MXPA99007774A - Estacion base celular, concentrica de alcance extendido - Google Patents

Abstract

La presente invención es una estación base, celular, concéntrico, de alcance extendido de un método para extender un tamaño de celda o intervalo o alcance de acceso sin que se incurra en el re-diseño del correlacionador ASIC. Esto se logra con un diseño de estación base, celular, concéntrico que incorpora múltiples protocolos de temporización. La estación base concéntrico tiene asociada una microcelda y una macrocelda, en donde la micro y la macrocelda usan un protocolo de temporización diferente que provocar que las señales transmitidas por los aparatos móviles dentro de sus celdas respectivas se reciban dentro de los confines de las ventanas de búsqueda asociadas con los protocolos de temporización.

Description

ESTACIÓN BASE CELULAR, CONCÉNTRICA DE ALCANCE EXTENDIDO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a sistemas de comunicación inalámbricos y en particular, a la extensión de la distancia o alcance de acceso de los sistemas de comunicaciones inalámbricos .

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 móviles 16-k, dentro de REF.: 30739 un área de cobertura geográfica, asociada referida en la presente como celda 18-i con un radio Ri . 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 Rj." 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 tempori zación 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 temporización 20 que incorpora una implementación de un protocolo de tempori ación basado en la norma IS-95. El programa de temporización 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 temporización, 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 se'ñal que tiene la información se puede desmodular de una forma no coherente. La secuencia de PN comprende señales digitales 0 y 1, aleatorias, donde la duración para un 0 ó 1 para transmitir se refiere en la presente como un recorte de PN . El protocolo de temporización 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 Ti, la BS 14-i empieza a transmitir la señal Sa 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 ?+dBs-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 + dBS_Mt + tx (o tiempo des-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 + dMt-.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 dBS_Mtj y ambos se referirán posteriormente en la presente de manera individual como un retraso de propagación unidireccional dOW/ es decir, dow = dMt-Bs = BS-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 PN1 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 temporización 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 temporización 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-radio después del límite de cuadro, donde dow-radio es el retraso de propagación Un 1 Q 1 r e C C 1 O n a 1 U Q0w- radi o e s . e l re t raso de p ropa gac i ó n de . i da y vuelta) para una señal que viaja a una distancia igual al radio Ri . De esta manera, las ventanas de búsqueda Wn deben abarcar una duración de al menos 2dow-radio que empieza en el tiempo Tn y que finaliza no antes del tiempo Tn + 2d0 -radio- 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 implement ación 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 2d0 -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 Ri (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 una estación base, celular, concéntrica, de alcance extendido y un método para extender un tamaño de celda o intervalo o alcance de acceso sin que se incurra en el rediseño del correlacionador de ASIC. Esto se logra con un diseño de estación base celular, concéntrica que incorpora múltiples protocolos de temporización. La estación base concéntrica tiene asociada una microcelda y una macrocelda, en donde la micro y la macrocelda usan un diferente protocolo de temporización que provocará que las señales transmitidas por los teléfonos móviles dentro de sus celdas respectivas se reciban dentro de los confines de las ventanas de búsqueda, asociadas con los protocolos de temporización. En una modalidad, la microcelda usa el protocolo de temporización de la técnica anterior y la macrocelda usan un protocolo de temporización que provocará que la ventana de búsqueda y/o el tiempo de transmisión de la estación base cambie con respecto a los límites de cuadro. De manera específica, el protocolo de temporización modificado comprende la transmisión de las señales de la estación base en algún tiempo q y q+p antes de que las ventanas de búsqueda .empiecen, y terminen, respectivamente, en donde q representa un valor de avance de temporización y p representa un intervalo de tiempo que corresponde a la limitación de bitios del correlacionador ASIC.

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 temporización usado de acuerdo con una implementación de un protocolo de temporización 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 temporización 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 temporización para un protocolo de temporización 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 temporización para un protocolo de temporización 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 temporización que incorpora un primero y un segundo protocolo de temporización 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 temporización 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 Rexterlor (ó R34) y un radio interior Rinterior (ó R32), en donde el radio exterior Rexterior 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 Rlnterior es menor que Rß terior y la diferencia ?R entre los radios Rextenor y Rintepor 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 Rinterior) "i 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 Fi-q. El teléfono móvil 38 empieza a recibir la señal Si en el tiempo F?-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 móvil 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 interior 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 confin s de las ventanas de búsqueda Wn ) . En otro ejemplo, es de suponer que la celda 34 tiene un radio interior Rinterior de 20 millas y un radio exterior Rexterio 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 tempori ación 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+q 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 38 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 micro o Rs2 en donde el radio de la microcelda Rmic o es menor o igual a una distancia que corresponde a la limitación de bitios del correlacionador ASIC (por ejemplo, Rm?Cro = a 62.7 km (39 millas) ) . La macrocelda 84 tiene un radio de macrocelda exterior Rmac o- x erior o R84 y un radio interior de macrocelda macro-in e ior ó R86 en donde el radio interior de macrocelda Rmarco-interior es mayor que cero y menor que o igual a Rmicro, y la diferencia ?R entre los radiOS de la maCrOCelda Rmacro-exterior y Rmacro-interior n? debe ser mayor que la distancia que corresponde a la limitación de bitios del correlacionador ASIC (por ejemplo, ?R < 62.7 km (39 millas) para un correlacionador ASIC 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 freq: 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 temporí zación 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 p.rimeras ventanas de búsqueda W?_n que abarcan desde el tiempo Fn y que terminan en no más del tiempo Fn+p?, 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-in enor • 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 c'orrelacionadores 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. 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 macroceldá 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 (13)

REIVINDICACIONES

1. Un método para detectar una señal de teléfono móvil, caracterizado porque comprende los pasos de : transmitir una señal de estación base usando una primera frecuencia en un primer límite de cuadro ; transmitir una señal de estación base usando una segunda frecuencia en un tiempo r con relación al segundo límite de cuadro; recibir una señal del teléfono móvil transmitida en la primera frecuencia dentro de una primera ventana de búsqueda empezando en un tercer límite de cuadro y terminando en un tiempo pi después del tercer límite de cuadro, en donde px representa un intervalo de tiempo que corresponde a una limitación de bitios para un primer correlacionador; y recibir una señal de teléfono móvil transmitida en la segunda frecuencia dentro de una segunda ventana de búsqueda empezando en un tiempo q después de un tiempo r con relación a un cuarto límite de cuadro y terminando en un tiempo q+P2 después del tiempo r con relación al cuarto límite de cuadro, en donde q es un valor de avance de temporización y p2 representa un intervalo de tiempo que corresponde a una limitación de bitios para un segundo correlacionador.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende el paso de: detectar la señal de teléfono móvil transmitida en la primera frecuencia, usando un correlacionador.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la señal de teléfono móvil transmitida en la primera frecuencia se detecta cuando una señal resultante de una señal entrante multiplicada con un código conocido excede un umbral .

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el código conocido es una secuencia de pseudoruido aleatorio.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende el paso de: detectar la señal de teléfono móvil transmitida en la segunda frecuencia usando un correlacionador.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la señal de teléfono móvil transmitida en la segunda frecuencia se detecta cuando una señal resultante de una señal entrante multiplicada con un código o conocido excede un umbral .

7. El método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el código conocido es una secuencia de pseudo-ruido aleatorio.

8. Un método para el acceso a una estación base asociada con una microcelda y una macrocelda, caracterizado porque comprende los pasos de: buscar en un teléfono móvil una primera señal piloto transmitida en una primera frecuencia asociada con la microcelda; transmitir una señal de teléfono móvil usando la primera frecuencia si el teléfono móvil detecta una primera señal piloto con una fuerza de señal aceptable; y transmitir _la señal de teléfono móvil usando una segunda frecuencia asociada con la macrocelda si el teléfono móvil no detecta una primera señal piloto con una fuerza de señal aceptable .

9. Un método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el paso de transmitir la señal de teléfono móvil usando una segunda frecuencia incluye el paso de: buscar en el teléfono móvil una segunda señal piloto transmitida en la segunda frecuencia.

10. Una estación base, caracterizada porque comprende : un primer radio para transmitir señales de estación base usando una primera frecuencia en los límites de cuadro, el primer radio que tiene un primer correlacionador para detectar señales de teléfono móvil transmitidas en la primera frecuencia, el primer correlacionador que se configura para buscar las señales de teléfono móvil de la primera frecuencia durante los primeros intervalos de tiempo que empiezan en los límites de cuadro que terminan en un tiempo p2 después de los límites de cuadro, en donde pi representa un intervalo de tiempo que corresponde a una limitación de bitios para el primer correlacionador; y un segundo .radio para transmitir señales de estación base usando una segunda frecuencia en un tiempo r con relación a los límites de cuadro, el segundo radio que tiene un segundo correlacionador para detectar señales de teléfono móvil transmitidas en la segunda frecuencia, el segundo correlacionador que se configura para buscar las señales de teléfono móvil de segunda frecuencia durante los segundos intervalos de tiempo que empiezan en un tiempo q después del tiempo r y que terminan en el tiempo q+p2 después del tiempo r, en donde p2 representa un intervalo de tiempo que corresponde a una limitaicón de bitios para el segundo correlacionador.

11. La estación base de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el primer correlacionador detecta las señales de teléfono móvil de primera frecuencia cuando una señal resultante de una señal entrante multiplicada con un código conocido excede el umbral.

12. La estación base de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el segundo correlacionador detecta las señales del teléfono móvil de segunda frecuencia cuando una señal resultante de una señal entrante multiplicada con un código conocido excede el umbral .

13. La estación base de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque además comprende : un receptor de GPS para recibir información de temporización para alinear los límites de cuadro.