ES2208684T3 - Procedimiento y aparato para equilibrar el limite de transferencia de llamadas del enlace directo con el limite de transferencia de llamadas del enlace inverso en un sistema de telecomunicaciones celular. - Google Patents
Procedimiento y aparato para equilibrar el limite de transferencia de llamadas del enlace directo con el limite de transferencia de llamadas del enlace inverso en un sistema de telecomunicaciones celular.Info
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Abstract
UN METODO Y UN APARATO PARA HACER COINCIDIR EL LUGAR DEL LIMITE DE ESTABLECIMIENTO DE UNA LLAMADA DIRECTA DE ENLACE HACIA ADELANTE CON EL LIMITE DE ESTABLECIMIENTO DE UNA LLAMADA DIRECTA DE ENLACE HACIA ATRAS. SE ELIGE UNA CONSTANTE DEL SISTEMA QUE DEFINE EL PRODUCTO DE LA ENERGIA RECIBIDA Y DE LA ENERGIA PILOTO TRANSMITIDA DE CADA ESTACION BASE. SE MIDE EL NIVEL DE ENERGIA DEL ENLACE HACIA ATRAS DE LA ESTACION BASE Y EL NIVEL DE ENERGIA DEL ENLACE HACIA ADELANTE SE COMPENSA PARA CARGAR EL ENLACE HACIA ATRAS PARA MANTENER EL PRODUCTO CONSTANTE. DE ESTE MODO DEL LIMITE DE ESTABLECIMIENTO DE UNA LLAMADA DIRECTA DE ENLACE HACIA ADELANTE AL LIMITE DE ESTABLECIMIENTO DE UNA LLAMADA DE ENLACE HACIA ATRAS QUEDAN ALINEADOS EN EL MISMO LUGAR.
Description
Procedimiento y aparato para equilibrar el límite
de transferencia de llamadas de enlace directo con el límite de
transferencia de llamadas de enlace inverso en un sistema de
telecomunicaciones celular.
La presente invención se refiere a los sistemas
de telecomunicaciones y, en particular, a un procedimiento y un
aparato para llevar a cabo la transferencia de llamadas entre dos
sectores de una estación base común.
En un sistema telefónico celular o un sistema de
telecomunicaciones personales de acceso múltiple por división del
código (CDMA), se utiliza una banda de frecuencias común para la
comunicación con todas las estaciones base del sistema. La banda de
frecuencias común permite la comunicación simultánea entre una
unidad móvil y más de una estación base. Las señales que ocupan la
banda de frecuencias común se diferencian en el terminal de
recepción (de la unidad móvil o la estación base), mediante las
propiedades de forma de onda CDMA de espectro ensanchado basada en
la utilización de códigos de pseudo ruido (PN) de alta velocidad y
códigos de Walsh ortogonales. Los códigos PN de alta velocidad y los
códigos de Walsh ortogonales se utilizan para modular las señales
transmitidas desde las estaciones base y las unidades móviles. Los
terminales de transmisión (situados en una unidad móvil o en una
estación base) que utilizan códigos PN diferentes o códigos PN
desplazados en el tiempo generan señales que pueden recibirse por
separado en el terminal de recepción.
En un ejemplo de sistema CDMA, cada estación base
transmite una señal piloto que tiene un código de ensanchamiento PN
común, cuya fase de código está desplazada respecto de la señal
piloto de otras estaciones base. Durante el funcionamiento del
sistema, se proporciona a la unidad móvil una lista de los
desplazamientos de fase de código correspondientes a las estaciones
base cercanas situadas alrededor de la estación base a través de la
cual se establece la comunicación. La unidad móvil está provista de
un elemento de búsqueda que permite a la unidad móvil efectuar el
seguimiento de la intensidad de la señal piloto de un grupo de
estaciones base que incluyen las estaciones base cercanas.
En la patente U.S. nº 5.267.261, publicada el 30
de noviembre de 1993, titulada "MOBILE STATION ASSISTED SOFT
HANDOFF IN A CDMA CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM" y transferida al
cesionario de la presente invención, se da a conocer un
procedimiento y un sistema para establecer la comunicación con la
unidad móvil a través de más de una estación base durante el
procedimiento de transferencia de llamadas. Con este sistema, la
comunicación entre la unidad móvil y el usuario final permanece
ininterrumpida, aunque se produzca la transferencia de la llamada
desde la estación base original hasta la subsiguiente estación base.
Este tipo de transferencia de llamadas puede considerarse como una
transferencia "suave", en cuanto que la comunicación con la
subsiguiente estación base se establece antes de que se haya
interrumpido la comunicación con la estación base original. Cuando
la unidad móvil se comunica con dos estaciones base, un controlador
del sistema de telecomunicaciones celular o de telecomunicaciones
personales crea una señal para el usuario final a partir de las
señales de cada estación base.
La transferencia suave de llamadas asistida por
unidad móvil se basa en la intensidad de la señal piloto de varios
grupos de estaciones base, medida por la unidad móvil. El "grupo
activo" es el grupo de estaciones base a través de las cuales se
establece una comunicación activa. El "grupo próximo" es el
grupo de estaciones base situadas alrededor de una estación base
activa, que comprende las estaciones base con una alta probabilidad
de tener una intensidad de señal piloto con un nivel suficiente
para establecer la comunicación. El "grupo posible" es el
grupo de estaciones base que tienen una intensidad de señal piloto
con un nivel suficiente para establecer la comunicación.
Cuando se establecen por primera vez las
comunicaciones, la unidad móvil se comunica a través de una primera
estación base y el grupo activo contiene sólo la primera estación
base. La unidad móvil supervisa la intensidad de la señal piloto de
las estaciones base del grupo activo, el grupo posible y el grupo
próximo. Cuando la señal piloto de una estación base del grupo
próximo sobrepasa un nivel umbral predeterminado, la estación base
se añade al grupo posible y se retira del grupo próximo de la
unidad móvil. La unidad móvil transmite un mensaje para indicar la
nueva estación base a la primera estación base. Un controlador del
sistema de telecomunicaciones celular o de telecomunicaciones
personales decide si establece o no la comunicación entre la nueva
estación base y la unidad móvil. Si el controlador del sistema de
telecomunicaciones celular o de telecomunicaciones personales
decide establecer dicha comunicación, envía un mensaje a la nueva
estación base con información de identificación acerca de la unidad
móvil, y un mandato para establecer la comunicación con ésta.
También se transmite a la unidad móvil, a través de la primera
estación base, un mensaje que indica un nuevo grupo activo que
incluye la primera y la nueva estación base. La unidad móvil halla
la señal de información transmitida por la nueva estación base y
establece la comunicación con la nueva estación base antes de
interrumpir la comunicación a través de la primera estación base.
Este procedimiento puede continuar con otras estaciones base.
Cuando la unidad móvil se comunica a través de
varias estaciones base, continúa supervisando la intensidad de la
señal de las estaciones base del grupo activo, el grupo posible y
el grupo próximo. Si la intensidad de la señal correspondiente a
una de las estaciones base del grupo activo desciende por debajo de
un umbral predeterminado durante un período de tiempo
predeterminado, la unidad móvil genera y transmite un mensaje para
comunicar el evento. El controlador del sistema de
telecomunicaciones celular o de telecomunicaciones personales
recibe este mensaje a través de por lo menos una de las estaciones
base con las que se comunica la unidad móvil. Entonces, el
controlador del sistema de telecomunicaciones celular o de
telecomunicaciones personales podrá decidir interrumpir las
comunicaciones a través de la estación base que tiene una señal
piloto de baja intensidad.
Una vez que ha decidido interrumpir las
comunicaciones a través de una estación base, el controlador del
sistema de telecomunicaciones celular o de telecomunicaciones
personales genera un mensaje que especifica un nuevo grupo activo
de estaciones base. El nuevo grupo activo no contiene la estación
base a través de la cual debe interrumpirse la comunicación. Las
estaciones base a través de las cuales se establece la comunicación
envían un mensaje a la unidad móvil. El controlador del sistema de
telecomunicaciones celular o de telecomunicaciones personales
también transmite información a la estación base para finalizar las
comunicaciones con la unidad móvil. En consecuencia, las
comunicaciones de la unidad móvil se encaminan sólo a través de las
estaciones base indicadas en el nuevo grupo activo.
Puesto que la unidad móvil se comunica
permanentemente con el usuario final a través de por lo menos una
estación base durante todos los procedimientos de transferencia
suave, no se produce ninguna interrupción de las comunicaciones
entre la unidad móvil y el usuario final. La transferencia suave
proporciona beneficios significativos, gracias a las técnicas
inherentes de tipo "crear antes de romper" la comunicación,
respecto de las técnicas convencionales de tipo "romper antes de
crear" empleadas en otros sistemas de telecomunicaciones
celular.
En un sistema telefónico de comunicaciones
celular o de comunicaciones personales, el aprovechamiento máximo
de la capacidad del sistema, en términos del número de llamadas
telefónicas simultáneas que pueden tratarse, es sumamente
importante. La capacidad de un sistema de espectro ensanchado puede
aumentar al máximo si la potencia del transmisor de cada unidad
móvil se controla para que cada señal transmitida llegue al
receptor de la estación base con el mismo nivel. En uno de los
sistemas existentes, cada unidad móvil puede transmitir el nivel de
señal mínimo que genera una relación señal-ruido que
permite una recuperación de datos aceptable. Si la señal
transmitida por una unidad móvil llega al receptor de la estación
base con un nivel de potencia que es demasiado bajo, la tasa de
errores de bits puede ser demasiado alta para permitir
comunicaciones de alta calidad, debido a la interferencia de las
otras unidades móviles. Por otra parte, si la señal transmitida por
la unidad móvil tiene un nivel de potencia demasiado alto cuando se
recibe en la estación base, la comunicación con esta unidad móvil
particular es aceptable, pero la señal de alta potencia actúa como
una interferencia para las otras unidades móviles. Esta
interferencia puede incidir negativamente en las comunicaciones con
otras unidades móviles.
Por consiguiente, para aprovechar al máximo la
capacidad de un ejemplo de sistema CDMA de espectro ensanchado, la
potencia de transmisión de cada unidad móvil que se comunica con
una estación base es controlada por la estación base para generar
la misma potencia de señal recibida nominal en la estación base. En
el caso ideal, la potencia de señal total recibida en la estación
base es igual a la potencia nominal recibida desde cada unidad
móvil, multiplicada por el número de unidades móviles que
transmiten dentro del área de cobertura de la estación base, más la
potencia recibida por la estación base desde las unidades móviles
del área de cobertura de las estaciones base cercanas.
La pérdida de trayectoria en el canal de radio
pueden caracterizarse mediante dos fenómenos separados: la pérdida
de trayectoria media y el desvanecimiento. El enlace directo (desde
la estación base a la unidad móvil) funciona a una frecuencia
diferente a la del enlace inverso (desde la unidad móvil hasta la
estación base). No obstante, debido a que las frecuencias del enlace
directo y el enlace inverso se hallan dentro de la misma banda de
frecuencias, se establece una correlación significativa entre la
pérdida de trayectoria media de los dos enlaces. Por otra parte, el
desvanecimiento es un fenómeno independiente para el enlace directo
y el enlace inverso y varía en función del tiempo. Sin embargo, las
características del desvanecimiento del canal son las mismas tanto
para el canal directo como para el canal inverso, porque las
frecuencias están dentro de la misma banda. Por consiguiente, el
promedio del desvanecimiento del canal a lo largo del tiempo suele
ser igual para ambos enlaces.
En un ejemplo de sistema CDMA, cada unidad móvil
calcula la pérdida de trayectoria del enlace directo, basándose en
la potencia total de entrada en la unidad móvil. La potencia total
es la suma de la potencia de todas las estaciones base que
funcionan con la misma asignación de frecuencia, detectada por la
unidad móvil. A partir del cálculo de la pérdida de trayectoria
media del enlace directo, la unidad móvil establece el nivel de
transmisión de la señal del enlace inverso.
La potencia de transmisión de la unidad móvil
también es controlada por una o más estaciones base. Cada estación
base con la que se comunica la unidad móvil mide la potencia de
señal recibida desde la unidad móvil. La intensidad de señal medida
se compara con el nivel de intensidad de señal deseado para la
unidad móvil particular de la estación base. Cada estación base
genera un mandato de ajuste de potencia y lo envía a la unidad
móvil por el enlace directo. En respuesta a los mandatos de ajuste
de potencia de la estación base, la unidad móvil aplica un aumento
o una reducción predeterminada a la potencia de transmisión de la
unidad móvil.
Cuando una unidad móvil se comunica con más de
una estación base, cada estación base proporciona mandatos de ajuste
de potencia. La unidad móvil actúa sobre los mandatos de ajuste de
potencia de las diversas estaciones base para evitar transmitir
niveles de potencia que puedan interferir negativamente con las
comunicaciones de otras unidades móviles y, aun así, proporcionar
suficiente potencia para permitir la comunicación entre la unidad
móvil y por lo menos una de las estaciones base. El mecanismo de
control de potencia se lleva a cabo permitiendo que la unidad móvil
aumente su nivel de señal de transmisión, sólo si todas las
estaciones base con las que se comunica solicitan un aumento del
nivel de potencia. La unidad móvil reduce su nivel de señal de
transmisión si cualquiera de las estaciones base con la que se
comunica solicita una reducción de la potencia. En la patente U.S.
nº 5.056.109, titulada "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING
TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM",
publicada el 8 de octubre de 1991, asignada al cesionario de la
presente invención, se da a conocer un sistema para controlar la
potencia de las estaciones base y las unidades móviles.
La diversidad de las estaciones base en la unidad
móvil es una consideración importante en el procedimiento de
transferencia suave de llamadas. El procedimiento de control de
potencia descrito anteriormente funciona de forma óptima cuando la
unidad móvil se comunica con cada una de las estaciones base a
través de las cuales la comunicación es posible. De ese modo, la
unidad móvil evita interferir accidentalmente con las
comunicaciones a través de una estación base que recibe la señal de
la unidad móvil a un nivel excesivo, pero que es incapaz de
transmitir un mandato de ajuste de potencia a la unidad móvil porque
no se ha establecido la comunicación con ésta.
La cobertura de cada estación base tiene dos
límites de transferencia de llamadas. Un límite de transferencia de
llamadas se define como el lugar físico entre dos estaciones base
en el que el enlace tendrá el mismo rendimiento, sea cual sea la
estación base con la que se comunica la unidad móvil. Cada estación
base tiene un límite de transferencia de llamadas de enlace directo
y un límite de transferencia de llamadas de enlace inverso. El
límite de transferencia de llamadas de enlace directo se define
como el lugar en el que el receptor de la unidad móvil tiene el
mismo rendimiento, sea cual sea la estación base desde la cual las
recibe. El límite de transferencia de llamadas del enlace inverso se
define como el lugar de la unidad móvil en el que los receptores de
dos estaciones base tienen el mismo rendimiento con respecto a
dicha unidad móvil.
Idealmente, estos límites deberán equilibrarse,
es decir, situarse en el mismo lugar físico. En caso contrario, la
capacidad de la red puede reducirse si el procedimiento de control
de potencia se altera o la zona de transferencia de llamadas se
expande en exceso. Debe observarse que la coincidencia de los
límites de transferencia de llamadas está en función del tiempo, en
cuanto que la potencia del enlace inverso aumenta al aumentar el
número de unidades móviles. Un incremento de la potencia del enlace
inverso reduce el tamaño efectivo del área de cobertura de la
estación base y determina el desplazamiento interno del límite de
transferencia de llamadas del enlace inverso hacia la estación
base. A menos que se añada un mecanismo de compensación para el
enlace directo en la estación base, incluso un sistema que en un
principio esté perfectamente equilibrado sufrirá desequilibrios
periódicos dependiendo de la carga.
La presente invención consiste en un aparato y un
procedimiento de compensación de una estación base para obtener un
límite de transferencia de llamadas equilibrado bajo condiciones de
carga diferentes. Una estación base en equilibrio expande y contrae
automáticamente el área de cobertura de la estación base según las
necesidades, para equilibrar el límite de transferencia de llamadas
del enlace directo con el límite de transferencia de llamadas del
enlace inverso. Este procedimiento es el denominado "efecto de
respiración" de la estación base.
Por lo tanto, uno de los objetivos de la presente
invención es proporcionar un procedimiento y un aparato para
equilibrar el límite de transferencia de llamadas del enlace
directo con el límite de transferencia de llamadas del enlace
inverso.
Otro de los objetivos de la presente invención es
proporcionar un procedimiento y un aparato para supervisar de forma
permanente y reaccionar ante la carga del enlace inverso y aumentar
al máximo la capacidad del sistema.
Asimismo, cabe resaltar el documento
US-A-4.435.840, que da a conocer un
sistema de telecomunicaciones de radio móvil con una estación de
control, que proporciona una señal de ajuste de tráfico a una
estación base particular del sistema de telecomunicaciones, en la
que se utiliza un número máximo predeterminado de los canales que
tiene asignados en la comunicación entre la estación de control y
las estaciones móviles del área de servicio de la misma, siempre que
algunos de los canales asignados a una estación base adyacente
estén desocupados. La señal contrae el área de servicio de la
estación base particular reduciendo la potencia de salida de la
estación base.
Según la presente invención, se proporciona un
procedimiento para controlar el área de cobertura de una estación
base, en particular, el área de cobertura del enlace directo, de un
sistema que tiene una pluralidad de estaciones base, como el
expuesto en la reivindicación 1, y un aparato para controlar el área
de cobertura de una estación base, en particular, el área de
cobertura del enlace directo, de un sistema que tiene una
pluralidad de estaciones base, como el expuesto en la
reivindicación 30. Las formas de realización preferidas de la
presente invención se dan a conocer en las reivindicaciones
subordinadas.
La presente invención define un procedimiento y
un aparato para equilibrar el límite de transferencia de llamadas
del enlace directo con el límite de transferencia de llamadas del
enlace inverso. El procedimiento y el aparato se basan en la
medición del nivel de potencia del enlace inverso en la estación
base y el ajuste del nivel de potencia del enlace directo para
compensar la carga del enlace inverso.
Cada estación base del sistema se calibra
inicialmente para que la suma del ruido de la trayectoria del
receptor en ausencia de carga y la potencia piloto deseada sea
igual a cierta constante. La constante de calibrado es coherente en
todo el sistema de estaciones base. Cuando el sistema se carga (es
decir, cuando las unidades móviles empiezan a comunicarse con las
estaciones base), una red de compensación mantiene constante la
relación entre la potencia del enlace inverso recibida en la
estación base y la potencia piloto transmitida desde la estación
base. La carga de la estación base aproxima de forma eficaz el
límite de transferencia de llamadas del enlace inverso a la
estación base. Por consiguiente, para imitar el mismo efecto en el
enlace directo, la potencia piloto se reduce al aumentar la
carga.
Las características, objetivos y ventajas de la
presente invención resultarán más evidentes a partir de la
siguiente descripción detallada, ilustrada mediante dibujos, en los
que se utilizan caracteres de referencia equivalentes cuando
corresponde y en los que:
las figuras 1A a 1C muestran tres condiciones de
transferencia de llamadas desequilibrada;
las figuras 2A a 2C ilustran el efecto de la
carga sobre los límites de transferencia de llamadas y el resultado
del efecto de respiración; y
la figura 3 es un diagrama de bloques muy
simplificado del efecto de respiración de una estación base.
La diversidad de estaciones base en la unidad
móvil es una consideración importante del procedimiento de
transferencia suave de llamadas. El procedimiento de control de
potencia descrito anteriormente funciona de forma óptima cuando la
unidad móvil se comunica con las estaciones móviles a través de las
cuales la comunicación es posible. De ese modo, la unidad móvil
evita interferir por accidente con las comunicaciones a través de
una estación base que recibe la señal de la unidad móvil a un nivel
excesivo, pero es incapaz de transmitir un mandato de ajuste de
potencia a la unidad móvil, porque la comunicación con ésta no se
ha establecido.
Un sistema de telecomunicaciones celular
habitual, de bucle local inalámbrico o de comunicaciones personales
contiene algunas estaciones base que tienen varios sectores. Una
estación base con varios sectores comprende diversas antenas de
transmisión y recepción independientes, así como circuitos de
procesamiento independientes. La presente invención se aplica de
igual modo a cada sector de una estación base sectorizada y a las
estaciones base independientes de un solo sector. El término
estación base hace referencia a los sectores de una estación
base o a una estación base con un solo sector.
Cada estación base tiene un área de cobertura
física en la que la comunicación con la estación base es posible.
El área de cobertura de cada estación base tiene dos límites de
transferencia de llamadas. Un límite de transferencia de llamadas
se define como el lugar físico entre dos estaciones base en el que
el enlace tiene el mismo rendimiento, sea cual sea la estación base
con la que se comunica una unidad móvil situada en dicho lugar.
Cada estación base tiene un límite de transferencia de llamadas de
enlace directo y un límite de transferencia de llamadas de enlace
inverso. El límite de transferencia de llamadas de enlace directo
se define como el lugar en el que el receptor de la unidad móvil
tiene el mismo rendimiento, sea cual sea la estación base desde la
cual las recibe. El límite de transferencia de llamadas de enlace
inverso se define como el lugar de la unidad móvil en el que los
receptores de dos estaciones base tienen el mismo rendimiento con
respecto a la unidad móvil.
La descripción de la presente invención se basa
en un sistema que tiene la capacidad de transferencia suave de
llamadas. No obstante, la presente invención es igualmente
aplicable a la transferencia de llamadas con interrupción.
Siempre se define un límite de transferencia de
llamadas entre por lo menos dos estaciones base. Por ejemplo, en la
figura 1A, el límite de transferencia de llamadas del enlace
directo 60 es una función de la potencia transmitida desde la
estación base 10 y desde la estación base 40, así como de la
interferencia de otras estaciones base cercanas (no mostradas) y
otras fuentes dentro de banda. El límite de transferencia de
llamadas del enlace inverso 50 es una función del nivel de potencia
recibido en la estación base 10 y la estación base 40 desde otras
unidades móviles y otras fuentes dentro de banda. Debe observarse
que el nivel de potencia recibido en la estación base 10 y el nivel
de potencia recibido en la estación base 40 son en cierta medida
independientes, ya que si la estación base 10 tiene un gran número
de unidades móviles situadas en su área de cobertura y la estación
base 40 tiene sólo una unidad móvil, la interferencia para la
estación base 40 será muy inferior.
En el mejor de los casos, el límite de
transferencia de llamadas del enlace directo y el límite de
transferencia de llamadas del enlace inverso coinciden en el
espacio y, de ese modo, el sistema puede obtener la capacidad
opcional. Si los límites no coinciden, entonces pueden producirse
tres situaciones que son perjudiciales para la capacidad. En la
figura 1A, se muestra la primera de dichas situaciones. La zona de
transferencia suave de llamadas es la zona física entre dos
estaciones base en la que una unidad móvil situada en la misma es
susceptible de establecer comunicación con ambas estaciones base. En
la figura 1A, la parte sombreada representa la zona de
transferencia suave de llamadas 20.
En la transferencia suave de llamadas asistida
por unidad móvil, la zona de transferencia de llamadas viene
delimitada por las características del enlace directo. Por ejemplo,
en la figura 1A, la zona de transferencia suave de llamadas 20
representa la zona en la que la señal de la estación base 10 y la
señal de la estación base 40 tienen una calidad suficiente como para
permitir las comunicaciones. Cuando la unidad móvil 30 entra en la
zona de transferencia suave de llamadas 20, indica a la estación
base con la que se comunica que la segunda estación base está
disponible para las comunicaciones. El controlador del sistema (no
mostrado) establece la comunicación entre la segunda estación base
y la unidad móvil 30 como se describe en la patente U.S. nº
5.267.261 mencionada anteriormente. Cuando la unidad móvil 30
experimenta una transferencia suave de la llamada entre la estación
base 10 y la estación base 40, ambas estaciones controlan la
potencia de transmisión de la unidad móvil 30. La unidad móvil 30
reduce su potencia de transmisión si cualquiera de las dos
estaciones base solicita una reducción, e incrementa su potencia de
transmisión sólo si cada una de las estaciones base solicita un
incremento, tal como se da a conocer en la patente U.S. nº
5.056.109, mencionada anteriormente.
La figura 1A muestra la primera situación que
resulta perjudicial para la capacidad del sistema. En la figura 1A,
el límite de transferencia de llamadas del enlace directo 60 y el
límite de transferencia de llamadas del enlace inverso 50 presentan
un desequilibrio considerable (es decir, están muy separados). La
unidad móvil 30 está situada en una posición en la que sólo se
establece la comunicación con la estación base 40. En la zona en la
que se halla la unidad móvil 30, el rendimiento del enlace directo
es mejor con la estación base 40, pero el rendimiento del enlace
inverso sería mejor si la unidad móvil 30 se comunicara con la
estación base 10. En esta situación, la unidad móvil 30 transmite
más potencia que la que transmitiría si se comunicara con la
estación base 10. Esta mayor potencia de transmisión aumenta
innecesariamente la interferencia total del sistema y, en
consecuencia, tiene un efecto negativo sobre la capacidad.
Asimismo, aumenta el consumo de energía global de la unidad móvil
30, acortando de ese modo la duración de la batería, y pone en
peligro el enlace de comunicación cuando la unidad móvil 30 llega a
su potencia de transmisión máxima y es incapaz de responder a los
mandatos de aumento de potencia.
La figura 1B muestra un resultado alternativo,
aunque perjudicial, de una transferencia de llamadas
desequilibrada. En la figura 1B, la zona de transferencia suave de
llamadas 70 está cerca del límite de transferencia de llamadas del
enlace inverso 50. La posición de transferencia de llamadas puede
venir determinada por un sistema de transferencia de llamadas
alternativo que se basa en el rendimiento del enlace inverso en vez
del rendimiento del enlace directo. En tal caso, cada estación base
tratará de medir la potencia recibida desde cada unidad móvil.
Cuando el nivel de potencia medido sobrepasa un umbral o sobrepasa
el nivel recibido en las otras estaciones base, se establece la
comunicación con una segunda estación base. En la figura 1B, la
unidad móvil 30 está situada en una zona en la que sólo se
establece comunicación con la estación base 10. Como en la figura
1A, en la zona en la que se halla la unidad móvil 30, el
rendimiento del enlace directo es mejor con la estación base 40,
pero el rendimiento del enlace inverso es mejor con la estación base
10. A diferencia del enlace inverso, el enlace directo no tiene un
alto rango dinámico de potencia de transmisión y, cuando la unidad
móvil 30 se aproxima a la estación base 40, la interferencia de la
estación base 40 aumenta al disminuir el nivel de potencia recibido
desde la estación base 10. Si el nivel de potencia de la estación
base 10 desciende por debajo de un nivel
señal-interferencia suficiente o por debajo de
cierto nivel absoluto, existe el peligro de pérdida del enlace de
comunicación. El nivel de potencia transmitido desde la estación
base 10 aumenta lentamente dentro de un rango dinámico limitado
cuando la unidad móvil 30 se aleja de la estación base 10. Este
aumento de potencia interfiere negativamente con otros usuarios de
la estación base 10 y la estación base 40, produciéndose por
consiguiente una reducción innecesaria de la capacidad.
Otra de las alternativas es un sistema de
transferencia de llamadas combinado basado en el rendimiento del
enlace directo y el rendimiento del enlace inverso. En la figura
1C, se muestra dicho entorno posible. En la figura 1C, la zona de
transferencia de llamadas 80 es amplia y abarca tanto el límite de
transferencia de llamadas del enlace inverso 50 como el límite de
transferencia de llamadas del enlace directo 60. Sin embargo, la
innecesaria transferencia suave de llamadas reduce de manera
directa la capacidad del sistema. La finalidad de la transferencia
suave de llamadas es proporcionar una transferencia de llamadas sin
interrupción de la comunicación entre las estaciones base y
proporcionar un mecanismo de control de potencia eficaz. No
obstante, si la zona de transferencia suave de llamadas es
demasiado grande, los efectos negativos son significativos. Por
ejemplo, en la figura 1C, tanto la estación base 10 como la
estación base 40 deben transmitir a la unidad móvil 30 mientras ésta
se halla en la zona de transferencia suave de llamadas 80. Por lo
tanto, la interferencia total del sistema aumenta mientras la unidad
móvil 30 permanece en la zona de transferencia suave de llamadas
80. Además, los recursos de la estación base 10 y la estación base
40 deben ocuparse de la señal recibida desde la unidad móvil 30.
Por lo tanto, el aumento del tamaño de la zona de transferencia
suave de llamadas no determina una utilización eficaz de la
capacidad y los recursos del sistema.
La solución a estos efectos adversos es
equilibrar (alinear físicamente) el límite de transferencia de
llamadas del enlace inverso con el límite de transferencia de
llamadas del enlace directo o viceversa. Aunque esto se consiga en
cada estación base en un estado estático, el equilibrio se pierde
cuando se utiliza el sistema. Por ejemplo, el nivel
señal-interferencia de la señal de enlace inverso
recibida en una estación base está en función del número,
localización y nivel de potencia de transmisión de las unidades
móviles de su área de cobertura. Cuando la carga de una estación
base aumenta, la interferencia aumenta y el límite de transferencia
de llamadas del enlace inverso se contrae hacia la estación base.
El límite de transferencia de llamadas del enlace directo no se ve
afectado de la misma manera y, por consiguiente, un sistema que
inicialmente está equilibrado puede desequilibrarse con el
tiempo.
Para mantener el equilibrio, la presente
invención define el "efecto de respiración" del tamaño del
área de cobertura de la estación base. El efecto de respiración
desplaza con eficacia el límite de transferencia de llamadas del
enlace directo hacia el lugar en el que se halla el límite de
transferencia de llamadas del enlace inverso. Ambos límites son
dependientes del funcionamiento de por lo menos dos estaciones
base. Para que el efecto de respiración sea eficaz, el límite de
transferencia de llamadas del enlace inverso y el límite de
transferencia de llamadas del enlace directo deben estar
inicialmente alineados. Los límites pueden permanecer alineados si
se controla el funcionamiento de cada estación base de la forma
descrita a continuación.
La estación base puede controlar el rendimiento
del enlace directo. En un ejemplo de sistema CDMA, cada estación
base transmite una señal piloto. Las unidades móviles efectúan la
transferencia de llamadas basándose en la intensidad de señal
piloto detectada de la forma descrita anteriormente. Cambiando el
nivel de potencia de la señal piloto transmitida desde la estación
base, puede manipularse la posición del límite de transferencia de
llamadas del enlace directo.
La estación base puede controlar también el
rendimiento del enlace inverso. Las características de ruido del
receptor de la estación base establecen el nivel de potencia de
recepción mínimo que puede detectarse. Las características de ruido
del receptor se definen habitualmente en términos de un factor de
ruido global del sistema. Controlando el factor de ruido del
receptor (por ejemplo, inyectando ruido o añadiendo atenuación),
puede ajustarse el rendimiento del enlace inverso y, en
consecuencia, el límite de transferencia de llamadas del enlace
inverso.
Para equilibrar los límites de transferencia de
llamadas, debe controlarse el rendimiento de cada estación base para
que sea igual al rendimiento de las otras estaciones base del
sistema. Por consiguiente, se define una constante de rendimiento
para todo el sistema que será utilizada por todas las estaciones
base del sistema. También puede definirse una constante dinámica que
es igual para todas las estaciones base pero que puede variar a lo
largo del tiempo. Por razones de simplicidad del diseño y la
ejecución, en esta forma de realización se prefiere una constante
fija.
La constante se define en términos de la suma en
decibelios (dB) del ruido de la trayectoria del receptor y la
potencia máxima de la señal piloto deseada en dB, comprobada de la
forma indicada más adelante. En el mejor de los casos, la constante
aprovecha el rendimiento proporcionado por el sistema. Por
consiguiente, para definir la constante, K_{nivel}, se utiliza la
siguiente ecuación:
Ec.1K_{nivel} = \
^{MAX}_{todas \ i} [N_{Rx:i} +
P_{Max:i}]
en la
que:
N_{Rx:i} es el ruido de la trayectoria del
receptor de la estación base i en dB;
P_{Max:i} es la potencia máxima de la señal
piloto deseada de la estación base i en dB y
^{MAX}_{todas \ i}[] proporciona la suma más
grande de todas las estaciones base del sistema. Debe observarse
que una vez que se ha elegido K_{nivel}, pueden utilizarse medios
artificiales para incrementar el ruido de trayectoria del sistema no
cargado de cada estación base para satisfacer la constante.
Para demostrar que, si se establece la suma de la
potencia recibida y la potencia transmitida en K_{nivel},
realmente se equilibra el sistema, se parte de varios supuestos. El
primer supuesto es que, en cualquier estación base en la que se
utilizan diversas antenas de recepción y transmisión redundantes,
las antenas se han equilibrado para proporcionar el mismo
rendimiento. El análisis presupone asimismo que el rendimiento de
decodificación de cada estación base idéntico. Se supone que existe
una relación constante entre la potencia del enlace directo total y
la potencia de la señal piloto. Y además, se supone que existe
reciprocidad entre la pérdida de trayectoria del enlace directo y la
pérdida de trayectoria del enlace inverso.
Para hallar el límite de transferencia de
llamadas del enlace directo entre dos estaciones base arbitrarias
(estación base A y estación base B), en primer lugar debe
observarse que el límite de transferencia de llamadas del enlace
directo se halla en el punto en el que la relación entre la
potencia de la señal piloto de las dos estaciones base y la
potencia total es igual. Si se supone que la unidad móvil C está
situada en el límite, expresado matemáticamente en unidades de
potencia lineal (por ejemplo, vatios):
Ec.2\frac{\text{Potencia
piloto de A recibida en C}}{\text{Potencia total recibida en C}} =
\frac{\text{Potencia piloto de B recibida en C}}{\text{Potencia
total recibida en
C}}
Teniendo en cuenta que la potencia recibida en la
unidad móvil es igual a la potencia transmitida multiplicada por la
pérdida de trayectoria, la ecuación 2 se convierte en la
siguiente:
\frac{\text{Potencia piloto
transmitida desde A x Pérdida de trayectoria de A a
C}}{\text{Potencia total recibida en
C}}=
Ec.3\frac{\text{Potencia
piloto transmitida desde B x Pérdida de trayectoria de B a
C}}{\text{Potencia total recibida en
C}}
Si se redistribuye la ecuación 3 y se elimina el
común denominador, se obtiene:
Ec.4\frac{\text{Potencia
piloto transmitida desde A}}{\text{Potencia piloto transmitida desde
B}} = \frac{\text{Pérdida de trayectoria de B a C}}{\text{Pérdida de
trayectoria de A a
C}}
Siguiendo el mismo procedimiento para el enlace
inverso y teniendo en cuenta que el límite de transferencia de
llamadas del enlace inverso se produce cuando cada estación base
detecta la misma relación señal-interferencia para
la unidad móvil:
Ec.5\frac{\text{Potencia de
C recibida en A}}{\text{Potencia total recibida en A}} =
\frac{\text{Potencia de C recibida en B}}{\text{Potencia total
recibida en
B}}
Teniendo en cuenta que la potencia recibida en la
estación base es igual a la potencia transmitida desde la unidad
móvil multiplicada por la pérdida de trayectoria, la ecuación 5 se
convierte en la siguiente:
\frac{\text{Potencia
transmitida desde C x Pérdida de trayectoria de C a
A}}{\text{Potencia total recibida en
A}}=
Ec.6\frac{\text{Potencia
transmitida desde C x Pérdida de trayectoria de C a
B}}{\text{Potencia total recibida en
B}}
Redistribuyendo la Ecuación 6 y eliminando el
numerador común, se obtiene:
Ec.7\frac{\text{Potencia
total recibida en A}}{\text{Potencia total recibida en B}} =
\frac{\text{Pérdida de trayectoria de C a A}}{\text{Pérdida de
trayectoria de C a
B}}
Debido a la supuesta reciprocidad entre la
pérdida de trayectoria del enlace directo y la pérdida de
trayectoria del enlace inverso en cualquier posición, las
ecuaciones 4 y 7 pueden combinarse para proporcionar la
siguiente:
Ec.8\frac{\text{Potencia
total recibida en A}}{\text{Potencia total recibida en B}} =
\frac{\text{Potencia piloto transmitida desde B}}{\text{Potencia
piloto transmitida desde
A}}
Cambiando las unidades de potencia lineal de la
ecuación 8 a dB, se obtiene:
Ec.8'Potencia total recibida
en A (dB) - Potencia total recibida en B (dB) =
Potencia
piloto transmitida desde B (dB) - Potencia piloto transmitida desde
A
(dB)
La ecuación 8' es equivalente a la premisa
indicada, en la medida en que:
si Potencia total recibida en A (dB) + Potencia
piloto transmitida desde A (dB) = K_{nivel} y Potencia total
recibida en B (dB) + Potencia piloto transmitida desde B (dB) =
K_{nivel}, entonces se cumple la ecuación 8.
Y además, el límite de transferencia de llamadas
del enlace directo y el límite de transferencia de llamadas del
enlace inverso coinciden en el espacio.
Se necesitan tres mecanismos para obtener el
efecto de respiración: medios para establecer inicialmente el
rendimiento en K_{nivel}, medios de supervisión de las
fluctuaciones del enlace inverso y medios para cambiar el
rendimiento del enlace directo en respuesta a las fluctuaciones del
enlace inverso.
Un procedimiento para establecer inicialmente el
funcionamiento en K_{nivel} consiste en establecer la intensidad
de la señal piloto máxima deseada, teniendo en cuenta las
variaciones en relación con la temperatura y el tiempo y añadiendo
atenuación en línea con el receptor en una condición de ausencia de
señales de entrada hasta obtener el rendimiento de K_{nivel}. La
adición de atenuación provoca la insensibilización del receptor e
incrementa con eficacia el factor de ruido del mismo. Asimismo, es
necesario que cada unidad móvil aumente en proporción la potencia
transmitida. La atenuación añadida debe mantenerse en el valor
mínimo impuesto por K_{nivel}.
Una vez conseguido el equilibrio inicial, la
potencia recibida en la estación base puede medirse para supervisar
el rendimiento del enlace inverso. Para ello, pueden utilizarse
diversos procedimientos. La medición puede efectuarse supervisando
una tensión AGC (control automático de ganancia) o midiendo
directamente el nivel de entrada. La ventaja de este procedimiento
es que, en presencia de una fuente de interferencia (por ejemplo,
una señal FM), se mide esta emergía y los límites de transferencia
de llamadas se acercan a la estación base. Cuando el límite de
transferencia de llamadas se aproxima a la estación base, puede
eliminarse la fuente de interferencia del área de cobertura de la
estación base y reducir al mínimo el efecto de ésta. La medición
puede llevarse a cabo simplemente contando el número de usuarios
que se comunican a través de la estación base y calculando la
potencia total, basándose en el hecho de que las señales de las
unidades móviles llegan nominalmente a la estación base con el
mismo nivel de señal.
Cuando la potencia del enlace inverso aumenta, la
potencia del enlace directo debe reducirse. Esto puede llevarse a
cabo fácilmente mediante el circuito AGC presente en los circuitos
de transmisión o colocando un atenuador controlable en la
trayectoria de transmisión.
En el ejemplo de sistema de transferencia de
llamadas descrito anteriormente, los límites de transferencia de
llamadas se basan en la medición de la intensidad de la señal
piloto en la unidad móvil. En vez de controlarse la potencia de
transmisión total, puede controlarse sólo el nivel de la señal
piloto. Para el diseño del área de cobertura, este sistema puede
tener cierto atractivo, pero el control de la potencia de
transmisión total, incluido el tráfico (es decir, las llamadas
activas) y las señales piloto, presenta algunas ventajas. En primer
lugar, la relación entre la intensidad de la señal piloto y la
intensidad de la señal del canal de tráfico permanece fija. Es
posible que la unidad móvil espere una relación fija y que asigne
sus recursos basándose en la relación. Si la unidad móvil va a
recibir dos señales piloto de la misma potencia, cada una de las
cuales corresponde a un canal de tráfico que tiene un nivel de
potencia diferente, tal vez se tome una decisión subóptima sobre la
asignación de recursos de la unidad móvil. Ajustar la potencia total
también resulta ventajoso, porque reduce la interferencia con las
áreas e cobertura de otras estaciones base. Si la señal piloto no
es suficientemente intensa para garantizar la transferencia de
llamadas en el área de cobertura de una estación base cercana, la
señal del canal de tráfico de alta potencia hará aumentar de forma
inútil e innecesaria la interferencia en dicha área. Como es obvio,
en algunas aplicaciones, puede resultar ventajoso combinar los
procedimientos, controlando la potencia de la señal piloto en unos
casos y la potencia de transmisión total en otros. En otra
aplicación, puede resultar ventajoso cambiar la relación entre la
potencia piloto y la potencia del canal de tráfico.
En una configuración ideal, el efecto de
respiración medirá la potencia de recepción y cambiará la potencia
de transmisión de forma proporcional. No obstante, puede ser que
algunos sistemas no utilicen el procedimiento proporcional, sino
que cambien el nivel de transmisión tan sólo en una fracción del
cambio de potencia de recepción detectado. Por ejemplo, si se ha
diseñado un sistema en el que el cálculo de la potencia recibida es
difícil e inexacto, tal vez se desee reducir la sensibilidad frente
a las inexactitudes. Con un cambio del nivel de transmisión que
sólo es una fracción del cambio de potencia de recepción, se
obtiene la desensibilización y al mismo tiempo se impide un
desequilibrio total de los límites de transferencia de llamadas.
Otra alternativa, consiste en cambiar el nivel de
transmisión sólo cuando el nivel del receptor sobrepasa un umbral
predeterminado. Este procedimiento puede utilizarse
fundamentalmente para hacer frente a las fuentes de interferencia.
Naturalmente, este procedimiento puede combinarse con un sistema que
cambia el nivel de transmisión sólo en una fracción del cambio de
potencia de recepción detectado.
El efecto de respiración debe tener una constante
temporal bien estudiada. El efecto de respiración puede determinar
transferencias de llamadas de la unidad móvil. Para efectuar una
transferencia de llamada, la unidad móvil debe detectar el cambio
de potencia y enviar un mensaje a la estación base. El controlador
del sistema debe tomar una decisión y comunicarla a las estaciones
base. Debe enviarse un mensaje de respuesta a la estación móvil.
Este procedimiento lleva cierto tiempo, y el efecto de respiración
debe ser suficientemente lento para permitir que el procedimiento
tenga lugar sin brusquedades.
Como es natural, el efecto de respiración se
autolimitará para impedir la convergencia total del área de
cobertura de la estación base, debido a un exceso de usuarios en el
sistema. El sistema CDMA tiene una gran capacidad limitada
flexible#. El término capacidad limitada flexible se refiere
al hecho de que siempre es posible añadir un usuario más, pero
cuando se alcanza cierto número de usuarios cada usuario adicional
afecta a la calidad de la comunicación del resto de usuarios.
Cuando se llega a cierto número elevado de usuarios, la calidad de
la comunicación de cada usuario resulta inaprovechable y el enlace
hasta las unidades móviles se pierde por completo. Para impedir la
pérdida del enlace, cada estación base limita el número de unidades
móviles con las que establecerá comunicación. Una vez alcanzado ese
límite, el sistema rechazará cualquier intento de establecer
llamadas adicionales (es decir, se bloquean las fuentes de nuevas
llamadas). El límite es un parámetro de diseño y se suele
establecer en aproximadamente el 75% de la capacidad teórica. Esto
proporciona un cierto margen al sistema y le permite aceptar una
llamada de emergencia aun cuando se halle en el estado límite. Este
límite del número total de unidades móviles que se comunican en el
área de cobertura de una única estación base limita, como es
natural, la potencia máxima recibida y, en consecuencia, limita el
rango operativo del efecto de respiración.
Las figuras 2A a 2C ilustran el efecto de
respiración de la estación base. En la figura 2A, la estación base
100 tiene un área de cobertura circular 130 en ausencia de carga.
El área de cobertura de la estación base 100 se ha equilibrado en
ausencia de carga y las áreas de cobertura del enlace directo y el
enlace inverso se han alineado con el área de cobertura circular
130. La estación base 110 presenta un área de cobertura circular
140 en ausencia de carga. El área de cobertura de la estación base
110 se ha equilibrado también en ausencia de carga y las áreas de
cobertura del enlace directo e inverso se han alineado con el área
de cobertura circular 140. El funcionamiento de las estaciones base
100 y 110 se ha equilibrado con K_{nivel} en ausencia de carga y
la línea 120 representa el lugar donde el funcionamiento con cada
estación base es el mismo y, por lo tanto, donde coinciden ambos
límites de transferencia de llamadas.
En la figura 2B, la estación base 110 presenta
una gran carga y la estación base 100 una ligera carga. El área de
cobertura del enlace inverso se ha contraído hasta el área de
cobertura circular 145, mientras que el área de cobertura del
enlace directo sigue permaneciendo en el área de cobertura circular
140. La ligera carga de la estación base 100 no ha afectado al área
de cobertura de la estación base 100 que todavía se halla en el
área de cobertura circular 130. Debe observarse que el límite de
transferencia de llamadas del enlace inverso entre la estación base
100 y la estación base 110 se ha desplazado hasta la línea 125,
mientras el límite de transferencia de llamadas del enlace directo
permanece en la línea 120. Es decir, se ha producido un indeseado
desequilibrio de los límites de transferencia de llamadas.
En la figura 2C, la estación base 110 ha
experimentado el efecto de respiración y, por resultado, el límite
de transferencia de llamadas del enlace directo se ha desplazado
hasta el área de cobertura circular 145. La línea 125 ahora
representa los límites de transferencia de llamadas del enlace
directo y el enlace inverso.
En las figuras 2B y 2C, las X representan los
usuarios del sistema. En particular, el usuario X 150 está situado
en el límite de transferencia de llamadas de la figura 2B. Debido a
su situación, el usuario X experimentará una transferencia suave de
la llamada entre la estación base 100 y la estación base 110. Como
se observa en la figura 2C, el usuario X 150 se ha adentrado mucho
en el área de cobertura de la estación base 100 en vez de en la
zona de transferencia suave de llamadas entre la estación base 100
y la estación base 110. Por consiguiente, la estación base que
tenía una gran carga 110 ha transferido con eficacia parte de su
carga a la estación base que tenía poca carga 100.
La figura 3 es un diagrama de bloques que muestra
un ejemplo de configuración de respiración de estación base. La
antena 270 de la estación base 300 recibe señales. Las señales
recibidas se pasan a continuación al atenuador variable 200 que se
ha utilizado para establecer inicialmente el funcionamiento en
K_{nivel}. Las señales recibidas se pasan al detector de potencia
210. El detector de potencia 210 genera un nivel que indica la
potencia total de la señal recibida. El filtro pasa baja 220 obtiene
el promedio de la indicación de potencia y retarda el tiempo de
respuesta del efecto de respiración. El dispositivo de escala y
umbral 230 establece la relación y el desplazamiento deseado de la
relación entre los aumentos de potencia del enlace inverso y los
descensos de potencia del enlace directo. El dispositivo de escala y
umbral 230 genera una señal de control para el dispositivo de
ganancia variable 240. El dispositivo de ganancia variable 240
acepta la señal de transmisión y proporciona una señal de salida
con control de ganancia al amplificador de alta potencia (HPA) 250.
El HPA 250 amplifica la señal de tránsito y la pasa a la antena 260
para su transmisión a través del enlace inalámbrico.
Existen muchas variantes de la configuración de
la figura 3. Por ejemplo, las antenas 260 y 270 pueden comprender
dos antenas cada una. O, a la inversa, las antenas 260 y 270 pueden
ser la misma antena. La detección de potencia en la figura 3 se
basa en toda la potencia de señal de entrada dentro de la banda
deseada. Como se ha indicado anteriormente, la detección de potencia
puede basarse únicamente en el número de unidades móviles que han
establecido comunicación con la estación base. Asimismo, el filtro
pasa baja 220 puede ser un filtro lineal o un filtro no lineal (por
ejemplo, un filtro limitador de velocidad de respuesta).
Existen muchas variantes obvias de la presente
invención que incluyen simples cambios de arquitectura. La
descripción anterior de la forma de realización preferida se
proporciona para permitir a los expertos en la materia crear o
utilizar la presente invención. Las diversas modificaciones de estas
formas de realización resultarán fácilmente deducibles para los
expertos en la materia, y los principios genéricos definidos aquí
pueden aplicarse a otras formas de realización sin necesidad de
utilizar la capacidad inventiva. Por lo tanto, la presente invención
no pretende limitarse a las formas de realización mostradas aquí,
sino abarcar el alcance más amplio según los principios y
características novedosas expuestas en la presente memoria.
Claims (59)
1. Procedimiento para controlar el área de
cobertura de una estación base (110, 100) de un sistema que tiene
una pluralidad de estaciones base (110, 100), teniendo cada una de
la pluralidad de estaciones base (110, 100) una correspondiente
área de cobertura de enlace directo (140) y una correspondiente
área de cobertura de enlace inverso (145), en el que cada una de la
pluralidad de estaciones base (110, 100) es capaz de comunicarse
con una unidad móvil (30) situada dentro de la correspondiente área
de cobertura de enlace directo (140) y cada una de la pluralidad de
estaciones base (110, 100) es capaz de recibir una comunicación
desde una unidad móvil (30) situada dentro de la correspondiente
área de cobertura de enlace inverso (145), comprendiendo el
procedimiento:
supervisión del rendimiento del área de cobertura
del enlace inverso (145) de una primera estación base, indicando
dicho rendimiento la localización del área de cobertura del enlace
inverso (145); y
cambio de la localización del área de cobertura
del enlace directo (140) de la primera estación base, basándose en
el rendimiento del enlace inverso y manteniendo una relación
constante entre la potencia del enlace inverso recibida en la
estación base y la potencia transmitida desde la estación base.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que la supervisión comprende la medición del nivel de carga del
área de cobertura del enlace inverso (145).
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el
que la medición comprende la medición (210) de la energía recibida
desde un grupo de unidades móviles (30) situadas dentro del área de
cobertura del enlace inverso (145).
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el
que la medición (210) comprende la medición de la energía recibida
desde un usuario que no es del sistema y un grupo de unidades
móviles (30) situadas dentro del área de cobertura del enlace
inverso (145) correspondiente a una segunda estación base de la
pluralidad de estaciones base.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el cambio de localización de
la primera área de cobertura del enlace directo (140) se
circunscribe a la zona situada dentro de un límite de área de
cobertura mínimo.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la medición comprende el
recuento del número de unidades móviles (30) que se comunican con
la primera estación base (110).
7. Procedimiento según la reivindicación 1, que
además comprende:
supervisión del rendimiento de una segunda área
de cobertura del enlace inverso de una segunda estación base (100);
y
cambio de la localización del área de cobertura
del enlace directo de la segunda estación base (100), basándose en
el rendimiento del segundo enlace inverso.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el
que la supervisión comprende la medición de la potencia del enlace
inverso recibida en la primera estación base (110) y en la segunda
estación base (100), y
el cambio comprende el ajuste de la potencia del
enlace directo en la primera estación base (110) y la segunda
estación base (100), basándose en las mediciones de nivel de
potencia del enlace inverso, para mantener de ese modo el
equilibrio de la zona de rendimiento equivalente del enlace directo
en relación con la zona de rendimiento equivalente del enlace
inverso entre la primera y la segunda estación base (110, 100).
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en el
que el producto de la potencia del enlace inverso y la potencia del
enlace directo de la primera estación base (110) es igual a una
constante, y el producto de la potencia del enlace inverso y la
potencia del enlace directo de la segunda estación base (100) es
igual a la constante.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en
el que el producto de la potencia del enlace inverso y la potencia
del enlace directo de la primera estación base (110) es igual a la
constante cuando la potencia del enlace inverso de la primera
estación base (110) es superior a un umbral, y el producto de la
potencia del enlace inverso y la potencia del enlace directo de la
segunda estación base (100) es igual a la constante cuando la
potencia del enlace inverso de la segunda estación base (100) es
superior al umbral.
11. Procedimiento según la reivindicación 1, que
además comprende:
transmisión de una señal de enlace directo a un
nivel de potencia seleccionado desde la primera estación base
(110), que delimita una primera área de cobertura de enlace
directo;
recepción de una señal de enlace inverso a un
primer nivel de potencia en la primera estación base (110), que
delimita una primera área de cobertura de enlace inverso;
transmisión de una señal de enlace directo a un
nivel de potencia seleccionado desde una segunda estación base
(100), que delimita una segunda área de cobertura de enlace
directo, en la que la primera área de cobertura de enlace directo y
la segunda área de cobertura de enlace directo interseccionan
delimitando una zona de igualdad de enlace directo en la que una
unidad móvil (30) recibe una comunicación con el mismo nivel de
rendimiento, ya sea desde la primera estación base (110) o bien
desde la segunda estación base (100); y
recepción de una señal de enlace inverso a un
nivel de potencia en la segunda estación base (100), que delimita
una segunda área de cobertura de enlace inverso, en la que la
primera área de cobertura de enlace inverso y la segunda área de
cobertura de enlace inverso interseccionan delimitando una zona de
igualdad de enlace inverso en la que la primera estación base (110)
y la segunda estación base (100) reciben una comunicación desde una
unidad móvil (30) situada en la zona de igualdad de enlace inverso
con el mismo nivel de rendimiento, y en la que el nivel de potencia
seleccionado de la señal de enlace directo de la primera estación
base (110) y el nivel de potencia seleccionado de la señal de enlace
directo de la segunda estación base (100) determinan que la zona de
igualdad del enlace directo y la zona de igualdad del enlace inverso
sean la misma.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, que
además comprende:
recepción en la primera estación base (110) de la
señal de enlace inverso a un segundo nivel de potencia superior al
primer nivel de potencia recibido en la primera estación base
(110), que delimita de ese modo una segunda área de cobertura de
enlace inverso más reducida de la primera estación base (110) y
delimita una nueva zona de igualdad de enlace inverso; y
transmisión desde la primera estación base (110)
de la señal de enlace directo a un nivel de potencia inferior, que
delimita una segunda área de cobertura de enlace directo y una
nueva zona de igualdad de enlace directo, de manera que la nueva
zona de igualdad del enlace directo es la misma que la nueva zona de
igualdad del enlace inverso.
13. Procedimiento según la reivindicación 11 ó
12, en el que cada estación base (110, 100) de la pluralidad de
estaciones base del sistema transmite una señal piloto que
corresponde a la señal de enlace directo.
14. Procedimiento según la reivindicación 11 ó
12, en el que cada estación base (110, 100) de la pluralidad de
estaciones base del sistema transmite una señal piloto y señales de
mensaje que corresponden a la señal de enlace directo.
15. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 14, en el que el producto del nivel de
potencia seleccionado de la señal de enlace directo de la primera
estación base (110) y el primer nivel de potencia de la señal de
enlace inverso de la primera estación base (110) es igual a una
constante.
16. Procedimiento según la reivindicación 15, en
el que el producto del nivel de potencia seleccionado de la señal
de enlace directo de la segunda estación base (100) y el nivel de
potencia de la señal de enlace inverso de la segunda estación base
(100) es igual a la constante.
17. Procedimiento según la reivindicación 15 ó
16, en el que la constante es dinámica y varía con el tiempo.
18. Procedimiento según la reivindicación 11, en
el que el primer nivel de potencia de la señal de enlace inverso de
la primera estación base (110) comprende una cantidad de potencia
artificial, para que el producto del nivel de potencia seleccionado
de la señal de enlace directo de la primera estación base (110) y
el nivel de potencia de la señal de enlace inverso de la primera
estación base (110) sea igual a una constante.
19. Procedimiento según la reivindicación 18, en
el que la potencia de la señal de enlace inverso de la segunda
estación base (100) comprende una cantidad de potencia artificial,
para que el producto del nivel de potencia de la señal de enlace
directo de la segunda estación base (100) y el nivel de potencia de
la señal de enlace inverso de la segunda estación base (100) sea
igual a la constante.
20. Procedimiento según la reivindicación 11, que
además comprende:
cambio, en la primera estación base (110), del
nivel de carga artificial asociado a la primera área de cobertura
del enlace inverso para alterar la localización de la primera área
de cobertura del enlace inverso; y
cambio del nivel de potencia de transmisión de la
primera estación base (110), basándose en el cambio de nivel de
carga artificial asociado a la primera área de cobertura del enlace
inverso, para alterar en la misma medida la localización de la
primera área de cobertura del enlace directo.
21. Procedimiento según la reivindicación 20, en
el que el nivel de carga artificial del área de cobertura del
enlace inverso cambia en respuesta al nivel de carga medido, siendo
determinado el nivel de carga medido a partir de la energía
recibida en la primera estación base (110) desde un grupo de
unidades móviles (30) situadas dentro de la primera área de
cobertura del enlace inverso.
22. Procedimiento según la reivindicación 21, en
el que el nivel de carga medido se determina además basándose en la
energía recibida desde un usuario que no es del sistema y un grupo
de unidades móviles (30) situadas dentro del área de cobertura del
enlace inverso correspondiente a una segunda estación base
(100).
23. Procedimiento según la reivindicación 11, en
el que la señal de enlace directo se transmite a una potencia
seleccionada de tal forma que la primera área de cobertura del
enlace directo intersecciona con una segunda área de cobertura del
enlace directo de una segunda estación base (100) y delimita, de
ese modo, una zona de igualdad del enlace directo, en la cual una
unidad móvil (30) recibe una comunicación con el mismo nivel de
rendimiento, ya sea desde la primera estación base (110) o bien
desde la segunda estación base (100);
la señal de enlace inverso se recibe en la
primera estación base (110) a una potencia correspondiente a la
primera área de cobertura del enlace inverso que intersecciona con
la segunda área de cobertura del enlace inverso de la segunda
estación base (100) y delimita, de ese modo, una zona de igualdad
del enlace inverso, en la cual la primera estación base (100) y la
segunda estación base (100) reciben una comunicación desde una
unidad móvil con el mismo nivel de rendimiento, siendo seleccionada
además la potencia de tal forma que la zona de igualdad del enlace
directo y la zona de igualdad del enlace inverso son la misma.
24. Procedimiento según la reivindicación 23, que
además comprende:
recepción en la primera estación base (110) de la
señal de enlace inverso a un segundo nivel de potencia superior al
primer nivel de potencia recibido en la primera estación base
(110), que delimita de ese modo una segunda área de cobertura más
reducida del enlace inverso de la primera estación base (110) y
delimita una segunda zona de igualdad del enlace inverso; y
transmisión desde la primera estación base (110)
de la señal de enlace directo a un nivel de potencia inferior, que
delimita una segunda área de cobertura de enlace directo y una
nueva zona de igualdad de enlace directo, de tal forma que la nueva
zona de igualdad de enlace directo es la misma que la nueva zona de
igualdad del enlace inverso.
25. Procedimiento según la reivindicación 23 ó
24, en el que cada una de la pluralidad de estaciones base de
estaciones base del sistema transmite una señal piloto,
consistiendo la señal de enlace directo de la primera estación base
(110) en la señal piloto correspondiente a la primera estación base
(110).
26. Procedimiento según la reivindicación 23 ó
24, en el que cada una de la pluralidad de estaciones base de
estaciones base (110, 100) del sistema transmite una señal piloto y
señales de mensaje, consistiendo la señal de enlace directo de la
primera estación base (110) en la señal piloto y las señales de
mensaje correspondientes a la primera estación base (100).
27. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 23 a 26, en el que el producto del nivel de
potencia seleccionado de la señal de enlace directo de la primera
estación base (110) y el primer nivel de potencia de la señal de
enlace inverso de la primera estación base (110) es igual a una
constante.
28. Procedimiento según la reivindicación 27, en
el que la constante es dinámica y varía con el tiempo.
29. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 23 a 28, en el que el primer nivel de potencia de
la señal de enlace inverso de la primera estación base (110)
incluye un nivel de potencia artificial elegido de tal forma que el
producto del nivel de potencia seleccionado de la señal de enlace
directo de la primera estación base (110) y el nivel de potencia de
la señal de enlace inverso de la primera estación base (110) es
igual a una constante.
30. Aparato para controlar el área de cobertura
(140) de una estación base de un sistema que tiene una pluralidad
de estaciones base (110, 100), teniendo cada una de la pluralidad
de estaciones base (110, 100) una correspondiente área de cobertura
de enlace directo (140) y una correspondiente área de cobertura de
enlace inverso (145), en el que cada una de la pluralidad de
estaciones base (110, 100) es capaz de comunicarse con una unidad
móvil (30) situada dentro de la correspondiente área de cobertura
de enlace directo (140) y cada una de la pluralidad de estaciones
base (110, 100) es capaz de recibir una comunicación desde una
unidad móvil (30) situada dentro de la correspondiente área de
cobertura de enlace inverso (145), comprendiendo el aparato:
medios (210, 220, 230) de supervisión del
rendimiento del área de cobertura del enlace inverso (145) de una
primera estación base, indicando dicho rendimiento la localización
del área de cobertura del enlace inverso (145); y
medios (230, 240) de cambio de la localización
del área de cobertura del enlace directo de la primera estación
base, basándose en el rendimiento del enlace inverso manteniendo
una relación constante entre la potencia del enlace inverso
recibida en la estación base y la potencia transmitida desde la
estación base.
31. Aparato según la reivindicación 30, en el que
los medios de supervisión comprenden medios de medición del nivel de
carga del área de cobertura del enlace inverso (210).
32. Aparato según la reivindicación 31, en el que
los medios de medición comprenden medios para medir la energía
recibida desde un grupo de unidades móviles situadas dentro del
área de cobertura del enlace inverso.
33. Aparato según la reivindicación 32, en el que
los medios de medición comprenden medios para medir la energía
recibida desde un usuario que no es del sistema y un grupo de
unidades móviles situadas dentro del área de cobertura del enlace
inverso correspondiente a una segunda estación base de la pluralidad
de estaciones base.
34. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 30 a 33, en el que los medios para cambiar la
localización de la primera área de cobertura del enlace directo se
limitan a cambiar un límite de área de cobertura mínimo.
35. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que los medios de medición
comprenden medios para contar el número de unidades móviles que se
comunican con la primera estación base.
36. Aparato según la reivindicación 30, que
además comprende:
medios para supervisar del rendimiento de una
segunda área de cobertura del enlace inverso de una segunda
estación base; y
medios para cambiar la localización del área de
cobertura del enlace directo de la segunda estación base, basándose
en el rendimiento del segundo enlace inverso.
37. Aparato según la reivindicación 36, en el
que:
los medios de supervisión comprenden medios para
medir la potencia del enlace inverso recibida en la primera
estación base y en la segunda estación base; y
los medios para cambiar comprenden medios para
ajustar la potencia del enlace directo en la primera estación base
y en la segunda estación base, basándose en las mediciones de nivel
de potencia del enlace inverso, para conservar el equilibrio de la
zona de rendimiento equivalente del enlace directo en relación con
la zona de rendimiento equivalente del enlace inverso entre la
primera y la segunda estación base.
38. Aparato según la reivindicación 37, que es
apto para que el producto de la potencia del enlace inverso y la
potencia del enlace directo de la primera estación base sea igual a
una constante, y el producto de la potencia del enlace inverso y la
potencia del enlace directo de la segunda estación base sea igual a
la constante.
39. Aparato según la reivindicación 38, que es
apto para que el producto de la potencia del enlace inverso y la
potencia del enlace directo de la primera estación base sea igual a
la constante cuando la potencia del enlace inverso de la primera
estación base es superior a un umbral, y el producto de la potencia
del enlace inverso y la potencia del enlace directo de la segunda
estación base sea igual a la constante cuando la potencia del
enlace inverso de la segunda estación base es superior al
umbral.
40. Aparato según la reivindicación 30, que
además comprende:
medios de transmisión de una señal de enlace
directo a un nivel de potencia seleccionado desde la primera
estación base, que delimita una primera área de cobertura de enlace
directo (240, 250, 260);
medios de recepción de una señal de enlace
inverso a un primer nivel de potencia en la primera estación base,
que delimita una primera área de cobertura de enlace inverso (270,
200);
medios de transmisión de una señal de enlace
directo a un nivel de potencia seleccionado desde una segunda
estación base, que delimita una segunda área de cobertura de enlace
directo, en la que la primera área de cobertura de enlace directo y
la segunda área de cobertura de enlace directo interseccionan
delimitando una zona de igualdad de enlace directo en la que una
unidad móvil recibe una comunicación con el mismo nivel de
rendimiento, ya sea desde la primera estación base o bien desde la
segunda estación base; y
medios de recepción de una señal de enlace
inverso a un nivel de potencia en la segunda estación base, que
delimita una segunda área de cobertura de enlace inverso, en la que
la primera área de cobertura de enlace inverso y la segunda área de
cobertura de enlace inverso interseccionan delimitando una zona de
igualdad de enlace inverso en la que la primera estación base y la
segunda estación base reciben una comunicación desde una unidad
móvil situada en la zona de igualdad de enlace inverso con el mismo
nivel de rendimiento, y
en la que el nivel de potencia seleccionado de la
señal de enlace directo de la primera estación base y el nivel de
potencia seleccionado de la señal de enlace directo de la segunda
estación base determinan que la zona de igualdad del enlace directo
y la zona de igualdad del enlace inverso sean la misma.
41. Aparato según la reivindicación 40, que
además comprende:
medios para recibir en la primera estación base
la señal de enlace inverso a un segundo nivel de potencia superior
al primer nivel de potencia recibido en la primera estación base,
que delimitan de ese modo una segunda área de cobertura más
reducida del enlace inverso de la primera estación base y delimitan
una nueva zona de igualdad de enlace inverso; y
medios para transmitir desde la primera estación
base la señal de enlace directo a un nivel de potencia inferior,
que delimitan una segunda área de cobertura de enlace directo y una
nueva zona de igualdad de enlace directo, de tal forma que la nueva
zona de igualdad de enlace directo es la misma que la nueva zona de
igualdad del enlace inverso.
42. Aparato según las reivindicaciones 40 ó 41,
en el que cada estación base de la pluralidad de estaciones base
del sistema transmite una señal piloto que corresponde a la señal
del enlace directo.
43. Aparato según la reivindicación 40 ó 41, en
el que cada estación base de la pluralidad de estaciones base del
sistema transmite una señal piloto y señales de mensaje que
corresponden a la señal del enlace directo.
44. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 40 a 43, en el que el producto del nivel de
potencia seleccionado de la señal de enlace directo de la primera
estación base y el nivel de potencia de la señal de enlace inverso
de la primera estación base es igual a una constante.
45. Aparato según la reivindicación 44, en el que
el producto del nivel de potencia seleccionado de la señal del
enlace directo de la segunda estación base y el nivel de potencia
de la señal del enlace inverso de la segunda estación base es igual
a la constante.
46. Aparato según la reivindicación 44 ó 45, en
el que la constante es dinámica y varía con el tiempo.
47. Aparato según la reivindicación 40, en el que
el primer nivel de potencia de la señal de enlace inverso de la
primera estación base comprende una cantidad de potencia
artificial, para que el producto del nivel de potencia seleccionado
de la señal de enlace directo de la primera estación base y el nivel
de potencia de la señal de enlace inverso de la primera estación
base sea igual a una constante.
48. Aparato según la reivindicación 47, en el que
la potencia de la señal de enlace inverso de la segunda estación
base comprende una cantidad de potencia artificial, para que el
producto del nivel de potencia de la señal de enlace directo de la
segunda estación base y el nivel de potencia de la señal de enlace
inverso de la segunda estación base sea igual a la constante.
49. Aparato según la reivindicación 40, que
además comprende:
medios para cambiar, en la primera estación base,
el nivel de carga artificial asociado a la primera área de
cobertura del enlace inverso para alterar la localización de la
primera área de cobertura del enlace inverso; y
medios para cambiar el nivel de potencia de
transmisión de la primera estación base, basándose en el cambio del
nivel de carga artificial asociado a la primera área de cobertura
del enlace inverso para alterar en la misma medida la localización
de la primera área de cobertura del enlace directo.
50. Aparato según la reivindicación 49, en el que
el nivel de carga artificial del área de cobertura del enlace
inverso cambia en respuesta al nivel de carga medido, siendo
determinado el nivel de carga medido a partir de la energía
recibida en la primera estación base desde un grupo de unidades
móviles situadas dentro de la primera área de cobertura del enlace
inverso.
51. Aparato según la reivindicación 50, en el que
el nivel de carga medida se determina además basándose en la energía
recibida desde un usuario que no es del sistema y un grupo de
unidades móviles situadas dentro del área de cobertura del enlace
inverso correspondiente a una segunda estación base.
52. Aparato según la reivindicación 40, en el que
la señal de enlace directo se transmite a una potencia seleccionada
de tal forma que la primera área de cobertura del enlace directo
intersecciona con la segunda área de cobertura del enlace directo
de una segunda estación base, delimitando de ese modo una zona de
igualdad del enlace directo en la que una unidad móvil recibe una
comunicación con el mismo nivel de rendimiento, ya sea desde la
primera estación base o bien desde la segunda estación base;
la señal del enlace inverso se recibe en la
primera estación base a una potencia correspondiente a una primera
área de cobertura del enlace inverso que intersecciona con la
segunda área de cobertura del enlace inverso de la segunda estación
base y delimita, de ese modo, una zona de igualdad del enlace
inverso en la que la primera estación base y la segunda estación
base reciben una comunicación desde una unidad móvil con el mismo
nivel de rendimiento, seleccionándose además la potencia de tal
forma que la zona de igualdad del enlace directo y la zona de
igualdad del enlace inverso son la misma.
53. Aparato según la reivindicación 52, que
además comprende:
medios de recepción en la primera estación base
de la señal de enlace inverso a un segundo nivel de potencia
superior al primer nivel de potencia recibido en la primera
estación base, que delimita de ese modo una segunda área de
cobertura más reducida del enlace inverso de la primera estación
base y delimita una segunda zona de igualdad del enlace inverso;
y
medios de transmisión desde la primera estación
base de la señal de enlace directo a un nivel de potencia inferior,
que delimita una segunda área de cobertura de enlace directo y una
nueva zona de igualdad de enlace directo, de tal forma que la nueva
zona de igualdad de enlace directo es la misma que la nueva zona de
igualdad del enlace inverso.
54. Aparato según la reivindicación 52 ó 53, en
el que cada una de la pluralidad de estaciones base de estaciones
base del sistema transmite una señal piloto, consistiendo la señal
del enlace directo de la primera estación base en la señal piloto
correspondiente a la primera estación base.
55. Aparato según la reivindicación 52 ó 53, en
el que cada una de la pluralidad de estaciones base de estaciones
base del sistema transmite una señal piloto y señales de mensaje,
consistiendo la señal del enlace directo de la primera estación
base en la señal piloto y las señales de mensaje correspondientes a
la primera estación base.
56. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 52 a 55, en el que el producto del nivel de
potencia seleccionado de la señal de enlace directo de la primera
estación base y el primer nivel de potencia de la señal de enlace
inverso de la primera estación base es igual a una constante.
57. Aparato según la reivindicación 56, en el que
la constante es dinámica y varía con el tiempo.
58. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 52 a 57, en el que el primer nivel de potencia de
la señal de enlace inverso de la primera estación base incluye un
nivel de potencia artificial, seleccionado de tal forma que el
producto del nivel de potencia seleccionado de la señal de enlace
directo de la primera estación base y el nivel de potencia de la
señal de enlace inverso de la primera estación base es igual a una
constante.
59. Aparato según cualquiera de las
reivindicaciones 30 a 58, en el que dicho sistema es un sistema de
espectro ensanchado.
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