Un procedimiento para controlar la potencia en un sistema (100) de comunicaciones por satélite que tiene una primera estación (120,

124), una segunda estación (120, 124) y un enlace de satélite que acopla señales entre la primera estación y la segunda estación, teniendo cada estación (120, 124) medios para transmitir una señal y medios para recibir una señal, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

recibir, en la segunda estación, una primera señal transmitida desde la primera estación;

recibir, en la primera estación, una segunda señal transmitida desde la segunda estación;

medir, en la primera estación, un nivel de potencia de dicha segunda señal recibida;

generar, en la primera estación, una orden de control de potencia basándose en dicho nivel de potencia medido de dicha segunda señal recibida;

transmitir dicha orden de control de potencia desde la primera estación a la segunda estación;

multiplicar, en la segunda estación, dicha orden de control de potencia por un factor de ganancia de lazo;

ajustar, en la segunda estación, un nivel de potencia de transmisión de dicha segunda señal transmitida desde la segunda estación basándose en dicha orden de control de potencia multiplicada;

monitorizar, en la segunda estación, un nivel de potencia de dicha primera señal recibida;

determinar un estado de propagación de dicha primera señal recibida basándose en dicho nivel de potencia de dicha primera señal recibida; y

ajustar dicho factor de ganancia de lazo como una función de dicho estado de propagación de dicha primera señal

Procedimiento y aparato de control de potencia en lazo cerrado adaptativo usando mediciones de lazo abierto.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere, en general, a sistemas de comunicación de espectro ensanchado y, más en particular, a un procedimiento y aparato para ajustar parámetros de señal en tales sistemas en presencia de un lazo de control o retardo de trayectoria en la detección de estatus de señal y usando un elemento controlable para efectuar cambios en el estatus detectado. La invención se refiere, además, al uso de la potencia de transmisión como un parámetro que se controla para minimizar la interferencia entre transmisores de operación simultánea y para maximizar la calidad de las comunicaciones individuales.

Se han desarrollado diversos sistemas y técnicas de comunicación de acceso múltiple para transferir información entre un gran número de usuarios de sistema. Sin embargo, las técnicas de modulación de espectro ensanchado, tales como las técnicas de espectro ensanchado de acceso múltiple por división de código (CDMA), proporcionan importantes ventajas frente a otros esquemas de modulación, especialmente cuando se da servicio a un gran número de usuarios del sistema de comunicación. El uso de técnicas CDMA en los sistemas de comunicación de acceso múltiple se da a conocer en la patente estadounidense n.º 4,901,307, emitida el 13 de febrero de 1990, titulada "Spread Spectrum Multiple Access Communication System Using Satellite Or Terrestrial Repeaters", y en la solicitud de patente estadounidense n.º de serie 08/368,570, titulada "Method And Apparatus For Using Full Spectrum Transmitted Power In A Spread Spectrum Communication System For Tracking Individual Recipient Phase Time And Energy", ambas transferidas al cesionario de la presente invención e incorporadas en el presente documento por referencia.

Estas patentes dan a conocer sistemas de comunicación en los que un gran número de unidades de abonado o usuarios de sistema, generalmente móviles o remotos, ("unidades móviles") emplean al menos un transceptor para comunicarse con otras unidades móviles, o usuarios de otros sistemas conectados, tales como una red de conmutación telefónica pública. Las señales de comunicación se transfieren o bien a través de repetidores de satélite y pasarelas, o bien directamente a estaciones base terrestres (también denominadas en ocasiones como sitios de célula o células).

En comunicaciones CDMA, el espectro de frecuencia puede reutilizarse múltiples veces, permitiendo así un aumento en el número de unidades móviles. El uso de CDMA da como resultado una eficacia espectral mucho mayor de la que puede conseguirse usando otras técnicas de acceso múltiple. Sin embargo, con el fin de maximizar la capacidad del sistema de comunicación global y mantener niveles aceptables de interferencia mutua y calidad de señal, la potencia transmitida de las señales en el sistema debe controlarse para mantener, en un nivel mínimo, la cantidad de potencia requerida para cualquier enlace de comunicación dado. Controlando la potencia de señal transmitida en o cerca del nivel mínimo, se reduce la interferencia con otras unidades móviles.

En sistemas de comunicación que emplean satélites, las señales de comunicación normalmente experimentan desvanecimiento, que se caracteriza como Rician. Por consiguiente, la señal recibida consiste en una componente directa sumada con múltiples componentes reflejadas que tienen estadísticas de desvanecimiento Rayleigh La relación de potencia entre la componente directa y las componentes reflejadas es normalmente del orden de 6-10 dB, dependiendo de las características de la antena de la unidad móvil y el entorno en el que opere la unidad móvil.

A diferencia de los sistemas de comunicación por satélite, las señales de comunicación en sistemas de comunicación terrestre normalmente experimentan un desvanecimiento de señal que normalmente consiste únicamente en las componentes reflejadas, o de Rayleigh, sin una componente directa. Por tanto, las señales de comunicación terrestre experimentan un entorno de desvanecimiento más severo que las señales de comunicación por satélite en las que el desvanecimiento Rician es la característica de desvanecimiento dominante.

El desvanecimiento Rayleigh en el sistema de comunicación terrestre está provocado porque las señales de comunicación se reflejan desde muchas propiedades diferentes del entorno físico. Como resultado, una señal llega de manera casi simultánea a un receptor de la unidad móvil desde muchas direcciones con diferentes retardos de transmisión. En las bandas de frecuencia UHF habitualmente empleadas por las comunicaciones de radio móviles, incluyendo las de sistemas de telefonía móvil celular, pueden producirse diferencias de fase significativas en señales que se desplazan sobre diferentes trayectorias. La posibilidad de suma destructiva de las señales puede dar como resultado profundos desvanecimientos ocasionales.

Con el fin de proporcionar un canal dúplex completo para permitir que ambas direcciones de una conversación estén activas simultáneamente, tal como se proporciona por el sistema de telefonía por cable convencional, se usa una banda de frecuencia para un enlace directo o de salida, (es decir, transmisión desde la pasarela o el transmisor de sitio de célula al receptor de la unidad móvil), y se utiliza una banda de frecuencia diferente para el enlace inverso o de llegada, (es decir, transmisión desde el transmisor de la unidad móvil al receptor de la pasarela o sitio de célula). Esta separación de bandas de frecuencia permite que el transmisor y el receptor de una unidad móvil estén activos simultáneamente sin realimentación o interferencia desde el transmisor al receptor.

Sin embargo, el uso de bandas de frecuencia diferentes tiene implicaciones significativas para el control de potencia. El uso de bandas de frecuencia diferentes provoca que el desvanecimiento multitrayectoria sean procesos independientes para los enlaces directo e inverso. La pérdida de trayectoria de enlace directo no puede medirse de manera sencilla ni darse por supuesto que dicha pérdida de trayectoria está presente en el enlace inverso.

Además, en un sistema de telefonía móvil celular, el teléfono móvil puede realizar comunicaciones a través de múltiples sitios de célula, como se da a conocer en la solicitud de patente estadounidense en tramitación junto con la presente n.º de serie 07/433,030, presentada el 7 de noviembre de 1989, titulada "Method And System For Providing A Soft Handoff In Communications In A CDMA Cellular Telephone System", cuya descripción se incorpora en el presente documento por referencia. En comunicaciones con múltiples sitios de célula, la unidad móvil y los sitios de célula incluyen un esquema de receptor múltiple, como se da a conocer en la solicitud que acaba de mencionarse y se detalla adicionalmente en la solicitud de patente estadounidense en tramitación junto con la presente n.º de serie 07/432,552, también presentada el 7 de noviembre de 1989, y titulada "Diversity Receiver In A CDMA Cellular Telephone System", cuya descripción también se incorpora en el presente documento por referencia.

Un procedimiento de control de potencia es hacer que, o bien la unidad móvil o bien la pasarela, midan en primer lugar el nivel de potencia de una señal recibida. Esta medición de potencia se usa, junto con un conocimiento de los niveles de potencia de transmisión de enlace descendente del transpondedor para cada satélite que esté usándose y un conocimiento de la sensibilidad del receptor de la unidad móvil y la pasarela, para estimar la pérdida de trayectoria para cada canal de la unidad móvil. Entonces, o bien la estación base o bien el transceptor de la unidad móvil pueden determinar la potencia apropiada que va a usarse para las transmisiones de señales a la unidad móvil, teniendo en cuenta la estimación de pérdida de trayectoria, una tasa de datos transmitidos y una sensibilidad del receptor de satélite. En el caso de la unidad móvil, puede realizarse una petición de más o menos potencia en respuesta a tales mediciones y determinaciones. Al mismo tiempo, la pasarela puede aumentar o disminuir la potencia en respuesta a tales peticiones, o en respuesta a sus propias mediciones.

Las señales transmitidas por la unidad móvil al satélite se retransmiten por el satélite a la pasarela y, generalmente, a un sistema de control...

1. Un procedimiento para controlar la potencia en un sistema (100) de comunicaciones por satélite que tiene una primera estación (120, 124), una segunda estación (120, 124) y un enlace de satélite que acopla señales entre la primera estación y la segunda estación, teniendo cada estación (120, 124) medios para transmitir una señal y medios para recibir una señal, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

2. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de determinar un estado de propagación comprende la etapa de:

3. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de determinar un estado de propagación comprende las etapas de:

4. El procedimiento según la reivindicación 3, en el que dicha etapa de determinar dicho estado de propagación comprende las etapas de:

5. El procedimiento según la reivindicación 4, en el que dicha etapa de ajustar dicho factor de ganancia de lazo comprende la etapa de:

6. El procedimiento según la reivindicación 4, en el que dicha etapa de ajustar dicho factor de ganancia de lazo comprende la etapa de:

7. El procedimiento según la reivindicación 5, en el que dicha etapa de fijar dicho factor de ganancia de lazo comprende la etapa de:

8. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la primera estación es una pasarela (120) y la segunda estación es una unidad (124) móvil.

9. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que la primera estación es una unidad (124) móvil y la segunda estación es una pasarela (120).

10. Un aparato para controlar un nivel de potencia en un sistema (100) de comunicación que comprende:

una primera estación (120, 124) que tiene:

una segunda estación (120, 124) que tiene:

un lazo (500) de control que tiene:

un detector (910) de estado, ubicado en dicha primera estación, que tiene:

11. El aparato según la reivindicación 10, en el que dichos medios para determinar un estado de propagación comprenden:

12. El aparato según la reivindicación 11, en el que dichos medios para determinar un estado de propagación comprenden:

13. El aparato según la reivindicación 11, en el que dichos medios para determinar un estado de propagación comprenden:

14. El aparato según la reivindicación 13, en el que dichos medios para determinar un estado de propagación comprenden además:

15. El aparato según la reivindicación 14, en el que dichos medios para determinar un estado de propagación comprenden además:

16. El aparato según la reivindicación 15, en el que dichos medios para ajustar dicha ganancia de lazo comprenden:

17. El aparato según la reivindicación 16, en el que dicho factor de ganancia no unitario es 2.

18. El aparato según la reivindicación 10, en el que dicha primera estación es una pasarela (120) y en el que dicha segunda estación es una unidad (124) móvil.

19. El aparato según la reivindicación 10, en el que dicha primera estación es una unidad (124) móvil y en el que dicha primera estación es una pasarela (120).