MXPA96000954A - Sistema y metodo para simular interferencia delusuario en una red de comunicaciones de espectrodifundido - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para simular señales de interferencia,útil para simular interferencia de un sistema de comunicaciones en el cual las señales de información se comunican sobre una pluralidad de canales de comunicación, comprendiendo las etapas de:establecer un primer conjunto de usuarios simulados colocados dentro de una primer región de dicho sistema de comunicación que comprende un número deseado de usuarios que transmiten señales;determinaruna primer potencia de señal compuesta correspondiente a una suma de la potencia de señal para las señales transmitidas por dicho primer conjunto de usuarios simulados;determinar una primer proporción normalizada de datos para dichas señales transmitidas por dicho primer conjunto de usuarios simulados;y generar una primer señal de interferencia que tiene una potencia de señal en base a dicha primer potencia de señal compuesta y primer proporción normalizada de datos.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA SIMULAR INTERFERENCIA DEL USUARIO EN UNA RED DE COMU ICACIONES DE ESPECTRO DIFUNDIDO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN I . Campo de la Invención Esta invención se refiere en general a redes de comunicación inalámbrica tales como, por ejemplo, sistemas telefónicos locales inalámbricos celulares y sistemas de comunicación personal. Más específicamente, esta invención se refiere a un método y sistema novedoso y mejorado para comunicar información, en sistemas de telefonía por satélite o celulares móviles, utilizando señales de comunicación del tipo de espectro difundido. II. Descripción de la Técnica Relacionada El uso de técnicas de modulación de acceso múltiple por división de código (CDMA) es uno de los diversos métodos para facilitar las comunicaciones en sistemas que acomodan un gran número de usuarios. Se conocen en la materia otras técnicas del sistema de comunicaciones de acceso múltiple, tal como acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) y esquemas de modulación por AM tal como una sola banda lateral de amplitud comprimida-expandida. Sin embargo, las técnicas de modulación del espectro difundido de CDMA tienen ventajas significativas sobre las otras técnicas de modulación para los sistemas de comunicaciones de acceso múltiple. El uso de las técnicas de CDMA en un sistema de comunicaciones de acceso múltiple se expone en la Patente Estadounidense No. 4,901,307, la cual se expidió el 13 de Febrero de 1990, titulada "SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS", y se cedió al cesionario de la presente invención. En la Patente Estadounidense No. 4,901,307, referida arriba, se expone una técnica de acceso múltiple donde un gran número de usuarios del sistema inalámbrico, que tienen cada uno un transceptor, se comunican a través de repetidoras por satélite o transceptores de la estación base terrestre utilizando señales de comunicación de espectro difundido de CDMA. Al utilizar técnicas de comunicaciones de CDMA, el espectro de la frecuencia puede reutilizarse múltiples veces, permitiendo asi un incremento en la capacidad del usuario del sistema. El uso de técnicas de CDMA da como resultado una eficiencia espectral mucho mayor a la que puede obtenerse utilizando otras técnicas de acceso múltiple. Las técnicas de CDMA según se expusieron en la Patente Estadounidense No. 4,901,307 contemplaron el uso de secuencias de pseudoruido (PN) de alta velocidad relativamente largas asignándose cada canal del usuario a una secuencia de PN diferente. La correlación cruzada entre las diferentes secuencias de PN y la autocorrelación de una secuencia de PN para todos los desplazamientos de tiempo diferentes a cero tienen ambas valores promedios cercanos a cero permitiendo asi que diferentes señales del usuario sean descriminadas entre si después de su recepció . Sin embargo, debido a que tales señales de PN no son ortogonales, se crea ruido de interferencia mutua entre ellas. Este ruido de interferencia se eleva a pesar del hecho de que las correlaciones cruzadas de las señales de PN se promedien cerca del cero, ya que durante un corto intervalo de tiempo tal como una longitud de bits de información o periodo, la correlación cruzada sigue una distribución binomial. Como tal, las señales del usuario interfieren unas con otras casi igual que si fueran ruido Gaussiano de ancho de banda amplio en la misma densidad espectral de potencia. De acuerdo con lo anterior, el ruido de interferencia mutuo procedente de las señales no ortogonales del usuario tiende a limitar la capacidad obtenible del sistema. En la Patente Estadounidense No. 5,103,459, la cual se expidió el 7 de abril de 1992, titulada "SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING SIGNAL WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM", también cedida al cesionario de esta invención, y la cual se incorpora en la presente por referencia, se expone un método y sistema novedoso y mejorado para construir secuencias de PN que proporcionen ortogonalidad entre los usuarios a fin de que se reduzca la interferencia mutua. Tal reducción en la interferencia mutua permite una mayor capacidad del sistema y un mejor desempeño de enlace. Ya que utilizando códigos de PN ortogonales se hace nula la correlación cruzada sobre un intervalo de tiempo predeterminado, no resulta ninguna interferencia mutua, provisto que las estructuras de tiempo del código se alinean unas con otras. En el sistema descrito en la patente antes mencionada, una forma de onda preferida implementada involucra el uso de un vehículo de espectro difundido de PN de secuencia directa. En la modalidad preferida se eligió que la proporción del chip del vehículo de PN fuera de 1.2288 MHz. Una consideración involucrada al escoger una proporción del chip es que debe ser divisible de manera exacta entre las proporciones de los datos de la banda de base a utilizarse en el sistema. También es deseable que la proporción del chip sea de una potencia de dos veces las proporciones de los datos de la banda de base. En la modalidad preferida, la proporción de datos de la banda de base es de 9600 bits por segundo, conduciendo a una elección de 1.2288 MHz, la cual es 128 (27) 9600 veces para la proporción del chip de PN.

En las comunicaciones entre las estaciones de base celular y las diversas unidades móviles, las secuencias de código utilizadas para difundir el espectro se construyen a partir de dos tipos diferentes de secuencias, cada una con propiedades diferentes para proporcionar diferentes funciones. Existe un código externo que es compartido por todas las señales en una celda o sector que se utiliza para discriminar entre las señales de trayectoria múltiple. El código externo también se utiliza para discriminar entre las señales transmitidas por diferentes celdas o sectores a las unidades móviles. También existe un código interno que se utiliza para discriminar entre las señales del usuario transmitidas dentro de un solo sector o celda. La implementación de un sistema celular de CD A. capaz de proporcionar el servicio adecuado a una región geográfica particular generalmente involucra la consideración de un número de factores que recaen en el desempeño del sistema. Por ejemplo, generalmente es necesario considerar el grado del espectro de frecuencia disponible, asi como también el potencial para la coordinación con otros sistemas de comunicación cercanos. Además, necesitan tomarse en consideración las coacciones impuestas por el ruido térmico y la interferencia generadas por las diversas unidades del subscriptor. Las estimaciones de interferencia son de particular interés dentro de los sistemas de CDMA, ya que la potencia se transmite por las unidades del subscriptor sobre el mismo ancho de banda sin consideración a la ubicación dentro del área de cobertura celular. La interferencia sobre un enlace de subscriptor-a-celda o de la estación base celular puede ocurrir cuando las unidades subscriptoras dentro de las celdas circundantes utilicen el mismo canal de frecuencia de radio o comunicación de CDMA, cuando las unidades móviles dentro de la misma o de celdas diferentes utilicen un canal de CDMA adyacente, o cuando las unidades móviles asociadas con sistemas celulares análogos se encuentren en la inmediación de una celda dada. El nivel o magnitud de este tipo de interferencia impacta directamente al número máximo de usuarios capaces de ser acomodados por un sistema celular de CDMA. Específicamente, se obtiene la máxima capacidad cuando la proporción E/Nt (energía por bit de información con densidad espectral de potencia de ruido) para cada usuario móvil se encuentra al mínimo requerido para mantener una señal de canal deseado para la proporción de ruido. Ya que la cantidad Nt será substancialmente idéntica para cada señal móvil recibida en una estación base, el proporcionar un control dinámico de potencia para cada transmisor de la estación móvil permite el mantenimiento de una proporción deseada de Eb/Nt . Puede mostrarse que este tipo de estrategia de control de potencia es óptimo en el sentido de minimizar la interferencia sobre el enlace de subscriptor-a-celda. Con objeto de determinar la capacidad de un sistema de CDMA, puede desplegarse un número seleccionado de unidades subscriptoras en diversas distancias a partir de la estación base como un medio de estimación del nivel de interferencia correspondiente a la capacidad máxima del sistema. Sin embargo, el intentar determinar el nivel de interferencia correspondiente a la capacidad máxima del sistema a través de tales pruebas de campo requiere de la disponibilidad de ensamblaje completo de unidades móviles. Esto representa un problema logistico y evitaria la calibración completa del sistema cuando el número de unidades móviles disponibles durante la prueba inicial del sistema fuera menor al número correspondiente a la capacidad máxima del sistema. De acuerdo con lo anterior, es un objeto de la invención el proporcionar un sistema para simular interferencia debida a la transmisión de una señal proveniente de las unidades subscriptoras hacia un receptor de la estación base dentro de un sistema de comunicaciones de CDMA.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN En resumen, esta invención proporciona un método y aparatos para simular interferencia de señal en un sistema de comunicaciones de múltiples canales tal como un sistema telefónico inalámbrico de un subscriptor. Preferentemente, el sistema de comunicaciones es de un tipo en el cual los usuarios desde una pluralidad de celdas comunican señales de información entre otros que utilizan al menos una estación base y señales de comunicación del tipo de espectro difundido de acceso múltiple por división de código (CDMA) . La estación base tiene al menos un receptor de la estación base y se localiza en la primera de las celdas. El método inventivo para simular la potencia de interferencia de señal recibida por el sitio celular o el receptor de la estación base incluye la etapa de determinar una primer potencia de señal compuesta correspondiente a una suma de potencia de señales transmitidas por un primer conjunto de usuarios simulados, los cuales se localizan típicamente dentro de la primer celda. Se toma también una determinación de una primera proporción normalizada de datos para la transmisión de la señal compuesta. Se genera entonces una primer señal de interferencia a un nivel de potencia determinado sobre la base de la primer potencia de señal compuesta y proporción normalizada de datos. En una implementación preferida, la potencia de la primer señal de interferencia se ajusta de acuerdo con una fluctuación promedio de potencia resultante del control de potencia de ciclo cerrado. La primer señal de interferencia se proporciona entonces como una entrada a los receptores de la estación base. Cuando los usuarios o subscriptores remotos reales ya se desplegaron en diversas regiones del sistema de comunicaciones, puede tomarse una determinación del número de usuarios simulados eguivalentes necesarios al reducir el número de usuarios simulados deseados por el número de usuarios reales ya presentes. Una determinación de la potencia de señal transmitida por el número equivalente de usuarios y la proporción normalizada de datos asociados se utiliza entonces para determinar la potencia de la señal compuesta. Además, los usuarios remotos reales pueden monitorearse para determinar tanto el número como la interferencia real o tráfico de comunicación . La presente invención también contempla la determinación de una segunda potencia de señal compuesta al estimar una suma de la potencia de señal transmitida por un segundo conjunto de usuarios simulados localizados dentro de las celdas diferentes a la primer celda. Se toma una determinación similar de una segunda proporción normalizada de datos en la cual esta potencia de señal se transmite por el segundo conjunto de usuarios simulados. Esto permite la generación de una segunda señal de interferencia sobre la segunda potencia de señal compuesta y la segunda proporción normalizada de datos. La segunda señal de interferencia puede utilizarse para modificar la primera. La generación de la primer señal de interferencia involucra típicamente la síntesis del ruido eléctrico sobre una banda de frecuencia predeterminada, que tiene preferentemente una densidad espectral relativamente uniforme, y después el ajuste del nivel de potencia de este ruido eléctrico de acuerdo con el valor de un producto de la primer potencia de señal compuesta y la primer proporción normalizada de datos. La invención proporciona además una técnica para utilizar una secuencia variable aleatoria, tal como una variable aleatoria Gaussiana, a fin de modelar las variaciones en la primer señal compuesta. El aparato para simular interferencia de señal entre los canales de comunicación en el sistema de comunicaciones generalmente tiene un elemento de selección de potencia, el cual emite la primer potencia de señal compuesta para las señales transmitidas por el primer conjunto de número deseado de usuarios simulados y un elemento de generación de la proporción de datos que emite la primer proporción normalizada de datos. Un primer generador de señal de interferencia acoplado tanto al selector de potencia como al generador de la proporción de datos produce una señal de salida que tiene una potencia de señal en base a la primer potencia de señal compuesta y proporción normalizada de datos. Un primer generador de señal de interferencia preferido utiliza al menos un generador de señal de ruido eléctrico con una intensidad de potencia de salida que es ajustable en respuesta a una entrada de señal de control. Al menos un controlador de intensidad del ruido, acoplado a la entrada de control del generador de la fuente de ruido y que tiene en si mismo entradas acopladas al selector de potencia y al generador de la proporción de datos, proporciona una señal de control que tiene un valor que varia en respuesta a los cambios en la potencia de señal y la proporción de datos para los usuarios simulados. Puede utilizarse al menos un segundo selector de potencia que emite una segunda potencia de señal compuesta para las señales transmitidas por el segundo conjunto de usuarios simulados, y el controlador de intensidad de ruido se configura también a la generación de la señal de base en parte sobre la potencia de señal que se transmite por estos otros usuarios simulados. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los objetos y características adicionales de la 1 invención serán más fácilmente aparentes a partir de la siguiente descripción detallada y las reivindicaciones anexas cuando se toman en conjunto con los dibujos, en los cuales : La figura 1 es un diagrama de bloque de un sistema telefónico celular ej emplificativo que puede emplear un sistema de simulación de interferencia de ruido de acuerdo a la presente invención; La figura 2 ilustra un diagrama de bloque del equipo ejemplificativo del sitio celular; La figura 3 es una representación gráfica de la variación en la suma de valores de interferencia Xi y X2, en relación al ruido térmico, como una función de la carga del usuario dentro de una celda bajo evaluación; La figura 4 muestra un filtro de correlación de ruido digital de primer orden para correlacionar un proceso aleatorio Gaussiano independiente utilizado al simular la actividad acústica; La figura 5 muestra un diagrama de bloque simplificado de una sección de recepción de una estación ejemplificativa de sitio celular que emplea una modalidad preferida de un aparato de simulación de interferencia de la presente invención; La figura 6 ilustra un diagrama de bloque de una modalidad preferida de un aparato de simulación de interferencia de la invención; La figura 7 representa una diagrama de flujo del procedimiento para desarrollar las señales de simulación de interferencia contempladas por la invención; La figura 8 es un diagrama de bloque de una implementación preferida de un limitador de tasa de deriva para limitar las variaciones entre los coeficientes sucesivos dentro de una secuencia de coeficientes de calibración de ruido; y La figura 9 muestra un diagrama de bloque de una integración preferida del generador de interferencia de ruido de la invención en un receptor ej emplificativo de sitio celular. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS I . Resumen del Sistema En un sistema de comunicaciones inalámbrico de CDMA tal como el sistema telefónico celular descrito en la Patente Estadounidense No. 5,103,459 referida arriba, cada sitio celular, también referido como una estación base tiene varias unidades moduladoras-demoduladoras o módems de espectro difundido de secuencia directa. Cada módem es capaz de comunicar ya sea voz u otros tipos de datos tales como datos de computadora o facsímiles. Cada módem consiste de un modulador de transmisión de espectro difundido digital, al menos un receptor de datos de espectro difundido digital y un receptor explorador. Cada módem en el sitio celular o estación base se asigna a una unidad subscriptora según sea necesario para facilitar las comunicaciones con la unidad subscriptora asignada. Las unidades subscriptoras se configuran como módems de espectro difundido de secuencia directa capaces también de comunicar voz u otros datos a un módem asignado localizado en al menos un sitio celular. En la figura 1 se ilustra un sistema telefónico celular ej emplificativo en el cual puede integrarse el sistema de simulación de interferencia de ruido de esta invención. El sistema ilustrado en la figura 1 utiliza técnicas de modulación del espectro difundido en la comunicación entre las unidades subscriptoras del sistema o los teléfonos móviles y los sitios celulares. Los sistemas celulares en las ciudades grandes pueden tener cientos de estaciones de sitio celular que sirven a cientos de miles de teléfonos móviles u otras unidades subscriptoras. El uso de técnicas de espectro difundido, en particular de CDMA facilita sin dificultad los incrementos en la capacidad del usuario en los sistemas de este tamaño en comparación con sistemas celulares convencionales de tipo de modulación de FM. Aunque esta invención se describe en la presente con referencia al sistema celular móvil de la figura 1, se entiende que las enseñanzas de la invención son igualmente aplicables a los sistemas de comunicaciones de CDME en los cuales una pluralidad de unidades subscriptoras se dispersa sobre un conjunto de locaciones fij as . Como se describe abajo, la invención proporciona un método y aparato para simular el efecto de interferencia de señal recibido por una estación de sitio celular dado a partir de la unidades subscriptoras circundantes. De acuerdo con la invención, tal interferencia de enlace del subscriptor-a-celda se simula al inyectar ruido Gaussiano blanco que tiene parámetros estadísticos predeterminados en el receptor o receptores de la estación de sitio celular. Cuando las unidades subscriptoras reales se presentan dentro de la celda, la interferencia de señal simulada se encuentra en adición a la provocada por las transmisiones de la señal recibida proveniente de las unidades subscriptoras desplegadas. Esto permite la simulación de niveles de interferencia correspondientes a la capacidad celular máxima aún si el número requisitado de unidades subscriptoras no está disponible. De manera alternativa, durante la examinación de "laboratorio" de un receptor de sitio celular el ruido inyectado comprende la fuente exclusiva de potencia de señal y la interferencia que están siendo procesadas. Ya que la potencia de las transmisiones de señales sobre el enlace del subscriptor-a-celda o de la estación base en el sistema ej emplificativo de la figura 1 es una función de la potencia de ruido recibida por las diversas unidades subscriptoras o móviles, la proporción de la señal de ruido adicional al transmisor de sitio celular da como resultado una simulación más exacta. Las aplicaciones ejemplificativas para las simulaciones de interferencia del enlace del subscriptor-a-celda permitidas por esta invención incluyen: (i) la verificación de la capacidad del sistema, (ii) la examinación del control y desempeño de la potencia del sistema a una proporción dada de Eb/Nt, y (iii) la evaluación de los algoritmos de "mando suelto" utilizados cuando se transfieren las comunicaciones entre los sitios celulares. Refiriéndonos a la figura 1, el controlador y conmutador del sistema 10, también referido como una oficina de conmutación telefónica móvil (MTSO) , típicamente incluye circuitería de interface y procesamiento para proporcionar control de sistema a los sitios celulares. El controlador 10 también controla el direccionamiento de llamadas telefónicas provenientes de una red telefónica pública conmutada (PSTN) hacia un sitio celular apropiado para su transmisión a una unidad subscriptora o móvil apropiada. El controlador 10 también controla el direccionamiento de las llamadas provenientes de las unidades subscriptoras o móviles, a través de al menos un sitio celular, hacia la PSTN. El controlador 10 puede conectar llamadas entre unidades subscriptoras a través de los sitios celulares apropiados ya que las unidades subscriptoras no se comunican típicamente de manera directa unas con otras . El controlador 10 puede acoplarse a los sitios celulares mediante diversos medios tales como líneas telefónicas dedicadas, enlaces de fibra óptica, o enlaces de comunicación por microondas. En la figura 1, se muestra dos de tales sitios celulares ejemplificativos 12 y 14 junto con unidades móviles 16 y 18, donde cada móvil incluye un teléfono celular. Los sitios celulares 12 y 14 como se discutió en la presente y como se ilustró en los dibujos, se considera proporcionan servicio a una celda entera. Sin embargo, debe entenderse que una celda puede dividirse geográficamente en sectores, proporcionando servicio cada sector a una diferente área de cobertura. De acuerdo con lo anterior, generalmente se requiere hacer mandos sueltos entre los sectores dentro de una celda, mientras que la diversidad también puede obtenerse entre los sectores como se hace entre celdas. En la figura 1, las líneas 20a-20b y 22a-22b, junto con sus respectivos encabezamientos de flecha, definen posibles enlaces de comunicación entre el sitio celular 12 y las unidades móviles 16 y 18, respectivamente. De manera similar, las lineas 24a-24b y 26a-26b definen los posibles enlaces de comunicación entre el sitio celular 14 y las unidades móviles 18 y 16, respectivamente. Los sitios celulares 12 y 14 transmiten nominalmente utilizando la misma potencia. La cobertura de las áreas o celdas de servicio del sitio celular se diseñan o se trazan en formas geográficas de tal manera que las unidades móviles normalmente serán más cercanas a un sitio celular o a una estación base en cualquier momento, y dentro de un sólo sector si la celda se divide en sectores. Cuando la unidad móvil se encuentra inactiva, es decir, sin llamadas en progreso, la unidad móvil monitorea constantemente las transmisiones de la señal piloto provenientes de cada sitio celular cercana, y, si es aplicable, provenientes de un sólo sitio celular si la celda se encuentra sectorizada. Como se ilustra en la figura 1, las señales piloto se transmiten a la unidad móvil 16 mediante sitios celulares 12 y 14, respectivamente, sobre los enlaces de comunicación de salida o en avance 20a y 26a. La unidad móvil 16 puede determinar en cuál celda se encuentra al comparar la resistencia de la señal relativa para las señales piloto transmitidas a partir de los sitios celulares 12 y 14.

En el ejemplo ilustrado en la figura 1, la unidad móvil 16 puede considerarse la más cercana al sitio celular 12. Cuando la unidad móvil 16 inicia una llamada, se transmite un mensaje de control al sitio celular más cercano, aquí el sitio celular 12. El sitio celular más cercano, 12, después de recibir el mensaje de petición de llamada, transfiere el número llamado al controlador del sistema 10. El controlador del sistema 10 conecta entonces la llamada a través de la PSTN al recipiente propuesto. Aunque una llamada se inicie dentro de la PSTN, el controlador 10 transmite la información de la llamada a todos los sitios celulares en el área. Los sitios celulares a su vez transmiten un mensaje de paginación dentro de cada área de cobertura respectiva que se propone para el usuario móvil del recipiente llamado. Cuando la unidad móvil del recipiente propuesto "escucha" o recibe el mensaje de página, responde con un mensaje de control que se transmite al sitio celular más cercano. Este mensaje de control señala el controlador del sistema en el cual este sitio celular en particular se encuentra en comunicación con la unidad móvil deseada. El controlador 10 dirige entonces la llamada a través de este sitio celular a la unidad móvil. Aunque la unidad móvil 16 se mueva fuera del área de cobertura para la estación base en el sitio celular inicial, aquí 12, se hace un intento por continuar la llamada mediante el direccionamiento de la llamada a través de otro sitio celular. En el sistema ejemplificativo de la figura 1, las funciones ortogonales de Walsh típicamente de una longitud fija se asignan a los canales del usuario sobre el enlace celda-a-subscriptor. En una implementación alternativa las funciones ortogonales Walsh o de longitud variable pueden asignarse a canales del usuario sobre el enlace celda-a-suscriptor. En el caso de funciones Walsh de longitud variable, cada canal se asigna a una secuencia única ortogonal de Walsh que tiene una longitud predicha sobre la proporción de datos del canal . En el caso de canales de voz, la corriente de símbolos digitales para cada señal de voz se multiplica por su secuencia asignada de Walsh. La corriente de símbolos codificados de Walsh para cada canal de voz se multiplica entonces por la forma de onda codificada de PN externo. Las corrientes de símbolos difundidos resultantes se añaden entonces en conjunto para formar una forma de onda compuesta. La forma de onda compuesta resultante se modula entonces sobre un vehículo sinusoidal, filtrado por el paso de la banda, traducido a la frecuencia de operación deseada, amplificado y radiada por el sistema de antena. Las modalidades alternativas de la invención pueden intercambiar el orden de algunas de estas operaciones para formar la señal transmitida al sitio celular. Por ejemplo, puede preferirse el multiplicar cada canal de voz por la forma de onda codificada de PN externo y llevar a cabo la operación de filtro antes de la sumatoria de todas las señales de canal para ser radiadas por la antena. Es bien sabido en la materia que el orden de operaciones lineales puede intercambiarse para obtener diversas ventajas de implementación y diseños diferentes. El diseño de la forma de onda de la modalidad preferida para el servicio celular utiliza el enfoque de vehículo piloto para el enlace de celda-a-subscriptor, como se describe en la Patente Estadounidense No. 4,901,307. Todos los vehículos pilotos de transmisión de celdas utilizan la misma secuencia de longitud de 32,768, pero con diferentes desplazamientos de sincronización para prevenir la interferencia mutua. Como se describe con mayor detalle abajo, la corriente de símbolos para un usuario celular en particular se combina en una primera operación exclusiva de OR con la secuencia de Walsh asignada a ese usuario. La función de Walsh se cierra típicamente a una proporción de 1.2288 MHz, mientras que en un sistema ejemplificativo de proporción variable de datos que incluye canales de voz, facsímiles (FAX) , y datos a velocidad elevada/baja la proporción de símbolos de información puede variar de aproximadamente 75 Hz a 76,800 Hz . La forma de onda codificada resultante se combina en una segunda operación exclusiva de OR con una secuencia binaria de PN también cerrada en 1.2288 MHz . Se utiliza una secuencia binaria de PN idéntica para codificar cada canal subscriptor dentro de un sector particular del área de cobertura del sistema celular. Como una consecuencia de la ortogonalidad de las secuencias de codificación de Walsh, cada secuencia puede utilizarse sobre un sólo canal de RF asociado con tal sector sin inducir la interferencia entre los usuarios dentro del sector . Las señales portadas por cada canal pueden codificarse además de manera convolucional, con repetición, e intercaladas con objeto de proporcionar funciones de detección y corrección de error que permiten al sistema operar a una proporción más inferior de señal-a-ruido e interferencia. Las técnicas para la codificación convolucional, la repetición y la intercalación son bien conocidas en la materia. Las señales resultantes se demodulan entonces generalmente sobre un vehículo de RF y se suman con los vehículos de posicionamiento y piloto, junto con los otros vehículos de voz. La suma puede llevarse a cabo en varios puntos diferentes en el procesamiento tal como en la frecuencia de IF, o en la frecuencia de la banda de base ya sea antes o después de la multiplicación por la secuencia de PN asociada con los canales dentro de una celda particular. Cada vehículo de voz también puede multiplicarse por un valor que establezca su potencia transmitida en relación a la potencia de los otros vehículos de voz. Esta característica de control de potencia permite que la potencia sea distribuida a aquellos enlaces que requieren una mayor potencia debido a que el recipiente propuesto se encuentre en una ubicación relativamente desfavorable. Se proporcionan medios para los subscriptores a fin de reportar su proporción de señal-a-ruido recibida para permitir que la potencia se establezca en un nivel que proporcione el desempeño adecuado sin gastar energía. La propiedad de ortogonalidad de las funciones de Walsh no se perturba al utilizar diferentes niveles de potencia para los diferentes vehículos de voz, tomando en cuenta que se mantiene el alineamiento del tiempo. La figura 2 ilustra, en forma de diagrama de bloque, una modalidad ej emplificativa del equipo de sitio celular. En el sitio celular, se utilizan dos sistemas receptores que tienen cada uno una antena separada y un receptor análogo para la recepción de diversidad de espacios. En cada uno de los sistemas receptores, las señales del enlace de subscriptor-a-celda se procesan de manera idéntica hasta que las señales experimentan un proceso de combinación de diversidad. Los elementos dentro de las lineas mezcladas corresponden a elementos utilizados en las comunicaciones entre la estación base de sitio celular y una unidad subscriptora. La salida de los receptores análogos también se proporciona a otros elementos utilizados en las comunicaciones con otras unidades subscriptoras . En la figura 2, el primer sistema receptor comprende una antena 30, un receptor análogo 32, un receptor explorador 34 y receptores de datos numéricos 36A-36N, y receptores de datos numéricos y exploradores adicionales (no mostrados) . El receptor explorador 34 y los receptores de datos numéricos 36A-36N se asignan para procesar la señal proveniente de una unidad subscriptora, experimentando típicamente la señal de propagación de múltiples trayectorias. El receptor explorador 34 se utiliza para asignar cada uno de los receptores de datos numéricos 36A-36N a fin de demodular una propagación de trayectorias múltiples respectiva de una sola señal de unidad subscriptora. La antena 30 y el receptor análogo 32 del primer sistema receptor también se comparten con otros receptores de datos numéricos y exploradores (no mostrados) que se asocian de manera ( similar con la asignación y demodulación del receptor de datos numéricos para otras señales de la unidad subscriptora.

El segundo sistema receptor se construye de manera similar e incluye una antena 40, un receptor análogo 42, un receptor explorador 44 y receptores de datos numérico 46A-46N, junto con receptores de datos numéricos y exploradores adicionales (no mostrados) . El receptor explorador 44 y los receptores de datos digitales 46A-46N se asignan para procesar una señal de trayectorias múltiples proveniente de la unidad subscriptora . El receptor explorador 44 se utiliza nuevamente para asignar cada uno de los receptores de datos numéricos 46A-46N a fin de demodular una propagación de trayectorias múltiples respectiva de la señal de la unidad subscriptora. La antena 40 y el receptor análogo 42 del segundo sistema receptor también se comparten con otros receptores de datos numéricos y exploradores (no mostrados) , los cuales se asocian de manera similar con la asignación y demodulación del receptor de datos digitales para otras señales de la unidad subscriptora. El sitio celular también incluye un procesador de control del sitio celular 48 que se acopla a los receptores de datos 36A-36N y 46A-46N junto con los receptores exploradores 34 y 44. El procesador de control 48 proporciona entre otras funciones, operaciones tales como procesamiento de señales; generación y control de señales de sincronización; control de potencia de señal; y control sobre el mando suelto, la diversidad, la interface de combinación de señales con la MTSO. En una modalidad preferida, el procesador de control 48 incluirá una tabla de secuencias ortogonales de código Walsh para su asignación a unidades subscriptoras . Ambos sistemas receptores se acoplan mediante los receptores de datos 36A-36N y 46A-46N a la circuiteria del decodificador y combinador de diversidad 50. El enlace digital 52 se conecta para recibir la salida de la circuiteria del decodificador y combinador de diversidad 50. El enlace digital 52 también se acopla a un procesador de control 48, un modulador de transmisión de sitio celular 54 y el conmutador digital de MTSO (figura 1 ) . El enlace digital 52 se utiliza para comunicar señales entre el MTSO que utiliza el modulador de transmisión de sitio celular 54 o la circuiteria 50, bajo el control del procesador de control 48. Las señales propuestas para comunicarse a la unidad subscriptora se proporcionan a través del enlace digital 52 hacia el modulador de transmisión 54 donde se modulan como una señal de espectro difundido. La señal de espectro difundido se transfiere entonces a la circuiteria de control de potencia de transmisión 56 la cual, bajo el control de los procesadores de control 48, establece la potencia de transmisión para la señal. La señal controlada de potencia se suma entonces con otras señales para la transmisión en el canal en el totalizador 58, la salida del cual se proporciona al transmisor análogo 60 y a la antena 62. II . Resumen de la Interferencia de Señal del Enlace de Subscriptor-a-Celda Cuando se recibe una señal proveniente de una unidad subscriptora particular, el receptor de sitio celular se sujeta a la interferencia de otras unidades subscriptoras dentro de la misma celda, así como también de las unidades subscriptoras en las celdas circundantes. Al calcular la interferencia de las unidades subscriptoras localizadas dentro de la misma celda que el receptor de sitio celular, se supone que la densidad espectral de interferencia es uniforme (blanca) y proporcional al número de usuarios, es decir, unidades subscriptoras. La suposición de la densidad espectral uniforme se predice sobre la existencia de un gran número de usuarios dentro de la celda, es decir, seis o más, de acuerdo con el teorema de límite central. Ver, por ejemplo, Communication Systems and Techniques por M. Schartz, W.R. Bennett y S. Stein; McGraw Hill, Nueva York (1966). Por conveniencia de descripción también se supone que el número de usuarios es el mismo dentro de cada celda y que cada celda incluye una distribución generalmente uniforme de usuarios.

Como se anotó en los Antecedentes de la Invención, la capacidad máxima del sistema se logra cuando la proporción de Eb/Nt para cada usuario subscriptor se encuentra al mínimo requerido para mantener una señal de canal deseado para la proporción de ruido. Este resultado se efectúa al proporcionar un control dinámico de potencia para cada estación subscriptora o transmisor de la unidad, y da como resultado la minimización de la interferencia sobre el enlace de subscriptor-a-celda. De acuerdo con lo anterior, la metodología de simulación descrita abajo contempla el empleo de tal estrategia de control de la potencia . Para una celda que incluye N unidades subscriptoras, cada una de las cuales transmite señales incidentes sobre el receptor de sitio celular a una potencia de C watts, la interferencia recibida : puede determinarse de acuerdo a la relación: donde el parámetro n corresponde a un factor promedio de la actividad de voz del usuario. De manera similar, la interferencia X2 desarrollada en un receptor de sitio celular particular debido a las transmisiones provenientes de las unidades subscriptoras dentro de celdas circundantes se determina de acuerdo a la relación: X2 = ( — - 1 ) NCn (2) donde el parámetro adicional F especifica la eficiencia de reutilización de frecuencia entre las celdas del sistema de CDMA que se está simulando. La eficiencia de reutilización (F) se define como la proporción de interferencia proveniente de las unidades subscriptoras dentro de una celda dada a la interferencia compuesta generada por las unidades subscriptoras dentro de todas las celdas. En un sistema ejemplificativo de CDMA, la potencia de la señal de RF sobre el enlace de subscriptor-a-celda se atenúa de acuerdo con una cuarta ley de propagación de la potencia. En tal sistema ej emplificativo, el cambio estadístico en la potencia de la señal como una función de tiempo, es decir, el desvanecimiento de la señal puede modelarse como una variable aleatoria de logaritmo normal que tiene una desviación estándar de aproximadamente 8 dB . Suponiendo una distribución uniforme de usuarios dentro del sistema de comunicaciones ej emplificativo, la siguiente discusión muestra que la interferencia contribuida por los usuarios en otras celdas es aproximadamente equivalente al 66% de la interferencia generada por los usuarios dentro de una celda dada (F=0.6) . Refiriéndonos ahora a la figura 3, se muestra una representación gráfica de cómo varia la suma de valores de interferencia Xi y X2, en relación al ruido térmico, como una función de la carga celular. La carga de una celda particular corresponde a la proporción entre el número de usuarios activos y el número máximo de usuarios capaces de ser atendidos dentro de la celda. El número máximo de usuarios depende del valor de Eb/Nt para la celda o sector del mismo, el factor promedio de la actividad de voz n, y la eficiencia de reutilización de frecuencia F. La ganancia del procesamiento de CDMA /Rb, donde W y R denotan respectivamente el ancho de banda y la proporción de datos de la transmisión de señales sobre el enlace de subscriptor-a-celda, también influye el número máximo de usuarios Nmax. Como un ejemplo, al utilizar valores de Eb/Nt = 6 dB, n = 0.4, F = 0.6, y W/Rb = 128, la relación Nmax = F ( W/Rb ) /n ( Eb/Nt ) produce un número máximo de usuarios de 48. En la representación de la figura 3, el ruido térmico se calcula en base al receptor de sitio celular que tiene una figura de ruido de 5 dB. Además, la figura 3 indica que una carga celular del 50% corresponde a la situación en la cual la potencia de interferencia de la señal es equivalente a la potencia del ruido térmico, es decir, una mitad de la potencia de la señal recibida es ruido térmico. 3 III. Análisis de la Interferencia de Señal del Enlace de Subscriptor-a-Celda La interferencia de señal sobre el enlace de subscriptor-a-celda incluye un par de componentes no correlacionados, es decir, el ruido de interferencia que llega de las unidades subscriptoras Nu dentro de la celda que es simulada, es decir, la celda simulada; y el ruido de interferencia proveniente de las celdas circundantes K. El número de usuarios dentro de cada una de las celdas circundantes se denota por NOCj, donde j=l,2,...,K. La celda simulada corresponde a la celda en la cual se localiza un receptor de sitio celular en el cual se inyecta una señal de interferencia simulada. De acuerdo con la invención, una señal de interferencia simulada representativa de un número equivalente Neq de usuarios subscriptores simulados se suministra al receptor de sitio celular dentro de la celda simulada. La potencia y la proporción de datos de esta señal de interferencia corresponde a la potencia promedio y a la proporción normalizada de datos, respectivamente, de los usuarios simulados de Neq dispersados a través de toda la celda simulada y las celdas circundantes K. El número equivalente Neq de usuarios que están siendo simulados puede expresarse como: c Neq = Nu-Nr+-?Nog. (3) donde Nr denota el número de los usuarios "reales" realmente desplegados durante el curso de la simulación dentro de la celda simulada, y a es una constante representativa del efecto de la interferencia proveniente de las unidades subscriptoras en las celdas circundantes. En una modalidad e emplificativa particular a se ha estimado analíticamente como aproximadamente 2/3, verificándose subsecuentemente este valor a través de simulación numérica y examinación de campo. La potencia promedio de la señal de interferencia generada por el número equivalente de Neq de usuarios simulados se da por la relación: C XeqlTeq ( 4 ) donde Xeq denota la potencia en la cual se transmiten las señales por el Neq de usuarios subscriptores simulados, y donde req representa la proporción normalizada de datos de estas transmisiones de señales . Como una consecuencia de las señales de control de potencia suministradas por la estación base de sitio celular a las unidades subscriptoras, existen fluctuaciones Xeq en un valor nominal de potencia Sn0m transmitido por las unidades subscriptoras simuladas. Sigue que Seq puede representarse como: (5) donde el valor de Snom depende del número de usuarios simulados Neq, asi como también de la proporción especificada de energía por bit de información con la energia de ruido, es decir, E /N0, por recibirse en el receptor de sitio celular dentro de la celda simulada. Si el número de usuarios simulados N( es mayor o igual al requerido para invocar el teorema de límite central, es decir, Neq = 6 o más, entonces req y Xeq pueden representarse como variables aleatorias Gaussianas de acuerdo a las relaciones: (6) eq La variable aleatoria discreta ri es representativa de la proporción de transmisión de señales provenientes del iésimo usuario simulado. Se supone que el conjunto de variables aleatorias rA, i = 1 a Neq es independiente y se distribuye de manera idéntica (i.i.d) . Cuando las transmisiones de señales provenientes de los usuarios simulados portan información acústica, las variables aleatorias ri son indicativas de la actividad acústica de los diversos usuarios subscriptores. En una modalidad ejemplificativa, tal actividad acústica se modela al definir las variables aleatorias r± de tal manera que rL CE [1.0, 0.5, 0.25, 0.125], donde ri = 1.0 corresponde a la transmisión acústica en la proporción máxima (proporción completa, por ejemplo 9.6kbps), y i = 0.5, 0.25 y 0.125 denotan la transmisión acústica a un medio, un cuarto, y un octavo de la proporción máxima, respectivamente, por ejemplo 4.8kbps, 2.4kbps y 1.2kbps, respectivamente. Un vector de probabilidad P determinado empíricamente, donde P = [px, P2,P3cP4], especifica la probabilidad de transmisión acústica a la proporción máxima de, un medio, un cuarto, y un octavo, respectivamente. En una implementación particular, se ha encontrado que la distribución de la actividad acústica puede representarse de manera exacta por un vector P dado por: P = [P!,p2,P3, 4] = [0.4028,0.0464, 0.0702,0.4806] (8) También se supone que el conjunto de variables aleatorias Xif i = 1 a Neq son variables aleatorias de logaritmo normal independientes y que se distribuyen de manera idéntica (i.i.d), capaces de caracterizarse de manera estadística como se estableció abajo. Cuando el número de usuarios simulados Neq es menor al requerido para la invocación del teorema de límite central, las variables aleatorias ri y i se definirán generalmente en términos de distribuciones determinadas de manera empírica.

IV. Caracterización Estadística de la Interferencia de Enlace de Subscriptor-a-Celda De acuerdo con el teorema de límite central, la variable aleatoria req puede aproximarse mediante una variable aleatoria Gaussiana de la media de E{req} y la varianza de var{req}, donde: E{req} = E{n} (9) var{req} = -7—var i} y en la cual: E i} = pi + 0.5p2 + 0.25p3 + 0.125p4 (10) E{r2} = Pi + 0.25p2 + 0.0625p3 + 0.015625p4 (11) var{r±} = E { r,2 } - (E i})2 (12) La variable Xi puede caracterizarse además en términos de los momentos primero y segundo, E(Xi) = l O5' /20a (13) E{X2} = lO25' /10a (14) donde, a = 10 log e (15) Una invocación similar del teorema de límite central permite que la variable Xeq se represente como una variable aleatoria Gaussiana que tiene la siguiente media y varianza E{Xeq} = E{Xt} (16) Como se anotó arriba, la distribución de la suma de un conjunto de variables aleatorias de logaritmo normal M se acerca a la distribución Gaussiana cuando M es suficientemente grande para satisfacer los requerimientos del teorema de límite central, es decir, M > 6. Si la variable aleatoria de logaritmo normal Xi no es independiente y no se distribuye de manera idéntica, entonces cada una será generalmente aproximada a otra variable aleatoria de logaritmo normal en vez de a una variable aleatoria Gaussiana. La distribución normal equivalente resultante generalmente tendrá los mismos momentos primero y segundo que aquellos que caracterizan la suma exacta, y se aproximarán mejor a las sumas exactas que definen req y Xeq para los valores intermedios de la misma. Se anticipa que las funciones de correlación características de la actividad acústica típica pueden representarse mediante una función de doble exponencial de la forma: R(t) = expí-?t/t?? }, (18) donde xv denota el tiempo de correlación de la actividad acústica. Refiriéndose a la figura 4, la req del proceso aleatorio Gaussiano independiente definido arriba puede correlacionarse de esta manera al pasar a través de un filtro de correlación de ruido digital de primer orden 100. En particular, la aplicación de una secuencia Gaussiana no correlacionada mostrada por tiempo de req(n) al filtro de correlación 100 produce una secuencia de salida r'eq(n) de acuerdo con la relación de entrada/salida de dominio por tiempo : r'eq(n) = ar'eq(n-l) + (l-a)req(n), (19) donde el parámetro a se determina de la manera descrita abajo. De esta manera la correlación de la secuencia r'eq(n) se hace para aproximar la correlación de doble exponencial de la actividad acústica típica. Suponiendo que el tiempo de correlación t? para la actividad acústica típica sea del orden de 200 ms . , el filtro 100 debe diseñarse para tener una frecuencia de corte análogo de 3 dB Oí de 2p/t? = 10p rad/seg., la cual corresponde a una frecuencia de corte digital de 3 dB de Se anticipa que el filtro 100 operará a una frecuencia de muestreo fsi de 50Hz, lo cual en un sistema e emplificativo es equivalente a una proporción de repetición para estructuras de datos de voz (20ms. de duración) procesados mediante el receptor de sitio celular. La función de transferencia de dominio z del filtro 100 puede escribirse como: donde la ganancia de DC(z=0) es: H(0) = 1 (22) Para una frecuencia de corte de 3dB de 0.2p, se requiere por definición que | ?? ( 0.2p) | 2 = 0.5. De acuerdo con lo anterior, (1-a)2 1 (23) (l - a cos0.2 r)2 + (a sen0.2^)2 2 la cual produce un valor para a de 0.54411322. El ancho de banda de ruido del filtro 100 se da por: Con objeto de mantener la identidad entre el espectro de potencia de las secuencias r'eq(n) y req(n), la varianza de r'eq(n) se divide entre el valor de ancho de banda de ruido obtenido al substituir el parámetro a en la ecuación (24) . Refiriéndose a la figura 4, tal normalización del espectro de potencia puede llevarse a cabo en un elemento 110 que utiliza un microprocesador, un divisor de hardware o lo similar según se sabe generalmente bien en la materia. De manera similar, el proceso de control de la potencia se simula al pasar el proceso aleatorio de fluctuación de potencia Xeq a través de un filtro de paso bajo caracterizado por una frecuencia de corte análogo de 3dB a>2. Suponiendo que la correlación de tiempo t? de a para las fluctuaciones llega del control de potencia sobre el orden de 12.5 mseg., el filtro de paso bajo de control de potencia debe diseñarse de tal manera que ?2 = 2p/t? « 160p rad/seg. Esto es equivalente a una frecuencia de corte digital de ?2?2 = 2p/800t? = 0.2p rad. V. Aparato para la Simulación de Interferencia Como se anotó arriba, la invención proporciona un método y aparato para simular el efecto de la interferencia de señal recibido por una estación dada de sitio celular de un sistema de comunicaciones de múltiple acceso a partir de unidades subscriptoras circundantes. De acuerdo con la invención, tal interferencia de enlace de subscriptor-a-celda se simula al inyectar una señal de ruido que tiene parámetros estadísticos predeterminados en los receptores de la estación de sitio celular. De manera alternativa, una señal de ruido podría transmitirse mediante una o más unidades subscriptoras a la estación de sitio celular bajo evaluación con objeto de simular el efecto de interferencia de otras unidades subscriptoras. En el último caso, la señal inyectada se formularía a fin de cuantificar los efectos de propagación sobre la trayectoria de transmisión entre el sitio celular y la unidad subscriptora bajo prueba. De esta manera, la presente invención permite que el desempeño de un sistema de comunicaciones de múltiple acceso sea evaluado antes del despliegue de la red mediante la simulación del nivel de interferencia que se espera experimentar durante la operación normal. Los sistemas de múltiple acceso a los cuales pueden aplicarse las enseñanzas de la presente invención incluyen, por ejemplo, la versión de los Estados Unidos del Acceso Múltiple por División de Tiempo (USTDMA) , el Sistema Global Paneuropeo para las Comunicaciones Móviles (GSM) , y los sistemas de comunicaciones de CDMA. Volviendo ahora a la figura 5, se muestra un diagrama de bloque simplificado de la sección de recepción 110 de una estación ej emplificativa de sitio celular modificada para incluir una modalidad preferida del aparato de simulación de interferencia de la presente invención. La sección de recepción 110 incluye un receptor de la estación de sitio celular 112, asi como también un aparato de simulación de interferencia 114 diseñado para simular la interferencia creada por las unidades subscriptoras en las celdas próximas a la celda en la que se localiza la estación de sitio celular bajo prueba. La señal de interferencia producida por el aparato de simulación 114 se combina en los totalizadores 116 y 118 junto con las señales recibidas de las antenas de la estación de sitio celular 120 y 12, respectivamente. La señal compuesta resultante se procesa entonces mediante el receptor de la estación de sitio celular 112 de manera convencional. El aparato de simulación 114 incluye una fuente de ruido 126 para generar ruido de interferencia, típicamente una señal de ruido Gaussiano blanco, de una densidad espectral predefinida. La señal de ruido proveniente de la fuente de ruido 126 se pasa entonces a través de un filtro de paso de banda 128 y se proporciona a la unidad de control 130. La frecuencia central de la banda de paso del filtro de ruido 128 se selecciona igual a la frecuencia central de la unidad subscriptora para la estación del sitio celular, es decir enlace ascendente, del canal que está siendo simulado. De manera similar, el ancho de banda del filtro 128 se especifica substancialmente equivalente al ancho espectral de los canales de tráfico utilizados por el sistema de múltiple acceso bajo evaluación. Por ejemplo, para la simulación de interferencia en los sistemas de USTDMA el ancho de banda del filtro 128 se encontrará preferentemente en el orden de 30 kHz. En una manera similar, se emplearía un ancho de banda del filtro de aproximadamente 200 kHz durante la simulación de un sistema de comunicaciones celular de GSM. Refiriéndose nuevamente a la figura 5, la unidad de control 130 suministra una señal de interferencia a los totalizadores 116 y 118 sobre las bases de la señal producida por el filtro 128. En una implementación ej emplificativa, la unidad de control 130 puede realizarse, por ejemplo, mediante un atenuador ajustable colocado para proporcionar un nivel de interferencia de acuerdo con diversos aspectos del sistema bajo evaluación. Por ejemplo, el nivel de interferencia requisitado será influenciado generalmente por el número de unidades subscriptoras circundantes que se espera contribuyan a la interferencia de la señal recibida, las ubicaciones de tales unidades subscriptoras en relación a la estación de sitio celular bajo evaluación, y las características de propagación de los enlaces de comunicación entre estas unidades subscriptoras y la estación de sitio celular. Con referencia a la figura 6, se describe enseguida una descripción más detallada de un aparato de simulación dirigido específicamente a un sistema de comunicaciones de CDMA. La figura 6 muestra un diagrama de bloque de una modalidad preferida de un aparato de simulación de interferencia 150 construido y que opera de acuerdo a los principios de la invención. El aparato de simulación 150 incluye una fuente de ruido aleatorio 160 colocado para proporcionar ruido "blanco" es decir, espectralmente plano, a una potencia de aproximadamente 5 dBm sobre un ancho de banda de 100 MHz centrado en aproximadamente 70 MHz . El ruido eléctrico producido por la fuente 160 generalmente tendrá un factor de cresta (proporción del valor máximo con el valor de rms de una forma de onda de muestra) de aproximadamente 5, y se procesa mediante una red de filtración y amplificación 170 antes de suministrarse a un separador de potencia de tres vías 180. La red de filtración 170 preferentemente incluirá un amplificador, un filtro digital que tiene una función de transferencia substancialmente idéntica a la del filtro de correlación de ruido 100, y la provisión para llevar a cabo la operación de normalización del espectro de potencia como se discutió con referencia al elemento 110 de la figura 4. La red de filtración 170 suministra energía de ruido correlacionado que tiene un ancho de banda limitado a 1.3 MHz, y una densidad espectral de aproximadamente -81 dBm/Hz, al separador de potencia 180. Como se muestra en la figura 6, el separador de potencia 180 se conecta a una primera y segunda trayectoria de atenuación del receptor 190 y 200, así como también a una trayectoria de atenuación del transmisor 210. La energía de ruido atenuado producida mediante las trayectorias de atenuación 190 y 200 se inyecta respectivamente en los receptores de sitio celular primero y segundo (no mostrados) , mientras que la energía de ruido generada por la trayectoria de atenuación del transmisor 210 se suministra al transmisor de sitio celular (no mostrado) dentro de la celda simulada. El separador de potencia 180 suministra la energía de ruido de -59 dBm/Hz a ambas trayectorias de atenuación del receptor 190 y 200, y el ruido de energía de -59 dBm/Hz a la trayectoria de atenuación del transmisor 210. Con objeto de descorrelacionar la energía de ruido proporcionada a la primera y segunda trayectorias de atenuación del receptor 190 y 200, la primer trayectoria 190 incluye la combinación de un filtro de onda acústica superficial (SAW) 220 y un amplificador 230. El filtro 220 retarda la energía de ruido en la trayectoria de atenuación 190 en relación a la energía de ruido en la trayectoria de atenuación 200, de tal manera que las dos trayectorias son mutuamente independientes. Tal independencia de trayectoria es necesaria con objeto de mantener la diversidad de recepción entre los receptores de sitio celular. El amplificador 230 compensa la pérdida inducida por el filtro 220 al proporcionar una ganancia neta de aproximadamente 3 dB. Las trayectorias de atenuación del receptor, primera y segunda, 190 y 200, y la trayectoria de atenuación del transmisor 210 incluye instalaciones atenuadoras manuales primera, segunda y tercera, 240, 250 y 260, respectivamente. Cada una de tales instalaciones es preferentemente capaz de proporcionar aproximadamente 80 dB de atenuación al incorporar varios atenuadores de potencia de RF manualmente controlados. Además, los atenuadores de potencia de RF controlados de manera digital 270, 280 y 290 del tipo convencional pueden ajustarse para proporcionar aproximadamente 63.5 dB de atenuación. Con objeto de facilitar la calibración del sistema, pueden conectarse acopladores direccionales (no mostrados) a los puertos de salida de los atenuadores digitales 270, 280 y 290. Como se muestra en la figura 6, los establecimientos de los atenuadores digitales 270, 280 y 290 dentro de un generador de interferencia se ajustan mediante un controlador 300. Los atenuadores controlados de manera digital 270, 280 y 290, junto con los atenuadores manuales 240, 250 y 260 cooperan para regular la potencia de la interferencia de señal de RF simulada proporcionada al par de receptores de sitio celular y al transmisor de sitio celular, respectivamente. El controlador 300 puede implementarse al utilizar un microprocesador o lo similar, y en una implementación ej emplificativa se realiza al utilizar un microprocesador de tipo 80C188 operativo a una frecuencia de reloj efectiva de 12.5 MHz.

VI. Desarrollo de las Señales de Simulación de Interferencia Refiriéndose ahora a la figura 7, se muestra un diagrama de flujo 400 para un procedimiento empleado en el desarrollo de las señales de simulación de interferencia contempladas por esta invención. En particular, el procedimiento perfilado en la figura 7 proporciona la información de control de interferencia de señal utilizado por el controlador 300 al ajustar los establecimientos de los atenuadores digitales 270, 280 y 290 (figura 6) . De esta manera, el control se mantiene sobre la magnitud de las señales de simulación de interferencia proporcionadas a los receptores y al transmisor de sitio celular. El procedimiento representado por la figura 7 se desarrolló en base a un sistema de CDMA en el cual: (i) las proporciones de datos de los usuarios subscriptores que se están simulando son capaces de ser representadas mediante variables aleatorias discretas, independientes, distribuidas de manera idéntica; (ii) los niveles de potencia de las transmisiones de señales provenientes de los usuarios subscriptores que se están simulando son sujetos a la representación mediante variables aleatorias distribuidas de logaritmo normal, independientes; (iü) las transmisiones de señales provenientes de usuarios dentro de la celda simulada y las celdas circundantes no se correlacionan de manera mutua, y no se correlacionan con las transmisiones provenientes de los sistemas de CDMA circundantes; y (iv) las fluctuaciones en la proporción de datos y los niveles de potencia de las transmisiones de señales provenientes de los usuarios simulados no se correlacionan. Como se muestra en la figura 7, las subrutinas de proceso, primera y segunda, 410 y 420 del procedimiento 400 proporcionan secuencias digitales que definen valores del coeficiente de la proporción de datos req y del coeficiente de la fluctuación de potencia Xeq. Estas secuencias se multiplican en conjunto en una etapa 430, utilizándose el producto resultante para modular el nivel deseado de una fuente de señales, proporcionada en una etapa 440, que tiene una señal de proporción deseada de señal constante con ruido (Cc/N) . Esta operación da como resultado la producción de una señal variante de tiempo para la secuencia de ruido generalmente indicado como C/N. La señal constante Cc/N es proporcional al número de usuarios simulados Neq, y se define de acuerdo a: NeqSr C "punto deseado de colocación" = = = (25) S +N„W S +N0W donde S denota la potencia de la señal proveniente de un sólo usuario recibida en la celda, r denota la proporción normalizada de datos esperada, W denota el ancho de banda del sistema de CDMA que está siendo simulado, y N0 representa la energía del ruido térmico ambiental. El procedimiento 400 incluye además una tercer subrutina 450 para generar una señal de calibración del ruido NCai, que se deriva de la señal de control de ganancia automática (AGC) utilizada por el receptor de sitio celular. La señal de calibración del ruido Ncal se utiliza para convertir la señal modulada C/N en un nivel C de la señal de interferencia simulada por inyectarse en el receptor de la estación base de sitio celular. La señal C se utiliza, en conjunto con los establecimientos para los atenuadores manuales 240, 250, 260 y la potencia del generador de ruido 155 (figura 6), en una etapa de conversión o computación 455 para generar los establecimientos del atenuador digital por proporcionarse al controlador 300. Refiriéndose nuevamente a la figura 7, la primer subrutina 410 incluye una etapa 460 para generar una secuencia Gaussiana aleatoria a una frecuencia de 50 Hz. Es decir, se genera una variable aleatoria Gaussiana estándar cada 20 ms . La secuencia resultante Gl se filtra con paso bajo en una etapa de filtración 470 de acuerdo con el parámetro de correlación a, donde el ancho de banda del filtro Bni se define abajo por la relación 26, a fin de producir la secuencia filtrada Glf.

La secuencia filtrada Glf se normaliza o gradúa entonces en potencia mediante la media y la varianza de la proporción de datos agregados req, la cual se calcula en una etapa 480 como sigue: µ¾= „ (2 ) donde, mri = pi + 0.5p2 + 0.25p3 + 0.125p4 (29) E{r¡2} = i + 0.25p2 + 0.0625p3 + 0.15625p4 (30) = Ek}-M2 <31) La media y la varianza se utilizan asi para graduar la secuencia filtrada Glf a través de una etapa de multiplicación 490 que utiliza el término medio computado y una etapa de adición o suma 500 que utiliza el término de varianza, tal como: r.q=or<qGlf +µGß? (32) truncándose entonces la secuencia resultante de coeficientes de proporción de datos req en una etapa 510 para caer dentro de un rango de 0<req<l .0. Refiriéndose nuevamente a la figura 7, los coeficientes Xeq se generan de manera substancialmente similar mediante una segunda subrutina 420. Primero, se genera una variable aleatoria Gaussiana estándar G2 en una etapa 530 cada 1.25 ms . , es decir, a una frecuencia de 800 Hz . La secuencia G2 se filtra con paso bajo en una etapa 540 de acuerdo con el parámetro de filtro ß, donde el ancho de banda del filtro Bn2 se define de acuerdo a la relación 33 abajo, a fin de producir la secuencia filtrada G2f. (?-ß); (33) (?-ß2) secuencia filtrada G2f se normaliza o gradúa entonces en potencia al utilizar la media y la varianza asociadas con el proceso aleatorio Xeq que se calcula en una etapa 550 de la siguiente manera: (34) E{Xi} = io^+^2a>'10 (36) donde, a = 10 log(e) (39) La media y la varianza se utilizan asi para graduar la secuencia filtrada G2f a través de una etapa de multiplicación 560 que utiliza el término medio computado y una etapa de suma 570 que utiliza el término de varianza, tal como: Xeq = s?(s2+ ?^ (40) truncándose la secuencia resultante de coeficientes de la proporción de datos Xeq en una etapa 580 tal como Xeq>0. Como se anotó arriba, los coeficientes req y Xeq que comprenden las secuencias de la proporción de datos y fluctuación de potencia se multiplican entonces de manera digital en conjunto en la etapa 430. Ya que, en la implementacion preferida, las frecuencias de las secuencias de la proporción de datos y la fluctuación de potencia son de 50 Hz y 800 Hz, respectivamente, cada coeficiente de la proporción de datos req se modulará en 800/50, es decir, por 16 distintos coeficientes de fluctuación de potencia Xeq. La secuencia resultante de coeficientes de la proporción de datos modulados de 800 Hz se convierte entonces en una etapa 590 a una representación de decibeles (dB) y actúa en una etapa de suma 600. La combinación de la secuencia Cc/N y de la secuencia de coeficientes de la proporción de datos modulados en la etapa de suma 600 produce la secuencia C/N. Refiriéndose nuevamente a la figura 7, la producción de la señal Ncal se inicia dentro de la tercer subrutina 450 mediante una etapa 610 en la cual se genera un valor de índice IN para utilizarse con una tabla de búsqueda de calibración del ruido en una etapa 620. El valor de índice IN se genera sobre la base de la señal AGC del receptor y la figura de ruido y de acuerdo con el número simulado de usuarios Neq. Durante la calibración del sistema inicial, los atenuadores digitales 270 y 280 (figura 6) se incrementan desde cero hasta, por ejemplo, 63.5 dB en incrementos de 0.5 dB . Después de cada atenuación incremental, los valores de los voltajes de control AGC producidos por los receptores de sitio celular Rl y R2 se registran en una tabla de búsqueda. Las entradas de la tabla de búsqueda dependerán del nivel de atenuación proporcionado por los atenuadores manuales 240 y 250, los cuales en una modalidad ej emplificativa se ajustan para proporcionar una atenuación nominal de 30 dB. Además, la presencia de una señal de perturbación externa puede simular al incrementar de manera creciente el valor de índice IN que de otro modo se utilizaría para dirigir la tabla de búsqueda de calibración del ruido en la etapa 620. Como se muestra en la figura 7, la secuencia de índices IN proporcionada a la tabla de búsqueda da como resultado una secuencia de coeficientes de calibración del ruido N0 que se proporcionan a un limitador de tasa de deriva en una etapa 630. El limitador de tasa de deriva produce una secuencia limitada de coeficientes N0' al restringir las variaciones de magnitud entre los coeficientes de calibración sucesivos N0 dentro de un rango predeterminado. La salida del limitador de tasa de deriva en la etapa 630 se convierte a una representación de decibel en una etapa 640, y se utiliza entonces en una etapa de suma 650 para modular la secuencia de C/N. De esta manera, la limitación de la tasa de deriva evita los cambios abruptos de magnitud que ocurren en la secuencia C debido a un cambio repentino en la señal AGC del receptor. Por ejemplo, la incidencia de una señal de perturbación o lo similar sobre el receptor de sitio celular induce un cambio casi instántaneo en la magnitud de la señal de AGC. Este cambio en la magnitud se refleja por un cambio correspondiente en la secuencia de los coeficientes de calibración del ruido N0. La etapa de limitación de la tasa de deriva 630 asegura que la variación en la secuencia limitada ?0' , y no obstante, también en la representación de decibeles Ncai/ no exceda la que es capaz de rastrearse por la secuencia C/N. La figura 8 representa un diagrama de bloque de una implementación preferida de un limitador de tasa de deriva útil para implementar la etapa limitante 630. Se muestra un limitador de la tasa de deriva 660 que incluye un circuito limitador 670 para comparar cada coeficiente N0 con los niveles de umbral superior e inferior dependientes de la magnitud del coeficiente NG precedente. Como se muestra en la figura 8, un nivel de umbral limitante superior se define por el producto gN0 proporcionado por un primer multiplicador 680, mientras que un umbral limitante inferior se define por el producto hN0 proporcionado por un segundo multiplicador 685. Los coeficientes g y h se escogen en base a la proporción máxima deseada de cambios de la secuencia de coeficientes ?0' , y determinan el valor de cada uno de los coeficientes N0' encerrados de manera secuencial dentro del registro de salida 690. De acuerdo con lo anterior, el limitador de la tasa de deriva 660 puede describirse por la siguiente ecuación de entrada/salida no lineal: gN1» No(n)>g '0(n-l) ??(?) N'0(n) hN'0 (?-1)<?·0(?)<8? '0(?-1) (41) hN'0(n) N0(n)<hN'0(n-l) La salida de la etapa de suma 650 define una secuencia de valores Cint correspondientes a la magnitud de la señal de simulación de interferencia por inyectarse en uno o ambos receptores de una estación base de sitio celular ej emplificativa . Como es aparente a partir de la figura 5, el grado de la atenuación requerida a suministrarse por los atenuadores digitales 270, 280 con objeto de que las trayectorias 190, 200 produzcan la secuencia requerida de magnitudes de interferencia Cínt, es dependiente de la potencia de salida del generador de ruido 155, asi como también de la atenuación proporcionada por los atenuadores manuales 240, 250. La etapa, 455, de cálculo de los niveles de atenuación por proporcionarse los atenuadores digitales 270 y 280, requiere asi la determinación de las potencias respectivas Zi y Z2 del ruido blanco incidente. Por lo tanto, Zi = Nw - A (42) Z2 = Nw - B (43) donde A y B denotan la atenuación (dB) proporcionada por los atenuadores manuales 240 y 250, y donde Nw corresponde a la potencia de ruido producida por el generador de ruido 155. Sigue que los niveles (en dB) de atenuación Yi y Y2 requeridos para proporcionarse por los atenuadores digitales 270 y 280 pueden expresarse como: Y2 = Z2 - Cint (45) Para la situación en la cual los atenuadores 270 y 280 tienen una resolución de aproximadamente 0.5 dB, los niveles de atenuación Yx y Y2 pueden redondearse como sigue : Int{2 * [Y2 + 0.5l) Y2 = 1J- ( 47 ) 2 Los valores Yi y Y2 se convertirán típicamente a un formato binario antes de ser transferidos al controlador 300 . Como se indicó en la figura 5 , el controlador 300 se opera para ajustar las posiciones de atenuación digital de los atenuadores 270 y 280 a través de las líneas de control 292 y 2 94 de acuerdo con los valores de Yi y Y2. Refiriéndose ahora a la figura 9, se muestra un diagrama de bloque de un método y aparato preferido para la integración del generador de interferencia de ruido 150 con el receptor Rl de la estación base o sitio celular. Se muestra un módulo de interface 700 que incluye un circuito de control de ganancia automática (AGC) 720 que se asocia o utiliza en conjunto con un canal de comunicación. Aquí, la salida del circuito de AGC 720 se acopla a un contacto de un conmutador 715 asociado con un circuito de AGC de ciclo abierto 7 10 , y un canal de control de AGC C. Específicamente, un primer voltaje de control producido por el circuito de AGC 72 0 se suministra utilizando el canal de control de AGC C a la tabla de búsqueda de los valores digitales de atenuación compilados durante la calibración de sistema.

Un segundo voltaje de control se proporciona sobre un canal de recepción (R) donde se dirige a la electrónica de IF 740 dentro del receptor Rl . Típicamente, la electrónica de IF 740 también incluye un segundo circuito de AGC 742, aunque puede proporcionarse un circuito de AGC por separado según se desee. La señal de voltaje proporcionada por el circuito de AGC 742 y la electrónica de IF 740 se transfiere a un procesador de CDMA 750 para el procesamiento convencional como se discutió arriba. El valor de atenuación asociado con el primer voltaje del control se recupera de la tabla de búsqueda de los valores digitales de atenuación, permitiendo así que se haga una estimación de la potencia de señal recibida en el sitio celular. Tal estimación se predica sobre la relación inversa existente entre los valores de atenuación almacenados dentro de la tabla de búsqueda y la potencia de señal recibida simulada, generada durante la calibración al ajustar de manera creciente los atenuadores digitales 270 y 280. Los valores de los atenuadores digitales 270 y 280 pueden ajustarse entonces de acuerdo con su estimación de la potencia de señal de entrada con objeto de regular la potencia proporcionada a los receptores de sitio celular Rl y R2 (figura 5) . Como se muestra en la figura 9, el primer receptor Rl de sitio celular se coloca en comunicación eléctrica con el generador de interferencia de ruido 150 a través de un módulo de interface 700 que utiliza un par de conmutadores 722 y 724. Esto se lleva a cabo al colocar o cerrar los conmutadores 724 y 726 en una primer posición Pl . En esta posición, la energía de señal recibida en el sitio celular se dirige de la antena 726 al generador de la interferencia de ruido después de ser procesada por una red de amplificación y filtración de RF 728 dentro del receptor Rl. De manera alternativa, los conmutadores 722 y 724 se colocan o cierran en una segunda posición P2 donde se desea desembragar el receptor Rl de la conexión al generador de interferencia 150 y evitar la entrada de señales provenientes de la antena 726. El módulo de interface 700 generalmente proporciona o permite el uso de cuatro modos distintos de operación cuando los conmutadores 722 y 724 se colocan en la primer posición Pl . En un modo de APAGADO, se cierra un conmutador 732, mientras que los conmutadores 734 y 736 se abren y el conmutador 715 se coloca en una posición de contacto de CICLO ABIERTO. De acuerdo con lo anterior, en este modo de operación de APAGADO, las posiciones del conmutador se ajustan para prevenir que se inyecte una señal de interferencia de ruido en la electrónica de IF 740 del receptor Rl . Sin embargo, como una precaución, generalmente, el controlador 300 coloca de. manera digital un atenuador 280 en un nivel o valor máximo de atenuación cuando se opera en el modo de APAGADO. En un modo de CALIBRACIÓN, se cierra el conmutador 732, mientras que el conmutador 715 se encuentra en una posición de contacto de CALIBRACIÓN (CAL) , y los conmutadores 734 y 736 se abren y cierran cada uno de manera alternativa para llevar a cabo la calibración del canal de la señal correspondiente a cada conmutador. Es decir, cada uno de los conmutadores 732 y 734 se abre y cierra para calibrar el canal de control C y recibir el canal R, respectivamente, mediante la transferencia de potencia sobre estos canales. Durante una secuencia de modo de CALIBRACIÓN ejemplificativa, la atenuación proporcionada por el atenuador digital 280 varia entre 0 y 63.5 dB en incrementos de 0.5 dB. Un bloque de atenuación 730 incluido dentro de la figura 8 representa la atenuación experimentada por la señal producida por el atenuador 280 como una consecuencia de la separación de potencia y las pérdidas de transmisión. En cada nivel incremental de atenuación, se muestran y registran los voltajes de control producidos por el circuito de AGC 710 según se presentan sobre la linea de control del canal o puerto de prueba 738. De esta manera, se producen cuatro tablas de calibración (una pera cada canal de los dos receptores) de voltajes de AGC clasificados como una función de la atenuación digital. Los valores de la atenuación digital dentro de estas tablas se utilizan durante la operación de CICLO CERRADO al estimar la potencia recibida por la antena del receptor de sitio celular, por ejemplo, la antena 726 del receptor Rl . En un modo de CICLO ABIERTO, la interferencia inducida por otras unidades subscriptoras en el sistema de comunicaciones puede simularse independiente de las fluctuaciones en el nivel de interferencia anterior. En el modo de CICLO ABIERTO, se cierran los conmutadores 732 y 734, mientras se abre el conmutador 736 y el conmutador 715 se coloca en una posición de CICLO ABIERTO. En este modo, la potencia de interferencia de la señal incidente en el circuito de AGC 720 está compuesta de una combinación de la potencia de señal recibida por la antena 726 de la Nr de usuarios reales dentro de la celda simulada, y una señal de interferencia proveniente del generador de interferencia de ruido 150 correspondiente a los usuarios simulados Neq. Un circuito de AGC de CICLO ABIERTO proporciona un voltaje de control de CICLO ABIERTO proporcional al número de Nr de usuarios reales, a la figura de ruido del receptor de sitio celular, y al ruido térmico anterior. En un modo de SIMULACIÓN, se cierran los conmutadores 732 y 734, mientras se abre el conmutador 736 y se coloca el conmutador 715 en una posición de CICLO CERRADO. En el modo de SIMULACIÓN, el voltaje de control de AGC generado por el circuito de AGC 710 se comunica al controlador 300 a través del conmutador 715 y se utiliza como un valor índice en la tabla de calibración correspondiente (compilada como se describió arriba) . En base a este valor índice, el controlador 300 recupera una estimación de la tabla de calibración del número de usuarios reales Nr a partir de los cuales se reciben las señales por la antena 726. Esta estimación se utiliza entonces para determinar el número Neq de usuarios que necesitan simularse con objeto de que el receptor Rl opere al nivel de capacidad deseado. Como se describió con referencia a la figura 6, el controlador 300 ajusta el atenuador 280 de tal manera que la potencia de señal de interferencia necesaria se inyecte a la electrónica IF 740 del receptor Rl . La descripción previa de las modalidades preferidas se proporciona para permitir que cualquier persona experta en la materia elabore o utilice la presente invención. Las diversas modificaciones a estas modalidades serán fácilmente aparentes a aquellos expertos en la materia y los principios genéricos definidos en la presente pueden aplicarse a otras modalidades sin el uso de la facultad inventiva. De esta manera, no se intenta limitar la presente invención a las modalidades mostradas aquí pero debe concordar con el espíritu más amplio consistente con los principios y características novedosas expuestas en la presente .

Claims (45)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes reivindicaciones. 1. Un método para simular la interferencia de señal en un sistema de comunicaciones en el cual las señales de información se comunican sobre una pluralidad de los canales de comunicación, comprendiendo las etapas de: establecer un primer conjunto de usuarios simulados colocados dentro de una primer región de dicho sistema de comunicaciones que comprende un número deseado de usuarios que transmiten señales; determinar una primer potencia de señal compuesta correspondiente a una suma de la potencia de señal para las señales transmitidas por dicho primer conjunto de usuarios simulados; determinar una primer proporción normalizada de datos para dichas señales transmitidas por dicho primer conjunto de usuarios simulados; y generar una primer señal de interferencia que tiene una potencia de señal en base a dicha primer potencia de señal compuesta y primer proporción normalizada de datos .
2. 2. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además las etapas de: establecer un segundo conjunto de usuarios simulados colocados dentro de una segunda región de dicho sistema de comunicaciones que comprende un segundo número deseado de usuarios que transmiten señales; determinar una segunda potencia de señal compuesta correspondiente a una suma de la potencia de señal para las señales transmitidas por dicho segundo conjunto de usuarios simulados; determinar una segunda proporción normalizada de datos para dichas señales transmitidas por dicho segundo conjunto de usuarios simulados; y modificar dicha primer señal de interferencia en respuesta a dicha segunda potencia de señal compuesta y segunda proporción normalizada de datos.
3. 3. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa de generar una primer señal de interferencia comprende las etapas de: generar ruido eléctrico sobre una banda de frecuencia predeterminada; formar un producto entre dicha primer potencia de señal compuesta y primer proporción normalizada de datos; y ajustar un nivel de potencia de dicho ruido eléctrico en respuesta a un valor de dicho producto.
4. 4. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa de determinar una primer potencia de señal compuesta comprenden las etapas de: determinar un número real de usuarios físicamente presentes en dicha primer región; determinar un número equivalente de usuarios por simularse dentro de dicha primer región al substraer dicho número de usuarios reales de dicho número deseado de usuarios simulados en dicho primer conjunto; determinar una primer potencia de señal nominal en base a dicho número equivalente de usuarios; y producir variaciones en dicha primer potencia de señal nominal utilizando una función variable aleatoria.
5. 5. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa de determinar una primer proporción normalizada de datos comprende la etapa de establecer un conjunto de proporciones de datos para dicho primer conjunto de usuarios simulados.
6. 6. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa de determinar una primer potencia de señal compuesta comprende las etapas de: representar las variaciones en dicha potencia de señal para dichas señales transmitidas por dicho primer conjunto de usuarios simulados como una variable aleatoria Gaussiana; y formar un producto de una potencia de señal nominal para dicho primer conjunto de usuarios simulados y dicha variable aleatoria Gaussiana.
7. 7. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa de establecer un primer conjunto de usuarios simulados comprende las etapas de: determinar una capacidad total deseada para dicho sistema de comunicaciones; determinar la carga de tráfico de comunicación promedio por usuario individual o volumen de transferencia de datos esperado para los usuarios en dicha primer celda; y seleccionar una carga de uso promedio en términos del número de usuarios soportables en base al tráfico de comunicación por usuario esperado en la región de dicha primer celda.
8. 8. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además la etapa de transmitir al menos una segunda señal de interferencia que corresponde a las transmisiones simuladas que se originan en regiones diferentes a dicha primer región.
9. 9. En un sistema inalámbrico de comunicaciones en el cual los usuarios se comunican señales de información entre unos y otros, utilizando al menos una estación base que incluye un receptor de estación base y señales de comunicación de múltiple acceso, un método para simular la potencia de interferencia de señales recibida por dicho receptor de la estación base, comprende las etapas de: determinar una primer potencia de señal compuesta correspondiente a una suma de la potencia de señal para las señales transmitidas por un primer conjunto predeterminado de usuarios simulados servidos por dicha primer estación base; determinar una primer proporción normalizada de datos para dichas señales transmitidas por dicho primer conjunto de usuarios simulados; y generar una primer señal de interferencia que tiene una potencia de señal en base a dicha primer potencia de señal compuesta y primer proporción normalizada de datos.
10. 10. El método según la reivindicación 9, caracterizado porque comprende además la etapa de proporcionar dicha primer señal de interferencia como una entrada a dicho receptor de la estación base.
11. 11. El método según la reivindicación 9, caracterizado porque dicha etapa de generar una primer señal de interferencia comprende las etapas de: generar ruido electrónico sobre una banda de frecuencia predeterminada; y ajustar la potencia de dicho ruido electrónico de acuerdo con el producto de dicha primer potencia y dicha primer proporción normalizada de datos.
12. 12. El método según la reivindicación 9, caracterizado porque dichos usuarios remotos que se comunican utilizando señales de comunicación de tipo de espectro difundido de múltiple acceso por división de código (CDMA) , y dicha estación base y usuarios se localizan en una primer celda dentro del sistema de comunicaciones, en donde la etapa de determinar una primer potencia de señal compuesta comprende las etapas de: determinar un número equivalente de usuarios remotos por simularse que corresponde a una diferencia entre un número total predeterminado de usuarios remotos en dicho primer conjunto y un número de usuarios remotos reales verdaderamente presentes dentro de dicha primer celda; y determinar una potencia de señal compuesta al estimar una suma de potencia de señal que se transmite por dicho número equivalente de usuarios remotos simulados.
13. 13. El método según la reivindicación 12, caracterizado porque la etapa de determinar una primer proporción normalizada de datos comprende la etapa de determinar una primer proporción normalizada de datos en la cual dicha potencia de señal se transmite mediante dicho número equivalente de usuarios remotos simulados.
14. 14. Un método de operación de un sistema inalámbrico de comunicaciones que tiene una pluralidad de celdas en las cuales los usuarios remotos comunican señales de información que utilizan al menos una estación base y señales de comunicación de tipo de espectro difundido de múltiple acceso por división de código (CDMA) , donde una estación base se localiza en una primer celda y tiene un receptor de la estación base, que comprende las etapas de: monitorear el número de dichos usuarios presentes dentro de dicha primer celda; determinar un nivel de potencia de interferencia de señal recibida por dicho receptor de estación base cuando un número predeterminado de usuarios está presente dentro de dicha primer celda; determinar un número equivalente de usuarios simulados correspondiente a una diferencia entre dicho número predeterminado y dicho número de usuarios presentes dentro de dicha primer celda; y proporcionar una primer señal de interferencia a dicho receptor de la estación base en donde la potencia de dicha señal de interferencia depende de dicho número equivalente de usuarios simulados.
15. 15. El método según la reivindicación 14, caracterizado porque dicha etapa de proporcionar una primer señal de interferencia comprende las etapas de: establecer una potencia de señal compuesta al estimar una potencia de señal compuesta asociada con dicho número equivalente de usuarios simulados; y establecer una proporción normalizada de datos de dicha potencia de señal compuesta.
16. 16. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha potencia de transmisión de señal nominal corresponde a la potencia de transmisión de señales generada en respuesta a un factor promedio de actividad acústica del usuario simulado.
17. 17. Un sistema para simular interferencia de señal entre los canales de comunicación en un sistema de comunicaciones en el cual los usuarios se comunican señales de información unos con otros sobre una pluralidad de tales canales de comunicación, que comprende: medios para proporcionar una señal de ruido electrónico; medios controladores para generar una señal controlada de intensidad de ruido en base a una determinación de la potencia de señal transmitida por los usuarios simulados localizados dentro de una primer región de dicho sistema de comunicaciones; y medios para ajustar la potencia de dicha señal de ruido en respuesta a dicha señal controlada de intensidad de ruido.
18. 18. El sistema según la reivindicación 17, caracterizado porque dicho medio controlador comprende además medios para determinar una primer proporción normalizada de datos en la cual dicha potencia de señal se transmitirla mediante dichos usuarios simulados, y dicho medio controlador se configura para apoyar de manera adicional dicha generación de la señal controlada de intensidad de ruido en parte sobre esta determinación.
19. 19. El sistema según la reivindicación 17, caracterizado porque dicho medio controlador comprende medios para determinar la potencia de señal transmitida por otros usuarios simulados localizados donde sea dentro de dicho sistema de comunicaciones, y dicho medio controlador se configura para apoyar de manera adicional dicha generación de la señal controlada de intensidad de ruido en parte sobre dicha potencia de señal transmitida por dichos otros usuarios simulados.
20. 20. El sistema según la reivindicación 19, caracterizado porque comprende además medios para transmitir una segunda señal de interferencia con objeto de simular las transmisiones hechas a partir de regiones diferentes a dicha primer región.
21. 21. El sistema según la reivindicación 17, caracterizado porque dicho sistema de comunicaciones comprende un sistema inalámbrico de comunicaciones telefónicas/de datos en el cual los usuarios remotos se localizan dentro de una pluralidad de celdas y comunican señales de información hacia al menos una estación base que tiene un receptor y se localiza en una primer celda, utilizando señales de comunicación de tipo de espectro difundido de múltiple acceso por división de código (CDMA) .
22. 22. El sistema según la reivindicación 17, caracterizado porque dichos medios para proporcionar ruido electrónico comprenden medios para producir ruido con una densidad espectral relativamente uniforme sobre un ancho de banda predeterminado.
23. 23. El sistema según la reivindicación 17, caracterizado porque dicho medio controlador se configura para generar dicha señal controlada de intensidad de ruido utilizando variables controladas Gaussianas aleatorias, generadas en proporciones preseleccionadas .
24. 24. El sistema según la reivindicación 23, caracterizado porque dicho medio controlador comprende: un primer medio para generar una primer secuencia binaria correspondiente a una variable aleatoria Gaussiana en una proporción preseleccionada; y medios para filtrar dicha primer secuencia binaria en base a una correlación estimada de tiempo de las señales de datos portadas mediante dicha potencia de señal transmitida.
25. 25. El sistema según la reivindicación 23, caracterizado porque dicho medio controlador comprende: un segundo medio para generar una segunda secuencia binaria correspondiente a una variable aleatoria Gaussiana en una segunda proporción preseleccionada; y medios para filtrar dicha segunda secuencia binaria en base a una fluctuación de la potencia promedio.
26. 26. Un sistema para simular potencia de interferencia de señal recibida por una estación base en un sistema celular de comunicaciones en el cual los usuarios dentro de una pluralidad de celdas se comunican señales de información unos entre otros, utilizando al menos una estación base en una primer celda que tiene un receptor de estación base, que comprende: medios para proporcionar una señal de ruido eléctrico; medios controladores para generar una señal controlada de intensidad de ruido en base a una determinación de una primer potencia de señal compuesta transmitida por un conjunto de usuarios simulados servidos por dicha estación base; y medios para ajustar la potencia de dicha señal de ruido eléctrico de acuerdo con dicha señal de control de intensidad de ruido.
27. 27. El sistema según la reivindicación 26, caracterizado porque dicho primer conjunto de usuarios simulados se localiza dentro de dicha primer celda.
28. 28. El sistema según la reivindicación 26, caracterizado porque comprende además: medios para determinar una segunda potencia de señal compuesta al determinar una suma de la potencia de señal transmitida por un segundo conjunto de usuarios simulados servidos por otras estaciones de base; medios para determinar una segunda proporción normalizada de datos en la cual se transmite dicha potencia de señal mediante dicho segundo conjunto de usuarios simulados; y medios para generar una segunda señal de interferencia en base a dicha segunda potencia de señal compuesta y a dicha segunda proporción normalizada de datos.
29. 29. El sistema según la reivindicación 28, caracterizado porque dicho segundo conjunto de usuarios simulados opera dentro de celdas diferentes a dicha primer celda .
30. 30. El sistema según la reivindicación 26, caracterizado porque dicho medio controlador comprende una red de control que genera una señal controlada de intensidad de ruido en base a dicha primer potencia de señal compuesta y una primer proporción normalizada de datos en la cual se transmite dicha potencia de señal, y dichos medios para ajustar comprenden una red de ajuste del transmisor, acoplada a dicha fuente de ruido y red de control, la cual ajusta dicho nivel de potencia de dicho ruido eléctrico en respuesta a dicha señal de control de intensidad de ruido.
31. 31. El sistema según la reivindicación 30, caracterizado porque dicho medio controlador comprende un elemento procesador electrónico que determina dicha potencia de señal compuesta.
32. 32. El sistema según la reivindicación 30, caracterizado porque dicho medio controlador comprende además un elemento procesador electrónico que determina una segunda potencia de señal compuesta que es una suma de la potencia de señal que se transmite por un segundo conjunto de usuarios simulados no localizados en dicha primer región, y dicha red de ajuste del transmisor también opera para generar una segunda señal de interferencia en base a dicha segunda potencia de señal compuesta y una segunda proporción normalizada de datos.
33. 33. El aparato para simular la interferencia de señal entre los canales de comunicación en un sistema de comunicaciones en el cual las señales de información se comunican entre los usuarios sobre una pluralidad de canales de comunicación, que comprenden: medios para determinar una primer potencia de señal compuesta correspondiente a una suma de la potencia de señal para las señales transmitidas por un primer conjunto de un número deseado de usuarios simulados colocados dentro de una primer región de dicho sistema de comunicaciones; medios para determinar una primer proporción normalizada de datos para dichas señales transmitidas por dicho primer conjunto de usuarios simulados; y medios para generar una primer señal de interferencia con una potencia de señal en base a dicha primer potencia de señal compuesta y primer proporción normalizada de datos.
34. 34. El aparato según la reivindicación 33, caracterizado porque comprenden además: medios para determinar una segunda potencia de señal compuesta correspondiente a una suma de la potencia de señal para las señales transmitidas por dicho segundo conjunto de usuarios simulados; medios para determinar una segunda proporción normalizada de datos para dichas señales transmitidas por dicho segundo conjunto de usuarios simulados; y medios para modificar dicha primer señal de interferencia en respuesta a dicha segunda potencia de señal compuesta y segunda proporción normalizada de datos.
35. 35. El aparato según la reivindicación 33, caracterizado porque dichos medios para generar una primer señal de interferencia comprenden: una fuente de ruido eléctrico que opera sobre una banda de frecuencia predeterminada; medios para formar un producto entre dicha primer potencia de señal compuesta y primer proporción normalizada de datos; y medios para ajustar el nivel de potencia de dicho ruido eléctrico en respuesta a un valor de dicho producto.
36. 36. El aparato según la reivindicación 32, caracterizado porque dichos medios para determinar una primer potencia de señal compuesta comprenden: medios para determinar un número de usuarios reales desplegados en dicha primer región; medios para determinar un número equivalente de usuarios por simularse dentro de dicha primer región al substraer dicho número de usuarios reales de dicho número deseado de usuarios simulados en dicho primer conjunto; medios para determinar una primer potencia de señal nominal en base a dicho número equivalente de usuarios; y medios para producir variaciones en dicha primer potencia de señal nominal utilizando una función de variable aleatoria.
37. 37. El aparato para simular la interferencia de señal entre los canales de comunicación en un sistema de comunicaciones en el cual las señales de información se comunican entre los usuarios sobre una pluralidad de canales de comunicación, que comprenden: un selector de potencia que emite una primer potencia de señal compuesta correspondiente a una suma de la potencia de señal para las señales transmitidas por un primer conjunto de un número deseado de usuarios simulados colocados dentro de dicho sistema de comunicaciones; un generador de proporción de datos configurado para emitir una primer proporción normalizada de datos para dichas señales transmitidas por dicho primer conjunto de usuarios simulados; y un primer generador de señal de interferencia acoplado a dicho selector de potencia y a dicho generador de proporción de datos, el cual produce una señal con una potencia de señal en base a dicha primer potencia de señal compuesta y primer proporción normalizada de datos.
38. 38. El aparato según la reivindicación 37, caracterizados porque dicho primer generador de señal de interferencia comprende: al menos un generador de señal de ruido eléctrico que tiene una intensidad de potencia de salida que es ajustable en respuesta a una entrada de la señal de control; y al menos un controlador de la intensidad de ruido que tiene una salida de la señal de control acoplada a la entrada de control de dicho generador de la fuente de ruido y entradas acopladas a dicho selector de potencia y generador de proporción de datos, teniendo dicha señal de control un valor que varia en respuesta a los cambios en dicha potencia de señal y proporción de datos para los usuarios simulados.
39. 39. El aparato según la reivindicación 38, caracterizado porque comprenden además al menos un segundo selector de potencia que emite una segunda potencia de señal compuesta correspondiente a una suma de la potencia de señal para las señales transmitidas por un segundo conjunto de un número deseado de usuarios simulados colocados dentro de dicho sistema de comunicaciones, y dicho controlador de la intensidad de ruido se configura también para recibir la entrada de dicho segundo selector de potencia y apoya la generación de señales en parte sobre dicha potencia de señal que se transmite por dichos otros usuarios simulados.
40. 40. El aparato según la reivindicación 39, caracterizado porque dicho segundo conjunto de usuarios se localiza en una región diferente a dicho primer conjunto de usuarios.
41. 41. El aparato según la reivindicación 37, caracterizado porque dicho sistema de comunicaciones es un sistema celular de comunicaciones en el cual los usuarios dentro de una pluralidad de celdas se comunican señales de información unos entre otros, utilizando al menos una estación base incluida en una primera de dichas celdas y teniendo un receptor de estación base.
42. 42. El aparato según la reivindicación 37, caracterizado porque dicho sistema de comunicaciones comprende un sistema inalámbrico de comunicaciones telefónicas/de datos en el cual los usuarios remotos se localizan dentro de una pluralidad de celdas y comunican señales de información hacia al menos una estación base que tiene un receptor y se localiza en una primer celda, utilizando señales de comunicación de tipo de espectro difundido de múltiple acceso por división de código (CDMA) .
43. 43. El aparato según la reivindicación 37, caracterizado porque dicha potencia y proporción de señales se genera utilizando variables controladas Gaussianas aleatorias, generadas en proporciones preseleccionadas .
44. 44. El aparato según la reivindicación 43, caracterizado porque dicho controlador de intensidad de ruido comprende: un primer generador de secuencia binaria que produce una variable aleatoria Gaussiana en una proporción preseleccionada; y un primer filtro de secuencia conectado para recibir y filtrar dicha primer secuencia binaria en base a una correlación de tiempo estimada de las señales de datos portadas por dicha potencia de señal transmitida .
45. 45. El aparato según la reivindicación 43, caracterizado porque dicho controlador de ruido comprende: un segundo generador de secuencia binaria que produce una variable aleatoria Gaussiana en una segunda proporción preseleccionada; y un segundo filtro de secuencia conectado para recibir y filtrar dicha segunda secuencia binaria en base a una fluctuación de potencia promedio. RESUMEN Un método y aparato para simular la interferencia de señal dentro de un sistema de comunicaciones, tales sistemas de comunicaciones inalámbrico o celular. El sistema de comunicaciones es preferentemente de un tipo en el cual se utilizan señales de comunicación de espectro difundido de acceso múltiple por división de código (CDMA) . El método para simular la potencia de interferencia de señal recibida por un receptor de la estación base incluye la estimación de una primer potencia de señal compuesta (100, 110) correspondiente a la suma de la potencia de señal transmitida por un primer conjunto de usuarios simulados localizados en una primer celda. También se hace una estimación de una primer proporción normalizada de datos (410) para la transmisión de la señal compuesta. Se genera entonces una primer señal de interferencia (114, 126, 128, 130) a un nivel de potencia determinado sobre la base de la primer potencia de señal compuesta y proporción normalizada de datos. En una implementación preferida, la primer potencia de señal de interferencia se ajusta de acuerdo con una fluctuación de potencia promedio (420) que llega como una consecuencia del control de potencia de ciclo cerrado (715) . Además, se determina una segunda potencia de señal compuesta al estimar la suma de la potencia de señal transmitida por un segundo conjunto de usuarios simulados localizados fuera de la primer celda. Se hace una estimación similar de una segunda proporción normalizada de datos en la cual esta potencia de señal se transmite por el segundo conjunto de usuarios simulados. Esto permite la generación de una segunda señal de interferencia en base a la segunda potencia de señal compuesta y proporción normalizada de datos. La generación de la primer señal de interferencia típicamente involucrará la síntesis del ruido eléctrico (160) sobre una banda de frecuencia predeterminada. La potencia del ruido eléctrico se ajusta entonces (170) de acuerdo con el producto de la primer potencia de señal compuesta y la primer proporción normalizada de datos. Además, puede utilizarse una secuencia variable aleatoria (400, 460, 530) para modelar las variaciones en la primer potencia de señal compuesta.