PROCEDIMIENTO PARA ESTABLECER UN MAPA DE COBERTURA DE RADIO.

Procedimiento de establecimiento de un mapa de cobertura de radio de,

al menos, una célula (1) de una red de radiotelefonía celular, por medio de un sistema de cálculo (30) que disponga de datos (32) memorizados previamente de un mapa geográfico (31) que comprenda la posición de la célula (1), y de una estación de radio de base asociada (11), que disponga de datos memorizados previamente que especifiquen un nivel de emisión (35) de la estación (11) y un nivel de umbral de sensibilidad (36) de recepción de radio (S0) de terminales (21) en la célula (1), y que disponga de datos, memorizados previamente, de una ley de atenuación (33) de propagación de radio, por cuyo procedimiento, el sistema de cálculo (30):

- a partir de los datos de mapa (32), convierte el mapa (31) de la célula (1) en una estructura reticular formada por pluralidad determinada (N1) de píxeles (34) del mapa (31) que ocupen posiciones en las que memoriza datos representativos,

- por comparación de los datos del mapa (32) que especifiquen la posición de la estación (11) con los datos de posición de cada píxel (34), y, de acuerdo con la ley de atenuación (33), calcula una pluralidad (N1) de atenuaciones de propagación de radio del nivel de emisión (35) de la estación (11) en los píxeles respectivos (34), de las que deduce, a partir del nivel de emisión (35) de la estación (11), una pluralidad de niveles medios de recepción (S1m), asociados con los píxeles (34) respectivos, que memoriza (38),

- compara la pluralidad de niveles medios de recepción (S1m) memorizados con el umbral de sensibilidad (S0) para determinar una pluralidad de sentidos de desigualdad entre el valor del umbral (S0) y el valor del nivel medio de recepción (S1m) asociado con cada píxel (34), y deducir, a partir de ellos, el mapa de cobertura de radio de la célula (1),

- una vez memorizados los datos (37) que representen una ley de fluctuación temporal (370) de la atenuación de propagación de radio, y una vez que pueda acceder a ellos, aplica la ley de fluctuación (370) a la pluralidad N1 de niveles medios de recepción (S1m),

- determina, a partir de ello, una pluralidad correspondiente (N1) de probabilidades (P, 311) de que dichas desigualdades respectivas tengan un sentido determinado, y

- establece el mapa de cobertura de radio al asociar con cada píxel (34) datos que representen dicha probabilidad (P, 311)

Procedimiento para establecer un mapa de cobertura de radio.

La presente invención se refiere a redes de radiotelefonía celular, y, más concretamente, durante la definición de una red prevista por un operador, a la estimación prevista de la cobertura de radio en cada una de las células, es decir, a la eficacia de la oferta de servicio de comunicaciones destinado a terminales móviles.

Una estimación de este tipo se conoce, en general, merced al documento WO-A-01/06349.

Una red de radiotelefonía celular está constituida por una pluralidad de estaciones de radio terrestres de base que garantizan la cobertura de radio de zonas que definen células respectivas. Para poder establecer las comunicaciones entre los terminales de radio móviles de una célula y la estación, los circuitos receptores de éstos tienen que recibir las señales por encima de su umbral de sensibilidad.

El ruido electrónico de los componentes de los circuitos receptores se añade al ruido de propagación de radio y puede hacer inutilizable la conexión, por ejemplo, durante una conexión digital, al provocar una detección errónea de algunos de los bits transmitidos. Cualquiera que sea el tipo de modulación utilizado, el riesgo de error de detección de los bits aumenta rápidamente cuando el nivel de señal útil recibida, y, por tanto, la relación señal/ruido, baje hasta un valor de umbral que sólo ofrezca un margen de seguridad mínimo contra los impulsos de ruido.

Una codificación de emisión de paquetes de bits de datos con redundancia, mediante código autocorrector, permite al receptor detectar errores, y corregirlos, si su número es limitado. Ello permite tolerar una disminución adicional limitada del nivel de recepción, pero, si se sobrepasa, el número excesivo de errores impedirá completamente la detección. Aun cuando la conexión lógica con la estación pueda establecerse inicialmente y mantenerse mediante señales de servicio, una proporción excesiva de bits útiles erróneos hará inútilizable la reserva de una vía de transmisión útil para la voz digitalizada y otros datos.

De manera general, es necesario prever, en las estaciones y los terminales, circuitos receptores de alta sensibilidad, es decir, con umbral de detección relativamente bajo, y circuitos emisores potentes.

Desde el punto de vista de la recepción, los componentes de los circuitos utilizados se seleccionan de manera que sólo presenten un nivel bajo de ruido intrínseco. Por tanto, se puede amplificar mucho la señal útil recibida, hasta que el nivel de ruido intrínseco, amplificado con la señal útil, empiece a volverse perturbador. De ese modo se alcanza el umbral de sensibilidad del receptor. Las distorsiones de propagación de radio constituyen también una causa de error, que limita las posibilidades de detección de las señales débiles.

Desde el punto de vista de la emisión, la potencia de las estaciones tiene que limitarse, para evitar perturbaciones entre células u otros sistemas de radio. Igualmente, la potencia de emisión de los terminales tiene que limitarse, para preservar la autonomía de su batería y la salud de los usuarios.

Por tanto, el operador no puede garantizar que todos los terminales de una célula recibirán una señal de un nivel, al menos, igual al umbral de sensibilidad que permita una conexión de radio, habida cuenta, en particular, de obstáculos de radio tales como las paredes de un apartamento o la carrocería de un automóvil que transporte al usuario. Lo anterior es aplicable al sentido ascendente, en dirección a la estación.

En la práctica, como el nivel del campo de radio disminuye con la distancia de acuerdo con una ley de atenuación conocida, el tamaño o radio de las células queda limitado por la distancia a la que el nivel de campo disminuye, sensiblemente, hasta el umbral de sensibilidad de los terminales, pero con un margen de seguridad determinado que permita tener en cuenta obstáculos transitorios a la propagación de radio que provoquen un desvanecimiento de la señal.

El operador de la red tiene en cuenta, también, el relieve de la célula y la naturaleza del suelo, edificios, bosques y otros, con el fin de corregir los cálculos de nivel de campo efectuados de acuerdo con la ley de atenuación. Así, en función de estos cálculos, puede determinar zonas ocultas en la célula, es decir, zonas en las que el nivel de recepción de las señales de la estación sea inferior al umbral de sensibilidad de los receptores.

En otros términos, y si cada célula se estructura a modo de red formada por una pluralidad de píxeles que representen, cada uno, una superficie de varias decenas o centenas de metros cuadrados, el mapa de cobertura de radio estará constituido por un mosaico de píxeles negros o blancos en función de que el campo de la estación sea en ellos, respectivamente, superior o inferior al umbral de buen funcionamiento de los terminales. El problema de conexión ascendente, en dirección a la estación, es menos crítico, pues ésta está equilibrada, merced a la parametrización de las condiciones de emisión y la concepción de la red, con la conexión descendente.

La solicitante se ha planteado el problema de la validez de tal enfoque binario para representar, como se ha mencionado en lo que antecede, o, de otro modo, el mapa de cobertura del servicio radiotelefónico.

La solicitante ha observado que el modo antedicho de determinación de la existencia de cobertura de radio no tenía en cuenta los aspectos dinámicos de la propagación de radio, a saber, la evolución de la misma a lo largo del tiempo, y, por tanto, las alternancias entre posibilidad e imposibilidad de conexión de radio en la zona de cada píxel, en función de las fluctuaciones del nivel recibido en torno al umbral de sensibilidad de los receptores.

Así, la presente invención tiene por objeto proponer un procedimiento de determinación del mapa de cobertura de radio de una célula que exprese mejor la realidad.

Para este efecto, la invención se refiere a un procedimiento de establecimiento de un mapa de cobertura de radio con, al menos, una célula de una red de radiotelefonía celular, por medio de un sistema de cálculo que disponga de datos memorizados previamente de un mapa geográfico que comprenda la posición de la célula, y una estación de radio de base asociada, que disponga de datos memorizados previamente que especifiquen un nivel de emisión de la estación y un nivel de umbral de sensibilidad de recepción de radio de los terminales de la célula, y que disponga de datos memorizados previamente de una ley de atenuación de propagación de radio, por cuyo procedimiento, el sistema de cálculo:

Así, recuperando la representación a base de imágenes de píxeles negros y blancos de la técnica anterior, la invención propone píxeles con niveles de gris...

1. Procedimiento de establecimiento de un mapa de cobertura de radio de, al menos, una célula (1) de una red de radiotelefonía celular, por medio de un sistema de cálculo (30) que disponga de datos (32) memorizados previamente de un mapa geográfico (31) que comprenda la posición de la célula (1), y de una estación de radio de base asociada (11), que disponga de datos memorizados previamente que especifiquen un nivel de emisión (35) de la estación (11) y un nivel de umbral de sensibilidad (36) de recepción de radio (S₀) de terminales (21) en la célula (1), y que disponga de datos, memorizados previamente, de una ley de atenuación (33) de propagación de radio, por cuyo procedimiento, el sistema de cálculo (30):

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, por el que el sistema de cálculo (30) determina también el mapa de cobertura de, al menos, otra célula de radio (2, 3, 4), con otra estación de base (12, 13, 14), que ocupe una posición que le permita cubrir una zona de borde (120, 130, 140) de la célula considerada (1), y asigna a los píxeles (34) de la zona de borde (120, 130, 140) respectiva, una probabilidad compuesta (P_c) de desigualdad que represente la composición de la probabilidad (A) asociada a la emisión de la estación (11) de la célula considerada (1) con una probabilidad equivalente (B) asociada a la emisión de la otra estación (12, 13, 14).

3. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, por el que, al comprender el mapa (31) datos de densidad de población, el sistema de cálculo (30) puede determinar la densidad de población (312) de cada píxel (34) y ponderarla (313) mediante la probabilidad asociada con cada píxel (34).

4. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, por el que el sistema de cálculo (30) calcula la suma de las probabilidades (P, 311, 313) de la pluralidad de píxeles (34) con el fin de determinar un índice medio de cobertura de radio de la célula (1).

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, por el que el cálculo se refiere a la suma de las probabilidades ponderadas.