Un procedimiento para indicar si una estación móvil (1300) que está intentando acceder a un canal de acceso múltiple (1503) ha ganado acceso al canal de acceso múltiple,

que incluye las etapas de:

a) recibir en una estación de base (1400) una petición de acceso al canal de acceso múltiple (1503), petición que incluye un preámbulo (1510, 1513) y un valor hash que indica la identidad de la estación móvil (1300);

b) transmitir desde la estación de base (1400) sobre un canal de control un bit de control de potencia, cuya presencia indica que el canal de acceso múltiple (1503) está ocupado, si el canal de acceso múltiple está ocupado;

c) asignar el canal de acceso múltiple (1503) al valor hash sólo si el canal de acceso múltiple no está ocupado;

d) radiodifundir un mensaje desde la estación de base (1400) sobre dicho canal de control, mensaje que incluye el valor hash recibido con la petición;

en el que dicha radiodifusión comprende transmitir una palabra de ajuste de potencia inicial utilizando bits preasignados de una sub-mini-ventana en respuesta a un nivel de potencia del preámbulo (1510), en el que al menos uno de los bits preasignados de la palabra de ajuste de potencia inicial está preasignado para devolver por eco el valor hash recibido de la estación móvil (1300) una vez que el valor hash ha sido recibido

Procedimientos y aparatos para un control de potencia rápido de señales transmitidas por un canal de acceso múltiple.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere generalmente a sistemas de radiotelefonía móvil. Más concretamente, la presente invención se refiere a sistemas y procedimientos para controlar rápidamente la potencia de salida transmitida de señales enviadas desde estaciones móviles a estaciones de base sobre canales de acceso múltiple en un sistema de radiotelefonía móvil y para determinar cuál de entre las muchas estaciones móviles ha conseguido un acceso adecuado al canal de acceso múltiple.

En sistemas de radiotelefonía CDMA que funcionan de acuerdo con el estándar TIA/EIA-95 (el estándar IS-95), el canal de acceso (R-ACH) se utiliza para comunicaciones de la estación móvil a la estación de base cuando la estación móvil no está asignada a un canal dedicado, tal como un canal de tráfico (TCH). El R-ACH transporta orígenes, respuestas de página, registros y aceptaciones a mensajes enviados por la estación de base sobre el canal de radiobúsqueda. El R-ACH se transmite a una tasa de transmisión constante de 4800 bps. Esto es lo contrario al canal de tráfico, que es de tasa de transmisión variable. Detalles de un sistema CDMA ejemplar pueden encontrarse en la patente norteamericana US 4.901.317 titulado "Spread Spectrum Multiple Access Communication System Using Satellite or Terrestrial Repeaters", asignada al solicitante de la presente invención. El estándar IS-95 se establece en el estándar provisional de TIA/EIA titulado ``Mobile Station - Base Station Compatibility Standard for Dual Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System, TIA/EIA/IS-95, fechado en julio de 1993.

En el R-ACH la estación móvil utiliza una máscara ampliada de código largo que es específica para la estación de base. En concreto, una estación de base puede tener hasta siete canales de radiobúsqueda. A cada canal de radiobúsqueda se asocia uno o más R-ACHs (se permite hasta 32). Cada R-ACH tiene una máscara de código largo que determina la secuencia de ampliación. La máscara incluye la identidad de la estación de base asociada con el canal, el canal de radiobúsqueda al que se asocia el R-ACH, y el número del R-ACH. Esto proporciona una máscara de código largo exclusiva y por tanto una secuencia de código largo exclusiva para el R-ACH concreto.

Aunque ciertamente es posible, el R-ACH no funciona en transferencia de llamada. Esto es diferente del canal de tráfico, que funciona en transferencia de llamada. Además, el R-ACH no tiene un control de potencia rápido como en el canal de tráfico IS-95. En el canal de tráfico, la estación de base transmite un tren de control de potencia a 800 bps a la estación móvil. Se utiliza modulación BPSK para el tren de bits de control de potencia. Una fase del bit indica que la estación móvil va a aumentar su potencia de transmisión; otra fase del bit indica que la estación móvil va a disminuir su potencia de transmisión. La estación de base determina si hacer que la estación móvil aumente o disminuya su potencia de transmisión controlando la densidad de energía a ruido recibida en la estación de base respecto a un umbral. Si la densidad de energía a ruido recibida es inferior al umbral, la estación de base obliga a la estación móvil a aumentar su potencia transmitida, si la densidad de energía a ruido recibida es superior al umbral, la estación de base obliga a la estación móvil a disminuir su potencia transmitida. Esto se describe en más detalle en IS-95 y en las patentes norteamericanas US 5.056.109 y 5.265.119, tituladas ambos "Method and Apparatus for Controlling Transmission Power in a CDMA Cellular Telephone System" y asignadas al solicitante de la presente invención e incorporadas aquí por referencia.

Una razón para no tener un control de potencia rápido en el R-ACH es que múltiples estaciones móviles pueden transmitir sobre el mismo R-ACH, haciendo difícil el control con un tren de control de potencia. Además, si hay muchos trenes de control de potencia controlando un canal, no está claro cómo mapear el tren de control de potencia a la estación móvil. La patente norteamericana US 5.604.730, asignada al solicitante, describe cómo se puede utilizar un tren de control de potencia para controlar un número de estaciones móviles. Como se describe a continuación, la técnica enseñada en esta patente es aplicable asimismo a la invención descrita aquí.

En sistemas CDMA que funcionan de acuerdo con el estándar IS-95, la estación móvil determina un nivel en el que transmite sobre el R-ACH en base a una estimación de control de potencia de bucle abierto, ajustada por algunos parámetros de cabecera. Más concretamente, bajo el estándar IS-95, la estación móvil intenta un acceso sobre un R-ACH enviando una o más sondas de acceso. Una sonda de acceso es el mensaje que la estación móvil está intentando enviar a la estación de base. La estación móvil comienza enviando una sonda de acceso; si la estación móvil no recibe una aceptación de esta sonda de acceso, la estación móvil aumenta su potencia transmitida (en un valor dado por los mensajes de cabecera) y envía la sonda de nuevo. Esto continúa hasta que la estación móvil recibe una aceptación o la estación móvil alcanza el límite permitido de sondas de acceso.

En cualquier sistema de acceso múltiple, un aspecto clave del diseño del sistema es el control de congestión. Desde la perspectiva del R-ACH, el control de congestión es responsable de controlar el número de estaciones móviles que acceden simultáneamente a un R-ACH. El control de congestión es importante ya que cuando acceden demasiadas estaciones móviles al sistema, el sistema es incapaz de manejarlas. Específicamente, puede haber más transmisiones en el enlace invertido de las que la estación de base es capaz de recibir. Esto es un límite del soporte físico. En segundo lugar, el canal CDMA inverso tiene un límite de capacidad. Cuando el límite de capacidad se alcanza, entonces la potencia de transmisión de las estaciones móviles requerida se hace infinita, no permitiendo así comunicaciones. Así pues, es necesario mantener la carga del canal dentro de los límites. Como los R-ACHs comparten típicamente el canal inverso con canales de tráfico, una cierta fracción de la capacidad inversa se destina típicamente al R-ACH. Debe notarse que una carga excesiva sobre los R-ACHs puede crear una carga sustancial sobre el enlace invertido, limitando así el rendimiento de estaciones móviles que ya han sido asignadas a un canal de tráfico. Debe notarse asimismo que el propio R-ACH es algo inestable, ya que la capacidad real del R-ACH puede disminuir tras alcanzar una cierta carga sobre el enlace invertido. Con el fin de controlar esta carga, el estándar IS-95 tiene una serie de mecanismos de control de congestión. Éstos incluyen retrocesos de sonda de prueba, retrocesos de secuencia de acceso, aleatorizaciones de canal, y aleatorizaciones de PN. Sin embargo, el IS-95 carece de cualquier mecanismo para habilitar y deshabilitar rápidamente el acceso a un R-ACH con el fin de controlar la congestión.

Estos problemas y deficiencias son reconocidos y resueltos por medio de la presente invención del modo descrito a continuación.

Se llama la atención además con relación al documento WO-A-97/46041, que se refiere a un procedimiento para establecer una conexión y a un sistema de radio. Cuando una estación de base detecta un preámbulo procedente de un equipo de terminal de suscriptor, se inicia el ajuste de potencia de un bucle cerrado para controlar la potencia de transmisión del equipo de terminal de suscriptor. Se sincronizan señales de la estación de base y del equipo de terminal de suscriptor, y el equipo de terminal de suscriptor envía un identificador seleccionado aleatoriamente. El identificador determina un canal de tránsito al que el equipo de terminal de suscriptor sugiere desplazarse. La estación de base puede cambiar el canal de tránsito sugerido y devolver el identificador de nuevo al equipo de terminal de suscriptor, y la estación de base y el equipo de terminal de suscriptor comunican sobre el canal de tránsito desde el que se mueven a un canal de tráfico.

Resumen de la invención

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento para indicar si una estación móvil ha obtenido acceso, como se establece en la reivindicación 1, y un procedimiento para acceder, como se establece en la reivindicación...

1. Un procedimiento para indicar si una estación móvil (1300) que está intentando acceder a un canal de acceso múltiple (1503) ha ganado acceso al canal de acceso múltiple, que incluye las etapas de:

a) recibir en una estación de base (1400) una petición de acceso al canal de acceso múltiple (1503), petición que incluye un preámbulo (1510, 1513) y un valor hash que indica la identidad de la estación móvil (1300);

b) transmitir desde la estación de base (1400) sobre un canal de control un bit de control de potencia, cuya presencia indica que el canal de acceso múltiple (1503) está ocupado, si el canal de acceso múltiple está ocupado;

c) asignar el canal de acceso múltiple (1503) al valor hash sólo si el canal de acceso múltiple no está ocupado;

d) radiodifundir un mensaje desde la estación de base (1400) sobre dicho canal de control, mensaje que incluye el valor hash recibido con la petición;

en el que dicha radiodifusión comprende transmitir una palabra de ajuste de potencia inicial utilizando bits preasignados de una sub-mini-ventana en respuesta a un nivel de potencia del preámbulo (1510), en el que al menos uno de los bits preasignados de la palabra de ajuste de potencia inicial está preasignado para devolver por eco el valor hash recibido de la estación móvil (1300) una vez que el valor hash ha sido recibido.

2. Un procedimiento para acceder a un canal de acceso múltiple (1503), en el que el procedimiento se ejecuta mediante una estación móvil (1300) e incluye las etapas de:

a) transmitir una petición de acceso al canal de acceso múltiple sobre un primer canal, petición que incluye un preámbulo (1510, 1513) y un valor hash que indica la identidad de la estación móvil (1300);

b) comprobar la recepción de un bit de control de potencia sobre un canal de control indicativo de si el canal de acceso múltiple (1503) está ocupado;

c) recibir sobre dicho canal de control un mensaje de la estación de base (1400), mensaje que incluye el valor hash transmitido con la petición, si la estación móvil ha obtenido acceso al canal de acceso múltiple (1503); en el que dicha recepción incluye recibir una palabra de ajuste de potencia inicial utilizando bits preasignados de una sub-mini-ventana, en el que al menos uno de los bits preasignados de la palabra de ajuste de potencia inicial está preasignado para devolver por eco el valor hash recibido de la estación móvil (1300) una vez que el valor hash ha sido recibido; y

d) cesar de transmitir sobre el canal de acceso múltiple si el valor hash recibido en el mensaje no es el valor hash transmitido.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, que incluye además las etapas de:

transmitir dicho preámbulo (1510) desde la estación móvil (1300);

cesar la transmisión;

recibir dicha palabra de ajuste de control de potencia inicial; y

reanudar la transmisión, ajustando la potencia de la transmisión reanudada en respuesta al valor de la palabra de ajuste de control de potencia inicial recibida.

4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, que incluye además la etapa de transmitir una palabra de tasa de transmisión (1516) antes de cesar la transmisión.

5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el bit de control de potencia comprende una pluralidad de estados.

6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que un primer estado de la pluralidad de estados inicia la transmisión de información de mensaje desde la estación móvil (1300).

7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que un segundo estado de la pluralidad de estados inhibe el inicio de la transmisión de la información de mensaje desde la estación móvil (1300).

8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que un tercer estado de la pluralidad de estados cesa la transmisión de información de mensaje desde la estación móvil (1300).

9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que un segundo estado de la pluralidad de estados aumenta un nivel de potencia de salida de la estación móvil (1300).

10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que un tercer estado de la pluralidad de estados disminuye un nivel de potencia de salida de la estación móvil (1300).

11. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el bit de control de potencia comprende una pluralidad de estados.

12. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que un primer estado de la pluralidad de estados inicia la transmisión de información de mensaje desde la estación móvil (1300).

13. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que un segundo estado de la pluralidad de estados inhibe el inicio de la transmisión de información de mensaje desde la estación móvil (1300).

14. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que un tercer estado de la pluralidad de estados cesa la transmisión de información de mensaje desde la estación móvil (1300).

15. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que un segundo estado de la pluralidad de estados aumenta un nivel de potencia de salida de la estación móvil (1300).

16. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que un tercer estado de la pluralidad de estados disminuye un nivel de potencia de salida del estación móvil (1300).

17. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende además continuar transmitiendo sobre el canal de acceso múltiple (1503) sólo si el valor hash es devuelto a la estación móvil (1300) dentro de un período de tiempo predeterminado.