Una unidad de abonado de acceso múltiple por división de códigos inalámbrico,

comprendiendo la unidad de abonado:

un transmisor configurado de manera que un código corto se transmite a un nivel de potencia inicial establecida donde el código corto se selecciona dinámicamente y se transmite reiteradamente a un nivel de potencia o un nivel de aceleración continuamente aumentandos, respectivamente, donde el código corto transmitido no lleva datos; un receptor configurado de manera que se recibe una confirmación por parte de la estación base indicando la recepción del código corto; donde el transmisor se configura de manera que en respuesta de la confirmación de la detección, cesa la transmisión del código corto y se transmite una señal de código de acceso reiteradamente para acceder a un canal de comunicación, con un aumento o velocidad de aceleración mucho más bajos, respectivamente, que el aumento o velocidad de aceleración usados con el código corto, donde el código de acceso se une al código corto y donde el código corto es mucho más corto que el código de acceso

Unidad de abonado con aceleración inicial de potencia transmitida controlada en sistema de comunicación CDMA y estación de base relacionada.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere en general a Sistemas de comunicación CDMA. Más específicamente, la presente invención se refiere a un sistema de comunicación CDMA que utiliza la transmisión de códigos cortos desde unidades de abonado hasta una estación base para reducir el tiempo requerido para la estación base para detectar la señal de una unidad de abonado. El tiempo de detección mejorado permite una aceleración más rápida de la potencia de transmisión inicial desde las unidades de abonado a la vez que se reduce el sobreimpulso de potencia innecesario.

El uso de sistemas de telecomunicación inalámbrica ha crecido espectacularmente en la última década a la vez que han mejorado la fiabilidad y la capacidad de los sistemas. Los sistemas de comunicación inalámbrica se utilizan en una variedad de aplicaciones donde los sistemas basados en la línea terrestre son poco viables o imposibles de usar. Las aplicaciones de comunicaciones inalámbricas incluyen comunicaciones a través de teléfonos celulares, comunicaciones en lugares remotos, y comunicaciones temporales para la recuperación por catástrofes. Los sistemas de comunicación inalámbrica también han obtenido una alternativa económicamente viable para sustituir líneas telefónicas antiguas y equipamiento telefónicos obsoletos.

La parte del espectro de RF disponible para su uso por sistemas de comunicación inalámbrica es un recurso crítico. El espectro de RF debe compartirse entre todas las aplicaciones comerciales, gubernamentales y militares. Existe un deseo constante de mejorar la eficiencia de los sistemas de comunicación inalámbrica con el fin de aumentar la capacidad de los mismos.

Los sistemas de comunicación inalámbrica de acceso múltiple por división de código (CDMA) han mostrado ser una particular promesa en este área. Aunque se han mejorado sistemas de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y sistemas de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) más tradicionales usando los últimos avances tecnológicos, los sistemas CDMA, en particular los sistemas de Acceso Múltiple por División de Código de Banda ancha (B-CDMA), tienen ventajas significativas sobre los Sistemas TDMA y FDMA. Esta eficiencia se debe a la densidad de codificación y modulación, al rechazo de interferencia y a la tolerancia de multitrayecto mejorados de los sistemas B-CDMA, al igual que a la reutilización del mismo espectro en cada celda de comunicación. El formato de las señales de comunicación CDMA también hace extremadamente difícil el interceptar llamadas, asegurando de ese modo una mayor privacidad para los interlocutores y proporcionando una mayor inmunidad contra fraudes.

En un sistema CDMA, la misma parte del espectro de frecuencia la usan para comunicarse todas las unidades de abonado. Cada señal de datos de banda de base de unidad de abonado se multiplica por una secuencia de código, llamada el código de extensión, el cual tiene una velocidad mucho mayor que los datos. A la proporción de la velocidad del código de extensión con respecto a la velocidad del símbolo de datos se le llama el factor de extensión o el ganancia de procesado. Esta codificación resulta en un espectro de transmisión mucho más amplio que el espectro de la señal de datos de banda de base, por lo tanto a la técnica se le llama espectro expandido. Las unidades de abonado y sus comunicaciones pueden discriminarse asignando un único código de extensión a cada enlace de comunicación al cual se le llama canal CDMA. Mientras que todas las comunicaciones se envíen sobre la misma banda de frecuencia, cada comunicación CDMA se superpone a comunicaciones de otras unidades de abonado y a señales relacionadas de ruido tanto en la frecuencia como en el tiempo.

El uso del mismo espectro de frecuencias por una pluralidad de unidades de abonado aumenta la eficiencia del sistema. No obstante, esto también causa una degradación gradual del rendimiento del sistema en la medida en que aumenta el número de usuarios. Cada unidad de abonado detecta señales de comunicación con su único código de extensión como señales válidas y todos las demás señales se ven como ruido. Cuanto más fuerte llegue la señal de una unidad de abonado a la estación base, mayor interferencia experimentará la estación base al recibir y demodular las señales de otras unidades de abonado. En última instancia, la potencia de una unidad de abonado puede ser suficientemente grande para terminar comunicaciones de otras unidades de abonado. Por consiguiente, es extremadamente importante en sistemas de comunicación CDMA inalámbricos controlar la potencia de transmisión de todas las unidades de abonado. Esto se realiza mejor usando un algoritmo de control de potencia de bucle cerrado una vez se establece un enlace de comunicación.

El control de potencia de transmisión es particularmente crítico cuando una unidad de abonado está intentando iniciar comunicaciones con una estación base y aún no se ha establecido un bucle de control de potencia. Normalmente, la potencia de transmisión requerida de una unidad de abonado cambia continuamente como consecuencia de la pérdida de propagación, interferencias de otros abonados, el ruido del canal, desvanecimientos y otras características del canal. En consecuencia, una unidad de abonado no conoce el nivel de potencia en el que debería iniciar la transmisión. Si la unidad de abonado inicia a transmitir a un nivel de potencia demasiado alto, éste puede interferir en las comunicaciones de otras unidades de abonado e incluso puede terminar las comunicaciones de otras unidades de abonado. Si el nivel de potencia de transmisión inicial es demasiado bajo, la unidad de abonado no será detectada por la estación base y no se establecerá un enlace de comunicación.

Hay muchos métodos para controlar la potencia de transmisión en un sistema de comunicación CDMA. Por ejemplo, la patente U.S. nº. 5.056.109 (Gilhousen et al.) expone un sistema de control de potencia de transmisión donde la potencia de transmisión de la unidad de abonado se basa en mediciones de señal periódica tanto de la unidad de abonado como de la estación base. La estación base transmite una señal piloto a todas las unidades de abonado, las cuales analizan la señal piloto recibida, estiman la pérdida de potencia en la señal transmitida y ajustan su potencia de transmisión adecuadamente. Cada unidad de abonado incluye un filtro de salida con pérdida no lineal que previene de aumentos de potencia imprevistos los cuales les causarían interferencias a otras unidades de abonado. Este método es demasiado complejo para permitirle a una estación base adquirir rápidamente una unidad de abonado mientras que limita la interferencia a otras unidades de abonado. Además, las pérdidas de propagación, los niveles de interferencia y ruido cursados en un enlace directo (transmisión desde la estación base a una unidad de abonado) frecuentemente no son los mismos que en un enlace inverso (transmisión desde una unidad de abonado a la estación de base). La potencia de enlace inversa considera que las pérdidas basadas en el enlace directo no son precisas.

Muchos otros tipos de sistemas de control de potencia de transmisión de la técnica anterior requieren una señalización de control compleja entre unidades de comunicación o valores de transmisión preseleccionados para controlar la potencia de transmisión. Estas técnicas de control de potencia son inflexibles y su aplicación es frecuentemente poco viable.

Adicionalmente, EP 0 565 507 A2 expone un sistema para minimizar la interferencia entre dos estaciones de radio en la iniciación de comunicaciones de radio. Una estación móvil inicia una señal de acceso a nivel bajo y aumenta progresivamente el nivel de potencia de transmisión hasta que la estación base detecta la-señal. Una vez detectado, el nivel de potencia del mensaje se mantiene al nivel detectado de manera que se evita la interferencia de señal. EP 0 565 507 A2 también expone un método para sincronizar las comunicaciones de acceso directo entre estaciones móviles y la estación base a pesar de las variaciones en la distancia existente entre estos.

Por consiguiente, existe una necesidad de un método eficaz para controlar la aceleración inicial de la potencia de transmisión por unidades de abonado en un...

1. Una unidad de abonado de acceso múltiple por división de códigos inalámbrico, comprendiendo la unidad de abonado:

donde el código de acceso se une al código corto y donde el código corto es mucho más corto que el código de acceso.

2. Una estación base de acceso múltiple por división de códigos inalámbrico, comprendiendo la estación base:

donde el receptor se configura de manera que se recibe una señal de código de acceso como parte de un procedimiento de acceso, transmitiéndose el código de acceso reiteradamente con un aumento o velocidad de aceleración mucho menor, respectivamente, que el aumento o velocidad de aceleración usados con el código corto,

donde el código de acceso se une al código corto y donde el código corto es mucho más corto que el código de acceso.