REDUCCIÓN DE RESPIRACIÓN DE CÉLULA EN UNA RED CELULAR 1. Antecedentes de la Invención La presente invención se refiere a telecomunicaciones celulares y particularmente al mantenimiento de un tamaño suficiente de célula en un sistema de telecomunicaciones celulares . 2. Técnica relacionada y otras consideraciones Los sistemas celulares de telecomunicaciones emplean un enlace inalámbrico (por ejemplo una interfaz de aire) entre el equipo de usuario (móvil y una estación de base (BS) . La estación de base tiene transrisores y receptores para conexiones de radio con numerosas unidades de equipo de usuario móviles. Las unidades móviles de equipo de usuario pueden tener la forma de teléfonos celulares o bien computadoras portátiles con temnación móvil, por ejemplo. El rango geográfico efectivo de transmisión/recepción de una estación de base define una célula servida por dicha estación de base. Asi, en un sentido, la célula es el territorio e el cual una unidad de equipo de usuario puede localizarse y permanecer en radiocomunicación a través de la interfaz de aire con la estación de base asociada. En una red celular de telecomunicaciones, las estaciones de base se colocan de preferencia de tal manera que las células servidas por las mismas se empalmen ligeramente cerca de sus perímetros o bien sean por lo menos contiguas, permitiendo asi que una unidad de equipo de usuario se desplace de una célula a otra célula y permanezca dentro de la red de telecomunicaciones. Por ejemplo, cuando una unidad de equipo de usuario que participa en una conexión móvil (por ejemplo 5 una llamada telefónica) se desplaza de una primera célula servida por una primera estación de base a una segunda célula servida por una segunda estación de base, en ciertas
• tecnologías ocurre una transferencia de la conexión móvil. Como resultado de la transferencia, la conexión móvil es
10 manejada por la segunda estación de base en vez de la primera estación de base como antes. La cobertura de radio es una característica muy importante para todos los sistemas de telecomunicaciones celulares. El tamaño de una célula es un factor principal para obtener una
15 buena cobertura geográfica. El tamaño de la célula depende de la pérdida de propagación máxima permitida entre la unidad de equipo de usuario y la estación de base. Entre mayor la pérdida máxima permitida de propagación, a mayor distancia puede desplazarse una unidad de equipo de usuario de la flp 20 estación de base y seguir recibiendo una señal suficiente. Esto significa que si la pérdida máxima permitida de propagación es incrementada, entonces se incrementa el tamaño de la célula. A la inversa, si se disminuye a pérdida máxima autorizada de propagación, entonces se disminuye el tamaño de
25 la célula.
Existen varias técnicas de acceso múltiple para sistemas de telecomunicaciones celulares que permiten que recursos de telecomunicaciones celulares estén disponibles a grandes números de usuarios. Una técnica de acceso múltiple que a 5 logrado interés recientemente es el Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) . En un sistema de telecomunicaciones móviles de acceso múltiple por división de
• código (CDMA) , la información transmitida entre una estación de base y una estación móvil particular es modulada por un
10 código matemático (como per ejemplo un código de extensión) para distinguirla de la información de otras estaciones móviles que están utilizando la misma frecuencia de radio. Asi, en CDMA, los radioenlaces individuales son discriminados con base a códigos. Varios aspectos e CDMA se presentan en
15 Garg, Vigia K. et al., Applications of CDMA in Wireless/Personal Communications, (Aplicaciones de CDMA en Comunicaciones Inalámbricas/Personales; Prentice Hall (1997). Típicamente, la misma señal de banda de base con extensión adecuada es enviada de varias estaciones de base con (¡ 20 cobertura que se empalman. La terminal móvil por consiguiente puede recibir y utilizar señales de varias estaciones de base simultáneamente. En general, una estación de base CDMA intenta mantener una razón suficiente de Señal a Interferencia (SIR) en
25 comunicaciones con cada ,g estación móvil a la cual da actualmente servicio. Para este propósito, una estación de base mide la señal recibida de cada una de las estaciones móviles con el objeto de determinar la Razón de Señal a interferencia (SIR) . Para cada estación móvil, la SIR es 5 comparada con una SIR de valor objetivo. Si la SIR medida para una estación móvil particular es menor que la SIR de valor objetivo, la estación de base da instrucciones a la estación móvil para que incremente su potencia de tal manera que se pueda recibir en la estación de base una señal más
10 fuerte. Por otra parte, si la SIR determinada para una estación particular es mayor que la SIR de valor objetivo, la estación de base solicita a la estación móvil que disminuya su potencia. Asi un bucle de control de potencia es establecido entre la estación de base y la estación móvil,
15 con un aspecto de enlace ascendente del bucle de control de potencia involucrando la estación móvil que transmite a la estación de base y con la estación de base, al recibir la señal de la estación móvil y comparando la SIR para la estación con la SIR objetivo, proporcionando comandos de É^, 20 control de potencia a la estación móvil como un aspecto de enlace descendente del bucle de control de potencia. Un sistema de control de bucle de potencia CDMA de ejemplo es divulgado en la solicitud de patente norteamericana número de serie 08/916,440, titulada "Signaling Method for CDMA Quality
25 Based Power Control" (Método de Señalización para un Control
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de Potencia Basado en Calidad CDMA) , que se incorpora aqui por referencia. Así, en un sistema CDMA; cuando el número de unidades de equipo de usuario activas se incrementa en una célula, entonces el nivel de interferencia se incrementa también en la célula. Desafortunadamente, el nivel de interferencia incrementado tiene un impacto negativo sobre la pérdida de propagación máxima permitida. Es decir, el nivel incrementado de interferencia disminuye también el tamaño de la célula. La reducción del tamaño de la célula debido a un nivel incrementado de interferencia produce un efecto en un sistema CDMA que se conoce habitualmente como "respiración de célula" . El efecto global de la respiración de la célula es que el tamaño de la célula es reducido cuando el tráfico es incrementado. El hecho de proporcionar un número mayor de células (por ejemplo, una población más densa de estaciones de base) es una forma de compensar esta reducción indeseable del tamaño de las células. Sin embargo, el proporcionar y operar estaciones de base adicionales representa un gasto. Además, el suministro de un mayor número de células puede resultar en una cobertura de células variable, por ejemplo, repetición de célula aún con relación a las células nuevas. Lo que se requiere, por consiguiente, y es un objeto de la presente invención, es una técnica para reducir el efecto de
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la respiración de células en un sistema de telecomunicaciones . Compendio de la invención Se asigna tráfico entre varias radiofrecuencias utilizadas en una estación de base en un sistema celular de telecomunicaciones de conformidad con una estrategia de tamaño de células para una célula servida por la estación de base. El tráfico puede ser asignado entre las varias frecuencias utilizadas en la estación de base para mantener un tamaño de célula que tiene una cobertura predeterminada
(por ejemplo para maximizar el tamaño de la célula o bien para mantener el tamaño de la célula que tiene un minimo geográfico predeterminado) reduciendo asi los efectos de la respiración celular. De conformidad con aspectos de la invención, la estación de base es operada de tal manera que por lo menos una de sus varias frecuencias pueda ser utilizada hasta un perímetro de célula geográficamente constante. En cuanto a este aspecto, una de las varias frecuencias utilizadas en la estación de base es seleccionada como una frecuencia de cobertura máxima. La interferencia en la frecuencia de cobertura máxima es limitada de tal manera que per lo menos ia frecuencia de cobertura máxima pueda ser utilizada en todas las células, aun en el perímetro de célula constante. En un modo de la invención, que se conoce como modo controlado de interferencia, la interferencia total sobre la frecuencia de cobertura máxima es limitada de tal manera que la frecuencia de cobertura máxima pueda ser utilizada hasta los extremos de la célula. En este modc, la interferencia total sobre la frecuencia de cobertura máxima es media y, si la interferencia total rebasa un umbral predeterminado (1) una o varias conexiones efectuadas por la frecuencia de cobertura máxima son liberadas (transferidas) a otra de las varias frecuencias y/o (2) se requieren de efectuar nuevas conexiones en las otra(s) frecuencia (s) . En una modalidad de ejemplo de modo, la medición de interferencia total para una frecuencia de cobertura máxima se efectúa en la estación de base. La estación de base transfiere su medición de interferencia total para frecuencia de cobertura máxima a su controlador de red de radio (RNC) . El ccr.trolador de red de radio (RNC) compara la interferencia total para una frecuencia de cobertura máxima con un valor umbral de cobertura constante para la estación de base. Si la interferencia total para la frecuencia de cobertura máxima se encuentra dentro de un primer intervalo predeterminado del valor umbral de cobertura constante, el controlador de red de radio (RNC) determina que la frecuencia de cobertura máxima requiere de protección. Para una protección de este tipo, una unidad de asignación de recursos en el controlador de red radio (RNC) puede o bien (1) transferir conexiones existentes a partir de la frecuencia de cobertura máxima hacia la(s) otra(s) frecuencia (S) o bien (2) requerir que nuevas conexiones utilicen la frecuencia (s) otra(s) que la frecuencia de cobertura máxima. Si la interferencia total 5 para una frecuencia de cobertura máxima cae por debajo de un intervalo predeterminado del valor umbral de cobertura constante, el controlador de red de radio (RNC) puede suspender los esfuerzos de protección para la frecuencia de cobertura máxima. 10 En otro modo, que se conoce como modo controlado por conexión, las frecuencias disponibles están ordenadas en una lista. Las varias frecuencias en la lista son clasificadas en
^ un orden preferido de uso con una frecuencia de cobertura máxima siendo la frecuencia utilizada en última instancia (es
15 decir, la frecuencia menos preferida) . En el modo controlado por conexión, cuando existe una nueva conexión, el sistema intenta asignar según la lista ordenada con la frecuencia de cobertura máxima siendo utilizada solamente como última opción. En el modo controlado por conexión existe también la Afc 20 posibilidad de limitar el número de conexiones. En otro modo, conocido como modo controlado por tráfico, la cantidad de tráfico que ocurre en cada frecuencia es monitoreada y utilizada como una estimación de la carga o interferencia en cada frecuencia. Conexiones de tráfico
25 intenso pueden ser asignadas a frecuencias otras que la frecuencia de cobertura máxima. Breve descripción de los dibujos Lo anterior y otros objetos, características y ventajas de la invención serán aparentes a partir de la siguiente descripción detallada de modalidades preferidas como se ilustra en los dibujos adjuntos en donde los mismo caracteres de referencia se refieren a las mismas partes en las varias vistas. Los dibujos no están necesariamente a escala, enfatizándose la ilustración de los principios de la invención. La figura 1 es una vista esquemática de una modalidad de un sistema de telecomunicaciones que utiliza la presente invención. La figura 2 (A) es una vista diagramática de una célula. La figura 2 (B) es una vista diagramática de una célula operada convencionalmente en una situación de tráfico pesado. La figura 2 (C) es una vista diagramática de la célula de la figura 2 (B) operada de conformidad con un modo de la presente invención y no convencionalmente. La figura 3 es una vista esquemática de componentes seleccionados de un nodo de estación de base y un nodo de controlador de red de radio (RNC , incluidos en el sistema de telecomunicaciones de la figura 1, de conformidad con una modalidad de la presente invención. La figura 4, es un diagrama de flujo que muestra los pasos básicos de ejemplo efectuados de conformidad con un modo controlado por interferencia de la presente invención. La figura 5 es una vista diagramática de un formato de ejemplo de un mensaje de aseguramiento de cobertura de 5 conformidad con una modalidad de la presente invención. La figura 6 es una vista diagramática de una tabla de asignación de recursos utilizada para un modo controlado por conexión de la invención. La figura 7 es un diagrama de flujo que muestra pasos básicos
10 de ejemplo efectuados de conformidad con un modo controlado por conexión de la presente invención. La figura 8 es un diagrama de flujo que muestra pasos básicos de ejemplo efectuados de conformidad con un modo controlado por tráfico de la presente invención. 15 Descripción detallada de los dibujos En la descripción siguiente, para propósitos de explicación pero no limitativos, detalles específicos se presentan para arquitecturas, interfaces, técnicas particulares con el objeto de proporcionar una comprensión cabal de la presente ^ k 20 invención. Sin embargo, será aparente a los expertos en la materia que la presente invención puede practicarse en otras modalidades que salen de estos detalles específicos. En otros casos, descripciones detalladas de otros dispositivos, circuitos y métodos conocidos se omiten con el objeto de no
25 obscurecer la descripción de la presente invención con
detalles innecesarios. La figura 1 muestra una red de telecomunicaciones 18 en donde una unidad de equipo de usuario 20 comunica con una o varias estaciones de base 22 a través de una interfaz de aire (por ejemplo, interfaz de radio) 23. Las estaciones de base 22 están conectadas por líneas terrestres o bien microondas) a un controlador de red de radio (RNC) 24 [se conoce también como controlador de estación de base (BSC) en ciertas redes] . El controlador de red de radio (RNC) 25 a su vez está conectado a través de un nodo de control conocido como el centro de conmutación móvil 26 a redes telefónicas conmutadas por circuito (PST/IDSN) representado por nube 28. además un controlador de red de radio (RNC) 24 está conectado a un Nodo de Soporte de GPRS de servicio (SGSN) 25 y a través de una red de estructura 27 a un nodo de soporte de GRPS de compuerta (GGSN) 30 a través del cual se efectúa una conexión con redes conmutadas en paquete (por ejemplo, la Internet, redes externas X.25) representadas por la nube 32. Como lo entienden los expertos en la materia, cuando la unidad de equipo de usuario 20 participa en una conexión telefónica móvil, información de señalización e información de usuario a partir de la unidad de equipo 20 son transmitidas a través de la interfaz de aire 23 en canales de radio designadas hacia una o varias de las estaciones de base 22. las estaciones de base tienen transceptores de radio que
. .. . . . ¿a^aáteiÉÉ= transmiten y reciben señales de radio involucradas en la conexión o sesión. Para información en cuando al enlace ascendente a partir de la unidad de equipo de usuario 20 hacia la otra parte involucrada en la conexión, las 5 estaciones de base convierten la información adquirida por radio en señales digitales que son enviadas a un controlador de red de radio (RNC) 24. El controlador de red de radio (RNC) 24 orquesta la participación de varias estaciones de base 22 que pueden estar involucradas en la conexión o 10 sesión, puesto que la unidad de equipo de usuario 20 puede desplazarse geográficamente y la transferencia puede ocurrir con relación a las estaciones de enlace 22. En el enlace
• ascendente, un controlador de red de radio (RNC) 24 toma cuadros de información de usuario de una o varias estaciones 15 de base 22 para proporcionar una conexión entre la unidad de equipo de usuario 20 y la otra parte, ya sea que esta parte se encuentre en PSTN/IDSN 28 o bien en las redes conmutadas en paquetes, (por ejemplo la Internet 32; . En la modalidad ilustrada, puesto que varias estaciones de flfc 20 base servidas por una estación de base 22 pueden utilizar las mismas radiofrecuencias, técnicas de acceso múltiple por división de código son empleadas para distinguir las varias estaciones móviles. De hecho, a menos que se indique lo contrario, como se emplea aquí "canal" se refiere a un canal 25 CDMA que para cualquier estación móvil está definido en
fa*.>'< t términos de una frecuencia RF y una secuencia de código particular. La figura 2 (A) muestra una célula C servida por una estación de base representativa de las estaciones de base (que es identificada simplemente como la estación de base 22) . La estación de base 22 y la célula C son diseñadas de tal manera que en condiciones de tráfico razonables, una frecuencia utilizada por la estación de base 22 (ya sea de frecuencia de enlace descendente o enlace ascendente) es efectiva para conexiones con unidades de equipo de usuario ubicadas en un radio nominal RNOMINAL de la estación de base 22. Como se muestra en la figura 2 (A) , una célula C tiene un perímetro nominal PNOMINA - Las "MS"s en la figura 2 (A) representan ubicaciones de unidades activas de equipo de usuario (por ejemplo estaciones móviles) en la célula C. La figura 2 (B) ilustra una situación de tráfico intenso para la célula C como opera convencionalmente. De conformidad con una operación convencional, solamente una frecuencia puede ser utilizada para cada enlace direccional con relación a la estación de base 22 (por ejemplo, solamente una frecuencia para el enlace ascendente y solamente una frecuencia para el enlace descendente) o bien, (si varias frecuencias se proporcionan) , ninguna coordinación entre las frecuencias múltiples para tomar en cuenta la cobertura de las células. La figura 2 (B) muestra una célula C que tiene un número mucho mayor de unidades de equipo de usuario MSs mostradas que en la figura 2 (A) . Tomando en cuenta la interferencia provocada por el tráfico incrementado en la célula C como se muestra en la figura 2 (C) , la frecuencia utilizada por la estación de 5 base 22 es efectiva solamente a una distancia mostrada en la figura 2 (B) • En esencia, la operación convencional y la respiración de célula de la célula C ha
• reducido el área de cobertura de la célula C, por ejemplo, reducido el área de cobertura de la estación de base 22. Por 10 consiguiente, unidades de equipo de usuario MS colocadas en un radio a partir de la estación de base de radio mayor que REFECTIVO mostrado en la figura 2 (B) no pueden ser servidas por
• la estación de base 22 en estas condiciones de tráfico intenso . 15 La presente invención reduce los efectos de la respiración de células de una manera ilustrada, per ejemplo en la Figura 2 (C) . En particular, de conformidad con la presente invención, varias radiofrecuencias son utilizadas por la estación de base 22 para cada enlace direccionai (por fc» 20 ejemplo, varias frecuencias para el enlace ascendente y varias frecuencias para el enlace descendente) . Como se explica a continuación, una de las varias frecuencias está designada como una frecuencia de cobertura máxima. En esencia, la interferencia en la frecuencia de cobertura 25 máxima es limitada por la asignación de tráfico, en caso
. :,_. , ,. ^ a?zMt necesario, a otra de las radiofrecuencias. La limitación de tráfico (por ejemplo, mediante reasignación a otra(s) frecuencia (S) ) mantiene la frecuencia de cobertura máxima utilizable en el perímetro de la célula (considerando disponibilidad suficiente de canales) . Así, como se muestra en la figura 2 (C) , la célula C, come es operada por la presente invención tiene un perímetro geográfico máximo de célula PMA , (PMAX es mayor que PEFECTIV:). Con el objeto de reservar la frecuencia de cobertura máxima para su uso en el perímetro PMAX/ tráfico puede ser asignado de tal manera que la frecuencia de cobertura máxima sea asignada a unidades de equipo de usuario en la región de anillo externo como se muestra en la figura 2 (C) . Otra(s) frecuencia (s) es/son asignada (s) a las unidades de equipo de usuario restantes (como se muestra mediante la región de anillo interno que tiene ahora un radio menor que REFECTIYO de la figura 2 (B) ) . La implementación del esquema de asignación de frecuencias de la presente invención se describe con mayores detalles a continuación. La figura 3 muestra, con mayores detalles componentes pertinentes a la presente invención, de un nodo de estación de base de ejemplo 22 y un nodo de ccntrolador de red de radio de ejemplo (RNC) 24. La estación de base 22 está conectada por un enlace fisico 40 al ccntrolador de red de radio (RNC) 24. Un enlace físico 40 es tísicamente una línea terrestre o de microondas. En la modalidad ilustrada, el enlace 40 lleva datos y paquetes de señalización entre una estación de base 22 y un controlador de red de radio (RNC) 24. Los paquetes dirigidos de estación de base 22 al controlador de red de radio (RNC) 24 forman un enlace ascendente 42 entre la estación de base 22 y el controlador de red de radio (RNC) 24; paquetes dirigidos del controlador de red de radio (RNC) 24 a la estación de base 22 forman un enlace descendente 44 entre la estación de base 22 y el controlador de red de radio (RNC) 24. Como se muestra en la figura 3, una estación de base 22 incluye un transceptor de radio 50_ y un transceptor de radio 502; un controlador de nodos 52; y una interfaz de red 54. La estación de base 22 sirve la célula C. De conformidad con técnicas CDMA, una unidad de equipo de usuario particular 20 en la célula puede decodificar solamente la porción de la señal transmitida (ya sea del transceptor 50? o del transceptor 50;) que ha sido codificada por el código conocido por esta estación particular. De manera similar, la información transmitida por cada unidad de equipo de usuario 20 a la estación de base 22 es codificada con un código único particular a esta unidad de equipo de usuario y reconocible por la estación de base 22 como atribuida a esta estación. La porción de la señal en la cual el código asociado con una unidad particular de equipo de usuario permite que esta
. -a-Afa unidad de equipo de usuario transmita o reciba una información relativa a la estación de base 22 se conoce como un "canal" para esta estación. En la estación de base 22, el controiadcr 52 efectúa la codificación y decodificación de señales aplicadas al transceptor de radio 50 o recibidas por el transceptor de radio 50. Las señales codificadas por el controlador 52 son primariamente las señales obtenidas en el enlace 40 a partir del controlador de red de radio (RNC) 24. Las señales decodificadas por el controlador 52 son primariamente las señales destinadas para el controlador de red de radio (RNC) 24 a través del enlace 40. Una interfaz de red 54 está conectada entre el controlador 52 y el enlace 40 para alojar la transmisión de señales entre una estación de base 22 y un controlador de red de radio (RNC) 24. El controlador de red de radio 'RNC) 24 tiene su propia interfaz de red 60 conectada al enlace 4C. Una mterfaz de red 60 está conectada dentro de -n ccntroiador de red de radio (RNC) 24 a una unidad 62 de transferencia de diversidad (DHO) , controlador de nodo 64, y unidad de asignación de recursos (RAU) 66. De interés considerable para la presente invención son las funciones efectuadas por la unidad de asignación de recursos (RAU) 66, que puede incluir (por ejemplo) un microprocesador. Se observará que las funciones del contrclador de red de
k^i_ít . ¿i radio (RNC) 24 pueden también ser efectuadas por un tipo de nodo conocido como controlador de estación de base (BSC) o centro de conmutación móvil (MSC) . Además, el controlador de red de radio (RNC) 24 está típicamente conectado a varias estaciones de base para efectuar operaciones tales como las descritas arriba. Además, un controlador de red de radio (RNC) 24 está habitualmente conectado a uno o varios otros controladores de red de radio que conforman la red de telecomunicaciones móviles. Por lo menos uno de los controladores de red de radio de la red de telecomunicaciones móviles está conectado o forma parte de una compuerta para la porción cableada de la Red Telefónica Conmutada Pública (PSTN) . La unidad 62 de transferencia de diversidad (DHO) efectúa numerosas funciones, incluyendo, sin limitación, la ayuda de la transmisión que ocurre cuando una estación móvil se desplaza a una célula manejada por otra estación de base. Además, la unidad 62 de transferencia de diversidad (DHO) calcula una razón objetivo de señal a inteferencia/ruido (TSNR) para cada estación de base de la cual el controlador de red de radio 24 (RNC) es responsable. La unidad de asignación de recursos (RAU) 66 de la modalidad de la figura 3 incluye una tabla de asignación de recursos 100. La tabla de asignación de recursos 100 tiene una lista o tabla de recursos potenciales de radiofrecuencias, y refleja el estado (asignado o disponible) de cada recurso. Los recursos en la tabla de asignación de recursos 100 están agrupados por enlace ascendente y enlace descendente. En el ejemplo particular de la tabla de asignación de recursos 100 mostrada en la figura 3, la tabla de asignación de recursos 100 incluye dos frecuencias para el enlace ascendente y dos frecuencias correspondientes para el enlace descendente. En otras palabras, para este caso particular existe un par de frecuencias regulares y un par de frecuencias de cobertura máxima (MCF) . Para cada frecuencia, la tabla de asignación de recursos 100 tiene varios registros, y en particular un registro para cada canal de la frecuencia. Así existen i números de recursos en la tabla de asignación de recursos 100 que corresponden a i números de canales para la frecuencia regular de enlace ascendente; i números de registros en la tabla de asignación de recursos 100 que corresponden a i números de canales para frecuencia regular de enlace descendente; k números de registros en la tabla de asignación de recursos 100 que corresponden a k números de canales para la frecuencia de cobertura máxima de enlace ascendente; y k números de registros en la tabla de asignación de recursos 100 correspondientes a k números de canales para la frecuencia de cobertura máxima de enlace descendente. Cada registro incluye una indicación de estado a partir de la cual una unidad de asignación de recursos (RAU) 66 puede determinar si el canal ya ha sido asignado a una conexión o permanece disponible para una nueva conexión. Además, para cada canal que ya ha sido asignado a una conexión, el registro incluye un identificador de conexión. 5 Para mayor simplificación, la tabla de asignación de recursos 100 de la figura 3 se muestra teniendo solamente dos frecuencias de enlace ascendente y dos frecuencias de enlace descendente. Será aparente que un mayor número de frecuencias de enlace ascendente y dos frecuencias de enlace descendente
10 pueden emplearse. Como será evidente a continuación, en la modalidad de la Figura 3, la interferencia total en la frecuencia de cobertura máxima (MSF) es limitada de tal manera que la frecuencia de cobertura máxima esté disponible para su uso
15 por las unidades de equipo de usuario cercanas al perímetro máximo PMAX de la célula (ver figura 2) . La Figura 4 muestra varios pasos básicos u operaciones efectuadas por la estación de base 22 y controlador de red de radio (RNC) 24 con relación a la modalidad de ejemplo de la figura 3. 20 En el paso 4-1, la estación de base 22 efectúa varias mediciones de señales. En cuanto a ese aspecto, cuando una conexión que involucra una unidad de equipo de usuario está en progreso, la fuerza (potencia recibida) de la señal en el enlace ascendente a partir de la unidad de equipo de usuario
25 hacia la estación de base 20 es monitoreada por la estación
^^¡^¡m^^¡ de base 20. De preferencia, la fuerza de la señal en el enlace ascendente a partir de la unidad de equipo de usuario hasta la estación de base 20 es monitoreada esencialmente de manera continua por la estación de base 20. En cuanto a ese aspecto, un transceptor de radio 50 es interrogado por el controlador 52 con relación a cada canal (por ejemplo, cada unidad de equipo de usuario) para determinar la potencia recibida de la señal. Para cada frecuencia de enlace ascendente, el controlador 52 conoce de esta forma la potencia recibida para todas las unidades de equipo de usuario servido por la frecuencia de enlace ascendente de la estación de enlace 20. Para cada frecuencia, incluyendo la frecuencia de cobertura máxima (MSF) , se mide también la interferencia total. El experto en la materia observará que existen numerosas formas para medir o determinar la interferencia total para una frecuencia, como por eje plo, mediante la utilización de la potencia recibida total como una estimación de las interferencias totales. Asi, en ei paso 4-1, el controlador 52 determina, con relación a cada frecuencia de enlace ascendente, tanto una fuerza de señal para cada canal como una interferencia total para la frecuencia de enlace ascendente. Se observa también que, con relación a cada unidad de equipo de usuario, el controlador 52 determina también una razón de señal a interferencia/ruido (CIR) .
•^«""ttE* En el paso 4-2, el controlador 52 de la estación de base 52 espera un intervalo de reporte de tiempo de medición. Cuando es tiempo de reportar una medición, en el paso 4-3, el controlador 52 de la estación de base 22 prepara un mensaje de aseguramiento de cobertura (CAM) . Un formato de ejemplo de formato de aseguramiento de cobertura (CAM) es ilustrado en la figura 5. El mensaje de aseguramiento de cobertura (CAM) empieza con un encabezado 5-1 que identifica, por ejemplo, el tipo de mensaje como un mensaje de aseguramiento de cobertura (CAM) . El encabezado es seguido por un campo 5-2 que declara el número de frecuencias reportadas en el mensaje de aseguramiento de cobertura (CAM) . El campo 5-3 declara la interferencia total para la frecuencia de cobertura máxima de enlace ascendente. El campo 5-4 establece el número de canales activos para la frecuencia de cobertura máxima. Los campos 5-5-1 a 5-5- proporcionan la fuerza de la señal para cada uno de los canales activos para la frecuencia de cobertura máxima. De manera similar, el campo 5-6 declara la interferencia total para la frecuencia regular de enlace ascendente (REGF) . El campo 5-6 establece el número de canales activos para la frecuencia regular de enlace ascendente (REGF) . Los campos 5-8-1 a 5-8-q proporcionan la fuerza de la señal para cada uno de los canales activos para la frecuencia regular de enlace ascendente (REGF) . Los valores para interferencia total para cada frecuencia, así, como los valores de fuerza de señal para los campos 5-5-1 a 5-5- y campos 5-8-1 a 5-8-q se obtienen a partir del paso 4.1. El formato del mensaje de aseguramiento de cobertura (CAM) de conformidad con lo ilustrado en la figura 5 tendría un valor de "2" en el número de campo de frecuencia 5-2 con el objeto de reflejar la utilización en el enlace ascendente tanto de la frecuencia máxima de cobertura como de la otra frecuencia de enlace ascendente (se conoce aquí como la frecuencia regular) . Se entenderá fácilmente, que cuando una tabla de recursos de asignaciones 100 tiene más de dos frecuencias de enlace ascendente, el mensaje de aseguramiento de cobertura (CAM) incluye también información para un número correspondiente de más de dos frecuencias de enlace ascendente. En el paso 4-4, la estación de base 22 se muestra transmitiendo el mensaje de aseguramiento de cobertura (CAM) a un controlador de red de radio (RNC) 24 a través de un enlace 40. Después, el controlador 52 de la estación de base 22 regresa al paso 4-2 para determinar si es tiempo para reportar nuevos resultados de medición (que son esencialmente tomados de manera continua en el paso 4-1) . Al vencer un intervalo de reporte de medición adicional, se prepara y transmite un mensaje de aseguramiento de cobertura adicional (CAM) , de conformidad con lo explicado con relación a los comentarios anteriores en el paso 4-3 y en el paso 4-4. En la Figura 4, una línea interrumpida delinea los pasos efectuados por la estación de base 22 (a la izquierda de la línea interrumpida) y los pasos efectuados por el controlador de red de radio (RNC) 24 (a la derecha de la linea interrumpida). La transmisión del mensaje de aseguramiento de cobertura (CAM) es reflejada por la flecha marcada "CAM". El paso 4-5 de la Figura 4 muestra un controlador de red de radio (RNC) 24 que espera y después procesa (por ejemplo, decodifica) el mensaje de aseguramiento de cobertura (CAM) recibido de la estación de base 22. Las funciones restantes efectuadas por el controlador de red de radio (RNC) 24, y particularmente por la unidad de asignación de recursos !RAU)
66, con relación al mensaje de aseguramiento de cobertura (CAM) están ilustradas como pasos 4-6 a 4-12 en la Figura 4. En el paso 4-6, la unidad de asignación de recursos (RA'J) 66 determina si el valor de interferencia total para una frecuencia de cobertura máxima rebasa un primer umbral de interferencia predeterminado. Como se entiende a partir de la figura 5, el valor de interferencia total para la frecuencia de cobertura máxima se obtiene del campo 5-3 del mensaje de aseguramiento de cobertura (CAM) . Si el primer umbral de interferencia es rebasado, se efectúan los pasos 4-7 a 4-9. En el paso 4-7, la unidad de asignación de recursos (RAU) 66 selecciona una conexión existente a reasignar a partir de una frecuencia de cobertura máxima a la otra frecuencia (la frecuencia regular). Al efectuar el paso 4.7, la unidad de asignación de recurso (RAU) 66 puede observar, a partir de 5 los registros en la tabla de asignación de recursos 100, el identificador de conexión de un canal asignado para la frecuencia de cobertura máxima de enlace ascendente, y cambiar la conexión de una frecuencia de cobertura máxima a un canal de la frecuencia regular. Dicha reasignación se 10 logra a través de la unidad de asignación de recursos (RAU) 66 en el paso 4-8. Además, anticipando que la adición de condiciones adicionales provocarla también que el nivel de fl interferencia total para la frecuencia de cobertura máxima rebase el umbral de interferencia, en el paso 4-9, la unidad 15 de asignación de recursos (RAU) 66 establece un marcador de protección de MSF. En la medida en que el marcador de protección de MSF se encuentra establecido, todas las peticiones de nuevas conexiones deben recibir un canal de la frecuencia regular. En otras palabras, cuando el marcador de ^ 20 protección de MCF es establecido, la frecuencia de cobertura máxima no puede ser utilizada para nuevas conexiones. Si el primer umbral de interferencia no es rebasado en el paso 4-6, la unidad de asignación de recursos (RAU) determina en el paso 4-10, si el valor de interferencia total para la 25 frecuencia de cobertura máxima se encuentra por debajo de un
~*¿JA-.-m*s* segundo umbral de interferencia predeterminada. Si el valor de interferencia total para la frecuencia de cobertura máxima se encuentra por debajo del segundo umbral de interferencia predeterminado, la unidad de asignación de recursos (RAU) 66 puede determinar si conexiones adicionales deben ser agregadas a la frecuencia de cobertura máxima. En este caso, la unidad de asignación de recursos (RAU) 66 efectúa el paso 4-11 y el paso 4-12. En el paso 4-11, la unidad de asignación de recursos (RAU) 66 revisa el valor de interferencia total para la otra frecuencia (por ejemplo, la frecuencia regular) . En la modalidad de la figura 1, este valor de interferencia total es obtenido del campo 5-6 del mensaje de aseguramiento de cobertura (CAM) de la figura 5. Si se determina en el paso 4-11 que el valor de interferencia total para la otra frecuencia (por ejemplo la frecuencia regular) es alto, entonces en el paso 4-12 la unidad de asignación de recursos (RAU) 66 asigna una conexión a partir de la frecuencia regular a la frecuencia de cobertura máxima. Esta asignación es efectuada mediante la consultación de la tabla de asignación de recursos 100, y la determinación a partir de ahí de una conexión que puede ser transferida de la frecuencia regular a la frecuencia de cobertura máxima. En el caso en el cual el valor total de interferencia para la frecuencia de cobertura máxima se encuentra por debajo del
. ....~j-3fa&aiiÉ segundo umbral de interferencia predeterminada (Ver paso 4-1 0) o bien si la interferencia total para la frecuencia regular no es alta (ver paso 4-11), y al terminar cualesquiera de los pasos 4-9 y 4-12, la unidad de asignación de recursos (RAU) 66 regresa al paso 4-5 y espera el siguiente mensaje de aseguramiento de cobertura (CAM) expedido por la estación de base 22. Así, los pasos de la figura 4, representan un modo de operación de la unidad de asignación de recursos (RAU) 66 controlado por interferencia, en donde la interferencia total en la frecuencia de cobertura máxima de enlace ascendente es limitada a un nivel inferior al primer umbral de interferencia (Ver paso 4-6) . En cuando al enlace descendente, la cobertura es determinada primariamente por la potencia de salida del amplificador de potencia de portadores múltiples (MCPA) disponible. Un MCPA puede ser considerado como un amplificador común que sirve varias unidades móviles y por consiguiente es un recurso combinado. El MCPA facilita la asignación de una potencia más elevada a un móvil más alejado y una potencia menor a un móvil más cerca de la estación de base en la medida en que la potencia asignada total no rebasa la potencia de MCPA. Esto tiene por efecto global que todas las cargas razonables de la cobertura serán limitadas en cuanto al enlace ascendente. Por consiguiente, un incremento de la interferencia no tiene el mismo efecto que en el enlace ascendente. Además, comúnmente cada frecuencia de enlace ascendente tiene su frecuencia de enlace descendente correspondiente, y por consiguiente se habla frecuentemente de una asignación de 5 frecuencia con el significado implícito de una frecuencia de enlace ascendente y la frecuencia de enlace descendente correspondiente. En cuanto al modo controlado por
• interferencia, solamente, la interferencia de enlace ascendente ha sido incluida, de tal manera que para este modo
10 lo más natural es tener una frecuencia de cobertura máxima con base en las mediciones de enlace ascendente y conjuntamente con esto utilizar la frecuencia de enlace
• descendente correspondiente. De conformidad con otro modo de la invención, que se conoce
15 como modo controlado por conexión, la frecuencia de cobertura máxima (MCF) se utiliza solamente en última instancia para asignación a una nueva conexión. En el modo controlado por conexión, la tabla de asignación de recursos 100 se conceptualiza como una lista ordenada de frecuencias. La ¿m 20 Figura 6 muestra otro ejemplo de tabla de asignación de recursos, particularmente, una tabla de asignación de recursos 600 que puede ser utilizada con la unidad de asignación de recursos (RAU) 66 y otros componentes mostrados en la figura 3. Para propósitos de ilustración, una tabla de
25 asignación de recursos 600 se muestra la cual tiene cuatro frecuencias de enlace ascendente y cuatro frecuencias de enlace descendente. Como se refleja a través de la flecha 602 en la figura 6, las varias frecuencias en la lista ordenada son clasificadas en orden preferido de uso con la frecuencia de cobertura máxima siendo una frecuencia menos preferida. En general, en el modo controlado por conexión, una nueva conexión es asignada a una frecuencia menos preferida de las varias frecuencias que tienen un canal disponible. La figura 7 muestra los pasos básicos efectuados por la unidad de asignación de recursos (RAU) 66 del controlador de radio (RNC) 24 para el modo controlado por conexión de la invención. En particular, el paso 7-1 muestra una unidad de asignación de recursos (PAU) 66 que espera una petición de una nueva conexión. Cuando se recibe una petición para una nueva conexión en el paso 7-2, la unidad de asignación de recursos (RAU) 66 revisa a través de la tabla de asignación de recursos 600, revisando frecuencias en orden, desde la frecuencia más preferida por ejemplo frecuencia 1), hasta la frecuencia menos preferida, la frecuencia de cobertura máxima, buscando la primera frecuencia que puede ser utilizada par la nueva conexión, y seleccionado esta primera frecuencia para esta conexión. Asi, ia frecuencia de cobertura máxima es la frecuencia más conservada y por consiguiente utilizada para llegar a unidades de equipo de usuario que se encuentran cerca del perímetro máximo ?>- ._.: de
i? .t » ... í. ? _ , .
la célula (ver figura 2C) . Además, al no permitir más que un número predeterminado de conexiones en la frecuencia más conservada se puede obtener un área de servicio más controlada (por ejemplo, radio constante) para la célula. De conformidad con otro modo de la invención, que se conoce como modo controlado por tráfico, la cantidad de tráfico que ocurre en cada frecuencia es monitoreado por el controlador de red de radio (RNC) 22 y utilizada como una estimación de la carga o interferencia en cada frecuencia. En un ejemplo del modo controlado por tráfico ilustrado en la figura 8, sustancialmente todo los pasos son efectuados per un controlador de red de radio (RNC) 24. Como se refleja en el paso 8-1, el controlador de red de radio (RNC) 24 obtiene mediciones de tráfico para cada frecuencia. La persona experta en la materia observará que existen varias maneras para que el RNC obtenga mediciones de tráfico para una frecuencia, como por ejemplo la adición de un número de conexiones en un sector (con un factor de ponderación para el caso en el cual existen diferentes tipos de conexiones) . En un siguiente paso (paso 8-6) , el controlador de red de radio (RNC) 24 determina si el tráfico total para la frecuencia de cobertura máxima (MCF) rebasa un primer umbral, de manera similar a la determinación de interferencia del paso 4-6 para el modo controlado por interferencia. Si el primer umbral es
y>..»ii ¿a i rebasado en el paso 8-6, los pasos 8-7 a 8-9 son efectuados para los propósitos efectivos de seleccionar una conexión para reasignar una frecuencia de cobertura máxima a otra frecuencia, efectuar la reasignación real (paso 8-8) y establecer el marcador de protección de MCF (paso 8-9) , todo esto antes de regresar a paso 8-1. Si el primer umbral de tráfico no es rebasado en el paso 8-6, el controlador de red de radio (RNC) 24 determina en el paso 8-10 si el tráfico total para la frecuencia de cobertura máxima se encuentra por debajo de un segundo umbral. Si la determinación en el paso 8-10 es positiva, y si se determina además en el paso 8-11 que el tráfico total para la otra frecuencia es alto, se hace una conexión para la frecuencia de cobertura máxima en el paso 8-12. Aun cuando no se establezca particularmente aqui, el experto en la materia observará que más de dos frecuencias de enlace ascendente y más de dos frecuencias de enlace descendente pueden emplearse en una estación de base dada 22. De hecho, como se sabe en la técnica, varias frecuencias pueden ser empleadas para estaciones de base sectorizadas. La presente invención es aplicable hasta en el caso de estaciones de base sectorizadas existiendo una frecuencia de cobertura máxima para cada sector. La frecuencia de cobertura máxima puede ser la misma o diferente para cada sector. Se observará, con relación al establecimiento del marcador de protección de MCF en el paso 4-9, que para peticiones para ciertas conexiones importantes, por ejemplo, una petición para una conexión de emergencia (911), la unidad de asignación de recursos (RAU) 66 puede superar los ajustes del 5 marcador de protección de MCF y reasignar otras conexiones con el objeto de permitir la conexión de emergencia. Así, de conformidad con la presente invención, el hecho de tener una asignación apropiada de tráfico entre las varias frecuencias disponibles utilizadas por la estación de base 10 reduce las tendencias de respiración de célula de la célula. Además, como se explicó arriba, la asignación apropiada de tráfico entre varias frecuencias diferentes utilizadas en una estación de base puede efectuarse tanto cuando se debe de asignar un nuevo recurso de radio a una célula (por ejemplo, 15 una nueva conexión es solicitada) como en el caso de una reasignación de tráfico existente a partir de la frecuencia de cobertura máxima a otra frecuencia cuando lo requieren las condiciones de la célula. Como consecuencia de la asignación o bien reasignación, cierta frecuencia (ciertas frecuencias) é^ 20 puede (pueden) llevar más tráfico de tal manera que otra frecuencia (otras frecuencias) (por ejemplo la frecuencia de cobertura máxima) puede tener niveles de interferencia reducidos y por consiguiente puede emplearse en la célula. Como se presentó a título de ejemplo arriba, la asignación de 25 tráfico de conformidad con la presente invención puede
^^^^^¡§^ ^^^ gjg§!l efectuarse según varias estrategias. Una estrategia de este tipo es maximizar el tamaño de la célula, es decir, minimizar el nivel de interferencia en la frecuencia de cobertura máxima. Otra estrategia puede ser tratar de conservar el tamaño de la célula lo más constante posible. Estas dos estrategias fueron simplemente ejemplos, otras estrategias están dentro del alcance de la presente invención. Estas estrategias de asignación pueden evidentemente ser combinadas con otros mecanismos con el objeto de reducir adicionalmente el efecto de la respiración de células. Varias modalidades descritas aquí e ilustradas en los dibujos se ofrecen solamente como ejemplos. Por ejemplo, la red de la figura 1 puede o no incluir nodos GPRS. Existe también la posibilidad que no exista un nodo de controlador de red de radio fisico separado (RNC), por ejemplo, la funcionalidad del controlador de radio (RNC) puede estar incorporada o bien incluida de otra forma en otro nc o, como por ejemplo el centro de conmutación móvil (MSC) . Además, como se observó arriba, la modalidad del nodo de estación de base 22 y el nodo de controlador de red de radio (RNC) 24 descritos arriba, por ejemplo con referencia a la figura 3, son simplemente ejemplos. Otras arquitecturas de nodo y funcionalidades ocurren en modalidades diferentes. Mientras la invención ha sido descrita con relación a lo que se considera ahora como la modalidad más práctica y
. . i m^ ? preferida, se entiende que la invención no se limita a la modalidad divulgada sino que por lo contrario abarca varias modificaciones y arreglos equivalentes incluidos dentro del espíritu y alcance de las reivindicaciones adjuntas.
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