MANTENIMIENTO DE LA CALIDAD DE RENDIMIENTO DE UN SISTEMA DE BANDA ANCHA EN PRESENCIA DE INTERFERENCIA DE BANDA ESTRECHA.

Mantenimiento de la calidad de rendimiento de un sistema de banda ancha en presencia de interferencia de banda estrecha ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a comunicaciones inalámbricas, y más particularmente al uso de filtros de muesca para minimizar el efecto adverso de la interferencia de banda estrecha sobre el rendimiento de los sistemas de banda ancha. DESCRIPCIÓN DE LOS ANTECEDENTES El mercado mundial para servicio telefónico inalámbrico está experimentando crecimiento a una velocidad acelerada. Es bien sabido que la fiabilidad y el rendimiento del servicio son los criterios competitivos clave en la industria de las telecomunicaciones. Los sitios inalámbricos existentes y los nuevos sitios inalámbricos de Acceso Múltiple por División de Código (CDMA) de 800 y 1900 MHz están necesitados de una solución para ocuparse de los problemas causados por señales de interferencia de banda estrecha, como las generadas por los sitios analógicos existentes que siguen proporcionando cobertura celular en áreas urbanas y no urbanas. Cuando se despliega un sistema de telecomunicaciones CDMA dentro de un espectro de frecuencia tradicionalmente asignado a sistemas de banda estrecha, como el Sistema Telefónico Móvil Analógico (AMPS) o el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM), normalmente se despeja un bloque de frecuencia ligeramente más ancho que el ancho de banda del espectro CDMA, en y alrededor de la región geográfica de la cobertura CDMA, para proteger el sistema CDMA de la interferencia de banda estrecha y, por consiguiente, mantener la calidad de rendimiento del sistema. Sin embargo, no siempre es práctico o económico, y en algunos casos no es posible, despejar todo el espectro requerido. Un ejemplo donde puede ser imposible es en las regiones limítrofes de un país o un estado. Los efectos perjudiciales de la interferencia de banda estrecha sobre los sistemas de telecomunicación CDMA incluyen: un incremento de las tasas de llamadas bloqueadas y llamadas interrumpidas, trastorno del sistema de control de potencia de RF, incremento del consumo medio de potencia de la estación móvil, reducción de la capacidad de la célula, y contracción del área de cobertura del sitio celular. En el peor caso, un interferidor de alto nivel puede perturbar toda la célula o sector, bloqueando todas las comunicaciones CDMA que normalmente serían enrutadas a través de la ubicación. El uso de filtros de muesca adaptativos en comunicaciones no es nuevo. La patente de EE.UU. Nº 3.911.366 de Baghdady describe un receptor de demodulación de frecuencia para separar una señal más fuerte y más débil, y eliminar la señal no deseada. La invención de Baghdady emplea un primer mezclador, un filtro de paso de banda con un separador sintonizado fijo (muesca), y un segundo mezclador, para conseguir un filtro de muesca variable de frecuencia. Este filtro guarda algunas similitudes con el filtro de muesca variable de frecuencia empleado en esta invención, sin embargo, Baghdady sólo se ocupa de dos señales de FM y no se ocupa del escaneo de una señal de banda ancha para múltiples interferidores de banda estrecha o rastrear tales interferidores y hacerlos pasar por un filtro de muesca después de la adquisición. La patente de EE.UU. Nº 4.027.264 de Gutleber describe un sistema que escanea por toda la gama espectral de una señal portadora de información y capta y rastrea la señal de interferencia. Pero la señal de interferencia se elimina generando una réplica y sustrayendo esa réplica de la señal portadora de información. La patente de EE.UU. Nº 5.307.517 de Rich describe un filtro de muesca adaptativo mejorado para eliminar la interferencia de FM de canal propio no deseada, usando un enfoque similar al empleado por Baghdady. La señal entrante se traduce en frecuencia a señales de banda base y se envía a través de un filtro de paso alto. La patente de EE.UU. Nº 5.263.048 de Wade describe un procedimiento para eliminar los interferidores de banda estrecha en una señal de espectro ensanchado, en el que la señal entrante es digitalizada y transformada en el dominio del tiempo y luego la amplitud de la señal es desechada y sustituida por un valor normalizado. La patente de EE.UU. Nº 5.703.874 de Schilling describe un sistema de comunicaciones CDMA de espectro ensanchado para funcionamiento dentro de la misma región geográfica que la ocupada por un sistema celular móvil, cuyo espectro se superpone a la frecuencia de funcionamiento del sistema celular móvil. En esta invención, la estación base emplea un filtro de peine para atenuar canales predeterminados del sistema celular móvil. No busca ni atenúa transmisiones de banda estrecha a frecuencias y apariciones arbitrarias. La solicitud de patente europea Nº EP0704986A2 describe un receptor CDMA para recibir una señal modulada de espectro ensanchado, en el que está colocado un procesador de señal de portadoras múltiples. El procesador de señal de portadoras múltiples incluye un controlador para analizar una señal entrante de portadoras múltiples. Al menos un modificador de señal se comunica con el controlador de manera que el controlador ordena al modificador 2   de señal que atenúe al menos una señal portadora que no es modulada de espectro ensanchado. El documento no describe la obtención de un valor umbral adaptativo basado en la señal de portadoras múltiples. La solicitud de patente europea 08122069A2 desvela un sistema telefónico celular de modo dual que es capaz de suprimir una señal perturbadora de banda estrecha que aparece en una estación móvil de un sistema telefónico celular de modo dual adaptado a un sistema analógico y un sistema CDMA digital. El sistema desvelado en el D2 incluye una parte receptora y un circuito detector de nivel que monitoriza un nivel de salida de la parte receptora y, sólo en el caso de que el nivel de salida exceda un nivel de referencia determinado previamente, controla el filtro de muesca para que tenga la característica de muesca específica. El D2 no desvela la determinación del nivel de referencia usado por el filtro de muesca basándose en los niveles de potencia de las señales de interferencia de banda estrecha. La patente de EE.UU. Nº EP5.168.508 describe un receptor de espectro ensanchado, en el que una señal recibida de espectro ensanchado es separada en al menos 3 canales de banda de frecuencia; se compara la magnitud de las componentes de la señal en los diferentes canales; y las componentes de la señal en las diferentes bandas de frecuencia se combinan después de haber atenuado las mayores, para eliminar las ondas de interferencia de la señal introducida. No busca suprimir las interferencias de banda estrecha usando un valor umbral adaptativo. La invención proporciona un dispositivo para suprimir la interferencia de banda estrecha en un sistema de telecomunicaciones de banda ancha. Se proporcionan medios para analizar rápidamente la banda de frecuencia ancha con respecto a niveles de potencia de señal en bandas de frecuencia estrechas especificadas y detectar niveles de potencia de señal de banda estrecha recibidos dentro de las bandas específicas. Se muestra cómo obtener un nivel de potencia de banda ancha compuesta media a partir de niveles de potencia de señal en las bandas estrechas especificadas, y luego cómo usar estos niveles de potencia de señal para obtener un umbral adaptativo para identificar la interferencia de banda estrecha. Por último, se proporcionan medios para ajustar uno o más filtros de muesca para suprimir la interferencia de banda estrecha identificada. De acuerdo con la invención tal como se aplica a sistemas CDMA de banda ancha, se escanea la frecuencia del espectro usado por la señal CDMA de banda ancha (por ejemplo, que tiene una banda de 0.2288 MHz) para señales AMPS analógicas de banda estrecha (por ejemplo, que tienen una banda de 30 KHz). Luego, una banda de frecuencia identificada es asignada a un filtro de muesca y eliminada. El filtro de muesca se implementa preferentemente, no como un filtro sintonizable, sino en cambio como una muesca de banda estrecha centrada en una frecuencia intermedia (IF) fija. La señal de entrada de radiofrecuencia (RF) de banda ancha es desplazada por un oscilador local (LO) sintonizable para poner la señal de interferencia detectada dentro del ancho de banda de la muesca. La frecuencia central efectiva de la muesca se establece así sintonizando el LO. Además, la función de detección de interferencia puede ser realizada por un receptor de FM de escaneo en los casos en los que la frecuencia de la portadora y el ancho de banda de la interferencia sean conocidos de antemano. Por ejemplo, si se supone que los interferidores son teléfonos celulares AMPS, es conocido escanear canales espaciados en incrementos de 30 kHz desde 824 hasta 849 MHz. Una característica... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo para suprimir la interferencia de banda estrecha (21) en un sistema de telecomunicaciones de banda ancha, siendo utilizable dicho sistema en una banda de frecuencia ancha (10), que comprende: medios para analizar rápidamente dicha banda de frecuencia ancha (10) con respecto a niveles de potencia de señal en bandas de frecuencia estrechas especificadas (21) de la banda de frecuencia ancha y detectar dichos niveles de potencia de señal de banda estrecha recibidos dentro de dichas bandas especificadas; medios para obtener un nivel de potencia de banda ancha compuesta media a partir de dichos niveles de potencia de señal de banda estrecha determinando un nivel de potencia medio de al menos alguno de dichos niveles de potencia de señal de banda estrecha; medios para usar dicho nivel de potencia de banda ancha compuesta media para obtener un umbral adaptativo para identificar dicha interferencia de banda estrecha; y medios para ajustar uno o más filtros de muesca (43) para suprimir dicha interferencia de banda estrecha identificada. 2. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que dicho sistema de banda ancha es un sistema CDMA y dichas bandas de frecuencia especificadas se determinan a partir de un sistema AMPS. 3. El dispositivo de la reivindicación 2, en el que dichos medios de análisis, dichos medios de obtención, dichos medios de identificación y dichos medios de ajuste se llevan a cabo todos dentro de un periodo de trama de datos CDMA. 4. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que dichos medios de detección están adaptados para detectar la presencia de señales GSM con salto de frecuencia y, simultáneamente, deshacer el salto de frecuencia de múltiples interferidores GSM transmitiendo la secuencia de salto de frecuencia apropiada a cada uno de dichos filtros de muesca. 5. El dispositivo de la reivindicación 1, en el que dicho filtro de muesca (43) comprende: un primer mezclador (42); un oscilador controlado por voltaje (41); un filtro de frecuencia fija de banda estrecha (44); y un segundo mezclador (45), en el que dicho primer mezclador (42) y dicho oscilador controlado por voltaje (41) heterodinan una señal de radiofrecuencia a una señal de frecuencia intermedia, siendo entonces dicha señal de frecuencia intermedia tanto filtrada por muesca como filtrada por paso de banda, en el que dicho segundo mezclador traduce dicha señal filtrada de vuelta a dicha radiofrecuencia. 6. El dispositivo de la reivindicación 5, en el que dicho filtro de muesca (43) se elude por medio de un circuito conmutador de radiofrecuencia (51) cuando no se detecta interferidor, en el que dicho circuito conmutador (51) tiene un umbral de conmutación que es más alto para conmutar en el filtro de muesca (43) que para eludir el filtro de muesca (43). 7. Un procedimiento para suprimir la interferencia de banda estrecha (21) en un sistema de telecomunicaciones de banda ancha, siendo utilizable dicho sistema en una banda de frecuencia ancha (10), comprendiendo el procedimiento las etapas de: analizar rápidamente dicha banda frecuencia ancha (10) con respecto a niveles de potencia de señal en bandas de frecuencia estrechas especificadas (21) de la banda de frecuencia ancha y detectar dichos niveles de potencia de señal de banda estrecha recibidos dentro de dichas bandas especificadas; obtener un nivel de potencia de banda ancha compuesta media a partir de dichos niveles de potencia de señal de banda estrecha determinando un nivel de potencia medio de al menos algunos de dichos niveles de potencia de señal de banda estrecha; usar dichos niveles de potencia de banda ancha compuesta media para obtener un umbral para identificar dicha interferencia de banda estrecha; y ajustar un filtro de muesca (43) para suprimir dicha interferencia de banda estrecha identificada. 8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que dicho sistema de banda ancha es un sistema CDMA. 9. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que dicha etapa de análisis, dicha etapa de obtención, dicha etapa de identificación y dicha etapa de ajuste se llevan a cabo todas dentro de un periodo de retardo de trama permisible máximo de CDMA. 10. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que dicho sistema de banda ancha es un sistema de espectro 8   ensanchado. 11. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que dicho sistema de banda ancha es un sistema de redes de área local inalámbricas. 12. El procedimiento de la reivindicación 10, en el que dicho sistema de banda ancha es un sistema de tipo de servicio de distribución multipunto local. 13. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que dichas bandas de frecuencia especificadas se determinan a partir de un sistema AMPS. 14. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que dichas bandas de frecuencia especificadas se determinan a partir de un sistema TACS. 15. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que dicha etapa de detección comprende la etapa adicional de: detectar selectivamente una presencia de señales GSM con salto de frecuencia y, simultáneamente, deshacer el salto de frecuencia de múltiples interferidores GSM, y transmitir la secuencia de salto de frecuencia apropiada a dicho filtro de muesca (43). 16. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que la etapa de obtener un nivel de potencia de banda ancha compuesta media comprende las etapas adicionales de: seleccionar un número predeterminado de los niveles de potencia de señal de banda estrecha más fuertes; y no incluir el dicho número predeterminado de los niveles de potencia de señal de banda estrecha más fuertes en una obtención del nivel de potencia de banda ancha compuesta media. 17. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que la etapa de usar dichos niveles de potencia de banda ancha compuesta media para obtener un umbral comprende la etapa adicional de: sumar una compensación predeterminada al nivel de potencia de banda ancha compuesta media para obtener el umbral. 18. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que la etapa de analizar rápidamente dicha banda de frecuencia ancha comprende la etapa adicional de: escalonar un receptor de banda estrecha a través de la banda de frecuencia ancha (10) en incrementos de frecuencia asociados con cada una de varias frecuencias de canal asociadas con transmisores de banda estrecha que se espera que funcionen dentro de la banda de frecuencia ancha (10). 19. El procedimiento de la reivindicación 18, en el que los transmisores de banda estrecha esperados son teléfonos celulares AMPS y los incrementos de frecuencia son 30 kHz. 20. El procedimiento de la reivindicación 19, en el que el receptor de banda estrecha proporciona al menos una salida de indicación de intensidad de señal recibida (RSSI) para el canal de banda estrecha, y la RSSI se usa para determinar los niveles de potencia de señal de banda estrecha. 21. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el filtro de muesca (43) tiene una característica de respuesta en amplitud que corresponde con una característica de amplitud esperada de la interferencia de banda estrecha (21). 22. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que la etapa de ajustar un filtro de muesca (43) además comprende las etapas de: conversión de reducción de una señal de radiofrecuencia (RF) que contiene la banda de frecuencia ancha a una señal de frecuencia intermedia (IF), dependiendo el desplazamiento de frecuencia de la conversión de reducción de una radiofrecuencia de dicha interferencia de banda estrecha; filtrar dicha señal de IF con un filtro de muesca de frecuencia fija de banda estrecha (43), para producir una señal de IF filtrada con un filtro de muesca; y conversión de elevación de dicha señal de IF filtrada con un filtro de muesca para producir una señal de RF de salida, dependiendo el desplazamiento de frecuencia de la conversión de elevación de dicha frecuencia de dicha interferencia de banda estrecha, devolviéndose la señal de RF de salida a una radiofrecuencia coincidente de nuevo con dicha radiofrecuencia original de dicha banda de frecuencia ancha (10). 23. El procedimiento de la reivindicación 22, en el que dicho filtro de muesca de frecuencia fija de banda estrecha (43) tiene un ancho de muesca que corresponde a un ancho de banda de un transmisor de banda estrecha 9   esperado que causa la interferencia de banda estrecha. 24. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que la banda de frecuencia ancha (10) es al menos aproximadamente la mitad de ancha que la interferencia de banda estrecha (21). 25. El procedimiento de la reivindicación 7, que comprende la etapa adicional de: ajustar múltiples filtros de muesca (43) en una disposición acoplada en cascada, donde la salida de un filtro de muesca dado (43) en la cascada suministra una entrada de un filtro de muesca siguiente (43) en la cascada, sintonizándose cada uno de los múltiples filtros de muesca para suprimir una dada de múltiples instancias correspondientes de la interferencia de banda estrecha (21).   11   12   13   14