema de comunicación de espectro propagado de secuencia directa, las señales transmitidas se propagan sobre una banda de frecuencia mayor que el ancho de banda mínimo necesario para transmitir la información al modular una onda transportadora por la señal de datos, después modular la señal resultante nuevamente con una señal de propagación de banda ancha. En una señal piloto de una modalidad, los datos pueden enviarse como todas las secuencias. Un registro de cambios de retroalimentación lineal, la implementación de la cual se describe en detalle en las patentes antes mencionadas, típicamente genera la señal de propagación, la señal de propagación puede verse como un vector giratorio de la forma: s(t) = Ae-?t+f Para poder adquirir una estación base, una unidad móvil debe sincronizarse a las señales recibidas a partir de la estación base en la fase f, y en la frecuencia ?. Un explorador encuentra la fase de la señal recibida f. Después de encontrar la fase de la señal f de propagación, la frecuencia se encuentra utilizando un elemento de desmodulación que tiene hardware para el rastreo de la fase y la frecuencia. El método por el cual la unidad móvil encuentra la fase de la señal recibida es al probar un conjunto de hipótesis de fase, discutidos en términos de la ventana de búsqueda anterior, y determina si una de las hipótesis de fase hipotéticas, también referidas como hipótesis de desplazamiento, es correcta. Un ejemplo de un explorador que opera utilizando búsquedas de "ventana" se proporciona en la Patente Norteamericana co-pendiente No. 5,805,648, presentada el 8 de septiembre de 1998 y titulada "METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING SEARCH ADQUISITION IN A CDMA COMMUNICATION SYSTEM", asignada al cesionario de la presente invención e incorporada en la presente para referencia. Para permitir la transferencia de una llamada, el sistema inalámbrico utiliza la búsqueda así llamada "ranurada". En otras palabras, una unidad móvil que realiza la búsqueda ranurada se asigna ventanas periódicas (referidas como "intervalos") para buscar otras estaciones base a las cuales pueda transferir una llamada. Por consiguiente, las unidades móviles buscan las señales de canal piloto transmitidas al circundar las estaciones base en una ventana predeterminada centrada alrededor de la posición en la secuencia de código de PN en la cual la unidad móvil espera que el canal piloto esté de acuerdo con los estándares establecidos previamente. La estación base a la cual se está comunicando actualmente la unidad móvil puede enviar un tamaño de ventana de búsqueda y otros parámetros tal como el tiempo de sistema, a la unidad móvil. Ya que el técnico experimentado apreciará fácilmente, esta ventana de búsqueda de readquisición debe ser tan pequeña como sea posible para evitar la búsqueda prolongada pero lo suficientemente grande para explicar los errores de cronometraje internos típicos. Además, los parámetros de búsqueda deben estar tan particularizados como sea posible. En una modalidad ejemplar, la presente invención puede reducir el tamaño de ventana de búsqueda para el PN1 mostrado en la Figura 1, tanto como un tercio sobre los métodos estándares actualmente conocidos. Por ejemplo, si la unidad móvil está en el punto B, la ventana de búsqueda para PN1 puede reducirse por un factor de tres. Si la unidad móvil está en el punto C, la ventana de búsqueda puede reducirse proporcionalmente. En una modalidad, la invención logra esto utilizando la posición física de la unidad móvil para particularizar el tamaño de ventana de búsqueda. En otra modalidad, la invención utiliza la posición para particularizar todos los parámetros de búsqueda. Para realizar el método, la posición aproximada de la unidad móvil debe conocerse. Esta posición puede determinarse de varias formas conocidas en la técnica y mencionadas anteriormente. Una discusión de una técnica de determinación de posición de la unidad móvil ejemplar se discute en la Solicitud de Patente Norteamericana copendiente No. 09/040,501 titulada "SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING THE POSITION OF A WIRELESS CDMA TRANSCEIVER", presentada el 17 de marzo de 1998, asignada al cesionario de la presente invención e incorporada en la presente por referencia. Para propósitos de la presente invención, una determinación de posición precisa no es necesaria. Técnicas en curso pueden utilizarse para determinar la posición de la unidad móvil. Una vez que la unidad móvil está en control de un canal de tráfico, la estación base que está manejando actualmente la comunicación transmite un mensaje que dice a la unidad móvil el tamaño de las ventanas de búsqueda a utilizarse para buscar las señales piloto contenidas en el conjunto vecino. Los tamaños de ventana de búsqueda se determinan considerando la posición de la unidad móvil dentro de la celda de servicio. Por ejemplo, y con referencia a la Tabla 1 y a la Figura 1, la ventana de búsqueda para PN1 puede reducirse de 12 a 4, reduciendo el tamaño de ventana de 160 microplaquetas a 14 microplaquetas, para una unidad móvil localizada en la posición B. Y debido a que se reduce el tamaño de ventana de búsqueda, los gastos de desmodulación se reducen, y las búsquedas se completan con prontitud. El tamaño de la ventana del explorador tiene por lo menos dos componentes, un componente relacionado a la distancia geométrica entre el teléfono y el piloto objetivo, y otra relacionado a los efectos de trayectoria múltiple para una señal piloto transmitida. Por consiguiente, combinar los efectos de los dos componentes disminuye el tamaño de ventana de búsqueda seleccionado. En los sistemas de CDMA, el espacio o diversidad de trayectoria se obtiene al producir múltiples trayectorias de señales a través de enlaces simultáneos desde una unidad móvil a través de dos o más sitios de celdas. Además, la diversidad de trayectoria puede obtenerse al explotar el ambiente de trayectoria múltiple a través de procesamiento de espectro propagado al permitir que una señal llegue con diferentes retardos de propagación que se reciben y procesan separadamente. Ejemplos de diversidad de trayectoria se ilustran en la Patente Norteamericana No. 5,101,501, expedida el 31 de marzo de 1992, titulada "SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", y la Patente Norteamericana No. 5,109,390, expedida el 28 de abril de 1992, titulada "DIVERSITY RECEIVER IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", ambas asignadas al cesionario de la presente invención e incorporadas por referencia en la presente. En otra modalidad, los parámetros de búsqueda también pueden seleccionarse basándose en la posición de la unidad móvil. Cuando la unidad móvil está en control del canal de tráfico, una estación base transmitirá a los parámetros de búsqueda a la unidad móvil. Estos parámetros de búsqueda utilizan el conocimiento de la posición de la unidad móvil para particularizar o "adaptar" los parámetros de búsqueda. Esta particularización se utiliza para optimizar los procedimientos del explorador. Al optimizar el tamaño de ventana de búsqueda y los procedimientos utilizados por el explorador para realizar los resultados de búsqueda en tiempos de búsqueda reducidos. En aún otra modalidad, una vez que el tamaño de ventana se ha determinado correspondiendo a las áreas geográficas en una celda, los tamaños de ventana se almacenan en una unidad de memoria. Los parámetros de procedimiento del explorador también pueden almacenarse.

Asumiendo que las celdas en el sistema inalámbrico permanecen substancialmente sin cambio, estos tamaños de ventana pueden comunicarse a y utilizarse por cualquier unidad móvil que se localice dentro del área geográfica. El controlador de estación móvil, sabiendo la posición de una unidad móvil, puede ver el tamaño de ventana y/o los parámetros del procedimiento del explorador y transmitirlos a la unidad móvil. En otra modalidad, la unidad móvil puede almacenar la información.

COMPONENTES E INTERCONEXIONES DEL APARATO Varias modalidades del aparato se describen posteriormente con relación a los sistemas de posicionamiento de la unidad móvil particulares y modalidades del hardware de soporte. Sin embargo, aquellos con experiencia en la técnica reconocerán que varios sistemas de posicionamiento pueden utilizarse. La FIGURA 2 (a) es un diagrama que muestra una implementación de una estación 202 base y una unidad móvil 204 en una red de comunicación de CDMA sincrónica. La red se rodea por edificios 206 y obstáculos 208 con base a tierra. La estación 202 base y la unidad 204 móvil se disponen en un ambiente de GPS que tiene varios satélites de GPS, en los cuales se muestran cuatro 210, 212, 214 y 216. Tales ambientes de GPS se conocen bien; por ejemplo, véase Hofmann-Wellenhof, B., et al., GPS Theory and Practice, Second Edition, New York, NY: Springer-Verlag Wien, 1993. En una aplicación de GPS de la técnica anterior típica, por lo menos cuatro satélites se requieren para que determine su posición un receptor de GPS. En contraste, la posición de la estación 204 remota puede determinarse utilizando señales desde algún satélite de GPS, y, en el caso más simple, otras dos señales con base terrestre. La FIGURA 2 (b) muestra un diagrama de bloque de una red 220 de CDMA. La red 220 incluye un centro 222 de conmutación móvil (MSC) que tienen un controlador (BSC) 224 de estación base. Una red 226 conmutada pública (PSTN) encamina las llamadas desde las líneas telefónicas con base terrestre y otras redes (no mostradas) a y desde MSC 222. MSC 222 encamina las llamadas desde PSTN 226 a y desde una estación 228 base de fuente asociada con una primera celda 230 y una estación 232 base objetivo asociada con una segunda celda 234. Además, MSC 222 encamina las llamadas entre las estaciones 228 y 232 base. La estación 228 base de fuente dirige las llamadas a la primera unidad 236 móvil dentro de la primera celda 230 mediante una primera trayectoria 238 de comunicaciones. La primera trayectoria 238 de comunicaciones es un enlace de dos vías que tiene un enlace 240 sin retorno y un enlace 242 de retorno. Típicamente, cuando la estación 228 base ha establecido las comunicaciones con la unidad 236 móvil, el enlace 240 sin retorno incluye un canal de tráfico. Una función 242 de posicionamiento inalámbrica (WPF) se muestra acoplada comunicativamente a BSC 224, pero puede acoplarse directamente o en forma indirecta a otros elementos de red tales como MSC 222. La WPF 242 generalmente comprende un dispositivo de procesamiento digital, almacenaje, y otros elementos (no todos mostrados) comúnmente encontrados en tales dispositivos. La WPF 242 puede ingresarse a una variedad de usos, tal como estimar el tiempo de retardo de una sola vía para una señal enviada entre la estación 228 base y la unidad 236 móvil, o vigilando y explicando el desplazamiento de tiempo entre un tiempo de referencia y un tiempo de llegada de una señal. Aunque cada estación 228 y 232 base se asocia con sólo una celda, un controlador de estación base con frecuencia gobierna a se asocia con la estación base en varias celdas. Cuando la unidad 236 móvil se mueve desde la primera celda 230 a la segunda celda 234, la unidad 236 móvil comienza a comunicarse con la estación base asociada con la segunda celda. Esto comúnmente se refiere como una "transferencia" a la estación 232 base objetivo. »-,ííEn una transferencia "temporal", la unidad 236 móvil establece un segundo enlace 244 de comunicaciones con la estación 232 base objetivo además del primer enlace 238 de comunicaciones con la estación 228 base de fuente. 5 Después de que la unidad 236 móvil cruza en la segunda celda 234 y los canales con la segunda celda se han establecido, la estación remota puede hacer caer primero el enlace 238 de comunicaciones. En una transferencia permanente, la operación 10 de la estación 228 base de fuente y la estación 232 base objetivo típicamente son diferentes lo suficiente para que el enlace 244 de comunicaciones entre la estación base de fuente pueda hacerse caer antes de que pueda establecerse el enlace a la estación base objetivo. Por 15 ejemplo, cuando una estación base de fuente está dentro de un sistema de CDMA utilizando una primera banda de frecuencia y la estación base objetivo está en un segundo sistema de CDMA utilizando una segunda banda de frecuencia, la estación remota no será capaz de mantener 20 los enlaces para ambas estaciones de base concurrentemente, puesto que la mayoría de las estaciones remotas no tienen la capacidad de dos diferentes bandas de frecuencia concurrentemente. Cuando la primera unidad 236 se mueve desde la primera celda 230 a la segunda 25 celda 234, el enlace 238 a la estación 228 base de fuente se hace caer y un nuevo enlace se forma con la estación 232 base objetivo. Regresando a la Figura 3, una unidad móvil 300 se muestra en comunicación inalámbrica con una estación 302 base de un sistema de comunicación inalámbrico, generalmente designado como 304. Se entenderá que una sola estación 302 base y una sola unidad móvil 300 se muestran en la Figura 3 para claridad de descripción, el sistema 304 puede incluir típicamente otras unidades móviles y estaciones base (no mostradas.) En una modalidad ejemplar, el sistema 304 implementa los principios de acceso múltiple de división por código (CDMA) para distinguir una señal móvil de otra. Los detalles de un sistema de CDMA preferido se establecen en la referencia anterior de la Patente Norteamericana No. 4,901,307, presentada el 13 de febrero de 1990 y titulada "SPREAD SPECTRUM MÚLTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS", asignada al cesionario de la presente invención e incorporada por referencia en la presente. Como se muestra en la figura, la unidad móvil 300 incluye un receptor/transmisor 306 que puede comunicarse con la estación 302 base por medio de un enlace 308 inalámbrico. Además, la unidad móvil 300 incluye una circuitería de control para controlar la recepción y transmisión de datos por el receptor/transmisor 306. En la Figura 3, esta circuitería de control se transforma, para simplicidad, como un procesador 310 de señal digital. Como también se muestra, el procesador 310 puede tener acceso al dispositivo 312 de almacenaje de datos. Aunque no se muestra, la estación 302 base puede también alojar equipo de proceso de señales digital y almacenaje. Como se describe más completamente a continuación, el dispositivo 312 de almacenaje de datos contiene instrucciones que se pueden ejecutar por el procesador 310 de señal digital. Por consiguiente, con la excepción de la estructura lógica del dispositivo 312 de almacenaje de datos, la unidad móvil 300 preferiblemente es una unidad móvil de CDMA como se conoce en la técnica. Adicionalmente, la unidad móvil 300 incluye un reloj 314 interno. En una modalidad, el reloj 314 interno es un oscilador de cristal controlado a temperatura controlado por voltaje (VCTCXO.) Sin embargo, se debe observar que otros dispositivos de reloj, sean o no de base de cristal, son igualmente adecuados para el uso con la presente invención. Por consiguiente, la señal producida del reloj 314 es una secuencia de impulsos de reloj que se envían a un controlador 316, con la proporción de impulsos de reloj que se controla al controlar el voltaje de una señal de entrada al reloj 314 desde un suministro 318 de energía para el reloj de acuerdo con los principios bien conocidos. El reloj 314 puede sincronizarse con el tiempo del sistema por la recepción de un mensaje de sincronización desde la estación 302 base como se discute en lo anterior.

Artículo de Fabricación Los métodos como se describe en lo anterior pueden implementarse, por ejemplo, al operar una unidad de procesamiento de señales digital para ejecutar una secuencia de instrucciones que se leen por máquina. Estas instrucciones pueden residir en varios tipos de medios de soporte de señales. En este respeto, un aspecto de la presente invención tiene que ver con un artículo de fabricación que comprende un medio de soporte de señal tangible que modifica un programa de instrucciones que se leen por máquina ejecutable por una unidad de procesamiento de señales digital para realizar un método para reducir el tiempo necesario para realizar una búsqueda piloto. Este medio de soporte de señales digital puede comprender, por ejemplo, RAM o un ASIC (ninguno mostrado) contenidos en una red de comunicaciones. Alternativamente, las instrucciones pueden contenerse en otro medio de soporte de señal, tal como un medio de e r 33 almacenaje de valores directa o indirectamente accesibles a la unidad de procesamiento de señales digital. En una modalidad ilustrativa de la invención, las instrucciones que se leen por máquina pueden comprender líneas de 5 código computarizadas compiladas tales como C, C++, o Java, u otro lenguaje de codificación adecuado comúnmente utilizado por aquellos expertos en las artes de programación. 10 OTRAS MODALIDADES Mientras se ha mostrado lo que se considera actualmente son las modalidades ejemplares de la invención, será aparente para aquellos expertos en la técnica que varios cambios y modificaciones pueden 15 hacerse sin apartarse del alcance de la invención como se define por las reivindicaciones anexas.

Claims

f X 34 NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes reivindicaciones. 5 1. Un método para dirigir una búsqueda de señales piloto en una red de comunicaciones inalámbrica, caracterizado porque comprende: determinar la posición de una estación móvil 10 dentro de la red; utilizar la posición de la estación móvil, los tamaños de ventana de búsqueda, y la información de parámetros para disminuir el tiempo de búsqueda requerido para buscar todos los pilotos identificados en un 15 conjunto de pilotos; y buscar todos los pilotos en el conjunto de pilotos . 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la posición de la 20 estación móvil se rastrea dentro de la red de comunicaciones . 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende la etapa de: 25 utilizar los efectos de trayectoria múltiple de * * 35 señal junto con la posición de la estación móvil para determinar los tamaños de ventana de búsqueda. 4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque además comprende 5 las etapas de: almacenar los tamaños de ventana de búsqueda con relación a la posición respectiva de la estación móvil dentro de una celda; y determinar los parámetros de búsqueda 10 utilizando el tamaño de ventana de búsqueda almacenado para una posición conocida de una estación móvil. 5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la posición almacenada de la estación móvil se almacena en una tabla 15 tridimensional. 6. Un artículo de fabricación que emplea un programa de instrucciones que se leen por máquina ejecutables por un aparato de procesamiento de señales digital para realizar un método para dirigir una búsqueda 20 de señal piloto en una red de comunicaciones inalámbrica, las instrucciones que se pueden leer están caracterizadas porque comprenden: determinar la posición de una estación móvil dentro de la red; 25 utilizar la posición de la estación móvil, los # f r 36 tamaños de ventana de búsqueda, y la información de parámetros para disminuir el tiempo de búsqueda requerido para buscar todos los pilotos identificados en un conjunto de pilotos; y 5 buscar todos los pilotos en el conjunto de pilotos . 7. El artículo de fabricación de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque las instrucciones que se pueden leer además comprenden: 10 utilizar los efectos de trayectoria múltiple de señal junto con la posición de la estación móvil para determinar los tamaños de ventana de búsqueda. 8. El artículo de fabricación de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque además 15 comprende: almacenar los tamaños de ventana de búsqueda con relación a la posición respectiva de la estación móvil dentro de una celda; y determinar los parámetros de búsqueda 20 utilizando el tamaño de ventana de búsqueda para una posición conocida de una estación móvil. 9. Un aparato para dirigir una búsqueda de señal piloto en una red de comunicaciones inalámbrica, caracterizado porque comprende: 25 por lo menos una estación base que incluye una * I 37 primera unidad de procesamiento de señales digital en donde por lo menos una estación base transmite una señal piloto, y en donde la primera unidad de procesamiento de señales digital puede utilizarse para determinar una 5 posición de una estación móvil dentro de la red de comunicaciones; por lo menos una estación móvil incluye una segunda unidad de procesamiento de señales digital, en donde por lo menos una estación móvil se acopla 10 comunicativamente con por lo menos una estación base, y en donde la segunda unidad de procesamiento de señales digital puede utilizar la posición de una estación móvil, los tamaños de ventana de búsqueda, y la información de parámetros para disminuir el tiempo de búsqueda requerido 15 para buscar todas las señales piloto identificadas en un conjunto de pilotos. 10. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la estación base seleccionada de por lo menos una de las estaciones bases 20 se comunica con el tamaño de ventana de búsqueda y la información de parámetro utilizando un canal de tráfico y por lo menos una estación móvil. 11. Un aparato para dirigir una búsqueda de señal piloto en una red de comunicaciones inalámbrica, 25 caracterizado porque comprende: ? X un primer medio para determinar la posición de una estación móvil dentro de la red de comunicaciones; y un segundo medio, acoplado comunicativamente con el primer medio, para utilizar la posición de la estación móvil, los tamaños de ventana de búsqueda, y la información de parámetros para disminuir el tiempo de búsqueda requerido para buscar todas las señales piloto identificadas en un conjunto de pilotos.