PROCEDIMIENTO Y SISTEMA DE COMUNICACIONES POR RADIO PARA TRANSFERENCIAS INTER-SISTEMAS.

Procedimiento para operar un sistema de comunicaciones por radio - en el que se miden en estaciones de radio (por ejemplo BTS/MS;

NodeB/MT) que se encuentran en el sistema de comunicaciones por radio, parámetros de radio para enlaces entre estaciones de radio móviles (por ejemplo MS; MT) y puntos de acceso (por ejemplo BTS/MS; NodeB), así como coordenadas del lugar de las estaciones de radio móviles (por ejemplo MS; MT), - y en el que una estación de radio móvil predeterminada (por ejemplo MS3) mantiene un enlace con un primer punto de acceso (por ejemplo BTS3; NodeB4) y se encuentra en un lugar conocido al primer punto de acceso (por ejemplo BTS3; NodeB4), caracterizado porque - los parámetros de radio medidos por las estaciones de radio (por ejemplo BTS/MS; NodeB/MT) y las correspondientes coordenadas del lugar, se memorizan conjuntamente formando un banco de datos (DB) y se ponen a disposición de todas las otras estaciones de radio (por ejemplo MS; MT) o puntos de acceso (por ejemplo BTS; NodeB), con lo que se puede acceder a los parámetros de radio medidos para un lugar para puntos de acceso (por ejemplo BTS3; NodeB4) disponibles en el lugar, - y porque para la estación de radio móvil predeterminada (por ejemplo MS3), puede accederse a los parámetros de radio memorizados formando un banco de datos para al menos dos puntos de acceso (por ejemplo BTS3; NodeB4) disponibles en el lugar conocido

Los sistemas de comunicaciones por radio sirven para transmitir informaciones, voz o datos con ayuda de ondas electromagnéticas a través de una interfaz de radio entre una estación de radio emisora y otra receptora. Los distintos abonados se diferencian entonces mediante distintos canales físicos en los que está organizada la interfaz de radio. En función del procedimiento de acceso utilizado puede formarse un canal físico mediante una gama de frecuencias de banda estrecha, una ranura de tiempo y/o un código de expansión. Los candidatos actualmente ensayados y con más perspectivas de éxito para los sistemas de telefonía móvil celulares a base de GSM, GPRS, EDGE y UMTS, así como redes inalámbricas locales (Wireless Local Area Networks WLANs, redes inalámbricas de área local) como por ejemplo IEEE802.11 e HIPERLAN/2 y sistemas de satélites y sistemas de servicios de difusión (sistemas broadcast), como por ejemplo UMTS por satélite (UMTS-S), DAB y DVB-S/T se diferencian entre sí, entre otros, por el procedimiento de acceso utilizado. El procedimiento de acceso influye sobre las características de la transmisión de datos, como por ejemplo velocidad de datos y alcance.

En los futuros sistemas de telefonía móvil ha de partirse de que se utilizarán diversos procedimientos de acceso en paralelo, para poner a disposición de cada abonado de telefonía móvil características de transmisión óptimas para la transmisión de datos que dicho abonado desee.

Una característica común de los sistemas de telefonía móvil antes citados es que los mismos presentan puntos de acceso desde los cuales y a través de la interfaz de radio puede establecerse un enlace por radio con estaciones de radio móviles. Estos puntos de acceso, configurados como unidades emisoras/receptoras, se denominan en GSM, GPRS, EDGE estaciones de base, en UMTS NodeB y en redes locales inalámbricas puntos de acceso o bien Access Points. En sistemas de telefonía móvil celulares están conectados varios puntos de acceso con un controlador de la red de radio, que asume la gestión de los recursos técnicos de radio de las estaciones de radio fijas conectadas. El controlador de la red de radio se configura en GSM, GPRS y EDGE como controlador de estaciones de base, en UMTS como Radio Network Controller (controlador de la red de radio) y en WLAN, según el estándar HIPERLAN/2 como controlador del punto de acceso (Access Point Controller). Por lo general no existe en WLAN ningún controlador de la red de radio que asuma la gestión de los recursos de radio. Según el estándar 8021.11, se buscan los puntos de acceso por sí mismos una frecuencia libre y la utilizan para la comunicación de datos. El controlador de acceso a radio en sistemas de telefonía móvil celulares está unido con un nodo de conmutación, que en GSM, GPRS, EDGE y UMTS se denomina centralita de conmutación móvil. Los nodos de conmutación están reticulados entre sí y son parte de la red fija. Los puntos de acceso de una WLAN están unidos por lo general directamente con la red fija. La red fija puede ser también Internet o una red de acceso ligada a línea física, que mediante la correspondiente pasarela (gateway) realiza el acceso a Internet.

Un área cubierta por un sistema de comunicaciones por radio se divide en zonas individuales de radio, denominadas también células. Una célula es operada entonces por uno de los puntos de acceso, a través de los que se establecen enlaces por radio de estaciones de radio móviles que se encuentran en esta célula. A los distintos enlaces por radio se les asignan entonces distintos canales físicos.

Cuando se mueve una estación de radio móvil saliendo de la zona de una célula y entrando en la de otra célula, debe realizarse, manteniendo el enlace por radio, un procedimiento de transferencia (también denominado handover o handoff), en el que se transfiere el enlace por radio activo de un punto de acceso a otro punto de acceso, manteniéndose el enlace de radio también más allá de los límites de las células.

A menudo se definen células de radio de distinto tamaño que se solapan entre sí. Con ayuda de estas células de radio puede responderse a las distintas exigencias en cuanto a la movilidad de los abonados. Los abonados que se mueven con baja velocidad se asignan preferiblemente a células pequeñas, mientras que los abonados que se mueven con elevada velocidad se asignan preferiblemente a células grandes, para evitar procedimientos de transferencia frecuentes. Cuando se modifica el comportamiento en cuanto a movimiento de un abonado, puede ser necesario un procedimiento de transferencia de una célula pequeña a una célula grande.

Además, pueden ser necesarios en un sistema de telefonía móvil que ofrece a la vez distintos procedimientos de acceso, procedimientos de transferencia entre células que apoyan distintos procedimientos de acceso, cuando varían las exigencias de un enlace de abonado, por ejemplo en cuanto a velocidad de datos o a velocidad del abonado.

La decisión de que ha de realizarse un cambio de célula se toma en el sistema de telefonía móvil en base a distintos criterios. Además de la intensidad del campo de recepción (Received Signal Strength Indicator, RSSI), la tasa de errores de bit (Bit Error Rate, BER) o la relación señal/perturbación (Carrier-to-Interference Ratio, C/I), puede incluirse la distancia entre la estación de radio móvil y la estación de radio fija como criterio para iniciar un procedimiento de transferencia. En F. Cortés-Rodríguez y colab., actas IEEE VTC'99, 1999, págs. 775-779 se ha propuesto utilizar la posición de la estación de radio móvil como condición para una decisión relativa a un procedimiento de transferencia. Estos criterios pueden ponderarse y combinarse de manera diferente y además pueden dotarse de histéresis, para evitar innecesarios cambios frecuentes de célula.

Para decidir en qué célula debe realizarse un cambio, es necesario recibir informaciones sobre la calidad del enlace en la nueva célula. Es decir, deben medirse los valores RSSI, BER y/o C/I para una estación de radio en la nueva célula. Independientemente de si la nueva célula apoya el mismo procedimiento de acceso que la antigua, debe ajustarse el receptor de la estación de radio a los recursos de radio de la nueva célula y medir señales que usualmente son emitidas periódicamente por la estación de base o el punto de acceso. Si utiliza la nueva célula otra frecuencia, entonces debe cambiar de frecuencia el receptor. Si se utiliza en la otra célula otro código de aleatorización (scrambling), entonces debe utilizarse este código correspondientemente en la decodificación en el receptor.

**(Ver fórmula)**

En el estándar UMTS se prevén tres distintos procedimientos para las mediciones en sistemas con el mismo o bien diferente procedimiento de acceso (ver 3GPP TS25.212: “Multiplexing and channel coding (FDD) (multiplexado y codificación de canal)”, 3GPP TS 25.215: “Physical layer-Measurements (FDD) (mediciones en la capa física)”, 3GPP TS 25.331: “RRC Protocol Specification (especificación del protocolo RRC))”. Entonces se diferencia entre las llamadas mediciones Intra Frequency (intra-frecuencias), es decir, mediciones en las que en ambas células se utiliza el mismo modo FDD ó TDD, Interfrequency Intra-system (intra-sistema interfrecuencias), es decir, mediciones en las que una de las células opera en el modo FDD y la otra célula en el modo TDD, y mediciones Interfrequency Intersystem (interfrecuencias intersistemas), es decir, mediciones en las que una de las células funciona según el estándar UMTS y la otra célula según el estándar GSM. Las mediciones pueden realizarse en el modo FDD mediante el modo comprimido (compressed) y en el modo TDD durante el tiempo de ranuras de tiempo no utilizadas.

Las mediciones se realizan mediante la estación de radio móvil. La orden para ello la recibe la estación de radio móvil de la estación de radio fija con la que la misma ha establecido el enlace, mediante el correspondiente mensaje de control, el llamado "Measurement Control Message (mensaje de control de la medición)”. Este mensaje contiene la información sobre qué ha de medirse y sobre si la medición ha de realizarse periódicamente o controlada por sucesos, es decir, un ID de medida y un tipo de medida.

Para preparar un procedimiento de transferencia se transmite desde la red a la estación de radio móvil una lista de células en las que debe realizar la estación de radio móvil mediciones durante las ranuras de tiempo no utilizadas. Las células pueden... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para operar un sistema de comunicaciones por radio

- en el que se miden en estaciones de radio (por ejemplo BTS/MS; NodeB/MT) que se encuentran en el sistema de comunicaciones por radio, parámetros de radio para enlaces entre estaciones de radio móviles (por ejemplo MS; MT) y puntos de acceso (por ejemplo BTS/MS; NodeB), así como coordenadas del lugar de las estaciones de radio móviles (por ejemplo MS; MT),

- y en el que una estación de radio móvil predeterminada (por ejemplo MS3) mantiene un enlace con un primer punto de acceso (por ejemplo BTS3; NodeB4) y se encuentra en un lugar conocido al primer punto de acceso (por ejemplo BTS3; NodeB4),

caracterizado porque

- los parámetros de radio medidos por las estaciones de radio (por ejemplo BTS/MS; NodeB/MT) y las correspondientes coordenadas del lugar, se memorizan conjuntamente formando un banco de datos (DB) y se ponen a disposición de todas las otras estaciones de radio (por ejemplo MS; MT) o puntos de acceso (por ejemplo BTS; NodeB), con lo que se puede acceder a los parámetros de radio medidos para un lugar para puntos de acceso (por ejemplo BTS3; NodeB4) disponibles en el lugar,

- y porque para la estación de radio móvil predeterminada (por ejemplo MS3), puede accederse a los parámetros de radio memorizados formando un banco de datos para al menos dos puntos de acceso (por ejemplo BTS3; NodeB4) disponibles en el lugar conocido.

2. Procedimiento según la reivindicación 1,

- en el que una unidad de decisión (por ejemplo E2) accede a los parámetros de radio para la estación de radio móvil predeterminada (por ejemplo MS3),

- en el que en la unidad de decisión (por ejemplo E2) se estima para la estación de radio móvil predeterminada (por ejemplo MS3), en base a los parámetros de radio a los que se ha accedido un canal de radio para un segundo punto de acceso (por ejemplo NodeB4) y se toma una decisión para realizar un procedimiento de transferencia del enlace desde un primer punto de acceso (por ejemplo BTS3) al segundo punto de acceso (por ejemplo NodeB4).

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,

- en el que para cada parámetro de radio se memoriza adicionalmente el instante de la medición.

4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,

- en el que en la estimación del canal de radio se tienen en cuenta los instantes de las mediciones.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 4,

- en el que para cada parámetro de radio se memoriza el vector de velocidad de la estación de radio móvil (por ejemplo MS; MT),

- en el que en la estimación del canal de radio se tienen en cuenta los vectores de velocidad de las estaciones de radio móviles (por ejemplo MS; MT).

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 5,

- en el que el sistema de comunicaciones por radio incluye puntos de acceso (por ejemplo BTS; NodeB) que funcionan según distintos procedimientos de acceso,

- en el que el primer punto de acceso (por ejemplo BTS) y el segundo punto de acceso (por ejemplo NodeB) se diferencian en cuanto al procedimiento de acceso que utilizan,

- en el que los parámetros de radio medidos se transmiten a una unidad de decisión (por ejemplo E2), en la que se toma la decisión de realizar el procedimiento de transferencia del enlace desde el primer punto de acceso (por ejemplo BTS) hasta el segundo punto acceso (por ejemplo NodeB).

7. Procedimiento según la reivindicación 6,

- en el que el sistema de comunicaciones por radio presenta puntos de acceso (por ejemplo BTS, NodeB; AP) que operan con un procedimiento de acceso TDMA, un procedimiento de acceso FDMA, un procedimiento de acceso OFDMA, un procedimiento de acceso SDMA y/o un procedimiento de acceso CDMA y/o cualquier combinación de estos procedimientos de acceso.

8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7,

- en el que periódicamente o sobre consulta se transmiten valores de medida asociados al lugar de estancia de la estación de radio móvil predeterminada (por ejemplo. MS3) a la estación de radio móvil predeterminada (por ejemplo MS3).

9. Sistema de comunicaciones por radio

**(Ver fórmula)**

- con varios puntos de acceso (por ejemplo BTS; NodeB), desde los cuales pueden establecerse enlaces con las estaciones de radio móviles (por ejemplo MS; MT),

- con equipos de medida para medir parámetros de radio para enlaces entre estaciones de radio móviles (por ejemplo MS; MT) y puntos de acceso (por ejemplo BTS; NodeB) y para medir las coordenadas del lugar de las estaciones de radio móviles (por ejemplo MS; MT),

- con una estación de radio móvil predeterminada (por ejemplo MS3), que mantiene un enlace con un primer punto de acceso (por ejemplo BTS3) y que se encuentra en un lugar conocido al primer punto de acceso (por ejemplo BTS3),

caracterizado por

- una unidad de memoria (SP), en la que se memorizan los parámetros de radio medidos por las estaciones de radio (por ejemplo BTS/MS; NodeB/MT) y se memorizan las correspondientes coordenadas de lugar conjuntamente formando un banco de datos (DB) y se ponen a disposición de todas las otras estaciones de radio (por ejemplo MS; MT) o puntos de acceso (por ejemplo BTS; NodeB), con lo que puede accederse a los parámetros de radio medidos para un lugar para puntos de acceso (por ejemplo BTS3; Node B4) disponibles en el lugar,

- y una unidad de decisión (por ejemplo E2) para acceder a parámetros de radio memorizados para la estación de radio móvil predeterminada (por ejemplo MS3) formando un banco de datos (DB) para al menos dos puntos de acceso disponibles en el lugar (por ejemplo BTS3; NodeB4).

10. Sistema de comunicaciones por radio según la reivindicación 9,

- en el que están previstos puntos de acceso (por ejemplo BTS; NodeB4; AP) que apoyan distintos procedimientos de acceso.