ACCESO MÚLTIPLE DE RESERVA.

La invención se refiere en general a las comunicaciones inalámbricas. Más particularmente, la invención se refiere a acceso múltiple en un sistema de comunicación inalámbrica. II. Descripción de la técnica relacionada ES 2 367 548 T3 En un sistema de comunicación inalámbrica típica, una pluralidad de estaciones móviles se comunican a través de una estación base común. Debido a que la estación base dispone de recursos limitados, las estaciones móviles compiten por el acceso a los recursos de la estación base. La Figura 1 es un diagrama de bloques que muestra un típico sistema 10 de comunicación inalámbrica moderno. El sistema se compone de una serie de estaciones base 14. Un conjunto de estaciones móviles 12 se comunican con las estaciones base 14. Las estaciones móviles 12 se comunican con las estaciones base 14 por un canal de enlace directo 18 y un canal de enlace descendente 20. Tal como se usa aquí, el término "canal" se refiere a un enlace de comunicación único entre la estación base y una estación móvil específica, así como a un conjunto de enlaces de comunicación, que normalmente tienen una función común. La figura 1 muestra una variedad de tipos de estaciones móviles. Por ejemplo, en la Figura 1 se muestra un teléfono portátil de mano, un teléfono móvil montado en un vehículo y un teléfono del bucle local inalámbrico de localización fija. Estos sistemas ofrecen servicios de voz y datos. Otros sistemas de comunicación por módem operan a través de enlaces vía satélite inalámbrica en lugar de a través de estaciones de base terrestre. Un estándar de la industria para un sistema inalámbrico que usa el acceso múltiple por división de código (CDMA) se establece en la norma TIA/EIA provisional titulada "Mobile Station - Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System", TIA/EIA/IS-95, y su progenie (denominados colectivamente aquí como IS-95). Entre otros canales, el IS-95 define un canal de acceso aleatorio de enlace descendente que se utiliza por las estaciones móviles para comunicarse con una estación base. El canal de acceso se utiliza para los intercambios de mensajes cortos de señalización, como el origen de llamadas, las respuestas a las páginas y registros. Por ejemplo, para comunicaciones bidireccionales prolongadas, un par de canales de tráfico descendente y ascendente especializado se establece entre la estación móvil y la estación base. El canal de acceso se puede utilizar para la transferencia de información desde la estación móvil a la estación base antes de que el canal de tráfico se establezca para facilitar el establecimiento. El canal de acceso definido por IS-95 es un canal de acceso aleatorio lo que significa que una estación móvil elige aleatoriamente una parte de los recursos de los canales de acceso sobre los que transmitir una sonda de acceso. Debido a la naturaleza aleatoria del canal de acceso, no hay garantía de que sólo una única estación móvil intentará el acceso en la parte elegida. Por lo tanto, cuando se envía una sonda de acceso, puede dejar de ser recibida por la estación base por una de varias razones. Puede fallar porque el nivel de potencia recibida en la estación base es muy bajo en comparación con los actuales niveles de interferencia. Puede fallar debido a otra estación móvil intenta utilizar la misma parte de los recursos del canal de acceso al mismo tiempo, provocando una colisión. En cualquier caso, cuando la sonda de acceso no se recibe en la estación base, la estación móvil selecciona aleatoriamente otra parte de los recursos del canal de acceso e intenta el acceso al sistema, tal vez utilizando un nivel de señal más alto. Para evitar una serie de fracasos al unísono entre dos las estaciones móviles después de una colisión inicial, el proceso de la retransmisión es también aleatorio. Para seleccionar una parte de los recursos del canal de acceso, de acuerdo con IS-95, la estación móvil selecciona aleatoriamente a uno de un conjunto de uno o más canales de acceso definidos por las técnicas de CDMA. Una vez que un canal de acceso es seleccionado, la estación móvil se ve obligada a iniciar la transmisión de la sonda de acceso a uno de un conjunto de límites de ranuras reincidentes. La estación móvil selecciona aleatoriamente un límite de intervalo y comienza la transmisión. Esta operación se conoce como operación de ranurado aloha y es bien conocida en la técnica. Uno de los aspectos clave de un sistema de acceso aleatorio es el control de carga. El control de carga se utiliza para controlar estadísticamente la velocidad a la que las sondas de acceso se reciben en la estación base. El control de carga en un sistema de ranuras aloha es importante porque cuando el número de intentos de acceso aumenta, el número de colisiones también aumenta. A medida que aumenta la carga adicional, el número de intentos de acceso exitoso en realidad comienza a caer debido a los recursos del sistema que se consumen con colisiones. Por lo tanto, en un sistema de ranuras aloha, es ventajoso mantener la carga del sistema a menos de 18% de la capacidad a plena carga, de lo contrario el comportamiento puede resultar inestable. 2 La carga es también una función de la cantidad de interferencia en el sistema. La capacidad disponible de un sistema disminuye a medida que aumenta la interferencia. Cuando aumenta la carga en el canal de acceso aleatorio, puede causar interferencias significativas con los otros canales en el sistema, tales como los canales de tráfico. De acuerdo con IS-95, la carga en el canal de acceso es controlada mediante la inserción de tiempo aleatorio (llamada sonda de acceso de interrupción) entre un intento de acceso fallido y un intento de seguimiento. Sin embargo, el IS-95 carece de un mecanismo para posibilitar e imposibilitar rápidamente el acceso al canal de acceso para controlar la carga. De acuerdo con el IS-95, cuando una estación móvil envía una sonda de acceso, transmite un número único de identificación, como el número de serie electrónico (ESN) de la estación móvil, junto con otra información en un preámbulo. Además, la sonda de acceso comprende un mensaje que especifica el propósito de la sonda o lleve los datos del usuario. Por ejemplo, el mensaje puede designar un número de teléfono para su uso en un origen de llamada. Una sonda de acceso suele estar entre 80 y 150 milisegundos (mseg) de duración. De acuerdo con el IS-95, la estación móvil transmite inicialmente la sonda de acceso en un primer nivel. Si la estación base no responde con un acuse de recibo después de un periodo de tiempo predeterminado, la estación móvil sigue repitiendo la sonda de acceso a niveles de potencia cada vez mayores. Este procedimiento de acceso no produce un uso muy eficiente de los recursos del sistema. En primer lugar, la sonda de acceso es bastante larga y la estación móvil sigue transmitiendo la sonda de acceso completa, incluso si la estación base no puede recibir la sonda de acceso, por lo tanto, lanzando energía inútil en el sistema, gastando de forma derrochadora los recursos de la estación móvil y reduciendo la capacidad del sistema. De acuerdo con el IS-95, una vez que la estación móvil ha empezado a transmitir, no existe ningún mecanismo de control de potencia por el cual la estación base puede aumentar o disminuir la potencia de transmisión. Si el enlace descendente se somete a un debilitamiento profundo, la transmisión puede fallar y la estación móvil retransmite el mensaje a una potencia más alta que puede no ser necesaria ante la ausencia del debilitamiento. La estación base no tiene medios para solicitar más potencia durante el debilitamiento profundo ni para solicitar una reducción en la potencia durante la retransmisión posterior. Además de consumir recursos significativos del sistema, el procedimiento de acceso de acuerdo con el IS-95 se puede estirar para cubrir una cantidad significativa de tiempo en agregar retraso al sistema. De acuerdo con el IS- 95, los datos se transmiten a través del canal de acceso en una sola velocidad de datos independientemente de la cantidad de datos o la calidad de la conexión entre la estación móvil y la estación base. Por lo tanto, ha habido una necesidad en la técnica para desarrollar un sistema de acceso múltiple que presenta menor retraso y hace un uso más eficiente de los recursos disponibles del sistema. El documento WO 00/22873 describe un procedimiento para acceder a una estación base desde una estación móvil en la que se transmite una parte de la solicitud de una sonda de acceso contiene un identificador hash en un canal de control de enlace descendente común mediante una estación móvil. La estación móvil recibe un mensaje de asignación de canal desde una estación base, donde el canal de acceso reservado permite la... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de acceso a una estación base (14) desde una estación móvil (12), que comprende las etapas de: seleccionar una primera secuencia de firma de una pluralidad de secuencias de firma predeterminadas utilizadas por múltiples estaciones móviles (12); transmitir (118) una porción de solicitud de una sonda de acceso a través de un canal (202) de control común de enlace inverso sujeta a contención, estando dicha porción de solicitud de la sonda de acceso modulada con dicha primera secuencia de firma; recibir (150) un mensaje de asignación de canales desde dicha estación base (14) designando un canal de acceso reservado (204), proporcionando dicho canal acceso de reservado comunicación con una baja probabilidad de contención y reflejando dicho mensaje de asignación del canal dicha primera secuencia de firma; transmitir (154) una porción del mensaje (214) de dicha sonda de acceso a través de dicho canal de acceso reservado (204); recibir un comando de control de potencia (252) en un canal de enlace directo (206) asociado con dicho canal de acceso reservado (204); y responder a dicho comando de control de potencia (252) aumentando o disminuyendo el nivel de potencia en el que dicha estación móvil (12) transmite dicha porción de mensaje (214). 2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de transmisión (154) de dicha porción del mensaje (214) facilita la recepción de dicha porción del mensaje por parte de una pluralidad de sectores (272) asociados con una única estación base (14). 3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de transmisión (154) de dicha porción del mensaje (214) facilita la recepción de dicha porción del mensaje por parte de una pluralidad de estaciones base (14). 4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha porción del mensaje (214) comprende un mensaje superior. 5. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha porción del mensaje (214) comprende datos del usuario. 6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de transmisión (154) de dicha porción del mensaje (214) se produce en uno de una pluralidad de tipos de datos disponibles. 7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha porción del mensaje (214) comprende un mensaje de origen de llamadas. 8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha porción del mensaje (214) es significativamente más larga que dicha porción de solicitud. 9. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha porción de solicitud comprende una identificación que identifica de manera casi única dicha estación móvil (12). 10. Procedimiento según la reivindicación 9, que también comprende la etapa de determinar dicha identificación que identifica casi de manera única dicha estación móvil (12) de un número único de identificación asociado a dicha estación móvil usando una función hash. 11. Procedimiento según la reivindicación 9, que también comprende la etapa de selección aleatoria de dicha identificación que identifica de manera casi única dicha estación móvil (12). 12. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho mensaje de asignación del canal especifica un período de espera para ser observado, y en el que el procedimiento también comprende la etapa de retrasar (162) dicha etapa de transmisión de dicha porción de mensaje (214) con referencia a dicho período de espera. 13. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho mensaje de asignación del canal especifica una información de control de potencia y en el que el procedimiento también comprende la etapa de determinación de un nivel de potencia en el que se transmite dicha porción de mensaje con referencia a dicha información de control de potencia. 14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que dicho mensaje de asignación del canal se extiende con una segunda secuencia de difusión, reflejando dicha segunda secuencia de difusión dicha primera secuencia de firma. ES 2 367 548 T3 15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que una polaridad de dicha segunda secuencia de difusión transmite información de la estación móvil. 16. Procedimiento según la reivindicación 15, en el que la información de la estación móvil es información de control de potencia. 17. Procedimiento según la reivindicación 15, en el que la información de la estación móvil es información de velocidad de datos. 18. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho canal de enlace directo (206) está expresamente especificado en dicho mensaje de asignación del canal. 19. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho comando de control de potencia (252) se recibe desde una pluralidad de sectores (272) asociados con una única estación base (14). 20. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho comando de control de potencia (252) se recibe desde una pluralidad de estaciones base. 21. Procedimiento según la reivindicación 1, que también comprende la etapa de recibir un mensaje desde dicha estación base (14) modulado con una secuencia predeterminada, reflejando dicha secuencia predeterminada un nivel de carga en dicha estación base. 22. Estación de comunicaciones móviles (300), que comprende: un controlador (308) configurado para generar una primera secuencia de firma desde una pluralidad de secuencias de firma predeterminadas utilizadas por múltiples estaciones móviles; un modulador (306) acoplado a dicho controlador (308), estando configurado dicho modulador para modular una porción de solicitud de una sonda de acceso con dicha primera secuencia de firma y para modular una porción del mensaje (214) de dicha sonda de acceso; una unidad de procesamiento de señal de radio frecuencia (304) acoplada a dicho modulador (306), estando dicha unidad de procesamiento de señal de radio frecuencia configurada para transmitir dicha porción de solicitud a través de un canal de control común de enlace inverso (202) sujeto a la contención de dicha unidad de procesamiento de señal de radio frecuencia configurada para recibir un mensaje de asignación del canal que reflejando dicha primera secuencia de firma y un canal de acceso reservado (204), proporcionando dicho canal de acceso reservado la comunicación con una baja probabilidad de contención, y estando dicha unidad de procesamiento de la señal de radio frecuencia configurada también para transmitir dicha porción de mensaje modulada en dicho canal de acceso reservado, comprendiendo dicha unidad de procesamiento de la señal de radio frecuencia: un aparato de control de potencia configurado para recibir un comando de control de potencia (252) en un canal de enlace directo (206) y configurado para responder al mismo, aumentando o disminuyendo el nivel de potencia en el que dicha estación móvil (300) transmite dicha porción de mensaje; y un demodulador (306) acoplado a dicha unidad de procesamiento de señal de radio frecuencia (304) y dicho controlador, estando dicho demodulador configurado para demodular dicho mensaje de asignación del canal. 23. Estación de comunicaciones móviles según la reivindicación 22, en la dicho demodulador (306) está configurado para demodular dicho mensaje de asignación del canal de acuerdo con una segunda secuencia de difusión relacionada con dicha primera secuencia de firma. 24. Estación de comunicaciones móviles según la reivindicación 22, en la que la unidad de procesamiento de la señal de radio frecuencia (304) está configurada también para recibir dicha orden de control de potencia (252) a partir de una pluralidad de sectores (272) asociados con una única estación base (14). 25. Estación de comunicaciones móviles según la reivindicación 22, en la que la unidad de procesamiento de la señal de radio frecuencia (304) está configurada también para recibir dicha orden de control de potencia (252) a partir de una pluralidad de estaciones base (14). 26. Procedimiento de acceso a un sistema de comunicación, que comprende las etapas de: recibir una porción de solicitud de una sonda de acceso modulada con una primera secuencia de firma seleccionada entre una pluralidad de secuencias de firma predeterminadas que proporcionan sujeto de comunicación para contención; 16 transmitir un mensaje de asignación de canales, designando dicha primera secuencia de firma y un canal de acceso reservado (204), proporcionando dicho canal de acceso reservado (204) comunicación con una baja probabilidad de contención; recibir una porción del mensaje (214) de dicha sonda de acceso a través de dicho canal de acceso reservado (204) desde una estación móvil; y transmitir un comando de control de potencia (252) en un canal de enlace directo (206) basado en un nivel de calidad de la señal en la que dicha porción del mensaje (214) se recibe durante dicha etapa de recepción de dicha porción de mensaje. 27. Procedimiento según la reivindicación 26, en el que la etapa de recepción de dicha porción de mensaje (214) se realiza mediante una pluralidad de sectores (272) asociados con una estación base (14). 28. Procedimiento según la reivindicación 26, en el que dicho mensaje de asignación del canal especifica un período de espera para ser observado antes de que se ejecute dicha etapa de recepción de dicha porción de mensaje (214). 29. Procedimiento según la reivindicación 26, que también comprende la etapa de determinar una cantidad de corrección de potencia basada en un nivel de calidad de la señal en la que se recibe dicha porción de solicitud, y en el que dicho mensaje de asignación de canal especifica dicha cantidad de corrección de control de potencia para ser utilizada por dicha estación móvil (12) para transmitir dicha porción de mensaje. 30. Procedimiento según la reivindicación 29, que también comprende la etapa de transmitir un comando de control de potencia a través de una pluralidad de sectores (272) asociados con dicha estación base (14), realizándose dicha etapa de transmisión en respuesta a un nivel de calidad de la señal en la que se recibe dicha porción del mensaje (214). 31. Procedimiento según la reivindicación 26, en el que dicha porción de solicitud comprende una identificación que identifica de manera casi única dicha estación móvil (12). 32. Procedimiento según la reivindicación 26, en el que la etapa de transmisión de dicho mensaje de asignación de canales comprende la etapa de modular dicho mensaje de asignación de canales con una segunda secuencia de firma, dicha segunda secuencia de firma asociada con dicha primera secuencia de firma. 33. Procedimiento según la reivindicación 26, que también comprende la etapa de transmitir un mensaje de carga modulada con una secuencia de difusión que refleja un nivel de carga en dicha estación base (14). 34. Estación de base que comprende: ES 2 367 548 T3 una unidad de procesamiento de señal configurada para recibir una porción de solicitud de una sonda de acceso modulada con una primera secuencia de firma seleccionada de entre una pluralidad de secuencias de firma predeterminadas proporcionando sujetos de comunicación para contención, estando dicha unidad de procesamiento de señal también configurada para recibir una porción de mensaje (214) desde dicha sonda de acceso a través de un canal de acceso reservado (204) desde una estación móvil (12); y una unidad de generación de señal configurada para transmitir un mensaje de asignación de canales en respuesta a dicha porción de solicitud, designando dicho mensaje de asignación del canal dicha primera secuencia de firma y designando dicho canal de acceso reservado (204), proporcionando dicho canal de acceso reservado comunicación con una baja probabilidad de contención. 35. Estación base según la reivindicación 34, que también comprende medios para la transmisión de un comando de control de potencia (252) en un canal de enlace directo (206) basado en un nivel de calidad de la señal en la que dicha porción del mensaje (206) se recibe durante dicha etapa de la recepción de dicha porción de mensaje. 36. Estación base según la reivindicación 34, en la que la estación base es operable para recibir dicha porción de mensaje (214) a partir de una pluralidad de sectores (272) asociados con la estación base. 37. Estación base según la reivindicación 34, en la que dicho mensaje de asignación de canal especifica un período de espera para ser observado antes de que se ejecute dicha etapa de recepción de dicha porción de mensaje (214). 38. Estación base según la reivindicación 34, que también comprende medios para determinar una cantidad de corrección de potencia basada en un nivel de calidad de la señal en la que se recibe dicha porción de solicitud y en la que dicho mensaje de asignación de canal especifica dicha cantidad de corrección de control de potencia para ser utilizada por una estación móvil (12) para transmitir dicha porción de mensaje (214). 17 ES 2 367 548 T3 39. Estación base según la reivindicación 38, que también comprende medios para la transmisión de un comando de control de potencia (252) a través de una pluralidad de sectores (272) asociados con dicha estación base, en respuesta a un nivel de calidad de la señal en la que se recibe dicha porción de mensaje. 40. Estación base según la reivindicación 34, en la que dicha porción de solicitud comprende una identificación que 5 identifica de manera casi única una estación móvil (12). 41. Estación base según la reivindicación 34, en la que dicha unidad de generación de señal también comprende medios para modular dicho mensaje de asignación de canales con una segunda secuencia de firma, estando dicha segunda secuencia de firma asociada con dicha primera secuencia de firma. 42. Estación base según la reivindicación 34, que también comprende medios para transmitir un mensaje de carga 10 modulada con una secuencia de difusión que refleja un nivel de carga en dicha estación base. 43. Medio legible por ordenador, que comprende instrucciones que, al ser ejecutadas por un ordenador adecuado, hacen que el equipo realice un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21 ó 26 a 33. 18 ES 2 367 548 T3 19 ES 2 367 548 T3 ES 2 367 548 T3 21 ES 2 367 548 T3 22 ES 2 367 548 T3 23 ES 2 367 548 T3 24 ES 2 367 548 T3 ES 2 367 548 T3 26