PROCEDIMIENTOS Y APARATOS DE CONTROL DE CARGA EN UN SISTEMA DE COMUNICACIONES.

Un aparato de comunicaciones (100) que comprende: una pluralidad de estaciones transceptoras base (104,

106, 108), teniendo cada una un canal de control asociado con ella; y un repetidor no terrestre (120) que tiene una primera antena (118) configurada para recibir información desde una pluralidad de estaciones transceptoras base y una segunda antena (122) configurada para proyectar un haz (124) sobre la tierra; en el que el haz incluye el canal de control desde cada uno de la pluralidad de estaciones transceptoras base y cada uno de los canales de control tiene un canal de acceso asociado con el mismo y en el que cada uno de los canales de control tiene asignada una lista de canales de acceso (210, 220, 230, 310, 320, 330), estando configurado el aparato para modificar dichas asignaciones de clases de acceso para influir en una carga relativa entre canales de acceso

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a sistemas de comunicaciones y, en particular, al control de la carga en sistemas de comunicaciones. 5

Antecedentes de la invención

Los sistemas de comunicaciones celulares tienen capacidades variadas. Algunas áreas servidas por servicios celulares fijos tienen una cobertura limitada. Otras no están servidas en absoluto por servicios celulares fijos. Típicamente, cuando se desea más capacidad en áreas con cobertura existente, los emplazamientos de células existentes se dividen en un número de sectores más grande. Los sectores adicionales pueden reutilizar 10 recursos tales como los canales de frecuencia, pero están limitados geográficamente a las áreas que rodean los emplazamientos de células existentes. Cuando aumenta la demanda a una distancia de los emplazamientos de células existentes, se pueden instalar emplazamientos de células adicionales. Estos enfoques para el aumento de la capacidad llevan tiempo, en parte debido a que se necesita añadir equipamiento y puede ser necesario asegurar los emplazamientos de células adicionales y puede que se necesite construir torres. 15

Los emplazamientos de células y sectores se pueden modificar también para distribuir uniformemente la carga de las llamadas entre ellos. Esto puede ser deseable cuando diferentes emplazamientos y sectores de células dentro de los emplazamientos de células experimentan diferentes cargas. Por ejemplo, los emplazamientos de células adyacentes pueden tener cargas de llamadas ampliamente variables en base a su localización relativa. Si una está más cercana a un área o autopista densamente poblada, puede experimentar un volumen de llamadas 20 más alto. Se pueden aliviar las cargas altas de llamadas en una célula o un sector de una célula mediante la adición de una célula adicional o mediante la división de una célula existente en un número más grande de sectores. Ambas de estas técnicas requieren típicamente equipos adicionales y tiempo de instalación.

El documento US 5.790.939 desvela un procedimiento y sistema para la sincronización de la transmisión de tramas TDMA en un sistema de comunicación móvil por satélite. El procedimiento de sincronización de los 25 tiempos de una trama transmitida en un sistema de comunicación móvil por satélite comprende las etapas de la emisión de un desplazamiento de los tiempos de trama desde un satélite a un terminal móvil que tenga un temporizador, la recepción en el terminal móvil de la información del desplazamiento de los tiempos de trama transmitida por el satélite y el ajuste del temporizador en el terminal móvil en base a la información del desplazamiento de los tiempos. 30

El documento WO 97/19525 A desvela un procedimiento y un aparato para el acceso a un sistema de comunicaciones que se basa en el uso de probabilidades de acceso variables para los abonados o los mensajes de prioridad variable. Una entidad de infraestructura del servicio determina las probabilidades de acceso en respuesta a parámetros del sistema conocidos como la tasa actual de intentos de acceso para cada clase de prioridad de usuario/mensaje. 35

El documento US 5.774.790 desvela un sistema celular de radio móvil que comprende células divididas en P sectores teniendo cada uno su propia base de tiempos. El sistema usa el acceso múltiple por división de tiempo y en consecuencia la transmisión se efectúa en ráfagas transmitidas cada una durante una ranura de tiempo o ranura de canal de tiempo, de categoría predeterminada con relación a una referencia de la base de tiempos del sector afectado. 40

En consecuencia, existe una necesidad significativa de procedimientos y aparatos para proporcionar servicios celulares separados una distancia de emplazamientos de células existentes y para la modificación y distribución de la carga entre los diferentes recursos de comunicaciones.

La invención se hace notar con particularidad en las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos 45

Sin embargo, puede derivarse una comprensión más completa de la presente invención con referencia a la descripción detallada y las reivindicaciones cuando se considera en conexión con las figuras, en las que los números de referencia similares se refieren a elementos similares a lo largo de las figuras, y en las que:

la FIGURA 1 muestra un diagrama de un sistema de comunicaciones de acuerdo con una realización preferida de la presente invención; 50

la FIGURA 2 muestra una lista de asignaciones de clases de acceso de acuerdo con una realización de la presente invención;

la FIGURA 3 muestra una lista de asignaciones de clases de acceso de acuerdo con otra realización de la presente invención;

la FIGURA 4 muestra una línea de tiempo de las ventanas de tiempo de recepción de una estación 55 transceptora base de acuerdo con una realización preferida de la presente invención;

la FIGURA 5 muestra la huella de un haz de acuerdo con una realización preferida de la presente invención;

la FIGURA 6 es un diagrama de flujo de un procedimiento para influir en la carga relativa de una pluralidad de canales de acceso en un haz simple de acuerdo con una realización de la presente invención;

la FIGURA 7 es un diagrama de flujo de un procedimiento para influir en la carga relativa en una pluralidad de canales de acceso en un haz simple de acuerdo con otra realización de la presente invención; y

la FIGURA 8 es un diagrama de flujo de un procedimiento para influir en la carga relativa en una pluralidad 5 de estaciones transceptoras base de acuerdo con una realización preferida de la presente invención.

Descripción detallada de los dibujos

En la descripción detallada a continuación, se hace referencia a los dibujos adjuntos que muestran, a modo de ilustración, realizaciones específicas en las que se puede practicar la invención. Se ha de entender que se pueden utilizar otras realizaciones y se pueden realizar cambios estructurales sin separarse del ámbito de la presente 10 invención.

Los procedimientos y aparatos de la presente invención proporcionan un mecanismo eficiente para proporcionar servicios de comunicaciones celulares usando un transceptor transportado por aire. El transceptor transportado por aire proyecta un haz sobre la tierra, y las unidades de comunicación dentro del haz pueden comunicar con él. La huella creada por el haz puede ser grande, especialmente cuando el ángulo de elevación desde la huella al 15 transceptor transportado por aire es pequeño. Se solapan múltiples sectores celulares en un haz simple y se usan diversos procedimientos y aparatos de reparto de la carga para distribuir la carga de llamadas entre los sectores.

Se usan múltiples estaciones transceptoras base, una para cada sector, para proporcionar canales de comunicaciones celulares dentro de la huella del haz. Se usan también múltiples canales de control y canales de acceso. El reparto de la carga entre los canales de acceso se proporciona mediante la asignación de clases de acceso 20 a los canales de control. Cada unidad de comunicación tiene asignado una clase de acceso. Las unidades de comunicación realizan solicitudes de servicio sobre los canales de acceso que están asociados con los canales de control que tienen las clases de acceso correspondientes habilitadas. Las asignaciones de clases de acceso se pueden modificar para influir en la carga relativa de los canales de acceso.

En una realización, el reparto de carga entre las estaciones transceptoras base se realiza mediante la 25 asignación a cada una de un desplazamiento de tiempo. El desplazamiento de tiempo determina una localización en el tiempo de una ventana de tiempo de recepción en la que la estación transceptora base supervisa los canales de acceso para una solicitud de llamada. Cuando la huella del haz es grande, cada estación transceptora base supervisa una parte de la huella. Las estaciones transceptoras base con desplazamientos pequeños supervisan partes más cercanas y las estaciones transceptoras base con desplazamientos más grandes supervisan partes más alejadas. Las 30 ventanas de tiempo de recepción pueden solaparse y los desplazamientos de tiempo se pueden modificar para alterar el tamaño de las regiones de solape. Las llamadas a y desde las unidades de comunicación en las regiones de solape se pueden transferir desde...

1. Un aparato de comunicaciones (100) que comprende:

una pluralidad de estaciones transceptoras base (104, 106, 108), teniendo cada una un canal de control asociado con ella; y 5

un repetidor no terrestre (120) que tiene una primera antena (118) configurada para recibir información desde una pluralidad de estaciones transceptoras base y una segunda antena (122) configurada para proyectar un haz (124) sobre la tierra;

en el que el haz incluye el canal de control desde cada uno de la pluralidad de estaciones transceptoras base y cada uno de los canales de control tiene un canal de acceso asociado con el mismo y en el que 10 cada uno de los canales de control tiene asignada una lista de canales de acceso (210, 220, 230, 310, 320, 330), estando configurado el aparato para modificar dichas asignaciones de clases de acceso para influir en una carga relativa entre canales de acceso.

2. El aparato de comunicaciones (100) de la reivindicación 1 en el que cada una de las listas de clases de 15 acceso (210, 220, 230, 310, 320, 330) tiene asignado un conjunto de clases de acceso en un orden de prioridad diferente.

3. El aparato de comunicaciones (100) de la reivindicación 2 en el que cada una de la pluralidad de estaciones transceptoras base (104, 106, 108) se configura para retirar una clase de acceso de la lista asociada de 20 clases de acceso (310, 320, 330) en orden de prioridad inverso para reducir la carga en el canal de acceso asociado.

4. El aparato de comunicaciones (100) de la reivindicación 1 en el que cada lista de clases de acceso (210, 220, 230, 310, 320, 330) es un subconjunto único de un conjunto total de clases de acceso. 25

5. El aparato de comunicaciones (100) de la reivindicación 4 en el que cada una de la pluralidad de estaciones transceptoras base (104, 106, 108) se configura para retirar una clase de acceso de la lista asociada de clases de acceso (310, 320, 330) en un orden aleatorio para reducir la carga del canal de acceso asociado.

30

6. Un aparato de comunicación (100) que comprende:

una pluralidad de estaciones transceptoras base (104, 106, 108), teniendo cada una un canal de control asociado con ella; y

un repetidor no terrestre (120) que tiene una primera antena (118) configurada para recibir información desde una pluralidad de estaciones transceptoras base y una segunda antena (122) configurada para 35 proyectar un haz (124) sobre la tierra;

en el que el haz incluye el canal de control desde cada una de la pluralidad de estaciones transceptoras base y cada una de la pluralidad de estaciones transceptoras base tiene una ventana de tiempo de recepción (420, 430, 440) y un desplazamiento de tiempo (424, 434, 434) asociado con la misma, siendo una localización en el tiempo (426) de la ventana de tiempo de recepción (420) una función del 40 desplazamiento de tiempo, de forma que la ventana de tiempo de recepción define un área dentro del haz desde la que la estación transceptora base asociada recibe las comunicaciones y supervisa el canal de control asociado con el mismo y en el que cada uno de los canales de control incluye un canal de acceso, estando cada estación transceptora base configurada para supervisar, dentro de la ventana de tiempo de recepción asociada, la pluralidad de canales de acceso. 45

7. El aparato de comunicaciones (100) de la reivindicación 6 que comprende además un controlador (110) acoplado a cada una de las estaciones transceptoras base, estando configurado el controlador para alterar los desplazamientos de tiempo para influir en la carga relativa de cada una de la pluralidad de estaciones transceptoras base. 50

8. Un procedimiento (600) para influir en la carga relativa sobre una pluralidad de canales de acceso en un haz simple (124) de un sistema de comunicaciones (100) que tiene una pluralidad de canales de control proyectados en un haz simple, comprendiendo las etapas de:

la realización (610) de asignaciones de clase de acceso a cada uno de la pluralidad de canales de control; 55 y

la modificación (620) de las asignaciones de clase de acceso para influir en la carga sobre la pluralidad de canales de acceso.

9. El procedimiento (600) de la reivindicación 8 en el que la realización de las asignaciones de clases de acceso incluye:

la asignación (610) a cada uno de la pluralidad de canales de control de un subconjunto diferente de un conjunto total de clases de acceso.

5

10. El procedimiento (600) de la reivindicación 9 en el que la modificación de las asignaciones de clases de acceso incluye:

la transferencia (620) de una asignación de una clase de acceso desde uno de la pluralidad de canales de control a otro de la pluralidad de canales de control.

10

11. El procedimiento (700) de la reivindicación 8 en el que la realización de las asignaciones de clases de acceso incluye:

la asignación (710) de un conjunto completo de clases de acceso a cada canal de control, en el que el conjunto completo de clases de acceso se asigna a cada uno de la pluralidad de canales de control en un orden de prioridad diferente. 15

12. El procedimiento (700) de la reivindicación 11 en el que la modificación de las asignaciones de clases de acceso incluye:

la retirada (720) de una clase de acceso previamente asignada a uno de la pluralidad de canales de control, en el que la retirada se realiza en un orden de prioridad inverso. 20

13. Un procedimiento (800) de influir en la carga relativa sobre una pluralidad de estaciones transceptoras base (104, 106, 108) en un sistema de comunicaciones (100) que tiene una pluralidad de estaciones transceptoras base y una pluralidad de canales de acceso en un haz simple (124), comprendiendo las etapas de la asignación (810) de un desplazamiento de tiempo diferente a cada una de la pluralidad de estaciones transceptoras base, en la 25 que el desplazamiento de tiempo diferente para cada una de la pluralidad de estaciones transceptoras base define una localización en el tiempo de una ventana de tiempo de recepción dentro del que la correspondiente estación transceptora base supervisa la pluralidad de canales de acceso.

14. El procedimiento (800) de la reivindicación 13 en el que la asignación de un desplazamiento de tiempo 30 diferente comprende:

la asignación (810) de un desplazamiento de tiempo diferente a cada una de la pluralidad de estaciones transceptoras base, de forma que al menos dos localizaciones en el tiempo de las ventanas de tiempo de recepción se solapen en el tiempo, produciendo al menos un área de solape (422, 432) en el haz (124).

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15. El procedimiento (800) de la reivindicación 14 que comprende además:

cuando se recibe una solicitud de canal (820) en uno de la pluralidad de canales de acceso por una primera estación transceptora base que tiene una primera carga y por una segunda estación transceptora base que tiene una carga más grande que la primera carga, la asignación (840) de la solicitud de canal a la primera estación transceptora base. 40

16. El procedimiento (800) de la reivindicación 14 en el que la primera estación transceptora base que tiene una primera carga tiene una ventana de tiempo de recepción que se solapa con una ventana de tiempo de recepción de una segunda estación transceptora base que tiene una segunda carga, comprendiendo además el procedimiento: 45

cuando la segunda carga excede a la primera carga (860), la reasignación (870) de llamadas desde la segunda estación transceptora base a la primera estación transceptora base.

17. El procedimiento (800) de la reivindicación 16 que comprende además el cambio (880) de un desplazamiento de tiempo asignado a una de entre la primera estación transceptora base y la segunda estación 50 transceptora base para aumentar un tamaño de al menos un área de solape en el haz.

18. El procedimiento (800) de la reivindicación 13 que comprende además la emisión (850) de un canal de control en el haz simple, de forma que exista una relación uno a muchos entre el un canal de control y la pluralidad de canales de acceso. 55