Arquitectura inalámbrica distribuida mediante microtransmisión.

Un método de comunicación con un terminal móvil en un sistema de comunicación (20) que comprende unamultitud de celdas (22) teniendo cada celda una red de microestaciones (24),

caracterizado porque el método comprende los pasos de:

seleccionar un grupo de microestaciones (24) en la vecindad de un terminal móvil para transmitir información al terminalmóvil en un canal de conexión descendente asignado al terminal móvil, comprendiendo el mencionado grupo demicroestaciones (24) un conjunto activo para el terminal móvil que define una celda virtual;

reducir microestaciones (24) del y añadir microestaciones (24) al conjunto activo para el terminal móvil sensible almovimiento del terminal móvil de manera que la celda virtual sigue al terminal móvil mientras el terminal móvil se muevea través de la red de las microestaciones (24);

generar señales de transmisión para la transmisión a un terminal móvil determinado en un procesador central (30, 32) yreenviar la señal de transmisión desde el procesador central (30, 32) a las microestaciones (24) seleccionados en elconjunto activo para el terminal móvil determinado, en donde la señal de transmisión comprende una multitud demuestras de señales complejas, y

las muestras de señales complejas son muestras de señales I, Q que comprenden un componente en fase y uncomponente en cuadratura.

Arquitectura inalámbrica distribuida mediante microtransmisión ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a sistemas de comunicación de telefonía móvil y más particularmente a una nueva arquitectura para un sistema de comunicación de telefonía móvil para reducir la interferencia co-canal y aumentar la capacidad del sistema.

En los sistemas de comunicación de telefonía móvil, los planes de reutilización de frecuencia permiten que se utilice la misma frecuencia más de una vez dentro del sistema. Así, en contraste con la radiodifusión, los sistemas de telefonía móvil dividen una región de servicio en celdas más pequeñas que transmiten diferentes señales para diferentes usuarios. Las frecuencias disponibles se dividen en grupos de frecuencias y a cada celda se le asigna al menos un grupo de frecuencia que se utiliza para las comunicaciones con terminales móviles dentro de esa celda.

Para evitar el problema de la interferencia de co-canal, las celdas asignadas al mismo grupo de frecuencia, conocidas como celdas de co-canal, se separan espacialmente de tal manera que el terminal móvil que opera dentro de una celda recibe la señal deseada con un nivel más alto que cualquier señal de interferencia potencial procedente de las celdas de co-canal. Las celdas que operan a diferentes frecuencias se colocan entre dos celdas cualesquiera de co-canal. En general, la potencia de cualquier señal de interferencia disminuye al aumentar la distancia entre los usuarios que interfieren. Se puede reutilizar un grupo de frecuencia si el nivel de interferencia se reduce lo suficiente por la separación entre las celdas de co-canal. El nivel de interferencia se mide por la proporción entre la potencia de la portadora y la potencia de la interferencia, C/I. La proporción C/I es el criterio básico utilizado en el diseño de los planes de reutilización de frecuencia.

El documento de la patente japonesa JP 06 343066 A (NIPPON TELEGR y TELEPH CORP) , de fecha 13 de diciembre de 1994 y su resumen Inglés que se encuentra en "PATENT ABSTRACTS OF JAPAN" Vol.1995 nº 03, de fecha 28 de abril de 1995, se refieren a un método y un sistema para evitar la colisión entre una onda deseada y una onda de interferencia en un sistema de comunicaciones de radio de espectro de propagación por variación por salto de frecuencia.

El documento WO 02/054796 A2, publicado el 11 de julio 2002 reivindica una fecha de prioridad de 28 de diciembre de 2000 y está comprendido en el estado de la técnica en virtud de los Artículos 54 (3) y (4) de EPC 1973. Este documento describe un método de comunicación con un terminal móvil, que utiliza una nano diversidad rápida que se utiliza para canales de tráfico y de control para un terminal móvil entre un número de estaciones base transceptoras que utilizan la misma frecuencia y la combinación de intervalos de tiempo (TDMA) o de frecuencia y la difusión por combinación de código (CDMA) .

De lo anterior, debería ser evidente que el número de veces que una frecuencia dada se puede reutilizar en un sistema está relacionado con la distancia de separación o distancia de reutilización entre dos celdas cualesquiera del co-canal, y el radio de las celdas. Los sistemas actuales sirven una celda de radio determinado utilizando una gran torre ubicada céntricamente. Desafortunadamente con este método de cubrir la zona de servicio, el desbordamiento de la interferencia en las celdas vecinas disminuye con la distancia solo lentamente. Por lo tanto, hay un interés en un método de cobertura que dé atenuación de la señal no deseada más rápidamente fuera de la zona de servicio.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Una red de comunicación incluye una multitud de celdas, con cada celda cubierta por una red de microestaciones muy próximas antes que una única estación ubicada céntricamente. Cada microestación dentro de una celda determinada puede transmitir la misma información utilizando un transmisor de baja potencia para proporcionar un nivel de señal más uniforme a través de la celda. Esta extensión de la conocida técnica de transmisión simultánea a un gran número de microestaciones se denomina en la presente memoria como microtransmisión. Utilizando la presente invención, la intensidad de la señal se distribuye más uniformemente sobre la celda, en lugar de ser de alta cerca del centro de una celda y baja en el borde de una celda. Por otra parte, la intensidad de la señal fuera de la celda cae rápidamente con la distancia, permitiendo en algunos casos la inmediata reutilización de frecuencias en las celdas adyacentes sin interferencia. El sistema de microtransmisión también se puede utilizar para proporcionar tanto servicio de radio como de televisión.

La presente invención se adecúa particularmente a sistemas de comunicación móvil, tales como sistemas de comunicación de telefonía móvil. La reutilización inmediata de frecuencias en un sistema de comunicación de telefonía móvil se puede facilitar mediante la transmisión de señales a cada terminal móvil utilizando solo un subconjunto de microestaciones en una celda determinada. Las microestaciones seleccionadas para transmitir información a un terminal móvil determinado, denominadas en la presente memoria como el conjunto activo para el terminal móvil, son, por ejemplo, las más cercanas a la ubicación actual del terminal móvil. Las microestaciones más lejanas al terminal móvil, o bien no transmiten o transmiten una señal para un terminal móvil diferente. Como el terminal móvil se mueve a través de la red, las señales más fuertes que reciben las microestaciones desde el terminal móvil son continuamente reidentificados y seleccionadas para incluirse en el conjunto activo del terminal móvil. Por lo tanto, el grupo de microestaciones en el conjunto activo del terminal móvil se vuelve a ordenar continuamente para ser centrado en la ubicación actual del terminal móvil y puede considerarse como una celda virtual continuamente móvil.

Para las transmisiones digitales, el rendimiento puede mejorarse al retardar la modulación transmitida desde un tercio de las microestaciones en el conjunto activo para un terminal móvil determinado por un período de símbolos y adelantar la modulación por un período de símbolos a otro tercio de las microestaciones en el conjunto activo.

Una señal recibida en el terminal móvil, por lo tanto, parece haberse propagado a través de un canal de trayectorias múltiples con dos periodos de símbolos de dispersión temporal, y tal señal puede decodificarse ventajosamente utilizando un ecualizador de Viterbi. La sincronización de transmisión puede adaptarse alternativamente sobre la base de los retardos relativos recibidos.

Las señales transmitidas desde el terminal móvil y recibidas en las microestaciones se llevan preferiblemente a un procesador central identificado por un terminal móvil determinado. El procesador central procesa conjuntamente las señales recibidas desde las microestaciones seleccionadas con el fin de decodificar la señal deseada con un alto grado de diversidad espacial y puede incluir técnicas de supresión de interferencias.

El sistema de microtransmisión de la presente invención también puede aplicarse a la televisión digital o a la radiodifusión de radio que es más flexible a la utilización de un ecualizador para procesar señales con dispersión temporal artificial a partir de múltiples microestaciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama de una red de comunicación de telefonía móvil convencional que tiene una multitud de celdas con una única estación base en cada celda. La Figura 2 es un diagrama de la red de comunicación de telefonía móvil según la presente invención que tiene una multitud de celdas con una red de microestaciones en cada celda. La Figura 3 es un gráfico de la potencia recibida frente a la distancia para una red de telefonía móvil convencional que se muestra en líneas continuas y la red de comunicación según la presente invención que se muestra en líneas discontinuas. Las Figuras 4a-4c son diagramas que ilustran varios métodos de seleccionar un grupo de microestaciones en una red de microestaciones para servir a un terminal móvil. La Figura 5 es un gráfico de la proporción portadora a interferencia frente al radio de la celda en una celda del sistema de comunicación según la presente invención. La Figura 6 es un diagrama que ilustra una red de microestaciones que muestra un posible patrón de activación para cuatro terminales móviles en un único canal de comunicación. La Figura 7 es un diagrama de una red de microestaciones que muestra los patrones de activación para nueve terminales móviles en tres grupos de co-canales. La Figura 8 es un... [Seguir leyendo]

1. Un método de comunicación con un terminal móvil en un sistema de comunicación (20) que comprende una multitud de celdas (22) teniendo cada celda una red de microestaciones (24) ,

caracterizado porque el método comprende los pasos de: seleccionar un grupo de microestaciones (24) en la vecindad de un terminal móvil para transmitir información al terminal móvil en un canal de conexión descendente asignado al terminal móvil, comprendiendo el mencionado grupo de microestaciones (24) un conjunto activo para el terminal móvil que define una celda virtual; reducir microestaciones (24) del y añadir microestaciones (24) al conjunto activo para el terminal móvil sensible al movimiento del terminal móvil de manera que la celda virtual sigue al terminal móvil mientras el terminal móvil se mueve a través de la red de las microestaciones (24) ; generar señales de transmisión para la transmisión a un terminal móvil determinado en un procesador central (30, 32) y reenviar la señal de transmisión desde el procesador central (30, 32) a las microestaciones (24) seleccionados en el conjunto activo para el terminal móvil determinado, en donde la señal de transmisión comprende una multitud de muestras de señales complejas, y las muestras de señales complejas son muestras de señales I, Q que comprenden un componente en fase y un componente en cuadratura.

2. El método de la reivindicación 1 que además comprende transmitir información al terminal móvil desde la primera y la segunda microestaciones (24) en el conjunto activo para el terminal móvil, en donde la transmisión al terminal móvil desde la primera microestación (24) se retarda o adelanta con respecto a la transmisión de la misma información procedente de la segunda microestación (24) .

3. El método de la reivindicación 1 que además comprende transmitir la misma información al terminal móvil desde cada microestación (24) en el conjunto activo del terminal móvil.

4. El método de la reivindicación 3 en donde transmitir la misma información al terminal móvil desde cada una de las microestaciones (24) en el conjunto activo para el terminal móvil comprende transmitir la información desde la primera y la segunda microestaciones (24) en el conjunto activo con una diferencia de fase relativa.

5. Un sistema de comunicación (20) que comprende:

una red que comprende una multitud de microestaciones (24) dentro de una celda (22) en una red de comunicación (20) de telefonía móvil, caracterizada porque el sistema (20) además comprende: un controlador central (30) conectado a la red de las microestaciones (24) para seleccionar un grupo de microestaciones (24) para transmitir información a un terminal móvil determinado dentro de la celda (22) en un canal de conexión descendente asignado al terminal móvil determinado, comprendiendo el mencionado grupo de microestaciones (24) un conjunto activo para el terminal móvil que define una celda virtual; el mencionado controlador central (30) funciona para añadir y reducir las microestaciones (24) seleccionadas desde el conjunto activo para el terminal móvil, sensible al movimiento del terminal móvil de manera que la celda virtual sigue al terminal móvil mientras el terminal móvil se mueve a través de la red de microestaciones (24) ; donde el controlador central (30) comprende una procesador central (32) para generar señales de transmisión que se transmiten al terminal móvil mediante las microestaciones (24) en el conjunto activo para el terminal móvil, y donde el controlador central (30) reenvía la señal de transmisión para el terminal móvil a las microestaciones (24) en el conjunto activo para el terminal móvil; donde la señal de transmisión comprende una multitud de muestras de señales complejas; y las muestras de señales complejas son muestras de señales I, Q que comprenden una componente en fase y una componente en cuadratura.

6. El sistema de comunicación de la reivindicación 5 en donde las microestaciones (24) en el conjunto activo para el terminal móvil transmiten la misma información al terminal móvil con una diferencia de fase relativa.