Método de saltos de frecuencia para un sistema de radiotelecomunicaciones celular que utiliza saltos de frecuencia,

en el que cada célula de un grupo de células contiene una estación base, en donde el método comprende las etapas de:

establecer una secuencia de referencia de saltos de frecuencia para cada una del grupo de células;

asignar un número de desplazamientos de frecuencias a cada uno del grupo de células; y

asignar una primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias a una primera estación móvil operativa en una primera de las células, en donde cada desplazamiento de frecuencias asociado con la primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias es uno del número de desplazamientos de frecuencias asignados a la primera célula, y donde la primera estación móvil, durante un periodo de tiempo dado, salta desde una frecuencia a la siguiente frecuencia en función de la secuencia de referencia de saltos de frecuencia y de la primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias

Diversidad de interferencia en redes de comunicaciones con salto de frecuencia.

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de las telecomunicaciones. Más en concreto, la presente invención se refiere a sistemas de radiotelecomunicaciones celulares, sincronizados y no sincronizados.

Antecedentes

El salto de frecuencias se utiliza a menudo en sistemas de radiotelecomunicaciones, celulares, tal como el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM, Global System for Mobile Communication), para mejorar el rendimiento del sistema. En general, los saltos de frecuencia mejoran el rendimiento del sistema introduciendo diversidad de frecuencia y diversidad de interferencia, tal como se explicará después en detalle. El salto de frecuencias es una técnica bien conocida.

El documento EP 0 596 699 se refiere a un sistema de radioteléfono con saltos de frecuencia de espectro ensanchado. Se obtiene una segunda secuencia de saltos de frecuencia basada en una primera secuencia de saltos de frecuencia, por medio de una transformación de diezmado, mediante el recurso de saltar un primer número de diezmado de frecuencias en la primera secuencia de saltos de frecuencia, y repetir este proceso sobre las frecuencias restantes en la primera secuencia, en su orden restante. De este modo, la segunda secuencia de saltos de frecuencia comprende las mismas frecuencias que la primera secuencia de saltos de frecuencia, pero reordenadas.

El documento US 5 425 049 se refiere a un sistema de comunicación que tiene un esquema de saltos de frecuencia que incluye disponer un periodo de desplazamiento escalonado entre saltos de estaciones base vecinas o adyacentes.

En un sistema de radiotelecomunicaciones, la diversidad de frecuencias se consigue transmitiendo cada señal de radiotelecomunicaciones sobre una secuencia temporal de frecuencias. Cada señal de radio es transmitida sobre una secuencia de frecuencias debido a que las señales de radio se ven sometidas a menudo a variaciones de amplitud denominadas desvanecimiento de Rayleigh. Sin embargo, el desvanecimiento de Rayleigh afecta, en general, a señales de radio transportadas sobre ciertas frecuencias más que sobre otras frecuencias. De este modo, transmitir una señal de radiotelecomunicaciones sobre una secuencia de frecuencias diferentes incrementa la probabilidad de que la señal sea recibida correctamente, puesto que es improbable que el desvanecimiento de Rayleigh incida significativamente sobre todas y cada una de las frecuencias sobre las que está siendo transmitida la señal de telecomunicaciones. Por consiguiente, se mejora la calidad de la señal y se incrementa el rendimiento global del sistema.

Por otra parte, la diversidad de interferencia funciona como sigue. Además de al desvanecimiento, una señal de radio se ve sometida a menudo a diversos grados de interferencia provocada por el tráfico en la misma frecuencia (es decir, interferencia cocanal) y por el tráfico en una frecuencia adyacente (es decir, interferencia por canal adyacente). Si la interferencia cocanal y/o de canal adyacente es sustancial, la calidad de la señal asociada con la señal de radio puede verse seriamente afectada, tanto que se puede interrumpir la conexión. En teoría, los saltos de frecuencia, mediante la introducción de diversidad de interferencia, dispersan la interferencia cocanal y de canal adyacente entre numerosos usuarios finales, de manera que la interferencia cocanal y de canal adyacente experimentada por un usuario final concreto es diversificada. La consecuencia global es un incremento de la calidad de la señal a través de la red, mejorando de ese modo el rendimiento global del sistema.

Mientras los saltos de frecuencia mejoran el rendimiento del sistema mediante el recurso de mejorar la calidad de la señal, la reutilización de frecuencias está diseñada para mejorar el rendimiento del sistema mediante el recurso de incrementar la capacidad del sistema. Más en concreto, la reutilización de frecuencias permite que dos o más células utilicen simultáneamente la misma frecuencia, o el mismo grupo de frecuencias, siempre que la distancia (es decir, la "distancia de reutilización") entre las dos células sea suficiente para minimizar cualquier interferencia cocanal, que de lo contrario tendría un efecto adverso sobre la calidad de la señal. Sin embargo, a medida que se incrementa la demanda de servicios celulares, es probable que se reduzcan las distancias de reutilización. Y, a medida que se reducen las distancias de reutilización, es probable que se incremente la interferencia cocanal.

Para limitar la interferencia cocanal, puede utilizarse carga fraccional. En una red celular que utilice carga fraccional, el número de transceptores instalados en cada célula es menor que el número de frecuencias asignadas a cada célula. Con saltos de frecuencia por sintetizador, cada transceptor salta sobre todas las frecuencias asignadas pero, en cualquier instante de tiempo, el número de frecuencias que están siendo transmitidas por cualquier célula es casi igual al número de transceptores instalados. Puesto que cada célula en la red convencional, no sincronizada, recibe típicamente una secuencia diferente de saltos de frecuencia, en cualquier instante dado, es improbable que las células potencialmente interferentes emitan exactamente en las mismas frecuencias. Se reduce así la interferencia promedio en la red.

Otra técnica que se utiliza para mejorar el rendimiento global del sistema se conoce como sincronización de estación base. En un Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA, Time Division Multiple Access) tal como GSM, las estaciones base pueden estar sincronizadas o no sincronizadas entre ellas. En un sistema no sincronizado, cada estación base transmite y recibe independientemente ráfagas de comunicaciones por radio. Por consiguiente, una ráfaga de comunicación por radio asociada con una estación base solapará en el dominio temporal con dos ráfagas secuenciales de comunicación por radio asociadas con cada una de una serie de estaciones base situadas en proximidad. En un sistema síncrono, las estaciones base, típicamente en grupos de tres o más, transmiten y reciben ráfagas de comunicación por radio de manera sincronizada unas con respecto a otras. De este modo, las ráfagas de comunicación por radio transmitidas por una estación base están alineadas en el dominio temporal con las ráfagas de comunicación por radio transmitidas por las otras estaciones base afiliadas con el grupo de estaciones base sincronizadas. Análogamente, las ráfagas de comunicación por radio recibidas por una estación base están alineadas en el dominio temporal con ráfagas de comunicación por radio recibidas por las otras estaciones base afiliadas con el grupo. En general, la sincronización proporciona un elemento de control, con el que un operador de sistemas de red puede gestionar mejor el nivel de interferencia cocanal y de canal adyacente a través de la asignación cuidadosa de frecuencias y de desplazamientos de frecuencias. Sin embargo, para conseguir este control adicional, en un sistema que utiliza técnicas de saltos de frecuencia, es necesario que todas las células sincronizadas sigan la misma secuencia de saltos de frecuencia (es decir, una secuencia de referencia de saltos de frecuencia). Proporcionando un mecanismo para controlar mejor la interferencia a través de una asignación adecuada y prudente de frecuencias y saltos de frecuencia, puede mejorarse significativamente el rendimiento del sistema. La gestión del desplazamiento de frecuencias es especialmente útil si se utiliza carga fraccional, tal como se discutirá después.

La figura 1 ilustra un subconjunto de células A, B, C, A', B' y C' asociadas con un sistema 100 de radiotelecomunicaciones celular, sincronizado. El sistema 100, como se muestra, utiliza un plan de reutilización de frecuencias, y más en concreto, un plan de una-reutilización, puesto que todas las frecuencias son utilizadas potencialmente por cada célula. De este modo, de acuerdo con el ejemplo ilustrado en la figura 1, una estación móvil que funciona en una célula A puede funcionar simultáneamente sobre la misma frecuencia que una estación móvil que funciona en la célula A'.

Además, el sistema 100 utiliza carga fraccional y gestión de desplazamientos. De acuerdo con la carga fraccional y la gestión de desplazamientos, el grupo de células que comprende las células A, B y C es asignado a un conjunto común de frecuencias. Si, por ejemplo, son asignadas doce frecuencias 1-12, existen de forma inherente doce desplazamientos de frecuencias 0-11. Entonces, en cualquier célula, es...

1. Método de saltos de frecuencia para un sistema de radiotelecomunicaciones celular que utiliza saltos de frecuencia, en el que cada célula de un grupo de células contiene una estación base, en donde el método comprende las etapas de:

establecer una secuencia de referencia de saltos de frecuencia para cada una del grupo de células;

asignar un número de desplazamientos de frecuencias a cada uno del grupo de células; y

asignar una primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias a una primera estación móvil operativa en una primera de las células, en donde cada desplazamiento de frecuencias asociado con la primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias es uno del número de desplazamientos de frecuencias asignados a la primera célula, y donde la primera estación móvil, durante un periodo de tiempo dado, salta desde una frecuencia a la siguiente frecuencia en función de la secuencia de referencia de saltos de frecuencia y de la primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la primera estación móvil salta desde una frecuencia a la siguiente frecuencia en función de la secuencia de referencia de saltos de frecuencia más la primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias.

3. El método de la reivindicación 1 ó 2, que comprende además la etapa de:

asignar una segunda secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias a una segunda estación móvil operativa en la primera célula, en donde el desplazamiento de frecuencias entre la primera estación móvil y la segunda estación móvil varía durante el periodo de tiempo.

4. El método de la reivindicación 1 ó 2, en el que la etapa de asignar una primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias a una primera estación móvil comprende la etapa de:

asignar la primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias a la primera estación móvil en el establecimiento de llamada.

5. El método de la reivindicación 1 ó 2, en el que la etapa de asignar una primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias a una primera estación móvil comprende la etapa de:

asignar la primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias a la primera estación móvil en el traspaso.

6. El método de la reivindicación 1 ó 2, en el que el sistema de radiotelecomunicaciones celular es un sistema no sincronizado.

7. El método de la reivindicación 1 ó 2, en el que el sistema de radiotelecomunicaciones celular es un sistema sincronizado.

8. El método de la reivindicación 7,

en el que la etapa de establecer una secuencia de referencia de saltos de frecuencia para cada una de las células comprende la etapa de establecer una secuencia de referencia de saltos de frecuencia para las células; y

en el que ningún par de las células son asignadas al mismo desplazamiento de frecuencias.

9. Aparato de saltos de frecuencia para un sistema de radiotelecomunicaciones celular, que comprende:

medios para establecer una secuencia de referencia de saltos de frecuencia para cada una de un grupo de células;

medios para asignar un número de desplazamientos de frecuencias a cada una de las células; y

medios para asignar una primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias a una primera estación móvil operativa en una primera de las células, en donde cada desplazamiento de frecuencias asociado con la primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias es uno del número de desplazamientos de frecuencias asignados a la primera célula, y en donde la primera estación móvil está adaptada para saltar desde una frecuencia a la frecuencia siguiente en función de la secuencia de referencia de saltos de frecuencia y de la primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias.

10. El aparato de saltos de frecuencia de la reivindicación 9 ó 10, en el que la primera estación móvil está adaptada para saltar desde una frecuencia a la frecuencia siguiente en función de la secuencia de referencia de saltos de frecuencia más la primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias.

11. El aparato de saltos de frecuencia de la reivindicación 9 ó 10, que comprende además:

medios para asignar una segunda secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias a una segunda estación móvil operativa en la primera célula, en donde varía el desplazamiento de frecuencias entre la primera estación móvil y la segunda estación móvil.

12. El aparato de saltos de frecuencia de la reivindicación 9 ó 10, en el que la etapa de asignar una primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias a una primera estación móvil comprende la etapa de:

asignar la primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias a la primera estación móvil en el establecimiento de llamada.

13. El aparato de saltos de frecuencia de la reivindicación 9 ó 10, en el que la etapa de asignar una primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias a una primera estación móvil comprende las etapas de:

asignar la primera secuencia de saltos de desplazamiento de frecuencias a la primera estación móvil en el traspaso.

14. El aparato de saltos de frecuencia de la reivindicación 9 ó 10, en el que el sistema de radiotelecomunicaciones celular es un sistema no sincronizado.

15. El aparato de saltos de frecuencia de la reivindicación 9 ó 10, en el que el sistema de radiotelecomunicaciones celular es un sistema sincronizado.

16. El aparato de saltos de frecuencia de la reivindicación 15,

en el que los medios para establecer una secuencia de referencia de saltos de frecuencia para cada una de las células comprende medios para establecer una secuencia de referencia de saltos de frecuencia para las células; y

en el que ningún par de la serie de células son asignadas al mismo desplazamiento de frecuencias.