Un sistema de comunicaciones multicelular radioeléctrico que incluye una pluralidad de estaciones base (BS1,

BS2, BS3, BS4), con un método de mejora del funcionamiento de adquisición del canal de la baliza, por la reducción de la interferencia mutua del canal de la baliza, en donde el método comprende:

la estación base que genera una pluralidad de señales de la baliza;

la determinación en una posición en particular de entre las señales de la baliza, cual es la que tiene la mejor calidad de señal, y

la adquisición de una señal de la baliza y estableciendo las comunicaciones por medio de la estación base que genere la señal de la baliza que tenga la mejor calidad de señal,

caracterizado porque el método comprende:

cada una de las estaciones base (BS1, BS2, BS3, BS4) emiten las señales de la baliza en una pluralidad de sectores (31, 32, 33) de una célula del sistema, en donde cada una de las estaciones base (BS1) emite una señal de la baliza en al menos un primer intervalo de tiempo (TS(k)), y emitiendo una señal de la baliza en al menos otro de los sectores celulares (32) en un segundo intervalo de tiempo (TS(m)) distinto del primer intervalo de tiempo (TS(k))

Método y sistema para el funcionamiento mejorado de la adquisición de balizas con intervalo de tiempo y reutilización de sectores de antena.

Antecedentes de la invención

La capacidad de una unidad móvil o fija de transmisión/recepción inalámbrica (WTRU) para la adquisición de canales de balizas de una forma rápida y fiable es la funcionalidad clave para un sistema de la Tercera Generación (3G) Duplex por División en el Tiempo (TDD). Los canales de las balizas, conocidos también como canales de control de radiodifusión (BCH), transmiten en un intervalo de tiempo predefinido dentro de una trama en particular de un sistema TDD multitramas.

El canal de la baliza es siempre un BCH, pero pueden utilizarse también como canales de balizas otros canales tales como el canal indicador de radiobúsqueda (PICH) o canal de buscapersonas (PCH) No obstante, una característica importante de un canal de baliza es que tiene que transmitirse con un nivel de potencia de referencia fija (alta), de forma tal que la baliza pueda ser recibida en forma fiable en cualquier parte de la célula. Esto permite que la unidad WTRU pueda determinar la estimación de las pérdidas de trayecto a partir del canal de la baliza conocida. En el despliegue preferido de un sistema TDD, un número ilimitado de estaciones base (BS) pueden transmitir su señal de baliza en el mismo intervalo de tiempo, permitiendo a todas las unidades WTRU en el área de cobertura el poder medir todas las balizas de forma simultánea. Las unidades WTRU pueden entonces comparar la potencia recibida desde cada una de las unidades BS en el área de cobertura, y seleccionar la conexión a la BS con la señal de más alta calidad.

La unidad WTRU adquiere la baliza para la información de acceso al sistema o para encontrar otras unidades WTRU para una transferencia de la célula o para la re-selección de la célula. La ventaja de todas las balizas BS vecinas en el mismo intervalo de tiempo conduce también a la desventaja en la forma de una interferencia desde todas las señales de alta potencia en el mismo intervalo de tiempo.

El canal de baliza puede además definirse como un canal físico especial que es enviado a una potencia fija y alta de de referencia, y utiliza un código de un factor de dispersión variable ortogonal reservado especial (CVSF), el cual es enviado al menos en una vez por trama. El intervalo de tiempo (TS) que contiene un canal de baliza es denominado como baliza TS.

Existen dos escenarios de despliegue común para los intervalos de tiempo de las balizas en los sistemas TDD. En el primer escenario, se asigna un único intervalo de tiempo como la baliza TS de una llamada. La única baliza TS que contiene el BCH se encuentra siempre en una asignación de intervalo de tiempo específico TS(k) de la trama. En el segundo escenario, se asignan dos intervalos de tiempo como la baliza TS de una célula. La información de la baliza BCH es enviada a la asignación TS(k) de la trama y la segunda baliza TS de la trama se asigna en TS(k+8). La segunda baliza TS es conocida como la baliza secundaria, y puede contener otra información del canal del enlace descendente. El segundo escenario representa el despliegue predominante de un sistema TDD en la actualidad.

Las células TDD que operan en áreas geográficas cercanas y en las mismas frecuencias, necesitan la coordinación de recursos y la sincronización en el tiempo, con el fin de obtener la máxima capacidad y eficiencia del sistema. El despliegue de la baliza TS de las células TDD utiliza un esquema en donde los canales de las balizas de todas las células vecinas se envían en el mismo intervalo de tiempo, requiriendo por tanto una alineación en el tiempo. La mayor ventaja de las balizas alineadas en el tiempo es que permiten que las unidades WTRU midan simultáneamente las estaciones BS de las células vecinas y la célula BS de servicio en curso. La unidad WTRU puede descubrir otra estación BS con un nivel de señal mejor y poder conmutar a dicha estación BS, permitiendo por tanto que la WTRU reduzca su potencia de transmisión, y preservando la vida útil de la batería. No obstante, si el área de cobertura tiene muchas unidades BS en una cercana proximidad, existe una fuerte posibilidad de que la baliza TS alineada en el tiempo conduzca a un funcionamiento extremadamente degradado de la baliza BCH para las unidades WTRU.

Como ejemplo, el documento WO01/39537 expone una red de telecomunicaciones que comprende una pluralidad de emplazamientos de células sincronizadas para transmitir con una referencia común en el tiempo. La pluralidad de los emplazamientos celulares en la red transmiten una multitrama al mismo tiempo, pero cada uno de los emplazamientos celulares pueden comenzar en un punto distinto en la estructura de la multitrama.

Como otro ejemplo, el documento EP0637180 expone un sistema de radio móvil celular que permite reducir la cobertura del equipo de la estación base transceptora, mientras que se asegura la disponibilidad del canal de tráfico en una célula sectorial. En el sistema, la base de tiempos de un sector se desplaza en un número predeterminado de intervalos de tiempo con respecto a las bases de tiempo de los demás sectores de la misma célula. Los desplazamientos son tales que los canales de control relativos a cada sector se transportan en tiempo distinto y en donde cada sector tiene un dispositivo transceptor, el cual tiene su propia base de tiempos.

Para estudiar el tiempo de adquisición de la baliza BCH, una configuración geométrica simple basada en las pérdidas de trayecto muestra que una WTRU en la frontera limite de la célula, (igualmente distante entre dos BS vecinas), experimenta una relación de interferencia intracelular (Ior) con respecto a una interferencia intercelular (Ioc) (Ior/Ioc) de 0 dB. La interferencia intracelular (Ior) es la potencia total de la señal recibida en un intervalo de tiempo con respecto a la BS con la cual está en comunicación la WTRU. La interferencia intercelular (Ioc) es la suma de la potencia total de la señal recibida en la misma TS desde todas las BS vecinas. La interferencia intracelular (Ior) es por tanto la energía "útil", de la señal de la BS con la cual está en comunicación la WTRU. La interferencia intercelular es la interferencia provocada por toda la energía de la señal no deseada desde todas las demás BS recibida por la WTRU, y por tanto es perjudicial para la decodificación de la señal "útil".

Esta relación de Ior/Ioc es un parámetro importante para el funcionamiento de un detector multi-usuario (MUD). La relación analógica que se ha encontrado en los detectores de señales más clásicos, tal como en los receptores RAKE en el sistema Duplex por división en la frecuencia (FDD) es Ec/Io, en donde "Ec" es la energía por segmento del código de dispersión deseado, y en donde Io es la suma de las energías de todos los demás códigos de dispersión, que puedan recibir las unidades WTRU, pero que no necesitan decodificar. Conforme se expande la situación de pérdidas de trayecto geométrico hasta más de justamente dos vecinos más cercanos, la relación Ior/Ioc continuará disminuyendo y aproximándose a -1,5 dB.

Los fenómenos de sombra radioeléctrica y de debilitamiento harán que las comunicaciones sean peores y más esporádicas. En el entorno del debilitamiento, se anticipa que la relación Ior/Ioc en el rango de al menos -1 a 0 dB o más alta será necesaria con el fin de decodificar el BCH debidamente con un tiempo de adquisición razonable. El análisis ha demostrado que para un sistema de comunicación de TS de BCH alineado en el tiempo, aproximadamente el 25% de las unidades WTRU en los limites de las células y el 15% dentro de todas las áreas de las células experimentarán una relación de Ior/Ioc < -1 dB. Este resultado es de una detección de la baliza BCH muy degradada, lo que conduce a unos efectos perjudiciales sobre la recepción del usuario de calidad de servicio. Conforme disminuye el valor de Ior/Ioc, la adquisición de la baliza se encuentra en un compromiso, y la sincronización de las unidades WTRU que se encuentra bajo las circunstancias del peor caso seria imposible para una parte significativa del área de despliegue.

Es por tanto deseable el proporcionar una nueva solución de utilización del TS de la baliza, para obviar los inconvenientes expuestos anteriormente.

Sumario

La presente invención es un método y sistema que ha mejorado el funcionamiento de la adquisición de los canales de la baliza, utilizando intervalos de tiempo de la baliza escalonados en el tiempo. La presente invención puede desplegarse en células...

1. Un sistema de comunicaciones multicelular radioeléctrico que incluye una pluralidad de estaciones base (BS1, BS2, BS3, BS4), con un método de mejora del funcionamiento de adquisición del canal de la baliza, por la reducción de la interferencia mutua del canal de la baliza, en donde el método comprende:

2. El método según se define en la reivindicación 1, en donde el sistema de comunicaciones multicelular radioeléctrico es un sistema duplex por división en el tiempo (TDD).

3. El método según lo definido en la reivindicación 1, en donde cada célula tiene al menos tres sectores celulares (31, 32, 33), y en donde cada estación base (BS1) emite una señal de baliza en dos de al menos los tres sectores celulares en un primer intervalo de tiempo (TS(k)), y en donde emite una señal de baliza en el sector celular restante (32) en un segundo intervalo de tiempo (TS(m)) distinto del primer intervalo de tiempo (TS(k)).

4. En un sistema multicelular radioeléctrico se incluye una pluralidad de estaciones base (BS1, BS2, BS3, BS4), un método de mejora del funcionamiento de adquisición del canal de la baliza, mediante la reducción de la interferencia mutua del canal de la baliza, en donde el método comprende:

5. El método según se ha definido en la reivindicación 4, en donde el segundo intervalo de tiempo (TS(k+n)) está desplazado del primer intervalo de tiempo (TS(k)) en un número n de intervalos de tiempo, y en donde el cuarto intervalo de tiempo (TS(m+p)) está desplazado del tercer intervalo de tiempo (TS(m)) en un número p de intervalos de tiempo.

6. El método según se ha definido en la reivindicación 4, en donde el sistema de comunicaciones multicelular radioeléctrico es un sistema duplex por división en el tiempo (TDD).