MXPA98004124A - Medios para incrementar la capacidad en sistemas radiocelulares (moviles y fijos) - Google Patents

Abstract

La exposición se refiere a un método para configurar una pluralidad de haces direccionales (31-34) en un sistema radiocelular que tiene una pluralidad de antenas, comunicándose cada una sobre unárea de sector respectivo correspondiente, mediante la re-instalación de haces direccionales que utilizan una frecuencia portadora similar o idéntica entre si, a fin de dirigirse lejos uno del otro y mediante la restricción de carga de señal en los haces que experimentan el peor caso de interferencia. La interferencia entre los sectores cercanos se reduce por el método que da como resultado una mejora en el desempeño de la proporción portadora e interferencia. Las frecuencias portadoras de los dos haces internos (32, 33) transmitidos por una antena se intercambian por los dos haces internos que se transmiten en substancialmente la misma dirección por la otra antena. Los haces internos que experimentan la mayor interferencia a fin de operar por debajo de su máxima carga de señal con objeto de reducir la interferencia dentro de la red. Esto da como resultado un desempeño mejorado de la portadora a interferencia para todos los haces y puede permitir el uso creciente de un factor de re-uso de frecuencia inferior. Las técnicas expuestas son aplicables a sectores en las instalaciones celulares excitadas a partir del centro o sistemas tri-celulares.

Description

MEDIOS PARA INCREMENTAR LA CAPACIDAD EN SISTEMAS RADIOCELULARES (MÓVILES Y FIJOS) Campo de la Invención La presente invención se refiere a un método para operar una instalación de antena en un sistema de comunicaciones celulares y más particularmente a métodos para asignar frecuencias a antenas direccionales de múltiples haces y de utilización de aquellas frecuencias. Antecedentes de la Invención En los sistemas radiocelulares convencionales, las áreas geográficas se dividen en una pluralidad de células adyacentes, en cuyas estaciones móviles dentro de una célula se comunican con una estación transceptora base. En general , cada móvil (o conjunto de móviles que comparten un canal multiplexado) que se comunica con una estación base en un célula utiliza una frecuencia portadora diferente a otros móviles en la célula, a fin de evitar la interferencia con los otros móviles. De esta manera, el número de móviles que pueden atenderse en una célula se limita por el número de frecuencias portadoras disponibles. Existe una demanda de capacidad creciente para utilizarse en sistemas radiocelulares, sin embargo, la banda de frecuencia dentro de la cual operan los sistemas radiocelulares está limitada en amplitud y por lo tanto, para proporcionar una capacidad creciente en el sistema, las frecuencias portadoras disponibles se re-utilizan de célula en célula. La re-utilización de frecuencias en una localidad se restringe por la interferencia de co-frecuencia entre las diferentes células que re-utilizan la misma frecuencia, o cercanas y que se encuentran geográficamente cerca entre sí. Para obtener la máxima capacidad en un sistema que comprende una pluralidad de áreas celulares, los diseñadores de sistemas radiocelulares intentan re-utilizar tanto como sea posible las muchas diferentes frecuencias portadoras del conjunto de frecuencias portadoras disponibles en cada célula. Sin embargo, existen límites en el re-uso de las frecuencias portadoras en una célula debido a otras señales potencialmente interferentes, particularmente: (1) la interferencia entre una frecuencia portadora en una primer célula y una frecuencia idéntica re-utilizada en las células circundantes y (2) la interferencia entre una frecuencia portadora utilizada en una primer célula y las frecuencias portadoras adyacentes utilizadas en las células circundantes. La distancia física mínima entre las células geográficas que re-utilizan una misma frecuencia portadora o una frecuencia portadora adyacente se limita por la calidad requerida de las señales recibidas en la frecuencia portadora. Una métrica utilizada para describir la calidad de la señal es referida en la materia como la proporción de portadora a interferencia (proporción C/I) . La proporción C/I es una proporción de resistencia de señal de una frecuencia portadora deseada recibida a una resistencia de señal de frecuencias portadoras de interferencia recibidas y ruido. Varios factores físicos pueden afectar el desempeño de C/I en los sistemas celulares, incluyendo los reflejos de edificios, la geografía, los patrones de radiación de antenas, la potencia de transmisión de la estación móvil y las ubicaciones de estaciones móviles dentro de una célula. En general, el cálculo de las distancias entre las células que re-utilizan una frecuencia portadora de interferencia es un problema complejo, sin embargo, puede encontrarse un disposición general para los cálculos en los Sistemas de Telecomunicaciones Celulares Móviles de William Chien-Yeh Lee publicados por McGraw Hill Book Company, Nueva York 1989. Tomando como un ejemplo un sistema de TDMA Amps . Digital (acceso múltiple y división de tiempo) que tiene disponibles 12.5 MHz de espectro de frecuencia, por ejemplo en una banda de 850 MHz, las frecuencias portadoras individuales se separan entre sí, centradas a espacios de cada 30 KHz, dando un total de 416 frecuencias portadoras disponibles a través de la red por entero. Las 416 frecuencias portadoras se dividen a fin de que las frecuencias portadoras individuales se re-utilicen de célula a célula. Tomando como un ejemplo un factor n de re-uso de estación base de 7 (n=7), para células excitadas a partir del centro, a cada célula se asignan 416^-7=59 frecuencias portadoras por célula. Sin embargo, con un factor de jre-uso de estación base de n=4, esto da 416-^4=104 frecuencias portadoras por célula, dando como resultado una mayor capacidad que para un factor de re-uso de n=7. A un factor de re-uso de estación base de n=4, las células que re-utilizan una misma frecuencia portadora (las células de re-utilización de frecuencia) se encuentran más cerca entre sí que a un factor de re-uso de estación base de n=7, dando como resultado mayor interferencia y una proporción de C/I inferior en el caso del factor de re-uso de estación base de n=4 que en el caso del factor de re-uso de estación base de n=7. Para implementar la frecuencia del factor de re-uso de estación base inferior (n=4), las células de re-uso deben ser más cercanas entre sí que con el re-uso de estación base mayor de n=7. Sin embargo, la distancia entre las células de re-uso debe ser lo suficientemente grande para que la proporción de portadora a interferencia sea lo suficientemente elevada a fin de permitir que el aparato de telecomunicaciones radiocelulares distinga las señales en cada frecuencia portadora re-utilizada en una célula de las frecuencias de interferencia presentes en otras células a través de la red. El desempeño de C/I es un factor limitante en la implementación de un factor de re-uso de estación base inferior. SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un objeto de la presente invención es proporcionar una proporción de portadora a interferencia mejorada para una pluralidad de naces que re-utilizan las frecuencias de haz en haz y para proporcionar un nivel aceptablemente bajo de interferencia total, permitiendo mediante esto un mayor re-uso de las frecuencias y proporcionando una ganancia de capacidad al sistema de comunicación radiocelular . De acuerdo a un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de comunicaciones radiocelulares que comprenden una pluralidad de estaciones base, cada una capaz de comunicarse sobre al menos un área sectorial respectiva correspondiente que utiliza una pluralidad de haces direccionales, un método para configurar la pluralidad de haces direccionales, comprendiendo: instalar la pluralidad de haces a través de la pluralidad de sectores de tal manera que un par de haces que re-utilizan una frecuencia portadora similar a cada uno de los otros se desalinien entre sí; seleccionar al menos un haz que re-utilice una frecuencia portadora similar; y restringir el uso de la frecuencia portadora similar en el haz seleccionado. Al desalinear los haces direccionales que reutilizan una frecuencia portadora similar a los otros y al refringir el uso de al menos uno de aquellos haces, puede experimentarse una mejora significativa en la proporción de portadora a interferencia. Mediante la optimización del desalineamiento de haces que emplean frecuencias portadoras similares a los otros y la optimización de la restricción del uso de aquellas frecuencias portadoras en cuanto al porcentaje de tiempo transmitido, la interferencia puede reducirse como entre los haces de re-uso de frecuencia a un nivel que permita que se emplee un siguiente nivel de re-uso de frecuencia, permitiendo mediante esto un incremento en la capacidad total del sistema mediante el re-uso de frecuencia mejorada sobre una pluralidad de sectores. Preferentemente la etapa de instalar la pluralidad de haces comprende: en una primer estación base, formar un primer conjunto de haces en una primer área sectorial; en una segunda estación base, formar un segundo conjunto de haces en una segunda área sectorial; en donde al menos un haz del primer conjunto se dirige en una dirección substancialmente igual y re-utiliza una primer frecuencia similar que al menos un haz del segundo conjunto; y al menos un haz restante del primer conjunto re-utiliza una segunda frecuencia similar que al menos un haz restante del segundo conjunto; desalineándose el haz restante del primer conjunto del haz restante del segundo conjunto . Preferentemente, la etapa de restringir el uso comprende la restricción de una proporción de tiempo durante la cual la frecuencia portadora similar se encuentra disponible para la transmisión sobre el haz seleccionado . Dentro de la pluralidad de estaciones base, puede existir una pluralidad de los pares de haces. Un primer haz de un par de haces puede formarse en una primer estación base; y un segundo par de dicho par de haces puede formarse en una segunda estación base; en donde la primer y la segunda estaciones base son primero estaciones base de re-uso de frecuencia de fila. Un primer sector puede tener haces internos y externos; y un segundo sector puede tener haces internos y externos, en donde el uso de un haz interno puede restringirse. Dentro de la pluralidad de sectores, pueden aplicarse las restricciones en uso de haces individuales que provocan niveles significativos de interferencia. Preferentemente, un haz seleccionado comprende un haz que provoca un nivel significativo de interferencia con las frecuencias portadoras similares. La invención incluye un sistema radiocelular que emplea un método según se describe en el primer aspecto. De acuerdo a un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de radiocomunicaciones celulares que comprende una pluralidad de estaciones base, cada una capaz de comunicarse sobre al menos una respectiva área sectorial correspondiente que utiliza una pluralidad de haces direccionales, un método para configurar haces direccionales que comprende: la instalación de la pluralidad de haces a través de la pluralidad de sectores, de tal manera que los haces individuales que re-utilizan una frecuencia portadora similar a los otros se desalinien entre sí; y la restricción del uso de la frecuencia portadora similar en los seleccionados de la pluralidad de haces . De manera adecuada, la etapa de selección comprende la selección de una pluralidad de haces que provocan un nivel significativo de interferencia de frecuencia portadora similar. De manera adecuada, la etapa de desalineamiento comprende la instalación de un primer haz que opera una frecuencia portadora similar de tal manera que se reduzca una sobreposición de una amplitud de banda de azimuth del primer haz con cualquier haz de re-uso de frecuencia portadora similar en cualquier estación base de re-uso de frecuencia de primera fila. Sobre una red de comunicaciones que comprende una pluralidad de estaciones base, en cada operación de haces direccionales en donde se utilizan frecuencias similares de haz en haz, el uso de las frecuencias portadoras similares puede restringirse en haces individuales, dependiendo de los niveles de interferencia portadora similar provocada a otros haces en la red. Un porcentaje del tiempo en que se restringe el uso de una frecuencia portadora similar sobre un haz en particular puede optimizarse de acuerdo a mediciones hechas sobre un área de terreno cubierta por la red de comunicaciones. De acuerdo a un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de comunicaciones radiocelulares que comprende: una pluralidad de estaciones base, cada una capaz de comunicarse sobre al menos una respectiva área sectorial correspondiente que utiliza una pluralidad de haces direccionales correspondientes; en donde los haces direccionales utilizan un depósito común de frecuencias portadoras de tal manera que las frecuencias portadoras similares se re-utilizan entre las diferentes estaciones base y el uso de las frecuencias portadoras se restringe de tal manera que: un haz de una primer estación base que utiliza una primer frecuencia portadora se desalinea con un haz de una segunda estación base que utiliza una frecuencia portadora similar a la primer frecuencia portadora; y la primer frecuencia portadora se restringe en uso. Preferentemente, la restricción al uso puede comprender una restricción temporal de transmisión de la primer frecuencia portadora sobre un haz. La invención se aplica igualmente a sistemas celulares hexagonales, excitados a partir del centro, en los cuales una pluralidad de los sectores nominal ente cuadriláteros excitados por esquina forman un área celular nominalmente hexagonal centrada en una estación base y a sistemas tri-celulares en los cuales las tres áreas sectoriales excitadas por esquina, nominalmente hexagonales, rodean una estación base. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para un mejor entendimiento de la invención y para demostrar cómo puede ser llevada a efecto la misma, se describirán ahora solo a manera de ejemplo, modalidades específicas, métodos y procesos de acuerdo a la presente invención con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales : La figura 1 ilustra una disposición de haces direccionales excitados por borde en sectores de un sistema de radio tri-celular, teniendo un re-uso de frecuencia entre sectores de cuatro haces por sector; La figura 2 ilustra una gráfica de proporción de portadora a ruido e interferencia correspondiente a la disposición en la figura 1; La figura 3 ilustra una disposición de haz direccional para sectores excitados por borde que tienen un re-uso de frecuencia entre sectores de cuatro haces por sector en una instalación tri-celular de acuerdo a una implementación específica de la invención en la presente; La figura 4 ilustra una gráfica de proporción de portadora a ruido e interferencia correspondiente a la disposición en la figura 3; La figura 5 ilustra esquemáticamente un problema general de interferencia entre los sectores en una instalación tri-celular o excitada a partir del centro; La figura 6 ilustra de manera esquemática un ejemplo de carga de señal de una frecuencia portadora de un haz de un área celular, sobre el tiempo; La figura 7 ilustra una proporción de portadora a interferencia para cuatro haces direccionales que ocupan un sector de una instalación tri-celular excitada por borde, en la cual un haz se restringe a una carga de señal de 60% de su máxima carga disponible; La figura 8 ilustra de manera esquemática una gráfica de proporción de portadora a interferencia de haz de enlace descendente contra la amplitud de banda para cuatro haces direccionales en un sector de una instalación excitada por borde tri-celular, donde dos haces de los sectores se restringen a una carga de tráfico del 45% de su máxima carga nominal disponible; y La figura 9 ilustra de manera esquemática las proporciones relativas de portadora a interferencia de enlace descendente de un haz de una instalación de sector de cuatro haces por 120° en un agotamiento celular hexagonal excitado a partir del centro, donde la carga máxima del haz varía en el rango de 60-80% de su carga máxima disponible. DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL MEJOR MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN Se describirá ahora a manera de ejemplo el mejor modo contemplado por los inventores para llevar a cabo la invención. En la siguiente descripción se establecen numerosos detalles específicos con objeto de proporcionar un concienzudo entendimiento de la presente invención. Sin embargo, será aparente a un experto en la materia, que la presente invención puede practicarse sin el uso de estos detalles específicos. En otros casos, no se han descrito métodos y estructuras muy conocidos a fin de no obscurecer innecesariamente la presente invención. En lo siguiente, se describe una implementación específica de acuerdo a la presente invención, que comprende un método para mejorar la proporción de portadora a interferencia (desempeño C/I) de un sistema radiocelular mediante el uso de diversas técnicas, utilizadas solas o en combinación entre sí. La implementación específica presentada puede tener muchas ventajas en la dirección de problemas encontrados cuando se enfrenta a un factor de re-uso inferior en un agotamiento de TDMA (Acceso Múltiple por División de Código) de un AMPS (Sistema Telefónico Móvil Avanzado) digital, en particular en el logro de un re-uso n=3 en un agotamiento de TDMA de AMPS digital mediante la mejora de la proporción de C/I total en tal agotamiento y permitiendo mediante esto que se logre un factor de re-uso de frecuencia inferior con el consecuente incremento de capacidad. Sin embargo, se entenderá por aquellos expertos en la materia que los métodos expuestos en la presente pueden aplicarse de manera más general en sistemas tales como GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles) , PCS (Servicio de Comunicaciones Personales) 1900, DCS 1800, u otros sistemas de radio ya sean móviles o fijos y la invención solamente se limita por las características citadas en las reivindicaciones en la presente. En esta especificación, el término "sector" se define como un área excitada por borde servida por una estación base, sobre la cual una estación base de radio produce la cobertura de haz y la cual subtiende una vista angular azimuth de nominalmente 120° o menos en la estación base. Típicamente, un sector puede subtender un ángulo de vista (ángulo azimuth) de nominalmente 120° en una instalación de tres sectores por estación base como se ilustra en las figuras 1 y 2 en la presente en una instalación convencionalmente tri-celular. De manera convencional, los programadores de red utilizan áreas nominalmente hexagonales que son ampliamente llamadas "células" para planear la cobertura de red celular terrestre. Sin embargo, la instalación de tres sectores excitados por borde nominalmente hexagonales, rodeados por una estación base, se ha vuelto conocida co o una instalación tri-celular. En la implementación específica descrita con referencia a las figuras 1 a 8 en la presente, el término "sector" se utiliza para describir cada área excitada por borde nominalmente hexagonal que rodea una estación base, rodeando tres tales sectores a una estación base que comprende una región tri-celular. Sin embargo, en una instalación dividida en tres sectores excitada a partir del centro, los tres sectores que subtienden cada uno un rango de vista de ángulo de azimuth nominal de 120° pueden ocupar un área celular nominalmente hexagonal. La forma nominal de un sector no se limita a un área hexagonal o cuadrilátera nominal.

Refiriéndose a la figura 1 de los dibujos acompañantes, se ilustra un sistema radiocelular que da servicio a un área geográfica dividida en una pluralidad de sectores excitados por borde hexagonales adyacentes 10 de un área substancialmente igual entre sí en una configuración tri-celular en la cual una pluralidad de estaciones base B se rodea cada una por un conjunto respectivo correspondiente de tres sectores hexagonales, a los cuales dan servicio. Cada estación base tiene una o más antenas de haz direccionales 15. Cada estación base soporta la cobertura de sus tres sectores circundantes que comprenden una región tri-celular. Las regiones tricelulares se muestran encerradas por una línea gruesa en la figura 1. Una pluralidad de estaciones base de re-uso de frecuencia B que utilizan un conjunto común de frecuencias se instala en una pluralidad de líneas substancialmente rectas que son aproximadamente paralelas entre sí, separándose las estaciones base de una línea a una distancia aproximadamente igual unas de otras a lo largo de la línea. Las estaciones base de una línea se colocan fuera de las estaciones base de una línea circundante. Cada área tri-celular comprende tres áreas sectoriales nominalmente hexagonales. Cada área sectorial es atendida por una pluralidad de haces que se extienden de manera substancialmente radial hacia afuera a partir de la estación base y que cubren el área del sector. La pluralidad de haces se extiende por cualquier lado de una longitud principal del sector, extendiéndose la longitud principal entre una esquina del sector hexagonal en el cual se sitúa la estación base y una esquina adicional del sector opuesta a la esquina en la cual se localiza la estación base. Cada haz es de amplitud de haz relativamente angosta, típicamente del orden de 45° a 50° de azimuth en el contorno de ganancia de -3 dB. Una estación base central 15A que da servicio a un área tri-celular central se rodea por una pluralidad de primeras estaciones base de re-uso de frecuencia 15B-15G que soportan una pluralidad de primeras respectivas áreas tri-celulares de re-uso de frecuencia correspondientes como se muestra en líneas obscuras en la figura 1. Para facilidad de descripción, de aquí en adelante, se describirán un método que corresponde a un sector de cada región tri-celular, las regiones tri-celulares soportadas por dos estaciones base que se separan entre sí y el re-uso de un conjunto común de frecuencias portadoras. Se entenderá que la cobertura de todos los sectores en el sistema radiocelular requiere de la duplicación del método descrito de aquí en adelante. En la figura 1, un primer conjunto de haces direccionales se ha etiquetado HA, 12A, 13A y 14A para uno de los sectores cubiertos por la primer estación base de re-uso de frecuencia 15A y un segundo conjunto de haces direccionales se ha etiquetado 11B, 12B, 13B y 14B para uno de los sectores cubiertos por la segunda estación base de frecuencia de re-uso 15B. Cuando se hace referencia a la figura 1 en la presente, un haz referido por el número 11 representará e haz HA, 11B o cualquier otro haz de frecuencia portadora de re-uso equivalente y dirección substancialmente similar transmitida por cualquier otra estación base de re-uso de frecuencia 15 en la figura 1. De igual modo, los haces referidos por el número 12, 13 o 14 representarán haces de frecuencia portadora re-utilizada idéntica y dirección substancialmente similar de cualquier estación base de re-uso de frecuencia 15 en la figura 1. Todos los otros sectores en la figura 1 tienen un patrón correspondiente de cuatro haces 11 a 14 que utilizan otras frecuencias pero estos no se ilustran para claridad. En la instalación de haces mostrada en la figura 1, el haz externo HA soportado por la primer estación base 15A re-utiliza la misma frecuencia portadora que el haz externo 11B soportado por la segunda estación base 15B. De igual modo, todos los haces internos 12 tienen la misma frecuencia portadora entre sí y de manera similar, todos los haces internos 13 re-utilizan otra misma frecuencia portadora y todos los haces externos 14 re-utilizan una misma frecuencia portadora adicional, como entre la primer y segunda estaciones base 15A, 15B en la figura 1. El sector atendido por la primer estación base 15A que contiene el primer conjunto de haces direccionales 11A-14A utiliza un mismo conjunto de frecuencias como el segundo conjunto de haces 11B-14B de la segunda estación base 15B que da servicio a la segunda área tri-celular. De manera similar, otras estaciones base de re-uso de frecuencia circundantes 15C, 15D, 15E, 15F, 15G, dan servicio cada una a una respectiva área tri-celular correspondiente, re-utilizan las mismas frecuencias que la primer estación base 15A, asignan aquellas frecuencias de re-uso a respectivos conjuntos de haz, tercero a séptimo, correspondientes 11C-11G, 12C-12G, 13C-13G, 14C-14G como se muestra en la figura 1. Cada sector de re-uso de frecuencia contiene un conjunto de haces direccionales 11-14. En cada caso, los haces direccionales se extienden de manera radial alrededor de la respectiva estación base correspondiente y en cualquier lado de una longitud principal del respectivo sector correspondiente atendido por el conjunto de haces. Cada sector que contiene un conjunto de haces que re-utilizan un mismo conjunto de frecuencias tiene una longitud principal que se extiende en una misma dirección entre los sectores que re-utilizan el - 1! mismo conjunto de frecuencias. Cada haz del primer conjunto de haces 11A-14A se extiende en una dirección respectiva general que es la misma a un respectivo haz correspondiente 11B-14B de un sector correspondiente que comprende una segunda área tri-celular soportada por la segunda estación base de re-uso de primera fila 15B. La pluralidad de estaciones base de re-uso de frecuencia 15 se instala de tal manera que para cada sector del área tri-celular soportada por la respectiva estación base de re-uso correspondiente 15, los haces 11, 14 en un borde externo de cada sector individual del área tricelular se extienden a lo largo de una línea de visión que señala el punto medio entre los respectivos haces de frecuencia más externos correspondientes 11, 14 de las estaciones base de re-uso de primera fila circundantes. Por ejemplo, el haz externo HA que se extiende a lo largo de la línea de visión que señala a un punto medio entre los respectivos haces externos correspondientes 11B, 11C re-utilizan una misma frecuencia que HA. Debido a que los haces 11A-C son direccionales, se reduce la probabilidad de interferencia entre estos haces de re-uso de frecuencia. Refiriéndose ahora a la figura 2 en la presente, se ilustran gráficas de proporción de portadora a interferencia, correspondientes a cuatro haces de un sector de la disposición mostrada en la figura 1. La línea de gráfica 21 muestra una representación de la portadora y el nivel de interferencia sobre un eje horizontal 11 en la figura 1 sobre amplitudes de banda en el rango de 20° a 50°. De igual modo, las líneas de gráficas 22, 23 y 24 en la figura 2 corresponden a haces internos 12, 13 y a un haz externo 14 en la figura 1, respectivamente. Como puede observarse a partir de las líneas de gráfica 21 y 24 de la figura 2, los dos haces externos 11 y 14 de un sector en la figura 1 tienen un desempeño de portadora a interferencia relativamente mayor en comparación con los haces internos 12, 13. Los haces más internos 12A, 13A de la primer estación base 15A se extienden en una dirección que señala hacia los respectivos haces internos correspondientes 12B, 13B del sector de re-uso de primera fila adyacente de una segunda estación base de re-uso de primera fila 15B. Las áreas cubiertas por los haces internos 12B y 13B reciben la interferencia proveniente de los haces internos correspondientes de la estación base de re-uso de frecuencia de primera fila adyacente 12A, 13A, respectivamente. Los haces 12B y 13B en la figura 1 experimentan un desempeño degradado de portadora a interferencia debido a la interferencia que resulta de los haces 12A y 13A transmitidos por la antena 15A que tiene las mismas frecuencias portadoras en substancialmente la misma dirección.

La figura 3 en la presente ilustra una disposición de haz direccional, en un sector de radio-sistema tri-celular con componentes de aparatos idénticos a aquellos mostrados en la figura 1, pero que emplean un método específico de instalación de haces de re-uso de frecuencia que son sujeto de la presente invención. Por facilidad de descripción de aquí en adelante se describirá un método correspondiente a un sector de una región tricelular soportada por una estación base. Se entenderá que la cobertura de los tres sectores excitados por borde soportados por una estación base, requiere de la duplicación del método hasta ahora descrito. Para esta sección de la descripción, un haz referido por un número 31 debe representar al primer haz externo 31A, 31B o cualquier otro haz de substancialmente la misma dirección soportado por cualquier estación base que re-utilice un conjunto común de frecuencias portadoras. De igual modo, los haces referidos por un número 32 representarán los primeros haces internos de dirección substancialmente similar soportados por cualquier estación base de re-uso de frecuencia 35 en la figura 3 y de igual modo, los haces referidos por el número 33 representarán segundos haces internos adyacentes a los primeros haces internos y los haces referidos por el número 34 representarán los segundos haces externos de cualquier estación base de re-uso de frecuencia 35. El primer haz externo 31 tiene una frecuencia portadora similar para todas las estaciones base 35 en la figura 3. El segundo haz externo 34 también tiene una frecuencia portadora similar para todas las estaciones base 35 en la figura 3. Sin embargo, las frecuencias portadoras de los dos haces internos, primero y segundo, 32 y 33, tienen que intercambiarse entre sí como entre las estaciones base, primera y segunda, 35A y 35B a fin de que el primer haz interno 32A del primer sector de re-uso de frecuencia atendido por la primer estación base 35A tiene la misma frecuencia portadora que el segundo haz interno opuesto 33B del segundo sector de re-uso de frecuencia de la segunda estación base de re-uso de frecuencia de primera fila 35B, y el segundo haz interno 33A del primer sector de re-uso de frecuencia tiene una frecuencia portadora similar al primer haz interno opuesto 32B del segundo sector de re-uso de frecuencia. Por una frecuencia "similar" se entiende cualquier frecuencia idéntica o una frecuencia capaz de provocar interferencia. El patrón de alternancia de las frecuencias portadoras de los dos haces internos transmitidos por las estaciones base 35A y 35B se repite a través de toda la disposición de estaciones base de re-uso de frecuencia a fin de que los dos haces internos de todas las estaciones base adyacentes tengan frecuencias portadoras alternas con objeto de minimizar la interferencia total. Una frecuencia portadora similar ocupa los haces direccionales alternos, mientras se dirigen substancialmente en una dirección general entre sí, por ejemplo, señalando abruptamente al norte, o señalando abruptamente al sur, o de manera similar, señalando todos abruptamente al este o al oeste, los haces alternos no se dirigen en paralelo entre sí, sino se desalinean unos de otros a fin de que ningún haz se alinee en una misma dirección como un haz de re-uso de frecuencia de primera fila adyacente. Un haz direccional en una primer estación base que contiene una frecuencia portadora similar como uno o una pluralidad de otros haces que operan a partir de una o más estaciones base, tiene un visor del ánima que señala lejos de otras dichas estaciones base de tal manera que un arco o azimuth de dicho haz direccional no se dirige en ningún haz que opere dicha frecuencia portadora similar de dichas otras estaciones base. Por ejemplo, el primer haz 32A que opera a partir de la primer estación base 35A y que contiene una frecuencia portadora similar para las estaciones base de re-uso de frecuencia de primera fila 35C y 35B tiene su visor del ánima (indicado como la dirección de la flecha 36 en la figura 3) dirigido lejos de dichas estaciones base de re-uso de frecuencia de primera fila, 35A-35G, de tal manera que un rango de azimuth de dicho primer haz 32A se dirija para minimizar la sobre-posición con cualquier haz de re-uso de frecuencia de primera fila que opera a una frecuencia portadora similar en una primer estación base de re-uso de frecuencia de primera fila. En la instalación de la figura 3 en la presente, la primer estación base 35A se comunica con la primer área sectorial atendida por el primer conjunto de haces 31A-34A y la segunda estación base de re-uso de frecuencia 35B se comunica con la segunda área sectorial atendida por el segundo conjunto de haces de re-uso de frecuencia 31B-34B. Los haces externos 31A, 34A del primer conjunto de haces se dirigen en una dirección substancialmente igual a los respectivos haces externos correspondientes 31, 34 de la pluralidad de otros conjuntos de haces (segundo a séptimo conjuntos de haces 31-34 correspondientes a estaciones base de re-uso de frecuencia, segunda a séptima, 35B-35G) . Debido a la disposición de las estaciones base, se instalan substancialmente a lo largo de líneas rectas paralelas entre sí, donde las estaciones base de re-uso de frecuencia se separan a una distancia substancialmente igual entre sí a lo largo de cada línea, los haces externos 31, 34 de un sector de un área tri-celular se extienden a lo largo de una línea de visión que señala hacia un área entre los respectivos haces de re-uso de frecuencia, correspondientes, adyacentes, más cercanos 31, 34 de las estaciones base de re-uso de frecuencia de primera fila adyacentes y la interferencia entre los haces de re-uso de frecuencia externa 31, 34 de los sectores de re-uso de frecuencia adyacentes es relativamente baja como entre la estación de base central 35A y las estaciones base de re-uso de frecuencia de primera fila 35B-35G. Los primeros haces internos de re-uso de frecuencia 32, de cada sector de re-uso de frecuencia a lo largo de una línea de estaciones base, por ejemplo una primer línea que comprende una cuarta estación base 35D, la primer estación base 35A y la séptima estación base 35G, se dirigen todas en la misma dirección y utilizan una frecuencia similar. Sin embargo, los primeros haces internos de re-uso de frecuencia de una línea paralela adyacente de estaciones base de re-uso de frecuencia, que comprenden por ejemplo la segunda estación base 35B y la tercer estación base 35C, utilizan una frecuencia diferente, es decir, la frecuencia utilizada por los segundos haces internos 33 de la estaciones base de re-uso de frecuencia a lo largo de la primer línea que comprende la cuarta estación base 35D, la primer estación base 35A y la séptima estación base 35G. Por frecuencias "diferentes" se entienden las frecuencias que se encuentran lo suficientemente lejos entre sí para no interferir de manera efectiva unas con otras. En las áreas tri-celulares correspondientes a las estaciones base a lo largo de la segunda línea, las frecuencias de los dos haces internos 32, 33 se invierten en comparación a los respectivos haces correspondientes de las áreas tri-celulares atendidas por las estaciones base a lo largo de una primer línea paralela adyacente de estaciones base que comprenden estaciones base cuarta, primera y séptima 35D, 35A, 35G. En otras palabras, al examinar la relación entre la frecuencia de re-uso en la primer estación base 35A y la segunda estación base 35B, la primer estación base 35A se comunica con una primer área sectorial de un área tricelular que utiliza un primer conjunto de haces, la segunda estación base de re-uso de frecuencia 35B se comunica con el segundo sector de la segunda área tri-celular que utiliza un segundo conjunto de haces, dirigiéndose al menos un haz del primer conjunto de haces en una dirección substancialmente idéntica como un haz correspondiente del segundo conjunto y permaneciendo al menos un haz del primer conjunto que re-utiliza una misma segunda frecuencia que un haz del segundo conjunto, dirigiéndose lejos de ese haz. Los haces externos 3LA, 34A del primer conjunto de haces tienen una dirección substancialmente igual a los respectivos haces externos correspondientes 31B, 34B del segundo conjunto de haces, señalando los respectivos haces correspondientes de cada conjunto hacia substancialmente la misma dirección entre sí y utilizando una frecuencia similar entre sí. Los haces internos 32A, 33A del primer conjunto de haces y los haces internos 32B, 33B del segundo conjunto de haces re-utilizan dos frecuencias similares entre sí, sin embargo, el primer haz interno 32A del primer conjunto que tiene una frecuencia portadora re-utilizada común con el segundo haz interno opuesto 33B del segundo conjunto, se dirigen en direcciones diferentes entre sí y el segundo haz interno opuesto 33A del primer conjunto que tiene una misma frecuencia portadora común que el primer haz interno 32B del segundo conjunto también se dirigen en diferentes direcciones entre sí. Un grado necesario de desalineamiento entre los haces 33A y 32B que utilizan frecuencias similares entre sí y se alejan uno del otro, es un desalineamiento que es necesario para reducir significativamente la interferencia entre las frecuencias portadoras similares entre aquellos haces. En el caso de un agotamiento de TDMA de haz fijo que tiene cuatro haces por ángulo de azimuth de 120° como se muestra en la figura 3 en la presente, los haces 33A y 32B se alejan entre sí por un ángulo del orden de 45° medido entre las líneas extrapoladas coincidentes con los centros de los haces 33A, 32B. Sin embargo, para los sectores excitados por borde que tienen un mayor número de haces, puede ser inferior un ángulo de desalineamiento paralelo entre los haces de diferentes sectores que re-utiliza una frecuencia similar. El primer conjunto de haces 31A-34A que se extiende a partir de la primer estación base 35A se instala en un primer patrón, extendiéndose radialmente a partir de la primer estación base, mientras que el segundo conjunto de haces 31B-34B se extiende en un segundo patrón de manera substancialmente radial hacia afuera a partir de la segunda estación base 34B, re-utilizando el primer y segundo conjuntos de haces un conjunto común de frecuencias portadoras, asignándose las frecuencias portadoras al primer conjunto de haces 31A, 34A en un orden diferente en comparación con su asignación al segundo conjunto de haces 31B-34B. La figura 4 ilustra en la presente gráficas de proporción de interferencia correspondientes a cuatro haces transmitidos por una estación base 35 en la disposición de haz mostrada en la figura 3. La línea de gráfica 41 muestra un nivel de portadora a interferencia en decibeles sobre un eje vertical graficado contra la amplitud de haz para el haz 31 en la figura 3 sobre amplitudes de haz en el rango de 20° a 50°. De igual modo, las líneas de gráfica 42, 43 y 44 corresponden a haces 32, 33 y 34 en la figura 3, respectivamente.

Como puede observarse a partir de las líneas de gráfica 42 y 43 en la figura 4, los dos haces internos 32 y 33 en la figura 3 logran un desempeño de portadora a interferencia relativamente mayor para las amplitudes de haz en el rango de 20° a 50°. Una mejora en el desempeño de frecuencia portadora a interferencia que resulta de la alternancia de las frecuencias portadoras re-utilizadas entre los haces internos 32 y 33 en la figura 4, se observa para ambos haces internos representados por las líneas de gráfica 42 y 43, en comparación con la instalación de la figura 1 en la presente. Para la línea de gráfica 42 (que representa el haz 32 en la figura 3) , el desempeño de portadora a interferencia se mejora significativamente. Para la línea de gráfica 43 (que representa al haz 33 en la figura 3) el desempeño de portadora a interferencia también se mejora. La instalación de patrón de haz ilustrada con referencia a la figura 3 en la presente, puede reducir la interferencia entre los haces internos 32, 33 de los sectores de re-uso de frecuencia inmediatamente adyacentes. Sin embargo, no mejora la situación entre los sectores de re-uso de frecuencia de segundo nivel, por ejemplo, como entre las estaciones base de frecuencia de re-uso 35E y 35B en la figura 3. Además, aunque los haces internos primeros y segundos 32, 33 de los sectores de re-uso de frecuencia de primera fila adyacentes se separan entre sí en la instalación mostrada en la figura 3, en la práctica, la cobertura de patrón celular es raramente tan exactamente geométrica según se sugiere por el patrón de la figura 3 y los haces direccionales pueden no alinearse perfectamente en un patrón regular en un agotamiento práctico. De esta manera, aunque se reduce la interferencia entre los haces internos primeros y segundos, de los sectores de re-uso de frecuencia de primera fila, existirá todavía una interferencia remanente. También se aplican consideraciones similares a los haces externos 31, 34. Refiriéndose a la figura 5 en la presente,' se ilustran de manera esquemática haces de un patrón de cobertura de área sectorial hexagonal, los cuales interfieren potencialmente para un caso general de cualquiera de los sectores excitados por borde o a partir_ del centro. Con propósitos de claridad, no se muestran otros haces no interferentes en la figura 5 en la presente, pero se entenderá por una persona experta en la materia que los espacios entre los haces individuales 500, 501, 502 se encuentran ocupados por sectores no interferentes. Se entenderá que existen sectores de interferencia adicionales a través del resto de la red. Cada sector está provisto con una pluralidad correspondiente de transceptores 503-505 respectivamente, operando cada transceptor a una frecuencia portadora diferente para otros transceptores dentro del mismo sector. Un subscriptor SI presente en el segundo sector 501 puede hacer transmisiones sobre un enlace ascendente, las cuales se reciben por el primer sector 500 como interferencia. Tales transmisiones se ilustran en la figura 5 por la flecha 507. De manera similar, un segundo subscriptor S2 en el tercer sector 502 puede hacer transmisiones de enlace ascendente indicadas por la flecha 508, las cuales se reciben en el primer sector 500 como interferencia. Por el contrario, las transmisiones de enlace descendente que se expiden a partir del primer sector 500 pueden recibirse por los auriculares subscriptores, primero y segundo, SI, S2 como interferencia en los sectores, segundo y tercero, 501, 502, respectivamente. Un problema general dirigido por la implementación específica de la presente invención es reducir aún más la interferencia entre los sectores de re-uso de frecuencia como se ilustra esquemáticamente en la figura 5, pero también reducir específicamente la interferencia entre los sectores de re-uso de frecuencia de una instalación excitada por borde como se muestra en las figura 1 y 3 en la presente. En las Normas Internacionales IS-54 de las normas de la AMPS digital Norteamericanas y las normas relacionadas IS-136 - IS-138, existe un constreñimiento en la transmisión de enlace descendente que hace uso efectivo del salto de frecuencia con el propósito de mejorar la proporción de portadora a interferencia (según se utiliza en GSM/PCS) difícil de utilizar y restringe significativamente cualquier beneficio que pudiera obtenerse mediante la técnica de salto de frecuencia. De esta manera, esta técnica no es muy efectiva para el propósito de lograr un mejor factor de re-uso de frecuencia n en sistemas de TDMA de AMPS digitales. Sin embargo, de acuerdo a la implementación específica en la presente, los inventores han encontrado que pueden lograrse mejoras significativas en la proporción de C/I mediante la restricción de la cantidad de señales de tráfico contenidas en cada haz direccional. Aunque esto tiene la desventaja de reducir la capacidad total de tráfico de aquellos haces, una mejora en la proporción de C/I obtenida por la carga parcial de señales sobre los haces permite un mayor re-uso de la frecuencia total, en un sistema radiocelular. La reducción de la interferencia obtenida por la re-instalación de los haces internos entre los sectores de re-uso de frecuencia de primera fila, combinada con la reducción en la interferencia obtenida por la restricción de cargas de señales en algunos de los haces, pueden permitir un incremento en el re-uso de frecuencia de n=7 a n=4 o n=3 en una instalación tri-celular excitada por borde que utiliza una pluralidad de haces direccionales por sector. Una reducción en el tráfico que contiene la capacidad encontrada debido a restricciones de carga de señales de algunos de los haces aplicados con objeto de reducir la interferencia puede ser inferior al incremento en el tráfico que contiene la capacidad proporcionada por el factor de re-uso de frecuencia disminuido, permitido por las mejoras en la proporción de portadora a interferencia. Los subscriptores SI, S2 en los sectores 501, 502 respectivamente en la figura 5, utilizan la misma frecuencia fl que se utilizó en el primer sector 500, o las frecuencias similares que se encuentran lo suficientemente cerca de la frecuencia fl para ser interferida. Cuando la frecuencia fl se utiliza para la comunicación en el primer sector 500 y al mismo tiempo los subscriptores de tiempo SI y/o S2 se encuentran operando en sectores de re-uso, primero y segundo, 501, 502, entonces ocurrirá la interferencia entre el sector 500 y el primer sector de re-uso 501 y/o la interferencia entre el sector 500 y el segundo sector de re-uso 502. En un peor caso, donde la frecuencia fl se opera en un sector 500 de manera continua y los subscriptores se encuentran presentes en el primer sector de re-uso 501 y el segundo sector de re-uso 502, operando a la misma frecuencia fl, o las frecuencias se encuentran lo suficiente cerca de fl para provocar interferencia, entonces existirá una interferencia continua entre el sector 500 y los sectores de re-uso, primero y segundo, encontrándose la interferencia en el enlace ascendente en el sector 500 y en el enlace descendente en los sectores de re-uso, primero y segundo, 501, 502, respectivamente . Sin embargo, la demanda de comunicaciones provenientes de móviles subscriptores es de naturaleza estadística. En cualquier momento en particular, la demanda de comunicaciones dentro de un sector puede fluctuar y en la práctica, cualquier frecuencia portadora en particular que opera dentro de un sector no puede utilizarse por completo todo el tiempo. Como se ilustra de manera esquemática en la figura 6 en la presente, se muestra una carga de señal de una sola frecuencia portadora fl, con el tiempo. Las áreas sombreadas 600-602 representan periodos de utilización cuando la frecuencia portadora fl se ocupa por tráfico de comunicaciones y/o señalización sobre enlace descendente. De manera similar, cada otra frecuencia de enlace descendente y cada frecuencia de enlace ascendente del sector solo pueden utilizarse parcialmente sobre el tiempo. Por consiguiente, la proporción actual de portadora a interferencia experimentada en la práctica dependerá de la carga de señal de cada una de las frecuencias portadoras dentro de un sector. Cuando un haz no contiene señales, no irradia y por consiguiente no provoca interferencia. La carga de las frecuencias portadoras dentro de un sector en respuesta a la demanda de comunicaciones proveniente de los subscriptores, puede restringirse en cada estación móvil mediante la aplicación de algoritmos que asignan llamadas del subscriptor a transceptores y frecuencias de canal. Sin embargo, la restricción de la carga de las frecuencias portadoras tiene una desventaja, ya que reduce la capacidad de contención de tráfico del sistema, lo cual se manifiesta por sí mismo prácticamente como bloqueo de llamada. Para un porcentaje dado de utilización total de un número de frecuencias portadoras, existirá una probabilidad de que un nuevo subscriptor que desee comunicarse dentro de un sector será incapaz de comunicarse debido a la falta de frecuencias portadoras disponibles. Esto se conoce como bloqueo de llamada. Es decir, cuando las frecuencias portadoras de un sector se cargan de manera parcial con señales a al menos el 100% de su capacidad de contención de señales disponible, en cada porcentaje de capacidad disponible existe una probabilidad de bloqueo de llamada. La probabilidad de bloqueo de llamada se relaciona directamente con el número de transceptores disponibles en cada sector y la carga de los transceptores en cualquier momento particular. Se estima que para un conjunto de transceptores asignados a una estación base, cada transceptor opera a una frecuencia portadora separada, si se utilizan todos los transceptores en el sector a una carga total de 80% de capacidad máxima disponible, esto estimula a la probabilidad de bloqueo de llamada de carga completa para un nuevo subscriptor que desee comunicarse dentro de ese sector de alrededor del 2%. Es decir, un nuevo subscriptor en un sector que pide una llamada establece una probabilidad de alrededor de un 2% de que exista un transceptor no disponible para contener la llamada, donde la carga total de todos los transceptores en ese sector es de 80%. Las estadísticas de qué tanta restricción de carga de una frecuencia portadora en un sistema de TDMA puede aplicarse, es diferente entre las transmisiones de enlace ascendente y las transmisiones de enlace descendente. En un enlace descendente de TDMA de acuerdo a IS136, una sola frecuencia portadora puede soportar tres móviles sobre tres diferentes respectivas cuotas de tiempo. De esta manera, si solamente se presenta un móvil, la frecuencia portadora de enlace descendente aún no puede apagarse. Las tres cuotas de tiempo en una frecuencia portadora de enlace descendente deben encontrarse vacantes antes de que el portador de enlace descendente pueda apagarse. Por otro lado, en el uso de transmisiones de enlace ascendente provenientes de estaciones móviles pueden restringirse de manera individual sin afectar otros móviles, debido a que cada móvil se comunica solamente con una cuota de tiempo. Existe una relación entre la re-instalación de las frecuencias portadoras como se ilustra en la figura 3 y la probabilidad de bloqueo de llamada, debido que se incrementa el depósito efectivo de frecuencias disponibles en un sector a través de la reinstalación de haces direccionales en sectores de re-uso de frecuencia adyacentes. La probabilidad de bloqueo de llamada Pe, el número de frecuencias portadoras en el depósito n y la utilización de frecuencias portadoras, se encuentran todas interrelacionadas . Los inventores han estimado que mediante el constreñimiento de carga de un conjunto de frecuencias portadoras dentro de un sector, tal como permitir una utilización máxima de todas las frecuencias portadoras dentro de un sector en el rango de 40% - 60%, y mediante la implementación de reasignaciones de frecuencia portadora como se ilustra en la figura 3 en el presente, puede lograrse una mejora del factor de re-uso de frecuencia de n=7 a n=3 en un agotamiento de TDMA de AMPS. Ya que se aplica una restricción de carga a un haz que reduce la capacidad de contención de tráfico de ese haz, existe una transacción involucrada en la aplicación de la restricción a la carga en un haz y en cualquier agotamiento particular de haces, necesita optimizarse el grado de restricción de carga en cada haz. Una estrategia es aplicar una restricción de carga parcial a un haz que experimenta una peor proporción de portadora a interferencia en un sector de por ejemplo, el segundo haz interno 33 en la figura 3, como se ilustra con referencia a las figuras 4 y 7 en la presente. En un patrón celular hexagonal ideal sobre plano terrestre, se impone una restricción optimizada al uso de las frecuencias portadoras sobre todos los haces que experimentan interferencia de co-frecuencia proveniente de haces circundantes que requerirían que ciertas frecuencias portadoras se restrinjan en cada estación base del sistema. Sin embargo, en un agotamiento más típico, donde el terreno es ondulado y los sectores no son de área perfectamente hexagonal, en algunas estaciones base, la restricción al uso de frecuencias portadoras puede no ser necesario cuando la interferencia de frecuencia portadora similar es baja. Un patrón práctico de restricción al uso de frecuencia portadora para un agotamiento de estaciones de base puede formularse mediante el uso de la información obtenida por los patrones de radiación de la estación base y mediante predicción en las herramientas de predicción y propagación del modelo de computadora.

Refiriéndose a la figura 7 en la presente, se ilustra una gráfica de interferencia de radio correspondiente a cuatro haces transmitidos por una estación base 35 en la disposición de haz mostrada en la figura 3, donde el segundo haz interno 33, ilustrado por la línea 73 en la figura 7, tiene aplicada una restricción a su utilización de tal manera que se carga de manera parcial hasta un máximo de 60% de su máxima carga teórica. Tal limitación puede aplicarse en la práctica mediante la aplicación de un límite de software en el aparato de estación base tal como para restringir la cantidad de tiempo cuando un transceptor correspondiente a una frecuencia portadora contenida en un segundo haz interno 33, transmite sobre el enlace descendente. Como se ilustra por la figura 7, la aplicación de una restricción en la carga sobre el segundo haz interno 33 mejora el desempeño de C/I significativamente, como puede observarse mediante la comparación de la línea 73 en la figura 7, en la cual el segundo haz interno 33 se carga parcialmente a un valor de 60% de utilización máxima con la línea 43 en la figura 4 en la presente donde el haz 33 puede cargarse por completo. Sin embargo, en el ejemplo de la figura 7, la aplicación de una carga máxima del 60% en un haz corresponde hasta un decremento aproximado en el número de canales de tráfico disponibles en el haz por un 25%, en comparación con el caso donde el haz se cargó por completo (100%) . Para la carga parcial de una frecuencia portadora de un haz en un sector que comprende cuatro haces, esto corresponde a una reducción total, en la capacidad sectorial de 65.5 Erlangs en el caso no restringido (carga total permitida) hasta aproximadamente 61 Erlangs en el caso donde la carga parcial se aplica a un solo haz. Refiriéndose a la figura 8 de la presente, se ilustra una gráfica de proporción de portadora a interferencia contra la amplitud de haz para una instalación tri-celular que tiene cuatro haces por sector, donde una frecuencia portadora respectiva de cada uno de los haces internos, primero y segundo, 32, 33 se restringen cada uno de manera respectiva para operar a no más del 45% de carga máxima disponible. Los dos haces externos 31, 34 son útiles a una carga completa. La instalación ilustrada con referencia a la figura 8 puede dar como resultado una reducción en la interferencia entre los haces, de tal manera que pueda lograrse una re-utilización de frecuencia de n=3 con una proporción de C/I aceptable. Esto puede producir una capacidad del orden de 77 Erlangs, lo cual representa un incremento del 17% en la capacidad sobre una solución excitada por esquina de n=4. De manera similar, la carga parcial de los haces internos, primero y segundo, restringe las ganancias de capacidad total que pueden lograrse. Sin embargo, aunque el mejor modo arriba descrito se refiere a una instalación tri-celular, las configuraciones de haces equivalentes según se describen con referencia a la figura 3 en la presente, combinadas con las restricciones de carga de señal para las frecuencias portadoras según se describe en la presente, son igualmente aplicables a sistemas celulares excitados a partir del centro. Para una estación base excitada a partir del centro que usa una re-utilización de n=3 que tiene cuatro haces direccionales de amplitud de haz de 50° nominales por célula en una instalación dividida en tres sectores, la aplicación de una restricción de carga del 60% puede reducir la capacidad de la estación base total en un orden del 25% en comparación con el caso en que no se aplicó ninguna restricción de carga. Mediante la aplicación de una restricción de carga de señales del 60% a los haces que experimentan la peor interferencia, puede lograrse una capacidad del orden de 81 Erlangs, representando un incremento en la capacidad del orden del 9% sobre el caso excitado a partir del centro de n=4 donde no se aplica ninguna restricción de carga de señal. Esto se compara con un agotamiento tri-celular excitado por esquina de n=4, en el cual puede lograrse una mejora del 17% en comparación con el caso equivalente no restringido mediante la aplicación de una restricción de carga del 60%. Refiriéndose a la figura 9 en la presente, se ilustra una gráfica de proporción de portadora a interferencia de enlace descendente contra la amplitud de haz en grados para un primer haz interno de un sector hexagonal excitado a partir del centro que tiene cuatro haces direccionales por sector de 120° en una configuración de re-uso de n=3. La figura 9 ilustra una diferencia entre diversos grados de carga de un haz en el rango de 60% -80%, ilustrando que a medida que se disminuye el porcentaje de carga en el haz, la proporción de portadora a interferencia mejora para todas las amplitudes de haz.

Claims (12)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes reivindicaciones: 1. En un sistema de comunicaciones radiocelulares que comprende una pluralidad de estaciones base, cada una capaz de comunicarse sobre al menos un área sectorial respectiva correspondiente que utiliza una pluralidad de haces direccionales, un método para configurar dicha pluralidad de haces direccionales, que comprende: instalar dicha pluralidad de haces a través de dicha pluralidad de sectores de tal manera que un par de haces que reu-tilizan una frecuencia portadora similar entre sí se desalinien unas de otras; seleccionar al menos uno de dichos haces que re-utilizan una frecuencia portadora similar; y restringir el uso de dicha frecuencia portadora similar sobre dicho haz seleccionado.
2. 2. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa de instalación de dicha pluralidad de haces comprende; en una primer dicha estación base, formar un primer conjunto de haces en una primer área sectorial; en una segunda dicha estación base, formar un segundo conjunto de haces en una segunda área sectorial; en donde al menos un haz de dicho primer conjunto se dirige en una dirección substancialmente igual y re-utiliza una primer frecuencia similar como al menos un haz de dicho segundo conjunto; y al menos un haz restante de dicho primer conjunto re-utiliza una segunda frecuencia similar como al menos un haz restante de dicho segundo conjunto, permaneciendo dicho haz de dicho primer conjunto desalineado lejos de dicho primer haz restante de dicho segundo conjunto.
3. 3. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha etapa de restricción de uso comprende la restricción de una proporción de tiempo durante el cual dicha frecuencia portadora similar se encuentra disponible para la transmisión sobre dicho haz seleccionado .
4. 4. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque: un primer haz de dicho par de haces se forma en una primer estación base; un segundo haz de dicho par de haces se forma en una segunda estación base; en donde dichas primer y segunda estaciones base comprenden estaciones base de re-uso de frecuencia de primera fila.
5. 5. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque: un primer dicho sector tiene haces internos y externos; un segundo dicho sector tiene haces internos y externos y se restringe el uso de dicho haz interno. [ 5 -
6. 6. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho haz seleccionado comprende un haz de una pluralidad de haces de un sector, siendo dicho haz seleccionado un haz que provoca una mayor interferencia con dichas frecuencias portadoras similares.
7. 7. Un sistema radiocelular que emplea un método según la reivindicación 1.
8. 8. Un método para configurar dichos haces direccionales, en un sistema de comunicaciones radiocelulares que comprende una pluralidad de estaciones base, cada una capaz de comunicarse sobre al menos un área sectorial respectiva correspondiente que utiliza una pluralidad de haces direccionales, que comprende: instalar dicha pluralidad de haces a través de dicha pluralidad de sectores de tal manera que los individuales de dichos haces que re-utilizan una frecuencia portadora similar entre sí se desalinien unas de otras; y restringir el uso de dicha frecuencia portadora similar sobre los seleccionados de dicha pluralidad de haces.
9. 9. El método según la reivindicación 8, caracterizado porque dicha etapa de seleccionar uno de dicha pluralidad de haces comprende la selección de una pluralidad de haces provocando un nivel significativo de interferencia de frecuencia portadora similar.
10. 10. El método según la reivindicación 8, caracterizado porque dicha etapa de desalinear comprende la instalación de un primer haz que opera una frecuencia portadora similar de tal manera que se reduzca una sobreposición de una amplitud de haz de azimuth de dicho primer haz con cualquier haz de re-uso de frecuencia portadora similar que reutiliza haces en cualquier primer estación base de re-uso de frecuencia.
11. 11. Un sistema de comunicaciones radiocelulares que comprende: una pluralidad de estaciones base, cada una capaz de comunicarse sobre al menos un área sectorial respectiva correspondiente que utiliza una pluralidad correspondiente de haces direccionales; en donde dichos haces direccionales utilizan un depósito común de frecuencias portadoras de tal manera que las frecuencias portadoras similares se re-utilicen entre las diferentes dichas estaciones base de la pluralidad y el uso de dichas frecuencias portadoras se restringe de tal manera que: un haz de una primer dicha estación base que utiliza una primer frecuencia portadora se desalinea con un haz de una segunda estación base que utiliza una frecuencia portadora similar para dicha primer frecuencia portadora; y se restringe el uso de dicha primer frecuencia portadora.
12. 12. El sistema de comunicaciones radiocelular según la reivindicación 11, caracterizado porque: dicha restricción de uso comprende una restricción temporal de la transmisión de dicha primer frecuencia portadora sobre dicho haz. RESUMEN La exposición se refiere a un método para configurar µna pluralidad de haces direccionales (31-34) en un sistema radiocelular que tiene una pluralidad de antenas, comunicándose cada una sobre un área de sector respectivo correspondiente, mediante la re-instalación de haces direccionales que utilizan una frecuencia portadora similar o idéntica entre sí, a fin de dirigirse lejos uno del otro y mediante la restricción de carga de señal en los haces que experimentan el peor caso de interferencia. La interferencia entre los sectores geográficamente cercanos se reduce por el método que da como resultado una mejora en el desempeño de la proporción portadora a interferencia. Las frecuencias portadoras de los dos haces internos (32, 33) transmitidos por una antena se intercambian por los dos haces internos que se transmiten en substancialmente la misma dirección por la otra antena. Los haces internos que experimentan la mayor interferencia se restringen a fin de operar por debajo de su máxima carga de señal con objeto de reducir la interferencia dentro de la red. Esto da como resultado un desempeño mejorado de la portadora a interferencia para todos los haces y puede permitir el uso creciente de un factor de re-uso de frecuencia inferior. Las técnicas expuestas son aplicables a sectores en las instalaciones celulares excitadas a partir del centro o sistemas tri-celulares.