MXPA99007764A - Transferencias en estacion base, celular, concentrica, de alcance extendido - Google Patents

Abstract

La presente invención es un método para realizar transferencias en sistemas de comunicaciones, inalámbricos que tienen una estación base celular, concéntrica, de alcance extendido, en donde la estación base, celular, concéntrico tiene una microcelda y una macrocelda que incorpora múltiples protocolos de temporización para extender el intervalo o alcance de acceso de la estación base. En una modalidad, la estación base determina si se va a realizar una transferencia usando la información de retraso de ruta, absoluta, que indicar las posiciones corriente y previa de un teléfono móvil. Si la información de retraso de ruta, absoluta indica que el teléfono móvil se estámoviendo entre la macrocelda y la microcelda, o hacia una celda asociada con otra estación. base, la estación base, corriente daráinstrucciones al teléfono móvil para realizar una transferencia a la banda de frecuencias asociada con la microcelda, macrocelda o estación base en la cual estáyendo el teléfono móvil.

Description

TRANSFERENCIAS EN ESTACIÓN BASE, CELULAR, CONCÉNTRICA, DE ALCANCE EXTENDIDO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a sistemas - de comunicación inalámbricos en particular, a la realización de transferencias P? sistemas de comunicación inalámbricos, de alcance extendido .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La Figura 1 representa un sistema 10 de comunicaciones, inalámbrico que emplea técnicas de acceso múltiple por división de código (CDMA, por sus siglas en inglés) basadas en la norma IS-95 bien conocida de la Asociación Industrial de Telecomunicaciones. El sistema 10 de comunicaciones inalámbrico comprende un centro de conmutación móvil (MSC, por sus siglas en inglés) 12 y un pluralidad de estaciones base (BS) 14-i conectadas al MSC 12. Cada una de las BS 14-i proporciona servicios de comunicación inalámbrica a los teléfonos móviles (MT), tal como los teléfonos REF.: 30737 móviles 16-k, dentro de un área de cobertura geográfica, asociada referida en la presente como celda 18-i con un radio ^ R1# Para propósitos ilustrativos, las celdas 18-i se representan en forma de círculo con las estaciones base 14-i colocadas en el centro. Se debe entender que las celdas 18-i también pueden ser de una forma no circular (por ejemplo, hexagonal) con las estaciones base colocadas no en el cetro, y que el término "radio Rx" se debe considerar para definir una distancia entre la estación base y un punto en la circunferencia de la celda 18-i (que variará dependiendo del punto particular en la circunferencia) . Cada estación base 14-i incluye radios y antenas para modular y transmitir las señales de las estaciones base a teléfonos móviles, y para recibir y desmodular señales de teléfonos móviles desde teléfonos móviles dentro de su celda 18-i asociada. Cada estación base 14-i incluye además un receptor para recibir información de temporización usando los satélites de posicionamiento global bien conocidos (referidos posteriormente como un "receptor de GPS") .

Las señales se transmiten por las estaciones bases 14-i y los teléfonos móviles de acuerdo con un protocolo de tempori zación alineado con el tiempo de GPS usando el receptor de GPS. La Figura 2 representa un programa de tempori zación 20 que incorpora una implementación de un protocolo de tempori zación basado en la norma IS-95. El programa de tempori zación 20 comprende una serie de cuadros 22-n, en donde cada cuadro 22-n abarca un intervalo de tiempo t. al inicio de cada cuadro 22-n se marca por un límite de cuadro en el tiempo Tn alineado al tiempo de GPS. De acuerdo con el protocolo de tempori zación, las estaciones base 14-i se configuran para empezar a transmitir las señales de las estaciones base en los límites de los cuadros, en donde las señales de la estación base incluyen cero o más señales que tienen la información y una señal piloto para la desmodulación coherente de las señales que tienen la información por los teléfonos móviles y las operaciones de acceso al sistema. En contraste, los teléfonos móviles 16-k se configuran para empezar a transmitir las señales de teléfonos móviles en algún múltiplo x de un periodo de tiempo del cuadro (es decir, tx) después de que los teléfonos móviles 16-k empiezan a recibir las señales de la estación base, en donde x es algún número entero mayor que o igual a cero. Diferente de las señales de la estación base, las señales" de los teléfonos móviles incluyen una_ o más señales que tienen información y ninguna señal piloto, y se codifica usando un conjunto de códigos ortogonales (referidos como códigos de Walsh) combinados con una secuencia de pseudoruido (PN) o un código conocido (tal que la señal que tiene la información se puede desmodular de una forma no coherente. La secuencia de PN comprende señales digitales 0 y 1, aleatorias, donde Ha duración para un 0 ó 1 para transmitir se refiere en la presente como un recorte de PN . El protocolo de tempori zación descrito anteriormente ahora se discutirá con referencia a la Figura 3, que representa una gráfica de tiempo 28 que ilustra una secuencia de transmisiones y recepciones por la estación base 14-i y el teléfono móvil 16-k. En el tiempo i, la BS 14-i empieza a transmitir la señal Si de la estación base a MT 16-k, que se puede localizar donde quiera la celda 18-i. El MT 16-k empieza a .recibir la señal Si en el tiempo Ti+dßs-MT, donde dBs-Mt es un retraso de propagación desde BS 14-i a MT 16-k. Se señala que el término retraso de propagación se debe considerar como que incluye retrasos de propagación en línea recta y no en línea recta. El MT 16-K esperará un intervalo de tiempo tx desde cuando MT 16-k empieza a recibir la señal Si antes de que empiece a transmitir la señal S2 de teléfono móvil. De esta manera, el MT 16-k empezará a transmitir la señal S2 en el tiempo Ti + ÓBS-MT + tx (o tiempo dBs-Mt después de algún límite de cuadro) . Por ejemplo, si x=2, entonces MT 16-k transmitirá la señal S2 en el tiempo T3 + dBs-Mt (o dos cuadros después de recibir la señal Si de la estación base) . Debido a un retraso de propagación dMt_Bs desde MT 16-k a BS 14-i, la BS 14-i empezará a recibir la señal S2 en el tiempo Ti + dBs-Mt + tx + OMT-BS • Para facilidad de discusión, se asume que el retraso de propagación dMt~Bs desde MT 16-k a BS 14-i es el mismo como el retraso de propagación ÓBS-MT, y ambos se referirán posteriormente en la presente de manera individual como un retraso de propagación unidireccional dow, es decir, dow = ÓMT-BS = ÓBS_MT, O colectivamente como un retraso de propagación de ida y vuelta 2dow. De esta manera, BS 14-i empezará a recibir las señales S2 en el tiempo Ti + tx + 2dow. A fin de desmodular la señal recibida S2, BS 14-i debe detectar primero la señal S2. Cada radio incluye un correlacionador , que es un dispositivo que detecta las señales del teléfono móvil. Por ejemplo, el correlacionador detecta la señal S2 de teléfono móvil al multiplicar una señal entrante por la secuencia de PN, donde la secuencia de PN es el tiempo cambiado en pasos discretos durante un periodo o intervalo de tiempo (referido en la presente como una ventana Wn ) hasta que el producto resultante (de la secuencia de PN y la señal entrante) exceda un umbral que indica la detección de la señal S2 del teléfono móvil. Si BVS 14-i no empieza a recibir la señal S2 dentro de los confines de una ventana de búsqueda Wn, BS 14-i no será capaz de detectar la señal S2 (usando el protocolo de tempori zación incorporado . en la Figura 2) . - Para asegurar que BS 14-i empiece a recibir la señal S2 dentro de los confines de las ventanas de búsqueda Wn, las ventanas de búsqueda Wn deben abarcar intervalos de tiempo que incluyen posibles tiempos de arribo para las señales S2 (que viajan en línea recta por una ruta de línea recta entre el teléfono móvil y la estación base) a pesar de la posición del teléfono móvil 16-k en la celda 18-i. Basándose en el protocolo de temporízación descrito anteriormente, la estación base 14-i puede esperar recibir la señal S2 no antes que el límite de cuadro y no después que el tiempo 2dow-rad?o después del límite de cuadro, donde d0w-rad?s es el retraso de propagación Unidireccional (Ó 2dow-rad?o es el retraso de propagación de ida y vuelta) para UÜ3 Señal qUT Viaja a una distancia igual al radio Rx . De esta manera, las ventanas de búsqueda Wn deben abarcar una duración de al menos 2d0 -rad?o que empieza en el tiempo Tn y que finaliza no antes del tiempo Tn + 2d0w-rad?o. En efecto, la duración de la ventana de búsqueda Wn restringe el radio efectivo (o tamaño) de la celda 18-i, que también se refiere como el alcance o intervalo de acceso de una estación base. La duración de las ventanas de búsqueda Wn depende de la implementación del correlacionador. Típicamente, los correlacionadores se implementan en la forma de un circuito integrado específico de la aplicación (definido posteriormente en la presente como un "correlacionador ASIC") que tiene un número predeterminado de líquidos (también referido en la presente como una "limitación de bitios") para representar un retraso de ida y vuelta (y una señal que viaja desde la estación base al teléfono móvil y de regreso a la estación base. Esta limitación de bitios limita la duración de las ventanas de búsqueda que, como se discute anteriormente, limita el tamaño efectivo de la celda 18-i, o alcance de acceso de 'la estación base en 14-i. Mientras que la limitación de bitios no limita las ventanas de búsquedas Wn a una duración de menos de 2d0w-radio, la estación base 14-i debe ser capaz de detectar la señal S2 transmitida por cualquier teléfono móvil localizado en alguna parte dentro de su celda 18-i (asumiendo que Ri es "la misma para todos los puntos en la circunferencia) . Las implementaciones típicas de las' estaciones base en un sistema de comunicación inalámbrica, de CDMA, basado en IS-95 incluyen un correlacionador ASIC que tiene una limitación de 12 bitios para representar el retraso de ida y vuelta. A fin de hacer una resolución fina del retraso, se usa un valor típico de 1/8 de recorte de PN como la unidad mínima de resolución. La limitación de 12 bitios (o representación del retraso de ida y vuelta) en unidades de 1/8 recortes de PN produce un intervalo de 512 recortes de PN (es decir, 212 bitios por 1/8 recortes de PN/bitio) . Para un ancho de banda de transmisión de 1.2288 MHz (que es típico para un sistema de comunicaciones inalámbrico de CDMA basado en IS-95, la limitación de 12 bitios puede representar un retraso de ida y vuelta de 416 US (es decir, 512 recortes de PN 1.2288 recortes de PN/µs) . con una velocidad de propagación en el aire de 5.33 µs/milla, el retraso de ida y vuelta de 416 µs (o retraso unidireccional de 208 µs ) representa la limitación que si un teléfono móvil se localiza aproximadamente 62.7 km (39 millas) (es decir, 208 µs -r- 5.33 µs/milla) desde la estación base, el teléfono móvil es capaz de comunicarse con la estación base si la pérdida de la ruta de radio es aceptable y la ventana de búsqueda se configura correctamente, esto es, la limitación de 12 bitios (o representación de índice de retraso de 512 recortes de tiempo) permite la celda con un radio máximo Rx (o un retraso máximo de ida y vuelta) de aproximadamente 62.7 km (39 millas) . _ Una señal transmitida por un teléfono móvil más allá de 62.7 km (39 millas) de la BS 14-i, de acuerdo con el protocolo de temporización de la técnica anterior, no puede arribar a la BS 14-i dentro de los confines de cualquiera de las ventanas de búsqueda Wn y de esta manera, no será fácilmente detectable con el correlacionador a ASIC de 12 bitios. Actualmente, si el tamaño de la celda o distancia de acceso se va a extender más allá de la limitación de 12 bitios del correlacionador ASIC (es decir, más allá de 62.7 km (39 millas)), el correlacionador ASIC tendrá que ser rediseñado. De manera específica, el correlacionador ASIC tendrá que ser rediseñado para incrementar su limitación de bitios tal que las señales transmitidas por los teléfonos móviles colocados más allá de la limitación de 12 bitios del intervalo o alcance de acceso del correlacionador ASIC también se pueden detectar. El rediseño del correlacionador ASIC, sin embargo, es indeseable y no puede ser económico para una escala pequeña de aplicaciones. Por lo tanto, existe una necesidad para extender el tamaño de la celda o intervalo o alcance de acceso de la estación base sin que se incurra en los altos costos asociados con el rediseño del correlacionador ASIC.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención es un método para realizar transferencias en sistemas de comunicación inalámbricos que tienen estación base, celular, concéntrica, de alcance extendido, en donde la estación, celular, concéntrica tiene una microcelda y una macrocelda que incorpora múltiples protocolos de tempori zación para extender el alcance o intervalo de acceso de la estación base. En una modalidad, la estación, base determina si se va realizar una transferencia usando una información de retraso de ruta absoluta, que indicará las posiciones corrientes y previas de un teléfono móvil. Si la información de retraso de ruta absoluta indica que el teléfono móvil se esta moviendo entre la macrocelda y la microcelda, o a una celda asociada con otra estación base, la estación base corriente dará instrucciones al teléfono móvil para realizar una transferencia a la banda de frecuencia asociada con la microcelda, macrocelda o estación base hacia la cual esté viajando el teléfono móvil.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características, aspectos y ventajas de la presente invención se llegarán a entender mejor con respecto a la siguiente descripción, reivindicaciones anexas, y dibujos acompañantes, en donde : La Figura 1 representa un -sistema de comunicaciones inalámbricas que emplea técnicas -de acceso múltiple por división de código (CDMA) basándose en la bien conocida norma IS-95; La Figura 2 representa un programa -de tempori zación usado de acuerdo con una implementación de un protocolo de tempori zación basado en la norma IS-95.

La Figura 3 representa una gráfica de tiempo que ilustra una secuencia de transmisiones y recepciones con la estación base y el teléfono móvil de acuerdo con el programa de tempori zación de la Figura 2; La Figura 4 representa una estación base basada en la bien conocida norma IS-95 para el acceso múltiple por dirección de código usado de acuerdo con la presente invención; La Figura 5 representa un programa de tempori zación para un protocolo de tempori zación usado de acuerdo con una modalidad de la presente invención ; La Figura 6 representa una gráfica de tiempo que ilustra una secuencia de transmisiones y recepciones por una estación base y un teléfono móvil localizado dentro de una extensión de una celda; La Figura 7 representa un programa de tempori zación para un protocolo de tempori zación usado de acuerdo por otra modalidad de la presente invención; La Figura 8 representa una extensión base que tiene una estructura celular jerárquica usada de acuerdo con la presente invención; La Figura 9 representa un programa de tempori zación que incorpora un primero y un segundo protocolo de tempori zación usado por la estación base de la Figura 8; y La Figura 10 representa una estación base con una microcelda y una macrocelda, en donde la micro y la macrocelda tienen ambas un radio interior y uno exterior.

DESCRIPCIÓN DETALLADA La Figura 4 representa una estación base 30 basada en la bien conocida norma IS-95 para el acceso múltiple por división de código usado de acuerdo con la presente invención. La estación base 30 incluye radios y antenas para modular y transmitir las señales de estaciones base a teléfonos móviles y para recibir y desmodular las señales de los teléfonos móviles desde los teléfonos móviles dentro de la celda 34, y _un receptor de GPS para recibir la información de te porización usando los bien conocidos Satélites de Pos icionamiento Global. Cada radio incluye un correlacionador implementado en la forma de un ASIC (referido posteriormente como un "correlacionador ASIC") operable para detectar las señales de teléfonos móvil tal que las señales de teléfonos móviles se puedan desmodular. Para propósito de discusión, el correlacionador ASIC tienen la limitación de 12 bitios (o 512 recortes de PN) para representar un retraso de ida y vuelta (de una señal que viaja desde la estación base 30 a un teléfono móvil y de regreso a la estación base 30) , como se describe en la sección de antecedentes. Esto no se debe considerar para alimentar la presente invención a correlacionadores ASIC con limitaciones de 12 bitios. Será claro para un experto en la técnica que la presente invención es igualmente aplicable a las estaciones base que tienen correlacionadores ASIC con otras limitaciones de bitios o correlacionadores implementados en una forma diferente de un ASIC. Un correlacionador ASIC de 12 bitios (ó 512 recortes de PN) de una ventana de búsqueda Wn de aproximadamente 416 µs de duración. En los sistemas de comunicaciones inalámbricas de CDMA, de la técnica anterior, que usan un protocolo de temporización basado de la norma IS-95, esta ventana de búsqueda Wn se configura para empezar en el tiempo Fn (marcando el inicio de los cuadros) y finalizar en el tiempo Fn + 416 µs, y permitirá que la estación base 30 detecte una señal transmitida desde los teléfonos móviles localizados en el espacio de aproximadamente 62.7 km (39 millas) de la estación base 30. De esta manera, un teléfono más allá, de las 62.7 km (39 millas) de la estación base 30 se considerará más allá del intervalo o alcance de acceso de la estación base 30 equipada con un correlacionador ASIC de 12 bitios. La celda 34 tiene un radio exterior Rexteri o r ( Ó R34 ) Y Un r adí o i n t e r i o r Ri nte ri o r ( ó R32 ) , en donde el radio exterior Rexterio puede ser o es una distancia más allá del intervalo o alcance de acceso de la limitación de bitios del correlacionador ASIC (por ejemplo, Rexterior > 062.7 km (39 millas) para un correlacionador ASIC con la limitación de 12 bitios), el radio interior Rinte ior es menor que Rexterio y la diferencia ?R entre los radios Re te ior y Rmterior no debe ser mayor que la distancia (o retraso máximo de ida y vuelta) que corresponde a la limitación de bitios del correlacionador ASIC (por ejemplo, ?R < 62.7 km (39 millas) ) . De esta manera, aparte de la celda 34 puede estar más allá del intervalo o alcance de acceso de la limitación del correlacionador ASIC, de acuerdo con la presente invención. La presente invención permite que la estación base 30 detecte señales transmitidas de los teléfonos móviles conectados donde quiera en la celda 34, incluyendo más allá del intervalo o alcance de acceso de su limitación de bitios del correlacionador ASIC (por ejemplo, más allá de 62.7 km (39 millas) ) , sin el re-diseño del correlacionador ASIC. La presente invención se logra usando un protocolo de temporización modificado que hará que las ventanas de búsqueda y/o los tiempos de transmisión de la estación base cambien con respecto a los límites de cuadro, haciendo de este modo que las señales transmitidas por los teléfonos móviles localizados más allá de la limitación de bitios del correlacionador ASIC se reciban dentro de las ventanas de búsqueda. Esto comprende la transmisión de una señal de estación base en un tiempo r con relación a los límites de cuadro y configurar las ventanas de búsqueda Wn para empezar y terminar en un tiempo q y q+p, respectivamente, después del tiempo r, donde q es un valor de avance de temporización mayor que cero para representar un retraso de propagación que corresponde a una señal que viaja no más .allá de ida y vuelta entre la estación base y el radio interno de la celda 34 (es decir, q corresponde a un retraso de propagación para una distancia mayor que cero, pero no más de dos veces el radio interior Rmtepo ) Y P representa un intervalo de tiempo que corresponde a la limitación de bitios del correlacionador ASIC o un intervalo de tiempo sobre el cual se puede correlacionar y de esta modo detectar una señal de teléfono móvil. En una modalidad, la presente invención usa un protocolo de temporización modificado que incorpora una técnica de avance de temporización. La Figura 5 ilustra un programa de temporización 50 para un protocolo de temporización usado de acuerdo con esta modalidad de la presente invención. El programa de temporización 50 incluye una serie de cuadros 52-n, en donde cada cuadro 52-n abarca un intervalo de tiempo f, y el comienzo de cada 52-n se marca por un límite de cuadro en el tiempo Fn alineado con el tiempo de GPS usando el receptor de GPS. De acuerdo con este protocolo de temporización modificado, la estación base 30 se configura para empezar a transmitir las señales de la estación base en el tiempo q antes de los límites de cuadro (es decir, en los tiempos Fn-q ), y la búsqueda de señales de teléfono móvil dentro de las ventanas de búsqueda Wn que abarcan desde- el tiempo Fn y terminan no más del tiempo Fn + p. Igualmente, el teléfono móvil 38 se configura para empezar a transmitir señales en algún múltiplo x de un intervalo de tiempo de cuadro (es decir, fx) después de que los teléfonos móviles empiecen a recibir las señales de la estación base, donde x es algún número entero mayor que o igual a cero. La Figura 6 representa una gráfica de tiempo 60 que ilustra una secuencia de transmisiones y recepciones de acuerdo con el protocolo de temporización de la Figura 5 con la estación base 30 y el teléfono móvil 38, que se puede localizar en cualquier lugar dentro de la celda 34. La estación base 30 empieza a transmitir la señal Si de estación base de tiempo F?-q. El teléfono móvil 38 empieza a recibir la señal Si en el tiempo Fi-q+dow, donde dow es el retraso de propagación unidireccional desde la estación base 30 al teléfono móvil 38 (o desde el teléfono móvil 38 en la estación base 30) . Se señala para facilidad de discusión, el retraso de propagación desde la estación base 30 al teléfono móvil 38 se asume que es idéntico al retraso de propagación desde el teléfono móvil 38 a la estación base 30. Si el teléfono móvil 38 transmite una señal S2 del teléfono ufóvil a la estación base 30, el teléfono móvil 38 espera algún múltiplo de un intervalo de tiempo de cuadro (es decir, fx) desde cuando el teléfono móvil 38 empieza a recibir la señal Si antes de que empiece a transmitir la señal S2. De esta manera, el teléfono móvil 38 empezará a transmitir las señales S2 en algún tiempo F?~ q+dow+fx (o tiempo dow-q después de algún límite de cuadro) . Debido al retraso de propagación dow desde el teléfono móvil 38 a la estación base 30, la estación base 30 empezará a recibir la señal _S2 en algún tiempo F -q+ dow+ fx+dow (o F?-q+2dow+ fx ) , que colocan_ la señal que se va a recibir entre el tiempo Rn (es decir, límite de cuadro) y el tiempo Fn+p, "donde p=416 µs que corresponde a la limitación de bitios del correlacionador ASIC (o dentro de los confines de las ventanas de búsqueda Wn) - La señal S2 luego se detecta y se procesa usando técnicas bien conocidas en la técnica. De esta manera, la transmisión de la señal Si en el tiempo Fn-q, por la estación base 30 dará por resultado la recepción de las señales transmitidas por los teléfonos móviles 38 dentro de las ventanas de búsqueda Wn tal que las señales de los teléfonos móviles se puedan detectar y desmodular por la estación base 30 a pesar de que el teléfono móvil 38 esté más allá del intervalo o alcance de acceso de la limitación de bitios del correlacionador ASIC. Por ejemplo, suponiendo que Rmtenor es igual a 62.7 km (39 millas) y Rexterior e sigual a 78 millas, entonces DR es igual a 62.7 km (39 millas), es igual a una distancia que corresponde a una limitación de 12 bitios del correlacionador ASIC. En este ejemplo, la estación base 30 empezará a transmitir en un tiempo q=416 µs (es decir, 2 x 62.7 km (39 millas) x 5.33 µs/millas) antes de que un límite de cuadro tal que las señales de teléfonos móviles se puedan recibir por la estación base 30 entre el tiempo Fn y Fn+p, donde p=416 µs que corresponde a la limitación de bitios del correlacionador ASIC (o dentro de los confines de las ventanas de búsqueda Wn) . En otro ejemplo, es de suponer que la celda 34 tiene un radio interior Rmtepor de 20 millas y un radio exterior Re tepor de 48 millas. De esta manera, DR es igual a una distancia de 28 millas. Puesto que DR es menor que 62.7 km (39 millas) (o la distancia que corresponde a la limitación del correlacionador ASIC de 12 bitios) , el valor de 1 puede estar entre 96 µs (2 x (48-39) millas x 5.33 µs/millas) y 213.2 µs (es decir, 2 x 20 millas x 5.33 µs/millas) para asegurar, o incrementar la probabilidad que una señal transmitida por cualquier teléfono móvil dentro de la celda 34 se reciba dentro de los confines de las ventanas de búsqueda Wn que empieza en un límite de 4 y que termina en un tiempo p=416 µs después del límite de cuadro. En otra modalidad de la presente invención, la estación base 30 se puede operar para detectar señales transmitidas desde el teléfono móvil 38 usando un protocolo de temporización modificado que incorpora ventanas de búsqueda Wn cambiadas o desalineadas. La Figura 7 ilustra un programa de temporización 70 para un protocolo de temporización usado de acuerdo con esta modalidad de la presente invención. De acuerdo con el programa de temporización 70, la estación base 30 se configura para empezar a transmitir señales en los límites de cuadro, y buscar señales de teléfonos móviles dentro de las ventanas de búsqueda cambiadas Wn que abarcan desde el tiempo Fn+ Y que terminan no más del tiempo Fn+q+p. igualmente, el teléfono móvil 38 se configura para empezar a transmitir señales en algún múltiplo x de un intervalo de tiempo de cuadro (es decir, fx) después de que _ los teléfonos móviles empiecen a recibir las señales de las estaciones base. Igual que el programa de temporización 50, la estación base 30 usando el programa de temporización 70 empezará a recibir señales transmitidas desde el teléfono móvil 3~8~ dentro de la ventana de búsqueda (cambiada) Wn . Se debe entender que una estación base que incorpora solo el protocolo de temporización modificado de la presente invención no puede ser capaz de detectar señales de teléfonos móviles transmitidas por los teléfonos móviles localizados dentro de la celda 34. Para ser capaz de detectar estas señales de teléfonos móviles, la presente invención usa un protocolo de temporización y una banda de frecuencia diferente del protocolo de temporización y banda de frecuencia que se usa para comunicarse en los teléfonos móviles localizados dentro de la celda 34, como se describirá en la presente .

La Figura 8 representa una estación base 80 que tiene una estructura celular jerárquica usada de acuerdo con la presente invención. La estación base 80 tiene asociada una microcelda 82 y una macrocelda 84. La microcelda 82 tiene un radio de microcelda Rra?Cro o R82, en donde el radio de la microcelda Rmlcro es menor o igual a una distancia que corresponde a la limitación de bitios del correlacionador ASIC (por ejemplo, Rmio o = a 62.7 km (39 millas) ) . La macrocelda 84 tiene un radio de macrocelda exterior Rmacro-ex enor o R8 y un radio interior de macrocelda Rmacro-mtenor ó R86/ en donde el radio interior de macrocelda Rmarco-mtepor es mayor que cero y menor que o igual a Rime o/ y la diferencia ?R entre los radios de la macrocelda Rmacro- exte rio r Y Rma ero- 1 n t e r lo r ÜO de b e S e r a yo r qU ß l a distancia que corresponde a la limitación de bitios del correlacionador ASIC (por ejemplo, ?R < 62.7 km (39 millas) para un correlacionador AS I C de 12 bitios) . Aunque la Figura 8 muestra la microcelda 82 y la macrocelda como dos celdas distintas, se debe entender que la microcelda 82 y la macrocelda 84 también se pueden sobreponer parcialmente. La estación base 80 comprende una pluralidad de radios 90, una o más antenas 92, un receptor 94 de GPS. Cada uno de la pluralidad de radios 909 son operables para modular y desmodular señales usando una primera banda de frecuencia freqi, y/o una segunda banda de frecuencia freq2, en donde la primera freqi y la segunda banda de frecuencia freq2 son bandas de ' frecuencia diferentes, y las bandas de frecuencia freqi y freq2 incluyen cada una canales de frecuencia de enlace ascendente y enlace descendente. Cada radio 90 incluye un correlacionador 96 implementado en la forma de un ASIC. Las antenas 92 son operables para transmitir y recibir señales usando la primera banda de frecuencia freqi y/o la segunda banda de frecuencia freq2. La estación base 80 (o radios 90) se configura para transmitir señales usando la banda de frecuencia freqi tal que los teléfonos móviles localizados dentro de la microcelda 82 reciban señales piloto de freqi [es decir, señales piloto que se transmiten usando la banda de frecuencia freqi) con una fuerza de señal aceptable y los teléfonos móviles localizados fuera de la microcelda 82 ó dentro de la macrocelda 84 no reciban las señales piloto de freqi con una fuerza de señal aceptable.

La estación base 80 proporciona servicios de comunicación inalámbricos a teléfonos móviles, tal como el teléfono móvil 86, en la microcelda 82 usando la primera banda de frecuencia freqi y un primer protocolo de temporización. El primer protocolo de temporización es, en una modalidad, el protocolo de temporización que se emplea corrientemente en el sistema de comunicación inalámbrico de CDMA, basado en IS-96, como se describe anteriormente en la sección de antecedentes. La estación base 80 proporciona servicio de comunicación inalámbricos a teléfonos móviles, tal como el teléfono móvil 88, en la macrocelda 84 usando la segunda banda de frecuencia freq2 y un segundo protocolo de temporización. El segundo protocolo de temporización puede ser cualquiera de los protocolos de temporización modificados, mencionados anteriormente en la presente invención. Para propósitos de discusión, la presente invención se describirá en la presente con referencia al protocolo de temporización representado en la Figura 5. Un programa de temporización 100 para el -primero y segundo protocolos de temporización se muestra en la Figura 9. El programa de temporización 100 incluye una serie de cuadros 102-n, en donde cada cuadro 102-n abarca un intervalo de tiempo f,- y el comienzo de cada cuadro 102-n se marca por un límite de cuadro en el tiempo fn alineado con el tiempo de GPS usando receptor 94 de GPS. De acuerdo con el primer protocolo de temporización, la estación base 80 se configura para empezar a transmitir señales de estación base usando la primera banda de frecuencia freqi en los límites de cuadro, y buscar las señales de teléfonos móviles usando la primera banda de frecuencia freqi dentro de las primeras ventanas de búsqueda W?_n que abarcan desde el tiempo Fn y que terminan en no más del tiempo Fn+Pi/ en donde pi representa un intervalo de tiempo que corresponde a una limitación de bitios para las primeras ventanas de búsqueda o un correlacionador asociado con las primeras ventanas de búsqueda. En contraste, de acuerdo con el segundo protocolo de temporización, la estación base 80 se configura para empezar a transmitir las señales de estación base usando la segunda banda de frecuencia freq2 en el tiempo q antes de los límites de cuadro, en donde el valor q de avance de temporización en este caso representa un retraso de propagación que corresponde a una señal que viaja no más de ida y vuelta desde la estación base y una distancia Rmraco-mtepor • La estación base 80 buscará señales de teléfonos móviles usando la segunda banda de frecuencia freq2 dentro de las segundas ventanas de búsqueda W2-n que abarcan desde el tiempo fn que terminan en no más del tiempo Fn+p2 en donde p2 representa un intervalo de tiempo que corresponde a una limitación de bitios para las segundas ventanas de búsqueda o un correlacionador asociado con las segundas ventanas de búsqueda. Se debe entender que la estación base 80 puede usar correlacionadores con las mismas o diferentes limitaciones de bitios para representar el retraso de ida y vuelta de una señal que viaja hacia y desde la estación base 80. Por ejemplo, la estación base 80 puede usar un correlacionador ASIC de g-bitios en asociación con el primer protocolo de temporización, y un correlacionador ASIC de h-bitios en asociación con el segundo protocolo de temporización, en donde g y h son valores enteros positivos no cero. En este caso, la ventana de búsqueda para el correlacionador ASIC de g-bitios puede abarcar una duración pi, mientras que la ventana de búsqueda para el correlacionador ASIC de h-bitios puede abarcar una relación p2. Sin embargo, se asumirá para facilidad de discusión que los correlacionadores ASIC que se usan para las primeras y segundas ventanas de búsqueda W?_n, W2_n (representadas en la Figura 9) tienen las mismas limitaciones de bitios. Los teléfonos móviles 86, 88 se configuran para empezar a transmitir señales en algún múltiplo x de un intervalo de tiempo de cuadro (es decir, fx) después de que los teléfonos móviles empiezan a recibir señales de estaciones base, donde x es algún número entero mayor que o igual a cero. Si los teléfonos móviles 86, 88 usan la primera o segunda banda de frecuencia freqi, freq2 para transmitir señales depende de si se localizan los teléfonos móviles 86, 88. Por ejemplo, puesto que los teléfonos móviles 86 se representan como que se localizan en la celda 82, los teléfonos móviles 86 usarán la banda de frecuencia freqi para transmitir sus señales. Esto permitirá que la estación base 80 reciba, dentro de los confines de las ventanas de búsqueda Wn señales transmitidas por el teléfono móvil 86 usando la banda de frecuencia freqi . Para facilitar las operaciones de acceso con la estación base 80 (por ejemplo, acceso al sistema), los teléfonos móviles 86, 88 se deben configurar para buscar primero una señal piloto de freqi. _ Si_ los teléfonos móviles 86, 88 detectan una señal piloto de freqi con una fuerza de señal aceptable (es decir, fuerza de señal piloto = potencia piloto Rx/potencia Rx total mayor o igual sobre el mismo nivel de umbral, tal como -14dB), entonces los teléfonos móviles 86, 88 usarán la banda de frecuencia freqi para comunicarse con la estación base 80 (o transmitir _ sus señales a la estación base 80) . De otra manera los teléfonos móviles 86, 88 buscarán una' señal piloto de freq2 (es decir, una señal piloto que se transmite usando la banda de frecuencia freq2) y en la detección. de esta señal piloto, los teléfonos móviles 86, 88 usarán la banda de frecuencia freq2 para comunicarse con la estación base 80 (o transmitir sus señales a la estación base 80) . Esta configuración provocará que los teléfonos móviles 86, 88 usen la banda de frecuencia freqi, no la banda de frecuencia freq2 cuando se localicen en la microcelda 82. Igualmente, esta configuración hará que los teléfonos móviles 86, 88 usen la banda de frecuencia freq2, no la banda de frecuencia freqi, cuando se localizan en la macrocelda 84.

Conforme los teléfonos móviles 86, 88 se mueven entre la microcelda 82 y la macrocelda 84, o a una celda asociada con otra estación base, se realizan transferencias para mantener la comunicación entre los teléfonos móviles 86, 88 y una estación base entre los teléfonos móviles 86, 88 de una de una estación base (por ejemplo, mantener llamadas activas) . La manera en la cual la presente invención realiza las transferencias varía de acuerdo con la ubicación del teléfono móvil. Cuando un teléfono móvil está en una microcelda 82, el teléfono móvil está comunicándose con la estación base 80 usando la primera banda de frecuencia freq 1. A fin de determinar si realiza la transferencia, el teléfono móvil mide el Ec/Io piloto (es decir, relación de potencia piloto a potencia total) de una estación base de servicio (es decir, estación base en comunicación con el teléfono móvil) para la banda de frecuencia freqi y las fuerzas de señales para las señales piloto de freqi transmitidas por otras estaciones base. Las mediciones se transmiten a la estación base 80. Si la Ec/Io piloto de la estación base de servicio para la primera banda de frecuencia freqi es menor que un primer valor de umbral y si no existe ninguna señal piloto de freqi transmitida por otra estación base por arriba de un segundo valor de umbral, la estación base 80 de instrucciones (vía un mensaje) al teléfono móvil para realizar una transferencia entre las frecuencias desde la primera banda de frecuencia freqi hasta la segunda banda de frecuencia freq2. La manera en la cual se realiza la transferencia entre frecuencias puede incorporar o no las técnicas de transferencias asistidas por aparatos móviles (MAHO) , que es bien conocido en la técnica. La Ec/Io piloto de la estación base de servicio para la primera banda de frecuencia freqi es menor que le primer valor de umbral, pero existen señales piloto de freqi transmitidas por otras estaciones base por arriba del segundo valor de umbral, la estación base 80 da instrucciones (vía un mensaje) al teléfono móvil para realizar una transferencia entre frecuencias o suave a una estación base candidata, que es una estación base asociada con la señal piloto de freqi por arriba del segundo umbral. La manera en la cual las estaciones base realizan las transferencia intrafrecuencia y suave es bien conocido en la técnica. Cuando un teléfono móvil está en una microcelda 84, el teléfono móvil está comunicándose con la estación base 80 usando la primera banda de frecuencia freq2. A fin de determinar si realiza una transferencia, el teléfono móvil mide periódicamente las señales piloto de freqi . Las mediciones se transmiten a la estación base 80. Si la fuerza de señal de las señales piloto de freqi están por arriba de un tercer umbral, la estación base 80 da instrucciones (vía un mensaje) al teléfono móvil para realizar una transferencia entre frecuencias desde la segunda banda de frecuencia freq2 a la primera banda de frecuencia freqi. La transferencia entre frecuencias puede estar entre la macrocelda y la microcelda de una misma estación base, o entre la macrocelda de una estación base y una celda (o microcelda) de otra estación base. Se señala que el primero, segundo, y/o tercero valores de umbral pueden ser idénticos o pueden ser valores diferentes . Si un teléfono móvil en la macrocelda 84 ( o en la microcelda 82) es incapaz de realizar mediciones entre frecuencias, la estación base 80 puede dar instrucciones (vía un mensaje) al teléfono móvil cuando realiza una transferencia entre frecuencias al usar la información de retraso de ruta absoluta, en donde la información de retraso de ruta absoluta indica que tan lejos está el teléfono móvil de la estación base 80. En una modalidad, la estación base 80 detecta las señales del teléfono móvil y determina los tiempos de arribo para las señales detectadas de los teléfonos móviles. Este tiempo de arribo se usa para determinar la información se retraso de ruta absoluta, que luego se usa para determinar si un teléfono móvil se está moviendo hacia adentro desde la macrocelda 84 o la microcelda 82, o viceversa. Si la estación base 80 determina que el teléfono móvil se está moviendo hacia adentro o en la microcelda 82 (a viceversa), la estación base 80 de instrucciones (vía un mensaje) al teléfono móvil para realizar una transferencia entre frecuencias desde la segunda banda de frecuencia freq2 a la primera banda de frecuencia freqi (o viceversa) . Por ejemplo, suponer que la estación base 80 y el teléfono móvil 88 se están comunicando usando el segundo protocolo de temporización (como se describe en la figura 9), esto es, la estación base 80 se configura para empezar a transmitir las señales de la estación base usando la segunda banda de frecuencia freq en el tiempo q antes de los límites de cuadro, y buscar las señales de teléfono móvil usando la segunda banda de frecuencia freq2 dentro de las ventanas de búsqueda Wn que abarcan desde el tiempo Fn y terminan no más del tiempo Fn+P. La estación base 80 detecta una señal en la segunda banda de frecuencia freq2 desde el teléfono móvil 88 en 471 µs después de Fn-q. De esta manera, el retraso de ruta absoluta (de ida y vuelta) es de 470 µs y el teléfono móvil 88 esta aproximadamente a 44.09 millas (es decir, 470 µs -H 5.33 µs/milla -¡- 2 ) desde la estación base 80. La estación base 80 detecta una próxima o subsecuente señal en la segunda banda de frecuencia freq2 desde el teléfono móvil 88 a 440 µs después de Fn-q. De esta manera, el retraso de ruta absoluta (de ida y vuelta) es de 440 µs y el teléfono móvil 88 está aproximadamente a 41.28 millas (es decir, 440 µs -Í- 5.33 µs/milla + 2 ) desde la estación base 80. Basándose en la información de retraso de ruta absoluta (ida y vuelta) , la estación base 80 puede determinar que el teléfono móvil 88 se está moviendo hacia adentro desde la macrocelda 84 en la microcelda 82 y puede dar instrucciones (vía un mensaje) al teléfono móvil 88 para realizar una transferencia entre frecuencias desde la segunda banda de frecuencia freq2 a la primera banda de frecuencia freqi .

Aunque la presente invención se ha descrito en detalle considerable con referencia a ciertas modalidades, son posibles otras versiones. Por ejemplo, la presente invención también es aplicable a estaciones bases con una microcelda y una macrocelda que tienen radios interior y exterior, ver Figura 10, y sistemas de comunicación inalámbricos que emplean otros tipos de técnicas de acceso múltiple, tal como acceso múltiple por división de tiempo. Por lo tanto, el espíritu y el alcance de la presente invención no se debe limitar a la descripción de las modalidades.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la presente invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención.

Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes:

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Un "método para realizar una transferencia en un sistema de comunicaciones inalámbrico que tiene al menos una estación base, celular, concéntrica, de alcance extendido, la estación base que tiene asociada un microcelda y una macrocelda, el método está caracterizado porque comprende los pasos de: recibir señales desde un teléfono móvil; determinar una dirección en la cual el teléfono móvil está viajando usando las señales recibidas ; transmitir _ un primer mensaje que da instrucciones al teléfono móvil para realizar una transferencia desde una primera banda de frecuencia asociada con la microcelda a una segunda banda de frecuencia asociada con la macrocelda si el teléfono móvil está viajando hacia afuera desde la microcelda a la macrocelda y el teléfono móvil está dentro de la macrocelda; y transmitir un segundo mensaje que da instrucciones al teléfono móvil para realizar una transferencia desde la segunda banda frecuencia a la primera banda de frecuencia si el teléfono móvil está viajando hacia adentro desde la macrocelda a la microcelda y el teléfono móvil está dentro de la microcelda .

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el paso _ de determinar la dirección comprende los pasos de: determinar la información de retraso de ruta, absoluta para las señales recibidas.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la dirección en la cual el teléfono móvil está viajando se determina usando la información de retraso de ruta, absoluta de al menos dos señales recibidas.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el teléfono móvil se determina que está viajando desde la macrocelda a la microcelda cuando un primer retraso de ruta, absoluta para unas primera señal recibida es mayor que un segundo retraso de ruta absoluto para una segunda señal recibida, la segunda señal que es una señal de teléfono móvil, transmitido, subsecuente.

5. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el teléfono móvil se determina que está viajando desde la microcelda a la macrocelda cuando un primer retraso absoluto de ruta para una primera señal recibida es menor que un segundo retraso absoluto de ruta para una segunda señal recibida, la segunda señal recibida que es una señal de teléfono móvil, transmitida, subsecuente.

6. Un método para realizar una transferencia de un sistema de comunicación inalámbrico que tiene al menos una estación base, celular, concéntrica, de alcance extendido, la estación base, celular, concéntrica que es una estación base, de servicio y que tiene asociada una microcelda y una macrocelda, el método que está caracterizado porque comprende los pasos de: recibir una 'medición de Ec/I0 piloto de la estación base celular, concéntrica para una primera banda de frecuencia desde un teléfono móvil, en donde la primera banda de frecuencia se asocia con la microcelda; recibir las mediciones de la fuerza de señal piloto desde el teléfono móvil para las señales piloto que se transmiten en la primera banda de frecuencia; y transmitir un mensaje a el teléfono móvil dando instrucciones al teléfono móvil para transferirse a una segunda banda de frecuencia si la medición de Ec/E0 piloto recibida está por debajo de un primer valor de umbral y si las mediciones de fuerza de señal piloto, recibidas están por debajo de un segundo en ver, en donde la segunda banda de frecuencia está asociada con la macrocelda.

7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado por el paso adicional de: transmitir un mensaje a el teléfono móvil que da instrucciones al teléfono móvil para realizar una transferencia a una estación base, candidata, estación base, candidata que es una estación base que usa la primera banda de frecuencia y asociada con una medición de fuerza de señal piloto, recibida por arriba de un segundo umbral.

8. un método para realizar una transferencia por teléfono móvil en un sistema de comunicaciones, inalámbrico que tiene al menos una estación base, celular, concéntrica, de alcance extendido, la estación base que tiene una microcelda asociada con una primera banda de frecuencia y una macrocelda asociada con una segunda banda de frecuencia, el método está caracterizado porque comprende los pasos de: - recibir mediciones de la fuerza de señal piloto para las señales piloto de la primera banda de frecuencia desde un teléfono móvil en comunicación con la estación base usando la segunda banda de frecuencia; y transmitir un mensaje a el teléfono móvil dando instrucciones al teléfono móvil para realizar una transferencia a la primera banda de frecuencia si las mediciones de la fuerza de señal piloto indican una fuerza de señal piloto por arriba de un umbral .