Procedimiento de extensión de células en un sistema de telefonía celular TDMA.

Un procedimiento de ampliación de un radio de célula en un sistema de comunicaciones inalámbricas (32),

que comprende:

monitorizar un retardo de propagación de una estación móvil (10);

determinar que el retardo de propagación excede de un límite predeterminado, en el que el límite predeterminado corresponde a un umbral de distancia entre la estación móvil (10) y su estación transceptora de base en servicio (30B);

cuando el retardo de propagación supera el límite predeterminado, seleccionar parámetros de temporización que comprenden:

un primer número mínimo de ranuras de tiempo Tta1, permitidos entre el final de una última ranura de tiempo de recepción y una ranura de tiempo de transmisión siguiente, en el que se realiza una medición del canal dentro del primer número mínimo de ranuras de tiempo, y

un segundo número mínimo de ranuras de tiempo Ttb1, permitidos entre el final de una última ranura de tiempo de recepción y una ranura de tiempo de transmisión siguiente; y

variar dinámicamente uno o ambos de los parámetros seleccionados Tta1y Ttb1 en una cantidad predeterminada de ranuras de tiempo para generar parámetros de temporización revisados.

Procedimiento de extensión de células en un sistema de telefonía celular TDMA

La presente invención se refiere, en general, a radioteléfonos y a sistemas de radiotelefonía y, en particular, a radioteléfonos celulares o estaciones móviles de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) , así como a sistemas y redes de comunicaciones por radio.

En al menos un tipo de sistema de comunicaciones de radio TDMA el inicio de una trama TDMA inversa en el enlace ascendente, es decir, desde la estación móvil (MS) a una estación base (BS) , se retrasa en un período fijo de tres ranuras de tiempo desde el inicio de una trama TDMA delantera el enlace descendente, es decir, desde la estación base a la estación móvil. Después de añadir un retardo de propagación, que es compensado por un parámetro de avance de la temporización (TA) , se obtiene la situación descrita en la figura 1.

Tal como se puede apreciar, un aumento del TA induce una disminución de la Trt (el tiempo desde el final de la recepción al inicio de la transmisión) . Sin embargo, esta disminución de la Trt puede dar lugar a la aparición de uno o más problemas. Por ejemplo, cuando la estación móvil está lo suficientemente lejos de su estación transceptora de base de servicio o BTS, TA puede llegar a ser más grande que un cierto valor máximo previsto por la red inalámbrica. Por ejemplo, en un sistema global para comunicaciones móviles (GSM) , este valor máximo corresponde a un radio celular de unos 35 km, y por lo tanto Trt puede ser menor que un valor mínimo esperado. Esto es significativo, ya que el valor mínimo de Trt se utiliza para fijar una capacidad de múltiples ranuras de la estación móvil y la red. En efecto, tal como se conoce en el documento: "GSM 05.02: Sistema de telecomunicaciones digitales celulares (Fase 2+) ; Multiplexado y acceso múltiple en la trayectoria de radio" publicado por el ETSI en el que se describe la capacidad de múltiples ranuras cuando está soportada por una estación móvil (MS) . Las ranuras de tiempo particulares asignadas a un MS dependerán del tipo de MS, el servicio proporcionado y si se requieren medidas de potencia celular adyacentes. Es necesario que la red decida sobre estas cuestiones antes de que se pueda resolver la restricción total de las asignaciones de TS.

Dos parámetros dependen de Trt, tal como se especifica en el documento titulado "GSM 05.02: Sistema de telecomunicaciones celulares digitales (Fase 2+) ; Multiplexado y acceso múltiple en la trayectoria de radio" publicado por el European Telecommunications Standards Institute (ETSI) . Los dos parámetros son los siguientes:

Tta: Para una estación móvil de tipo 1 (es decir, una que no es necesaria para transmitir y recibir al mismo tiempo) , este parámetro especifica un número mínimo de ranuras de tiempo que se permitirán entre el final de la transmisión anterior o la ranura de tiempo de recepción y la siguiente ranura de tiempo de transmisión, cuando una medición del canal debe ser realizada por la estación móvil en el medio.

Ttb: Para la estación móvil de tipo 1 este parámetro especifica el número mínimo de ranuras de tiempo que se permitirán entre el final de la última ranura de tiempo de recepción y la primera ranura de tiempo de transmisión siguiente, o entre la ranura de tiempo de transmisión anterior y la ranura de tiempo de transmisión siguiente cuando se cambia la frecuencia en el medio.

Estos dos parámetros se especifican en números de ranuras de tiempo. Por lo tanto, si TA es lo suficientemente grande, el valor efectivo (desde el punto de vista de la estación móvil) se puede reducir en una ranura de tiempo. Sin embargo, no puede ser reducido por un valor de dos ranuras de tiempo, ya que TA se limita de tal manera que esto no es posible. En otras palabras, las células no son lo suficientemente grandes.

Por ejemplo, cuando una estación móvil de tipo 1 se desplaza más allá del radio celular máximo que se especifica en GSM (35 km) , su Trt se reduce hasta el punto que la estación móvil no puede ser capaz de transmitir en alguna parte de su enlace ascendente asignado activado después de recibir la ráfaga del enlace descendente. Esto puede referirse como un caso de superposición, y un ejemplo de ello, con las siguientes asignaciones, se muestra en la figura 2. Supongamos que para el caso de la figura 2, la red es de de datos conmutados de circuito de alta velocidad (HSCSD) y asimétrica, que se utilizan las ranuras de tiempo de enlace descendente 2 y 3, y que esa ranura de tiempo 2 se utiliza en el enlace ascendente. Cuando la estación móvil está lo suficientemente lejos de su servicio BTS, el aumento en el TA resulta en una superposición de las ráfagas de enlace ascendente y descendente. Por lo tanto, una ráfaga se perdería mediante las estaciones móviles de tipo 1.

Por otro lado, un aumento en TA induce a un aumento de Trt. Por lo tanto, ningún problema debe surgir con los parámetros asociados (Tra, Trb) . Referencia en este sentido se puede hacer al documento indicado anteriormente: "GSM 05.02: Sistema de telecomunicaciones celulares digitales (Fase 2+) ; multiplexado y acceso múltiple en la trayectoria de radio" publicado por el ETSI. El valor efectivo de los parámetros, desde el punto de vista de la estación móvil, no puede ser inferior al valor mínimo que se espera.

Se conoce en el estado de la técnica hacer frente a células de gran radio, prohibiendo el tráfico en ranuras de tiempo consecutivas. Sin embargo, esta técnica puede reducir la capacidad de la red a la mitad de las estaciones móviles afectadas, y no admite operaciones de ranuras múltiples, tal como la especificada para HSCSD o Sistema General de Radio por Paquetes (GPRS) .

Se llama la atención al documento WO 98/15147, que describe un procedimiento y un aparato que permiten el funcionamiento en modo dual de una unidad de telefonía TDMA portátil. El primer modo de operación permite la comunicación síncrona hasta 75 kilómetros. En el segundo modo de operación, la unidad de teléfono portátil opera de acuerdo con una estructura de trama que permite la sincronización entre la unidad de teléfono portátil y la estación base para intervalos mayores de 75 quilómetros. Este intervalo aumentado se consigue moviendo la ranura de tiempo de transmisión dentro de la estructura de trama de una transmisión TDMA en el segundo modo en una ranura de tiempo posterior que la estructura de trama del primer modo.

También se llama la atención al documento EP 0 295 227 A, que describe un sistema de telefonía móvil multiplexado de tiempo digital que incluye una estación base fija y una pluralidad de estaciones móviles. Para las conexiones establecidas, las estaciones móviles son canales asignados, cada uno correspondiendo a una ranura de tiempo, a partir de una pluralidad de ranuras de tiempo incluidas en una trama de tiempo. Los canales se asignan de manera que la estación móvil en la que el tiempo de propagación es más corto se asigna la ranura de tiempo 1, la estación móvil en la que el tiempo de propagación es el siguiente más corto se asigna la ranura de tiempo 2, y así sucesivamente. Después de la última ranura de tiempo en la trama de tiempo, sigue entonces un tiempo de protección común en todas las ranuras de tiempo, para evitar que las transmisiones de las estaciones móviles se solapen total o parcialmente entre sí en el receptor de la estación base.

También se llama la atención al documento US 5 483 537 A, que describe que en un procedimiento para asignar una ranura de tiempo dentro de una trama en un móvil de comunicación que entra en una célula del sistema de radio móvil a partir de un conjunto de células concéntricas alrededor de una célula básica gestionada por una estación transceptora de base, la estructura temporal de enlace ascendente está desplazada respecto a la estructura temporal de enlace descendente mediante un retraso de tiempo igual a la suma de un desplazamiento básico entre la estructura temporal de enlace descendente básica y la estructura temporal de enlace ascendente básica de la célula básica y un tiempo de desplazamiento dependiente del rango de la célula dentro de dicho conjunto de células.

Se llama la atención al documento WO 97/12451 A, que describe un procedimiento para asignar ranuras de tiempo a estaciones móviles en una célula en un sistema de comunicación celular. En primer lugar, se determina la distancia a cada estación móvil es desde una estación base en la célula. A continuación, a cada estación móvil se asigna una ranura de tiempo en base a la distancia a la que está cada estación móvil desde la estación base, en el que las ranuras de tiempo con un grupo contiguo de ranuras de tiempo... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de ampliación de un radio de célula en un sistema de comunicaciones inalámbricas (32) , que comprende:

monitorizar un retardo de propagación de una estación móvil (10) ; determinar que el retardo de propagación excede de un límite predeterminado, en el que el límite predeterminado corresponde a un umbral de distancia entre la estación móvil (10) y su estación transceptora de base en servicio (30B) ; cuando el retardo de propagación supera el límite predeterminado, seleccionar parámetros de temporización que comprenden:

un primer número mínimo de ranuras de tiempo Tta1, permitidos entre el final de una última ranura de tiempo de recepción y una ranura de tiempo de transmisión siguiente, en el que se realiza una medición del canal dentro del primer número mínimo de ranuras de tiempo, y un segundo número mínimo de ranuras de tiempo Ttb1, permitidos entre el final de una última ranura de tiempo de recepción y una ranura de tiempo de transmisión siguiente; y

variar dinámicamente uno o ambos de los parámetros seleccionados Tta1y Ttb1 en una cantidad predeterminada de ranuras de tiempo para generar parámetros de temporización revisados.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además:

transmitir los parámetros de temporización revisados a la estación móvil (10) .

3. Un aparato para la ampliación de un radio de célula en un sistema de comunicaciones inalámbricas (32) , que comprende:

medios para monitorizar un retardo de propagación de una estación móvil (10) ; medios para determinar que el retardo de propagación excede de un límite predeterminado, en el que el límite predeterminado corresponde a un umbral de distancia entre la estación móvil (10) y su estación transceptora de base en servicio (30B) ; medios para seleccionar parámetros de temporización, cuando el retardo de propagación supera el límite predeterminado, que comprende:

un primer número mínimo de ranuras de tiempo Tta1, permitidos entre el final de una última ranura de tiempo de recepción y una ranura de tiempo de transmisión siguiente, en el que se realiza una medición del canal dentro del primer número mínimo de ranuras de tiempo, y un segundo número mínimo de ranuras de tiempo Ttb1, permitidos entre el final de una última ranura de tiempo de recepción y una ranura de tiempo de transmisión siguiente; y

medios para variar dinámicamente uno o ambos de los parámetros seleccionados Tta1 y Ttb1 en una cantidad predeterminada de ranuras de tiempo para generar parámetros de temporización revisados.

4. El aparato de la reivindicación 3, que comprende además:

medios para transmitir los parámetros de temporización revisados a la estación móvil (10) .

5. El aparato de la reivindicación 3, que comprende además:

medios para la revisión de las asignaciones de recursos del sistema de acuerdo con los parámetros de temporización revisados.

6. Un aparato para la ampliación de un radio de célula en un sistema de comunicaciones inalámbricas (32) , comprendiendo el aparato un procesador de datos configurado para realizar el procedimiento de la reivindicación 1 ó

2.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, o el aparato de las reivindicaciones 3 ó 6, en el que el sistema de comunicaciones inalámbricas es un sistema de comunicaciones inalámbricas de acceso múltiple por división de tiempo, TDMA, y en el que la información se transmite y se recibe utilizando tramas TDMA.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, o el aparato de las reivindicaciones 3 ó 6, en el que el límite predeterminado se basa en el radio de la célula.

9. El aparato de la reivindicación 6, que comprende además:

una antena para transmitir los parámetros de temporización revisados a la estación móvil (10) .

10. El procedimiento de la reivindicación 7, que comprende además, o el aparato de la reivindicación 7, en el que el procesador de datos está configurado además para:

revisar las asignaciones de recursos del sistema de acuerdo con los parámetros de temporización revisados.

11. El procedimiento o el aparato de la reivindicación 7, en el que la cantidad predeterminada de ranuras de tiempo es una ranura de tiempo.

12. El procedimiento o el aparato de la reivindicación 7, en el que la estación móvil (10) tiene capacidad de múltiples 5 ranuras.

13. El procedimiento o el aparato de la reivindicación 7, en el que la estación móvil (10) recibe información durante una pluralidad de ranuras de tiempo dentro de una trama TDMA.

14. El procedimiento o el aparato de la reivindicación 13, en el que la estación móvil (10) tiene capacidad de circuitos a alta velocidad con conmutación de datos, HSCSD, y/o Sistema General de Radio por Paquetes, GPRS.