PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA SELECCIÓN DE PORTADORAS DE RADIO EN SISTEMAS DE TRANSMISIÓN POR RADIO.

Procedimiento para la selección de una portadora de radio entre una serie de portadoras de radio en sistemas de trasmisión por radio (12-14),

en el que, por parte de una unidad móvil (10), se lleva a cabo una selección de la mejor portadora de radio (12-14) con dependencia de la posición en la que se encuentra la unidad móvil (10), de manera que la selección es efectuada con la ayuda de informaciones determinadas de forma actualizada por la unidad móvil (10), y ya existentes, sobre la calidad de las portadoras disponibles, de manera que en la unidad móvil (10), con dependencia de su dirección de desplazamiento y velocidad se establece una predicción sobre la calidad de la portadora de radio que se puede esperar en una posición geográfica y/o un punto de tiempo predeterminado, por la que se pasará y la elección de la onda portadora tiene lugar en base a esta predicción, caracterizado porque se determinan errores en el sistema de transmisión por radio en base a la comparación de la información sobre la calidad de las portadoras de radio disponibles determinada en el momento por la unidad móvil (10) con la información existente con respecto a la calidad de las portadoras de radio disponibles y estos errores son comunicados al operador del sistema de transmisión por radio defectuoso

La presente invención se refiere al sector de redes de radio o redes inalámbricas que emiten señales para transmitir informaciones desde y hacia objetos móviles, y en especial se refiere a un procedimiento para la selección de portadoras de radio en sistemas de transmisión por radio.

Un objeto móvil, por ejemplo, un tren, una embarcación, un camión u otros sigue habitualmente una ruta previamente definida en rutas de tráfico correspondientes, por ejemplo, vías de ferrocarril, ríos, carreteras y otros. Estas rutas de tráfico están cubiertas habitualmente mediante uno o varios sistemas de transmisión de señales de radio. Es decir, a lo largo de las rutas de dichas vías de circulación se emiten una o varias portadoras de radio que, por lo tanto, pueden ser utilizadas para enviar informaciones hacia y desde una unidad emisora-receptora que se encuentra en un objeto móvil, que se designará a continuación también unidad móvil. Para conseguir la potencia y calidad óptima de la transmisión de información, es necesario que la unidad móvil escoja en cada lugar, a lo largo de la ruta recorrida, la mejor portadora de radio, bien sea individual o varias en funcionamiento conjunto, de acuerdo con exigencias de utilización específicas para conseguir la mejor calidad en relación con la utilización llevada a cabo.

La figura 1 muestra un ejemplo de cobertura de radio y de calidad de varias portadoras de radio (A, B, C) a lo largo de una ruta determinada. La calidad de las portadoras de radio se ha mostrado esquemáticamente en escalones de 0 a 7. Se supondrá que un objeto móvil se desplaza a lo largo de dicha ruta. El objeto móvil dispone de una unidad móvil que está preparada para comunicación mediante las portadoras de radio (A, B y C). A pesar de que las portadoras (A) y (B) se encuentran a disposición la mayor parte del tiempo, la portadora (A) sería en principio la mejor elección para una transmisión de radio, porque se encuentra a disposición en la parte más importante de la ruta y presenta la mayor calidad. La “calidad” en relación con la presente descripción es un valor abstracto referido a la adecuación de la portadora correspondiente, teniendo en cuenta las exigencias de la utilización, y se puede deducir de uno o varios parámetros de la portadora. La calidad incluye también en este aspecto también la prioridad de la elección de la portadora porque siempre se escogerá la portadora con la calidad más elevada. En el hueco

o intersticio, es decir, en la sección en la que no existe disponibilidad de la portadora (A), aproximadamente en la mitad del gráfico, la unidad móvil seleccionaría la portadora (B), puesto que es la única activa en esta zona y puede asegurar la función de radio. Más a la izquierda, la portadora (C) se encuentra activa durante un periodo de tiempo reducido y presenta una calidad superior a la portadora (A), de manera que en esta sección de la ruta se seleccionaría la portadora (C).

Para posibilitar una elección adecuada de la portadora, las portadoras de radio son recibidas por parte de la unidad móvil mediante unidades emisoras/receptoras correspondientes (SRU), por ejemplo, módem. Las SRU facilitan informaciones sobre la calidad del canal de radio en base a parámetros de calidad medidos, que pueden comprender:

 Intensidad de la señal

 Proporción señal/ruido

 Amplitud de banda disponible

 etc.

Un problema en la elección de la mejor portadora está constituido por el hecho de que los valores de medición reales de las SRU no contienen información alguna sobre la calidad de la señal futura que se puede esperar cuando se sigue efectuando el desplazamiento a lo largo de la ruta. Por esta causa, la recepción defectuosa o ausencia de recepción de una portadora podría conducir a decisiones no apropiadas o erróneas en la elección de la mejor portadora, porque la calidad de la portadora puede descender durante un corto tiempo por debajo del nivel utilizable o viceversa. A este respecto, el término defectuoso puede incluir igualmente que la unidad móvil se desplace de manera demasiado rápida para utilizar de manera satisfactoria una portadora a causa del tiempo de permanencia demasiado reducido de la unidad móvil en la zona de cobertura de una portadora.

El documento WO 01/19108 A1 da a conocer un procedimiento para la elección de una portadora de radio entre una serie de portadoras de radio de las que se dispone en sistemas de transmisión por radio, en el que por parte de la unidad móvil se realizará la elección de la portadora de radio más apropiada con dependencia del estado de la unidad móvil. La selección puede ser determinada en base a la unidad móvil y a las informaciones de las que ya se dispone sobre la calidad de las portadoras de radio disponibles.

En los documentos US 5.396.647 A, WO 00/07384 A1 y US 2003/003922 A1 se describen procedimientos parecidos.

Es objetivo de la presente invención para objetos móviles que se desplazan a lo largo de una ruta, es dar a conocer un procedimiento para la elección de la portadora entre una o varias portadoras de una serie de portadoras de radio que están a disposición que facilite los mejores resultados con relación a las exigencias de calidad de la transmisión de señal.

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento que presenta las características de la reivindicación 1.

Otras realizaciones preferentes y características ventajosas de la invención se definen en las reivindicaciones dependientes, a cuya materia se hace referencia directa en este punto.

En relación con la presente invención, la elección de una portadora es equivalente a la elección de una o varias portadoras (multiplexado) para las que son válidos los mismos resultados de calidad del proceso de selección.

La invención se basa en que una unidad móvil sigue una ruta previamente definida en una vía de circulación, tal como, por ejemplo, en un tren. La ruta es conocida de antemano por la unidad o es recorrida por la unidad móvil de manera repetida. Según la invención, se utilizarán además las informaciones ya existentes sobre la disponibilidad y la calidad de cada una de las portadoras de radio a lo largo de la ruta para tomar una decisión sobre la elección de la mejor portadora y el procedimiento para optimizar el cambio (Handover) entre diferentes portadoras. Las informaciones con respecto a la disponibilidad y calidad de cada una de las portadoras de radio a lo largo de la ruta pueden ser determinadas por la propia unidad móvil durante otros viajes anteriores a lo largo de dicha ruta, siendo almacenadas y utilizadas en desplazamientos futuros a lo largo de dicha ruta. Las informaciones pueden ser puestas a disposición de la unidad móvil asimismo por terceros. Las informaciones de calidad con respecto a un soporte de radio que pueden ser criterios de selección para la portadora a utilizar pueden ser las siguientes:

Volumen de datos, retraso de transmisión, continuidad, proporción de fallo de bits (Bit Error Rate, BER) y fallos de paridad (Parity Error Rate, PER).

De manera adicional a los parámetros anteriores se puede utilizar un análisis del flujo de datos (por ejemplo, control completo de estado) o se pueden utilizar paquetes de medición específicos para un servidor asociado con tiempos de reacción predecibles para mejorar las informaciones con respecto a la calidad esperada de una portadora.

Las informaciones con respecto a la calidad de cada portadora a lo largo de una ruta serán ordenadas y almacenadas en un banco de datos de la unidad móvil, según posiciones geográficas o distancias (tiempo) de la posición de inicio o de la posición objetivo. Para cada desplazamiento, se compararán las informaciones almacenadas en este banco de datos con los valores de medición de calidad actuales de la correspondiente portadora por parte de la unidad móvil. Las informaciones ya almacenadas serán corregidas si se supera una desviación predeterminada entre los valores de medición almacenados y los valores captados en el momento, para adecuar el banco de datos en todo momento de forma real a la calidad variable de la portadora de la mejora manera posible a lo largo de la ruta, por ejemplo, cuando se añaden o se retiran estaciones de base del sistema de transmisión por radio o cuando varían las condiciones de difusión de la señal.

Mientras la unidad móvil se desplaza a lo largo de la ruta, no solamente compara los valores de medición...

1. Procedimiento para la selección de una portadora de radio entre una serie de portadoras de radio en sistemas de trasmisión por radio (12-14), en el que, por parte de una unidad móvil (10), se lleva a cabo una selección de la mejor portadora de radio (12-14) con dependencia de la posición en la que se encuentra la unidad móvil (10), de manera que la selección es efectuada con la ayuda de informaciones determinadas de forma actualizada por la unidad móvil (10), y ya existentes, sobre la calidad de las portadoras disponibles,

de manera que en la unidad móvil (10), con dependencia de su dirección de desplazamiento y velocidad se establece una predicción sobre la calidad de la portadora de radio que se puede esperar en una posición geográfica y/o un punto de tiempo predeterminado, por la que se pasará y la elección de la onda portadora tiene lugar en base a esta predicción, caracterizado porque se determinan errores en el sistema de transmisión por radio en base a la comparación de la información sobre la calidad de las portadoras de radio disponibles determinada en el momento por la unidad móvil (10) con la información existente con respecto a la calidad de las portadoras de radio disponibles y estos errores son comunicados al operador del sistema de transmisión por radio defectuoso.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque la calidad de las portadoras de radio disponibles (12-14) es determinada en base a uno o varios de los siguientes parámetros: caudal de datos, retraso de transmisión, continuidad de la disponibilidad, proporción de fallos de bits y proporción de error de paridad.

3. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las informaciones disponibles sobre la calidad de las portadoras de radio disponibles (12-14) son captadas y almacenadas de forma anticipada por la unidad móvil.

4. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las informaciones disponibles sobre la calidad de las portadoras de radio disponibles (12-14) de la unidad móvil son puestas a disposición por un tercero.

5. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las informaciones existentes sobre la calidad de las portadoras de radio disponibles (12-14) son almacenadas con dependencia de datos de posición geográfica.

6. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las informaciones disponibles sobre la calidad de las portadoras de radio disponibles (12-14) son almacenadas con dependencia de informaciones de tiempo.

7. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las informaciones determinadas de forma actual por la unidad móvil (10) sobre la calidad de las portadoras disponibles son comparadas con las informaciones existentes sobre la calidad de las portadoras disponibles y las informaciones disponibles son actualizadas en caso necesario.

8. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cambio a una portadora de radio seleccionada tiene lugar solamente cuando, de manera previsible, se encontrará a disposición para un tiempo de utilización mínimo predeterminado.

9. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cambio de una portadora de radio utilizada en el momento a una nueva portadora de radio seleccionada tiene lugar solamente cuando la portadora de radio utilizada hasta el momento no se encuentra a disposición para un tiempo predeterminado de interrupción.

10. Procedimiento, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque antes de un cambio de una portadora de radio utilizada en el momento a otra portadora de radio con atribución dinámica de amplitud de banda tiene lugar una activación anticipada de la otra portadora de radio para garantizar la atribución de una anchura de banda máxima.

11. Dispositivo para la selección de una portadora de radio entre una serie de portadoras de radio disponibles (12-14) en sistemas de transmisión por radio,

con una unidad móvil (10), que presenta medios (20) para seleccionar la mejor portadora en función de la posición de dicha unidad móvil (10) y/o del momento de permanencia de ésta en dicha posición, de manera que se prevén medios (15-17) para la determinación actualizada de la calidad de las portadoras disponibles y medios (12) que contienen valores de medición almacenados del desarrollo histórico de la calidad de las portadoras disponibles y que se prevén en la unidad móvil (10) medios que, en función del sentido de desplazamiento y de la velocidad de dicha unidad móvil (10), establecen una previsión de la calidad de las portadoras a nivel de una posición geográfica que se debe atravesar y/o de un momento de tiempo predeterminado y realizando la selección de la portadora con ayuda de esta previsión, caracterizado porque se prevén medios mediante los cuales los defectos en un sistema de transmisión por radio pueden ser comprobados con ayuda de la comparación de las informaciones determinadas de forma actualizada por la unidad móvil (10) sobre la calidad de las portadoras disponibles, con las informaciones existentes sobre la calidad de las portadoras disponibles y que indican estos defectos al operador del sistema de transmisión de radio defectuoso.

12. Dispositivo, según la reivindicación 11, caracterizado porque la unidad móvil contiene medios para la determinación de la posición geográfica.