ES2398666T3

ES2398666T3 - Estación base y unidad de abonado en sistemas de comunicación CDMA

Info

Publication number: ES2398666T3
Application number: ES07009972T
Authority: ES
Inventors: Fatih Ozluturk; Gary R. Lomp; John W. Haim
Original assignee: InterDigital Technology Corp
Current assignee: InterDigital Technology Corp
Priority date: 1996-06-27
Filing date: 1997-06-23
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2017-06-23
Also published as: EP1814242A2; HK1068078A1; EP1814237A3; EP0908021A2; HK1114696A1; DE69713096D1; CA2413954A1; KR20150034798A; DE69731408T2; JP2007049725A; ES2335881T3; EP1814240B1; DE69735173D1; KR101079947B1; KR20100091266A; DK1172942T3; ATE281029T1; CA2818770C; KR20120005551A; EP1453221A1

Abstract

Una unidad de abonado CDMA inalámbrica (16) que comprende: medio (76) para recibir y convertir de forma descendente una señal RF; medio (82) para generar y dar salida a un código de ensanchamiento de recepción a un medio detector del código piloto (80) y un medio receptor de datos (78); el medio detector del código piloto (80) correlacionando una señal de la base de banda con el código de ensanchamiento de recepción y manteniendo la sincronización con el código piloto; el medio del receptor de datos (78) correlacionando la señal de la banda base con el código de ensanchamiento de recepción para procesar la indicación de detección del código corto y la confirmación del código de acceso trasmitida por una estación base (14); medio (86) para generar y dar salida a un código de ensanchamiento de trasmisión a un medio trasmisor de datos (88) y un medio (90) para trasmitir un código corto y un código de acceso, en donde los medio que trasmite el código corto y el código de acceso trasmite el código corto y el código de acceso en diferentes etapas de un procedimiento de crecimiento de potencia, en donde el código corto es mucho más corto que un código de ensanchamiento convencional; en donde el código corto es trasmitido repetidamente en una primera etapa y en respuesta a la recepción de la indicación de detección del código corto cesa la trasmisión del código corto y trasmite el código de acceso en una segunda etapa; en donde una tasa de crecimiento de potencia en la primera etapa es mucho más alta que en la segunda etapa; medio (92) para combinar y convertir de forma ascendente a una trasmisión RF la salida de señales por el medio trasmisor de datos y los medios de trasmisión del código corto y el código de acceso; y medio para sincronizar el medio de generación y salida del código de ensanchamiento de recepción y trasmisión (82, 86).

Description

Estacion base y unidad de abonado en sistemas de comunicacion CDMA.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Campo de la Invención

La presente invención se refiere de forma general a sistemas de comunicación CDMA. Más específicamente, la presente invención se refiere a un sistema de comunicación CDMA que utiliza la trasmisión de códigos cortos de unidades de abonado a una estación base para reducir el tiempo requerido para la estación base para detectar la señal de una unidad de abonado. El tiempo de detección mejorado permite un crecimiento más rápido de la potencia de trasmisión inicial de las unidades de abonado mientras que reduce los excesos de potencia innecesarios.

Descripción de la Técnica Relacionada

El uso de sistemas de comunicación inalámbricos ha crecido dramáticamente en la última década a medida que la fiabilidad y capacidad de los sistemas ha mejorado. Los sistemas de comunicación inalámbricos se han utilizado en una variedad de aplicaciones donde los sistemas basados en líneas terrestres no son prácticos o son imposibles de utilizar. Las aplicaciones de comunicaciones inalámbricas incluyen las comunicaciones de teléfonos móviles, comunicaciones en localizaciones remotas, y comunicaciones temporales para recuperación de desastres. Los sistemas de comunicación inalámbrica también se han vuelto una alternativa económicamente viable para reemplazar líneas telefónicas viejas y equipo telefónico anticuado.

La parte del espectro RF disponible para el uso por sistemas de comunicación inalámbricos es un recurso crítico. El espectro RF debe ser compartido entre todas las aplicaciones comerciales, gubernamentales y militares. Es un deseo constante el mejorar la eficiencia de los sistemas de comunicación inalámbricos para mejorar la capacidad del sistema.

Los sistemas de comunicación inalámbricos por acceso múltiple por división de código (CDMA) han demostrado ser particularmente prometedores en este área. Aunque los sistemas de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA) más tradicionales han mejorado usando los últimos avances tecnológicos, los sistemas CDMA, en particular los sistemas Broadband Code Division Multiple AccessTM (B-CDMATM), tienen ventajas significativas sobre los sistemas TDMA y FDMA. Esta eficiencia se debe a la codificación y densidad de modulación mejoradas, el rechazo de interferencias y la tolerancia a la multiruta de los sistemas B-CDMATM, así como a la reutilización del mismo espectro en cada célula de comunicación. El formato de las señales de comunicación CDMA también hace extremadamente difícil el interceptar llamadas, asegurando de este modo una mayor privacidad para los comunicantes y proporcionando una mayor inmunidad contra el fraude.

En un sistema CDMA, se usa la misma porción del espectro de frecuencia para la comunicación por todas las unidades de abonados. Cada señal de datos de la banda base de la unidad de abonado se multiplica por una secuencia de código, llamada "código de ensanchamiento", que tiene una tasa mucho más alta que la de los datos. La proporción de la tasa del código de ensanchamiento a la tasa del símbolo de datos se llama "factor de ensanchamiento" o "ganancia de procesamiento". Esta codificación resulta en un espectro de transmisión mucho más amplia que el espectro de la señal de datos de la banda base, por los que la técnica se llama "espectro ensanchado". Las unidades de abonado y sus comunicaciones pueden ser discriminadas asignando un código de ensanchamiento único a cada enlace de comunicación que se llama un canal CDMA. Como todas las comunicaciones se envían sobre la misma banda de frecuencia, cada comunicación CDMA se superpone a las comunicaciones de otras unidades de abonado y señales relacionadas con el ruido tanto en frecuencia como en tiempo.

El uso del mismo espectro de frecuencia por una pluralidad de unidades de abonado aumenta la eficiencia del sistema. Sin embargo, también causa una degradación gradual del rendimiento del sistema a medida que aumenta el número de usuarios. Cada unidad de abonado detecta las señales de comunicación con su código de ensanchamiento único como señales válidas y todas las otras señales se ven como ruido. Cuanto más fuerte llega la señal de una unidad de abonado a la estación base, más interferencias experimenta la estación base cuando recibe y desmodula señales de otras unidades de abonado. Al final, la potencia de una unidad de abonado puede ser lo suficientemente grande para terminar las comunicaciones de otras unidades de abonado. Por consiguiente, es extremadamente importante en los sistemas de comunicación CDMA inalámbricos controlar la potencia de trasmisión de todas las unidades de abonado. Esto se consigue mejor usando un algoritmo de control de potencia de bucle cerrado una vez que se establece un enlace de comunicación.

El control de la potencia de trasmisión es particularmente crítico cuando una unidad de abonado está intentando iniciar comunicaciones con una estación base y no se ha establecido todavía un bucle de control de potencia. Típicamente, la potencia de trasmisión requerida de una unidad de abonado cambia continuamente a como una función de la pérdida de propagación, interferencia de otros abonados, ruido del canal, desvanecimiento y otras características del canal. Por lo tanto, una unidad de abonado no conoce el nivel de potencia al que debe comenzar a trasmitir. Si la unidad de abonado empieza a trasmitir a un nivel de potencia que es demasiado alto, puede interferir con las comunicaciones de otras unidades de abonado y puede incluso terminar las comunicaciones de otras unidades de abonado. Si el nivel de potencia de trasmisión inicial es demasiado bajo, la unidad de abonado no será detectada por la estación base y no se establecerá un enlace de comunicación.

Hay muchos métodos para controlar la potencia de trasmisión en un sistema de comunicación CDMA. Por ejemplo, la Patente U.S. Nº 5.056.019 (Gilhousen y otros) divulga un sistema de control de potencia de trasmisión en donde la potencia de trasmisión de la unidad de abonado se base en mediciones de señal periódicas desde tanto la unidad de abonado como la estación base. La estación base trasmite una señal piloto a todas las unidades de abonado que analizan la señal piloto recibida, estiman la pérdida de potencia en la señal trasmitida y ajustan su potencia de trasmisión en consecuencia. Cada unidad de abonado incluye un filtro de salida de pérdida no lineal que evita incrementes súbitos en la potencia que podrían causar interferencias a otras unidades de abonado. Este método es demasiado complejo para permitir que una estación base adquiera rápidamente una unidad de abonado mientras limita la interferencia con otras unidades de abonado. Además, las pérdidas de propagación, niveles de interferencia y ruidos experimentados en un enlace ascendente (trasmisión desde la estación base a una unidad de abonado) no es a menudo el mismo que en un enlace inverso (trasmisión desde una unidad de abonado a la estación base). Las estimaciones de potencia del enlace inverso en base a las pérdidas del enlace ascendente no son precisas.

Muchos otros tipos de sistemas de control de potencia de trasmisión del estado de la técnica requieren señalización compleja entre las unidades de comunicación o valores de trasmisión preseleccionados para controlar la potencia de trasmisión. Estas técnicas de control de potencia no son flexibles y a menudo son poco prácticas de implementar.

Adicionalmente, la EP0 565 507 A2 divulga un sistema para minimizar interferencias entre dos estaciones de radio al inicio de las comunicaciones de radio. Una estación móvil inicia la señal de acceso de bajo nivel que tiene una secuencia que incluye una secuencia más corta AA o BB y aumenta gradualmente el nivel de potencia de trasmisión hasta que la estación base detecta la señal de acceso y trasmite un mensaje de respuesta a la señal de acceso en su conjunto. Una vez detectado, el nivel de potencia del mensaje se mantiene al nivel detectado de tal forma que se evita la interferencia de la señal. La EP 0 565 507 A2 también divulga un método para sincronizar comunicaciones de acceso aleatorio entre estaciones móviles y la estación base a pesar de las variaciones en la distancia entre ellas.

En consecuencia, hay una necesidad para un método eficiente de controlar el crecimiento inicial de la potencia de trasmisión por unidades de abonado en un sistema de comunicación CDMA inalámbrico.

RESUMEN DE LA INVENCION

La invención proporciona una unidad de abonado CDMA inalámbrica de acuerdo con la reivindicación 1 y una estación base CDMA inalámbrica de acuerdo con la reivindicación 2.

La presente invención comprende aparatos nuevos, un aspecto importante de los cuales es controlar la potencia de trasmisión durante el establecimiento de un canal en un sistema de comunicación CDMA utilizando la trasmisión de un código corto desde una unidad de abonado a una estación base durante el crecimiento de potencia inicial. El código corto es una secuencia para la detección por la estación base que tiene un periodo mucho más corto que un código de ensanchamiento convencional. La unidad de abonado rápidamente aumenta la potencia de trasmisión mientras que trasmite repetidamente el código corto hasta que la señal es detectada por la estación base. Una vez que la estación base detecta el código corto, manda una indicación a la unidad de abonado para cesar de aumentar la potencia de trasmisión. El uso de códigos cortos limita el exceso de potencia y la interferencia con otras estaciones de abonado y permite a la estación base sincronizar rápidamente con el código de ensanchamiento usado por la unidad de abonado.

En consecuencia, es un objeto de la presente invención el proporcionar una técnica mejorada para controlar el crecimiento de potencia durante el establecimiento de un canal de comunicación entre una unidad de abonado CDMA y una estación base.

Otros objetos y ventajas de la presente invención serán aparentes después de la lectura de la descripción de una realización actualmente preferida.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 es una visión general esquemática de un sistema de comunicación de acceso múltiple por división de código de acuerdo con la presente invención;

La Figura 2 es un diagrama que muestra el rango de operación de una estación base;

La Figura 3 es un cronograma de las señales de comunicación entre una estación base y una unidad de abonado;

La Figura 4 es un diagrama de flujo del establecimiento de un canal de comunicación entre una estación base y una unidad de abonado;

La Figura 5 es un gráfico de la potencia de salida de trasmisión de una unidad de abonado; Las Figuras 6A y 6B son diagramas de flujo del establecimiento de un canal de comunicación entre una estación base y una unidad de abonado de acuerdo con la realización preferida de la presente invención usando códigos cortos;

La Figura 7 es un gráfico de la potencia de salida de trasmisión de una unidad de abonado usando códigos cortos; La Figura 8 muestra la selección adaptativa de códigos cortos; La Figura 9 es un diagrama de bloques de una estación base de acuerdo con la presente invención;

La Figura 10 es un diagrama de bloques de la unidad de abonado de acuerdo con la presente invención; Las Figuras 11A y 11B son diagramas de flujo del proceso de crecimiento implementado de acuerdo con la presente invención; y

La Figura 12 es un diagrama que muestra la propagación de señales entre una estación base y una

pluralidad de unidades de abonado; La Figura 13 es un diagrama de flujo de la realización preferida del establecimiento inicial de un canal de comunicación entre una estación base y una unidad de abonado usando la adquisición inicial lenta;

La Figura 14 es un diagrama de flujo de un esquema de restablecimiento de un canal de comunicación entre

una estación base y una unidad de abonado usando re-adquisición rápida; La Figura 15A es un diagrama de las comunicaciones entre una estación base y una pluralidad de unidades de abonado;

La Figura 15B es un diagrama de la estación base y una unidad de abonado que ha sido localizada de forma

virtual; La Figura 16 es una visión general esquemática de una pluralidad de unidades de abonado que han sido localizadas de forma virtual;

La Figura 17 es una unidad de abonado adicional;

La Figura 18 es un diagrama de flujo de un esquema alternativo del establecimiento inicial de un canal de comunicación entre una estación base y una unidad de abonado usando la adquisición inicial lenta; La Figura 19 es un diagrama de flujo de un esquema alternativo del restablecimiento de un canal de

comunicación entre una estación base y una unidad de abonado usando re-adquisición rápida; y La Figura 20 es un diagrama de flujo de un esquema alternativo del establecimiento inicial de un canal de comunicación entre una estación base y una unidad de abonado usando adquisición inicial lenta.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA REALIZACION PREFERIDA

La realización preferida será descrita de acuerdo con las figuras de los dibujos donde números idénticos representan elementos similares todo el tiempo.

Una red de comunicación 10 que incorpora la presente invención se muestra en la Figura 1. La red de comunicación 10 generalmente comprende una o más estaciones base 14, cada una de las cuales está en comunicación inalámbrica con una pluralidad de unidades de abonado 16, que pueden ser fijas o móviles. Cada unidad de abonado 16 se comunica o la estación base 14 más cercana o la estación base 14 que proporciona la señal de comunicación más fuerte. Las estaciones base 14 también se comunican con un controlador de la estación base 20, que coordina las comunicaciones entre las estaciones base 14. La red de comunicación 10 puede estar también conectada a una red telefónica conmutada pública (PSTN) 22, en donde el controlador de la estación base 20 también coordina las comunicaciones entre las estaciones base 14 y la PSTN 22. Preferiblemente, cada estación base 14 se comunica con el controlador de la estación base 20 sobre un enlace inalámbrico, aunque también se puede proporcionar una línea terrestre. Una línea terrestre es particularmente aplicable cuando una estación base 14 está en proximidad cercana al controlador de la estación base 20.

El controlador de la estación base 20 realiza varias funciones. Principalmente, el controlador de la estación base 20 proporciona todas las operaciones, señalización administrativa y de mantenimiento (OA&M) asociadas con establecer y mantener todas las comunicaciones inalámbricas entre las unidades de abonado 16, las estaciones base 14, y el controlador de la estación base 20. El controlador de la estación base 20 también proporciona una interfaz entre el sistema de comunicación inalámbrico 10 y la PSTN 22. Esta interfaz incluye multiplexación y demultiplexación de las señales de comunicación que entran y dejan el sistema 10 por el controlador de la estación base 20. Aunque el sistema de comunicación inalámbrico 10 se muestra empleando antenas para trasmitir señales RF, alguien experto en la técnica reconocerá que las comunicaciones se pueden conseguir por enlaces de subida por microondas o satélite. Adicionalmente, las funciones del controlador de la estación base 20 se pueden combinar con una estación base 14 para formar una "estación base maestra".

En referencia a la Figura 2, se muestra la propagación de señales entre una estación base 14 y una pluralidad de unidades de abonado 16. Un canal (enlace) de comunicación de dos direcciones 18 comprende una señal trasmitida 20 (Tx) desde la estación base 14 a la unidad de abonado 16 y una señal recibida (22) (Rx) por la estación base 14 desde la unidad de abonado 16. La señal Tx 20 se trasmite desde la estación base 14 y es recibida por la unidad de abonado 16 después de un retardo de la propagación ∆t. De forma similar, la señal Rx 22 se origina en la unidad de abonado 16 y terminas en la estación base 14 después de un retardo de la propagación ∆t adicional. En consecuencia, el retardo de la propagación de ida y vuelta es 2∆t. En la realización preferida, la estación base 14 tiene un rango de operación de aproximadamente 30 kilómetros. el retardo de la propagación de ida y vuelta 24 asociado con una unidad de abonado 16 en el rango de operación máximo es de 200 microsegundos.

Será aparente para los expertos en la técnica que el establecimiento de un canal de comunicación entre una estación base y una unidad de abonado es un proceso complejo que implica muchas tareas realizadas por la estación base 14 y la unidad de abonado 16 que están fuera del ámbito de la presente invención. La presente invención está dirigida a un crecimiento de potencia inicial y sincronización durante el establecimiento de un canal de comunicación.

En referencia a la Figura 3, se muestra la señalización entre una estación base 14 y una unidad de abonado 16. De acuerdo con la presente invención, la estación base 14 trasmite continuamente un código piloto 40 a todas las unidades de abonado 16 localizadas dentro del rango de trasmisión de la estación base 14. El código piloto 40 es un código de ensanchamiento que no lleva bits de datos. El código piloto 40 se usa para la adquisición y sincronización de la unidad de abonado 16, así como para determinar los parámetros del filtro adaptativo adaptado usado en el receptor.

La unidad de abonado 16 debe adquirir el código piloto 40 trasmitido por la estación base 14 antes de que pueda recibir o trasmitir cualquier dato. La adquisición es el proceso por el que la unidad de abonado 16 alinea su código de ensanchamiento generado localmente con el código piloto recibido 40. La unidad de abonado 16 busca a través de todas las fases posibles del código piloto recibido 40 hasta que detecta la fase correcta, (el comienzo del código piloto 40).

La unidad de abonado 16 sincroniza entonces su código de ensanchamiento de trasmisión al código piloto recibido 40 alineando el comienzo de su código de ensanchamiento de trasmisión con el comienzo del código piloto

40. una implicación de esta sincronización de recepción y trasmisión es que la unidad de abonado 16 no introduce retraso adicional en la medida que se refiere a la fase de los códigos de ensanchamiento. En consecuencia, como se muestra en la Figura 3, el retardo relativo entre el código piloto 40 trasmitido desde la estación base 14 y el código de ensanchamiento de trasmisión 42 de la unidad de abonado recibido en la estación base 14 es 2∆t, que es debido solamente al retardo de propagación de ida y vuelta.

En la realización preferida, el código piloto es de 29.877.120 chips de longitud y tarda aproximadamente de 2 a 5 segundos en trasmitir, dependiendo del factor de ensanchamiento. La longitud del código piloto 40 se eligió para ser un múltiplo del símbolo de datos sin importar que tipo de tasa de datos o ancho de banda se use. Como es bien conocido por los expertos en la técnica, un código piloto 40 más largo tiene unas propiedades de aleatoriedad mejores y la respuesta de frecuencia del código piloto 40 es más uniforme. Adicionalmente, un código piloto 40 más largo proporciona una correlación cruzada de canal baja, aumentando de este modo la capacidad del sistema 10 para soportar más unidades de abonado 16 con menos interferencia. El uso de un código piloto 40 largo también soporta un mayor número de códigos cortos aleatorios. Para propósitos de sincronización, el código piloto 40 se elige para que tenga el mismo periodo que todos los otros códigos de ensanchamiento usados por el sistema 10. Por lo tanto, una vez que una unidad de abonado 16 adquiere el código piloto 40, está sincronizada con todas las otras señales trasmitidas desde la estación base 14.

Durante los periodos ociosos, cuando no está en progreso o pendiente una llamada, la unidad de abonado 16 permanece sincronizada con la estación base 14 readquiriendo periódicamente el código piloto 40. Esto es necesario para que la unidad de abonado 16 reciba y desmodule cualquier transmisión de enlace de bajada, en particular mensajes de paginación que indican llamadas entrantes.

Cuando se desea un enlace de comunicación, la estación base 14 debe adquirir la señal trasmitida desde la unidad de abonado 16 antes de que pueda desmodular los datos. La unidad de abonado 16 debe trasmitir una señal de enlace de subida para la adquisición por la estación base 14 para empezar a establecer el enlace de comunicación de dos direcciones. Un parámetro crítico en este proceso es el nivel de potencia de trasmisión de la unidad de abonado 16. Un nivel de potencia de trasmisión que es demasiado alto puede perjudicar las comunicaciones en todo el área de servicio, mientras que un nivel de potencia de trasmisión que sea demasiado bajo puede evitar que la estación base 14 detecte la señal del enlace de subida.

En un ejemplo útil para entender la presente invención la unidad de abonado 16 empieza a trasmitir a un nivel de potencia garantizado que sea menor que lo que se requiere y aumenta la salida de potencia de trasmisión hasta que se consigue el nivel de potencia correcto. Esto evita la introducción súbita de una interferencia fuerte, mejorando por consiguiente la capacidad del sistema 10.

El establecimiento de un canal de comunicación de acuerdo con la presente invención y las tareas realizadas por la estación base 14 y una unidad de abonado 16 se muestran en la Figura 4. Aunque muchas unidades de abonado 16 pueden estar localizadas dentro del rango de operación de la estación base 14, se hará referencia en lo sucesivo a una única unidad de abonado 16 para simplificar la explicación del funcionamiento de la presente invención.

La estación base 14 empieza trasmitiendo de forma continua un código piloto periódico 40 a todas las unidades de abonado 16 localizadas dentro del rango de operación de la estación base 14 (paso 100). A medida que la estación base 14 trasmite el código piloto 40 (paso 100), la estación base 14 busca (paso 101) un "código de acceso" 42 trasmitido por una unidad de abonado 16. El código de acceso 42 es un código de ensanchamiento conocido trasmitido desde una unidad de abonado 16 a la estación base 14 durante el inicio de las comunicaciones y el crecimiento de potencia. La estación base 14 debe buscar a través de todas las posibles fases (cambios de tiempo) del código de acceso 42 trasmitido desde la unidad de abonado 16 para encontrar la fase correcta. A esto se le llama el proceso de "adquisición" o de "detección" (paso 101). Cuanto más largo sea el código de acceso 42, más tiempo lleva a la estación base 14 buscar a través de las fases y adquirir la fase correcta.

Como se ha explicado anteriormente, el retardo relativo entre las señales trasmitidas de la estación base 14 y las señales de retorno recibidas en la estación base 14 corresponden al retardo de propagación de ida y vuelta 2∆t. El retardo máximo tiene lugar en el rango de operación máximo de la estación base 14, conocido como límite de la célula. En consecuencia, la estación base 14 debe buscar tantas fases de código como haya en el retardo de propagación de ida y vuelta máximo, que son típicamente menos fases de código que las que hay en un periodo de código.

Para una tasa de datos Rb y una tasa de código de ensanchamiento Rc, la tasa L = Rc/Rb se llama el factor de ensanchamiento o la ganancia del proceso. En la realización preferida de la presente invención, el radio del límite de la célula es 30 km, que corresponde a aproximadamente entre 1000 y 2500 fases de código en el retardo de ida y vuelta máximo, dependiendo de la ganancia del proceso.

Si la estación base 14 no ha detectado el código de acceso después de buscar a través de las fases de código que corresponden con el retardo de ida y vuelta máximo la búsqueda se repite empezando desde la fase del código piloto 40 que corresponde con el retardo cero (paso 102).

Durante los periodos ociosos, el código piloto 40 desde la estación base 14 se recibe en la unidad de abonado 16 que sincroniza periódicamente su generador de código de ensanchamiento de trasmisión al mismo (paso 103). Si la sincronización con el código piloto 40 se pierde, la unidad de abonado 16 readquiere el código piloto 40 y resincroniza (paso 104).

Cuando se desea iniciar un enlace de comunicación, la unidad de abonado 16 comienza trasmitiendo el código de acceso 42 de vuelta a la estación base 14 (paso 106). La unidad de abonado 16 aumenta continuamente la potencia de trasmisión mientras retransmite el código de acceso 42 (paso 108) hasta que recibe una confirmación de la estación base 14. La estación base 14 detecta el código de acceso 42 en una fase correcta una vez que se ha alcanzado el nivel de potencia mínimo para la recepción (paso 110). La estación base 14 posteriormente trasmite una señal de confirmación de detección del código de acceso (paso 112) a la unidad de abonado 16. En el momento de recibir la confirmación, la unidad de abonado cesa el aumento de la potencia de trasmisión (paso 114) Con el crecimiento de potencia completado, se realiza el control de potencia de bucle cerrado y la señalización de establecimiento de llamada (paso 116) para establecer un enlace de comunicación de dos vías.

Aunque esta realización limita la potencia de trasmisión de la unidad de abonado 16, la adquisición de la unidad de abonado 16 por la estación base 14 de esta manera puede llevar a un exceso de potencia innecesario desde la unidad de abonado 16, reduciendo de esta manera el rendimiento del sistema 10.

El perfil de potencia de salida de la trasmisión de la unidad de abonado 16 se muestra en la Figura 5. En el t0, la unidad de abonado 16 comienza a trasmitir en el nivel de potencia de comienzo de la trasmisión P0, que es un nivel de potencia garantizado que es menor al nivel de potencia requerido para la detección por la estación base 14. La unidad de abonado 16 aumenta continuamente el nivel de potencia de trasmisión hasta que recibe la indicación de detección desde la estación base 14. Para que la estación base 14 detecte adecuadamente el código de acceso 42 de la unidad de abonado 16 el código de acceso 42 debe: 1) ser recibido a un nivel de potencia suficiente; y 2) ser detectado en la fase apropiada. En consecuencia, en referencia a la Figura 5, aunque el código de acceso 42 está a un nivel de potencia suficiente para la detección por la estación base 14 en el tp, la estación base 14 debe continuar buscando para la fase correcta del código de acceso 42 que tiene lugar en el tA.

Como la unidad de abonado 16 continua aumentando el nivel de potencia de trasmisión de salida hasta que recibe la indicación de detección desde la estación base 14, la potencia de trasmisión del código de acceso 42 excede el nivel de potencia requerido para la detección por la estación base 14. Esto causa interferencias innecesarias al resto de las unidades de abonado 16. Si el exceso de potencia es demasiado grande, la interferencia a otras unidades de abonado 16 puede ser tan grave como para terminar con las comunicaciones en curso de otras unidades de abonado 16.

La tasa a la que la unidad de abonado 16 aumenta la potencia de trasmisión para evitar el exceso se puede reducir, sin embargo, esto resulta en un tiempo de establecimiento de llamada más largo. Aquellos expertos en la técnica apreciarán que también se pueden usar tasas de crecimiento adaptativas, a pesar de que estas tasas tienen inconvenientes y no eliminaran apreciablemente el exceso de potencia en todas las situaciones.

La realización preferida de la presente invención utiliza "códigos cortos" y un proceso de establecimiento de enlace de comunicación de dos etapas para conseguir un crecimiento de la potencia rápido sin excesos de potencia grandes. El código de ensanchamiento trasmitido por la unidad de abonado 16 es mucho más corto que el resto de los códigos de ensanchamiento (por eso el término código corto), de tal forma que el número de fases está limitado y la estación base 14 puede buscar rápidamente a través del código. El código corto usado para este propósito no lleva datos.

las tareas realizadas por la estación base 14 y la unidad de abonado 16 para establecer un canal de comunicación usando códigos cortos de acuerdo con la realización preferida de la presente invención se muestran las Figuras 6A y 6B. Durante los periodos ociosos, la estación base 14 trasmite periódicamente y continuamente el código piloto a todas las unidades de abonado 16 localizadas dentro del rango de operación de la estación base 14 (paso 150). La estación base 14 también busca continuamente un código corto trasmitido por la unidad de abonado 16 (paso 152). La unidad de abonado 16 adquiere el código piloto y sincroniza su generador de código de ensanchamiento de trasmisión al código piloto. La unidad de abonado 16 también comprueba periódicamente para asegurar que está sincronizada. Si se pierde la sincronización, la unidad de abonado 16 readquiere la señal piloto trasmitida por la estación base (paso 156).

Cuando se desea un enlace de comunicación, la unidad de abonado 16 comienza trasmitiendo un código corto al nivel de potencia mínimo P0 (paso 158) y aumenta continuamente el nivel de potencia de trasmisión mientras retransmite el código corto (paso 160) hasta que recibe una confirmación de la estación base 14 de que el código corto ha sido detectado por la estación base 14.

El código de acceso en la realización preferida, como se ha descrito anteriormente en la presente, es de aproximadamente 30 millones de chips de longitud. Sin embargo, el código corto es mucho más pequeño. El código corto puede ser elegido para ser de cualquier longitud que sea lo suficientemente corta para permitir la detección rápida. Hay una ventaja al elegir una longitud de código corto de tal manera que divide el periodo del código de acceso uniformemente. Para el código de acceso descrito en la presente, el código corto se elige preferiblemente para ser de 32, 64 ó 128 chips de longitud. Alternativamente, el código corto puede ser tan corto como de un símbolo de longitud, como se describirá en detalle en lo sucesivo.

Como el comienzo del código corto y el comienzo del código de acceso están sincronizados, una vez que la estación base 14 adquiere el código corto, la estación base 14 sabe que la fase correspondiente del código de acceso es un múltiplo entero de N chips de la fase del código corto donde N es la longitud del código corto. En consecuencia, la estación base 14 no tiene que buscar todas las fases posibles correspondientes al retardo de propagación de ida y vuelta máximo.

Usando el código corto, la fase correcta para la detección por la estación base 14 tiene lugar mucho más frecuentemente. Cuando se ha alcanzado el nivel de potencia mínimo para la recepción, el código corto es detectado rápidamente (paso 162) y se limita el exceso de potencia de trasmisión. La tasa de crecimiento de la potencia de trasmisión se puede aumentar significativamente sin preocupación de un exceso de potencia grande. En la realización preferida de la presente invención, la tasa de crecimiento de potencia usando el código corto es de 1 dB por milisegundo.

La estación base 14 posteriormente trasmite una señal de indicación de detección del código corto (paso 164) a la unidad de abonado 16 que entre en la segunda etapa de crecimiento de potencia en el momento de recibir esta indicación. En esta etapa, la unidad de abonado 16 cesa de trasmitir el código corto (paso 166) y empieza a trasmitir de forma continua un código de acceso periódico (paso 166). La unidad de abonado 16 continua aumentando su potencia de trasmisión mientras trasmite el código de acceso, sin embargo la tasa de crecimiento es ahora mucho más baja que la tasa de crecimiento anterior usada con el código corto (paso 168). La tasa de crecimiento con el código de acceso es preferiblemente de 0,05 dB por milisegundo. El crecimiento lento evita perder la sincronización con la estación base 14 debido a cambios pequeños en las características de propagación del canal.

En este punto, la estación base 14 ha detectado el código corto en la fase apropiada y el nivel de potencia (paso 162). La estación base 14 debe ahora sincronizar con el código de acceso que es de la misma longitud que todos los otros códigos de ensanchamiento y mucho más larga que el código corto. Utilizando el código corto, la estación base 14 es capaz de detectar la fase apropiada del código de acceso mucho más rápidamente. La estación base 14 empieza a buscar la fase apropiada del código de acceso (paso 170). Sin embargo, como el comienzo del código de acceso está sincronizado con el comienzo del código corto, sólo se requiere que la estación base 14 busque cada N chips, donde N = longitud del código corto. En resumen, la estación base 14 adquiere rápidamente el código de acceso de la fase apropiada y el nivel de potencia: 1) detectando el código corto; y 2) determinando la fase apropiada del código de acceso buscando cada N chips del código de acceso desde el comienzo del código corto.

Si la fase apropiada del código de acceso no ha sido detectada después de buscar el número de fases en el retardo de ida y vuelta máximo la estación base 14 vuelve a iniciar la búsqueda del código de acceso buscando cada chip en lugar de cada N chips (paso 172). Cuando se ha detectado la fase apropiada del código de acceso (paso 174) la estación base 14 trasmite una confirmación de detección del código de acceso (paso 176) a la unidad de abonado 16 que cesa el aumento de la potencia de trasmisión (paso 178) en el momento de recibir esta confirmación. Con el crecimiento de potencia completado, se realizan el control de potencia de bucle cerrado y la señalización del establecimiento de llamada (paso 108) para establecer el enlace de comunicación de dos direcciones.

En referencia a la Figura 7, aunque el nivel de potencia de inicio P0 es el mismo que en la realización anterior, la unidad de abonado 16 puede aumentar el nivel de potencia de trasmisión a una tasa mucho más alta usando un código corto. El código corto es detectado rápidamente después de que el nivel de potencia de trasmisión sobrepasa el nivel de detección mínimo, minimizando de este modo la cantidad de exceso de potencia de trasmisión.

Aunque el mismo código corto puede ser reutilizado por la unidad de abonado 16, en la realización preferida de la presente invención los códigos cortos son seleccionados dinámicamente y actualizados de acuerdo con el siguiente procedimiento. En referencia a la Figura 8, el periodo del código corto es igual a una longitud de un símbolo y el comienzo de cada periodo está alineado con un límite del símbolo. Los códigos cortos son generados desde un código de ensanchamiento de longitud regular. Una parte de la longitud del símbolo desde el comienzo del código de ensanchamiento es almacenada y usada como el código corto para los siguientes 3 milisegundos. Cada 3 milisegundos, una parte de la longitud del símbolo nueva del código de ensanchamiento reemplaza el código corto viejo. como el periodo del código de ensanchamiento es un múltiplo entero de 3 milisegundos, los mismos códigos cortos se repiten una vez cada periodo del código de ensanchamiento. La actualización periódica del código corto promedia la interferencia creada por el código corto sobre el espectro completo.

Un diagrama de bloques de la estación base 14 se muestra en la Figura 9. Descrito brevemente, la estación base 14 comprende una sección receptora 50, una sección trasmisora 52 y un diplexor 54. Un receptor RF 56 recibe y convierte descendentemente la señal recibida del diplexor 54. El generador de código de ensanchamiento de recepción 58 da salida a un código de ensanchamiento a tanto el receptor de datos 60 como al detector de código 62. En el receptor de datos 60, el código de ensanchamiento es correlacionado con la señal de la banda base para extraer la señal de datos que es reenviada para procesamiento adicional. La señal de la banda base recibida es también reenviada al detector de código 62 que detecta el código de acceso o el código corto de la unidad de abonado 16 y ajusta el ritmo del generador del de código de ensanchamiento 58 para establecer un canal de comunicación 18.

En la sección del trasmisor 52 de la estación base 14, el generador del código de ensanchamiento de trasmisión 64 da salida a un código de ensanchamiento al trasmisor de datos 66 y el trasmisor de código piloto 68. El trasmisor de código piloto 68 trasmite continuamente el código piloto periódico. el trasmisor de datos 66 trasmite la indicación de detección de código corto y la confirmación de detección de código de acceso después de que el detector de código 62 ha detectado el código corto o el código de acceso respectivamente. El trasmisor de datos también envía otros mensajes y señales de datos. Las señales del trasmisor de datos 66 y el trasmisor del código piloto 68 se combinan y se convierten de forma ascendente por el trasmisor RF 70 para la trasmisión a las unidades de abonado 16.

Un diagrama de bloques de la unidad de abonado 16 se muestra en la Figura 10. Descrita brevemente, la unidad de abonado 16 comprende una sección del receptor 72, una sección del trasmisor 74 y un diplexor 84. Un receptor RF 76 recibe y convierte descendentemente la señal RF recibida del diplexor 84. un detector de código piloto 80 correlaciona el código de ensanchamiento con la señal de la banda base para adquirir el código piloto trasmitido por la estación base 16. De esta manera, el detector de código piloto 80. mantiene la sincronización con el código piloto. El generador de código de ensanchamiento del receptor 82 genera y da salida a un código de ensanchamiento al receptor de datos 78 y al detector de código piloto 80. El receptor de datos 78 correlaciona el código de ensanchamiento con la señal de la banda base para procesar la indicación de detección del código corto y la confirmación de detección del código de acceso trasmitida por la estación base 16.

La sección del trasmisor 74 comprende un generador de código de ensanchamiento 86 que genera y da salida a códigos de ensanchamiento a un trasmisor de datos 88 y un trasmisor de código corto y código de acceso

90. El trasmisor de código corto y código de acceso 90 trasmite estos códigos en diferentes etapas del procedimiento de crecimiento de la potencia como se ha descrito en la presente anteriormente. La salida de señales por el trasmisor de datos 88 y el trasmisor de código corto y código de acceso 90 se combinan y se convierten ascendentemente por el trasmisor RF 92 para la trasmisión a la estación base 14. El ritmo del generador de código de ensanchamiento del receptor 82 se ajusta por el detector de código piloto 80 a través del proceso de adquisición. Los generadores de código de ensanchamiento del receptor y del trasmisor 82, 86 también están sincronizados.

Una visión general del procedimiento de crecimiento de acuerdo con la invención actual preferida está resumida en las Figuras 11A y 11B. La estación base 14 trasmite un código piloto mientras busca el código corto (paso 200). La unidad de abonado 16 adquiere el código piloto trasmitido desde la estación base 14 (paso 202), empieza a trasmitir un código corto comenzando al nivel de potencia mínimo P0 que está garantizado que es menor que la potencia requerida, y aumenta rápidamente la potencia de trasmisión (paso 204). Una vez que el nivel de potencia recibido en la estación base 14 alcanza el nivel mínimo necesario para la detección del código corto (paso 206) la estación base 14 adquiere la fase correcta del código corto, trasmite una indicación de su detección, y empieza a buscar el código de acceso (paso 208). Al recibir la indicación de detección, la unidad de abonado 16 cesa de trasmitir el código corto y empieza a trasmitir el código de acceso. la unidad de abonado 16 inicia un crecimiento lento de la potencia de trasmisión mientras envía el código de acceso (paso 210). La estación base 14 busca la fase correcta del código de acceso buscando sólo una fase fuera de cada porción de longitud del código corto del código de acceso (paso 212). Si la estación base 14 busca las fases del código de acceso hasta el retardo de ida y vuelta máximo y no ha detectado la fase correcta, la búsqueda se repite buscando cada fase (paso 214). En el momento de la detección de la fase correcta del código de acceso por la estación base 14, la estación base 14 envía una confirmación a la unidad de abonado 16 (paso 216). La recepción de la confirmación por la unidad de abonado 16 concluye el proceso de crecimiento. Se establece un control de potencia de bucle cerrado, y la unidad de abonado 16 continua el proceso de establecimiento de llamado enviando mensajes de establecimiento de llamada relacionados (paso 218).

Un esquema alternativo para el restablecimiento de un enlace de comunicación se describirá con referencia a la Figura 12. Se muestra la propagación de ciertas señales en el establecimiento de un canal de comunicación 318 entre una estación base 314 y una pluralidad de unidades de abonado 316. La señal piloto de avance 320 se trasmite desde la estación base 314 en el momento t0, y se recibe por una unidad de abonado 316 después de un retardo de propagación ∆t. Para ser adquirida por la estación base 314 la unidad de abonado 316 trasmite una señal de acceso 322 que es recibida por la estación base 314 tras un retardo de propagación adicional ∆t. En consecuencia, el retardo de propagación de ida y vuelta es 2∆t. La señal de acceso 322 se trasmite en el periodo alineado con la señal piloto de avance 320, lo que significa que la fase del código de la señal de acceso 322 cuando se trasmite es idéntica a la fase del código de la señal piloto de avance recibida 320.

El retardo de la propagación de ida y vuelta depende de la localización de una unidad de abonado 316 con respecto a la estación base 314. Las señales de comunicación trasmitidas entre una unidad de abonado 316 localizada más cerca de la estación base 314 experimentarán un retardo de propagación más corto que una unidad de abonado 316 localizada más alejada de la estación base 314. Como la estación base 314 debe ser capaz de adquirir unidades de abonado 316 localizadas en cualquier posición dentro de la célula 330, la estación base 314 debe buscar todas las fases de código de la señal de acceso que corresponde al rango completo de los retardos de propagación de la célula 330.

En referencia a la Figura 13, se muestran las tareas asociadas con la adquisición inicial de una unidad de abonado 316 por una estación base 314. Cuando una unidad de abonado 316 desea el establecimiento de un canal 318 con una estación base 314 con la que no ha establecido nunca un canal, la unidad de abonado 316 no tiene conocimiento del retardo de propagación de dos direcciones. En consecuencia, la unidad de abonado 316 entra en el proceso de establecimiento del canal de adquisición inicial.

La unidad de abonado 316 selecciona un nivel de potencia inicial bajo y un retardo de la fase de código cero, (alineando el periodo de la fase de código de la señal de acceso trasmitida 322 con la fase de código de la señal piloto de avance recibida 320), y comienza a trasmitir la señal de acceso 322 mientras aumenta lentamente (0,05-0,1 dB/mseg) la potencia de trasmisión (paso 400). Mientras la unidad de abonado 316 está esperando el recibo de la señal de confirmación desde la estación base 314, varía el retardo de la fase de código en pasos predeterminados desde cero hasta el retardo correspondiente a la periferia de la célula 330, (el retardo de la fase de código máximo), permitiendo el tiempo suficiente entre pasos para que la estación base 314 detecte la señal de acceso 322 (paso 402). Si la unidad de abonado 316 alcanza el retardo de la fase de código correspondiente con la periferia de la célula 330, repite el proceso de variar el retardo de la fase de código mientras continua con el crecimiento de potencia lento (paso 402).

Para adquirir las unidades de abonado 316 que desean acceso, la estación base 314 trasmite continuamente una señal piloto de avance 320 e intenta detectarlas señales de acceso 322 de las unidades de abonado 316 (paso 404). En lugar de las pruebas para señales de acceso 322 en todos los retardos de la fase de código dentro de la célula 330 como en los sistemas actuales, la estación base 314 necesita sólo comprobar los retardos de la fase de código centradas alrededor de la periferia de la célula 330.

La estación base 314 detecta la señal de acceso 322 (paso 406) cuando la unidad de abonado 316 comienza a trasmitir con suficiente potencia en el retardo de la fase de código que hace que la unidad de abonado 316 parezca que está en la periferia de la célula 330, localizando de este modo "virtualmente" la unidad de abonado 316 en la periferia de la célula 330. La estación base 314 trasmite entonces una señal a la unidad de abonado 316 que confirma que la señal de acceso 322 ha sido recibida (paso 408) y continua con el proceso de establecimiento del canal (paso 410).

Una vez que la unidad de abonado 316 recibe la señal de confirmación (paso 412), cesa el crecimiento de la potencia de trasmisión, cesa la variación del retardo de la fase de código (paso 414) y registra el valor del retardo de la fase de código para posteriores re-adquisiciones (paso 416). La unidad de abonado 316 continua entonces el proceso de establecimiento del canal incluyendo el control de trasmisión de potencia de bucle cerrado (paso 418).

En re-adquisiciones posteriores cuando una unidad de abonado 316 desea el establecimiento de un canal 318 con una estación base 314, la unidad de abonado 316 entra en el proceso de establecimiento de canal de readquisición mostrado en la Figura 14. La unidad de abonado 316 selecciona un nivel de potencia inicial bajo y el retardo de la fase de código registrado durante el proceso de adquisición inicial, (mostrado en la Figura 13), y comienza a trasmitir continuamente la señal de adquisición 322 mientras aumenta rápidamente (1 dB/mseg) la potencia de trasmisión (paso 420). Mientras la unidad de abonado 316 está esperando la recepción de la señal de confirmación desde la estación base 314, varía ligeramente el retardo de la fase de código de la señal de acceso 322 alrededor del retardo de la fase de código registrada, permitiendo el tiempo suficiente para que la estación base 314 detecte la señal de acceso 322 antes de cambiar el retardo (paso 422). La estación base 314 como en la Figura 13, trasmite una señal piloto de avance 320 y comprueba sólo los retardos de la fase de código en la periferia de la célula 330 al intentar adquirir las unidades de abonado 316 dentro de su rango operativo (paso 424). La estación base 314 detecta la señal de acceso 322 cuando la unidad de abonado 316 trasmite con suficiente potencia en el retardo de la fase de código lo que hace que la unidad de abonado 316 parezca estar en la periferia de la célula 330 8paso 426). La estación base 314 trasmite una señal a la unidad de abonado 316 que confirma que la señal de acceso 322 ha sido recibida (paso 428) y continúa con el proceso de establecimiento de canal (paso 430).

Cuando la unidad de abonado 316 recibe la señal de confirmación (paso 432) cesa el crecimiento de potencia, cesa la variación del retardo de la fase de código (paso 434) y registra el valor actual del retardo de la fase de código par re-adquisiciones posteriores (paso 436). Este retardo de la fase de código puede ser ligeramente diferente del retardo de la fase de código usado inicialmente cuando se comienza el proceso de re-adquisición (paso 422). La unidad de abonado 316 continua entonces el proceso de establecimiento de canal al nivel de potencia actual (paso 438). Si una unidad de abonado 316 no ha recibido una señal de confirmación desde la estación base 314 después de un tiempo predeterminado, la unidad de abonado 316 revierte al proceso de adquisición inicial descrito en la Figura 13.

El efecto de introducir un retardo de la fase de código en las comunicaciones Tx 320 y Rx 322 entre la estación base 314 y una unidad de abonado 316 se explicará con referencia a las Figuras 15A y 15B. en referencia a la Figura 15A, una estación base 460 se comunica con dos unidades de abonado 462, 464. La primera unidad de abonado 462 está localizada a 30 km de la estación base 460 al rango de operación máximo. La segunda unidad de abonado 464 está localizada a 15 km de la estación base 460. El retardo de propagación de las comunicaciones Tx y Rx entre la primera unidad de abonado 462 y la estación base 460 será dos veces el de las comunicaciones entre la segunda unidad de abonado 464 y la estación base 460.

En referencia a la Figura 15B, después de que se introduce un valor de retardo añadido 466 en el generador PN de TX de la segunda unidad de abonado 464 el retardo de propagación de las comunicaciones entre al primera unidad de abonado 462 y la estación base 460 será el mismo que el retardo de propagación entre la segunda unidad de abonado 464 y la estación base 460. Visto desde la estación base 460, parece como si la segunda unidad de abonado 464 esté localizada en el rango virtual 464'.

En referencia a la Figura 16, se puede ver que cuando una pluralidad de unidades de abonado S1 - S7 son relocalizadas virtualmente S1' - S2' al rango virtual 475, la estación base B debe comprobar sólo los retardos de la fase de código centrados alrededor del rango virtual 475.

Utilizando este esquema, una unidad de abonado 316 que ha conseguido un nivel de potencia suficiente será adquirida por la estación base 314 en aproximadamente 2 mseg. Debido al tiempo de adquisición más corto, la unidad de abonado 316 puede crecer a una tasa mucho más rápida, (en el orden de 1 dB/mseg), sin exceder significativamente el nivel de potencia deseado. Asumiendo la misma reducción de potencia de 20 dB, tomará a la unidad de abonado 316 aproximadamente 20 mseg alcanzar el nivel de potencia suficiente para la detección por la estación base 314. En consecuencia, la duración completa del proceso de re-adquisición es de aproximadamente 22 mseg, que es una orden de reducción de la magnitud de los métodos de re-adquisición del estado de la técnica.

Una unidad de abonado 500 hecha de acuerdo con este esquema alternativo se muestras en la Figura 17. La unidad de abonado 500 incluye una sección del receptor 502 y una sección del trasmisor 504. una antena 506 recibe una señal desde la estación base 314, que es filtrada por un filtro de paso de banda 508 que tiene un ancho de banda igual a dos veces la tasa de chip y una frecuencia central igual a la frecuencia central del ancho de banda del sistema del espectro de ensanchamiento. La salida del filtro 508 es convertida de forma descendente por un mezclador 501 a una señal de banda base usando un oscilador local de frecuencia constante (Fc). La salida del mezclador 510 es entonces decodificada por espectro de ensanchamiento aplicando la secuencia PN a un mezclador 512 dentro del generador Rx de PN 514. La salida del mezclador 512 se aplica a un filtro de paso bajo 516 que tiene una frecuencia de corte en la tasa de datos (Fb) de la secuencia de datos PCM. La salida del filtro 516 es introducida en un codificador/decodificador (códec) 518 que interactúa con la entidad comunicante 520.

Una señal de la banda base de la entidad comunicante 520 está modulada por código de pulsos por el códec 518. Preferiblemente se usa una modulación de código de pulsos adaptativa (ADPCM) de 32 kilobits por segundo. La señal PCM se aplica a un mezclador 522 dentro del generador Tx de PN 524. El mezclador 522 multiplica la señal de datos del PCM con la secuencia PN. La salida del mezclador 522 se aplica al filtro de paso bajo 526 cuya frecuencia de corte es igual a la tasa de chip del sistema. La salida del filtro 526 se aplica entonces a un mezclador 528 y se convierte por elevación adecuadamente, como se determina por la frecuencia del portador Fc aplicada al otro terminal. La señal convertida por elevación se pasa entonces a través de un filtro de paso de banda 530 y a un amplificador RF de banda ancha 532 que dirige una antena 534.

El microprocesador 536 controla el proceso de adquisición así como los generadores de PN Rx y Tx 514,

524. El microprocesador 536 controla el retardo de la fase de código añadido a los generadores de PN Rx y Tx 514, 524 para adquirir la señal piloto de avance 320, y para que la unidad de abonado 500 sea adquirida por la estación base 314, y registre la diferencia de la fase de código entres estos generadores de PN. Para la re-adquisición el microprocesador 536 añade el retardo registrado al generador de PN Tx 524.

La estación base 314 usa una configuración similar a la de la unidad de abonado -316 para detectar las señales codificadas por PN de la unidad de abonado 500. El microprocesador (no mostrado) en la estación base 314 controla el generador de PN RX de una manera similar para hacer la diferencia de la fase de código entre el generador de PN Rx y el generador de PN Tx equivalente al retardo de propagación de dos direcciones de la localización virtual de la unidad de abonado 316. Una vez que la estación base 314 adquiere la señal de acceso 322 de la unidad de abonado 316, todas las otras señales de la unidad de abonado 316 a la estación base 314 (tráfico, piloto, etc.) usan el mismo retardo de la fase de código determinado durante el proceso de adquisición.

Debe señalarse que aunque este esquema de restablecimiento ha sido descrito en la presente como la localización virtual de las unidades de abonado 316 en la periferia de la célula 330 de la localización virtual puede ser en cualquier distancia fijada desde la estación base 314.

En referencia a la Figura 18, se muestran las tareas asociadas con la adquisición inicial de una unidad de abonado 316 nunca adquirida por una estación base 314. La unidad de abonado 316 trasmite continuamente una señal de acceso alineada con el periodo 322 a la estación base 314 (paso 600). cuando se desea el establecimiento de un canal 318. Mientras la unidad de abonado 316 está esperando la recepción de una señal de confirmación desde la estación base 314, aumenta continuamente la potencia de trasmisión a medida que continua la trasmisión de la señal de acceso 322 (paso 602).

Para detectar unidades de abonado que no han sido adquiridas nunca, la estación base 314 trasmite una señal piloto de avance 320 y barre la célula buscando todas las fases de código correspondientes al rango completo de los retardos de propagación de la célula (paso 604) y detecta la señal de acceso alineada con el periodo 322 enviada desde la unidad de abonado 316 después de que la trasmisión ha alcanzado suficiente potencia para la detección (paso 606). La estación base 314 trasmite una señal a la unidad de abonado 316 (paso 608) que confirma que la señal de acceso 322 ha sido recibida. La unidad de abonado 316 recibe la señal de confirmación (paso 610) y cesa el aumento en la potencia de trasmisión (paso 612).

La estación base 314 determina el retardo de la fase de código deseado de la unidad de abonado 316 observando la diferencia (paso 614) entre los generadores de PN Tx y Rx 524, 514 después de adquirir a la unidad de abonado 316. El valor del retardo de la fase de código deseado se envía a la unidad de abonado 316 (paso 616) como un mensaje OA&M, que recibe y almacena el valor (paso 618) para el uso durante la re-adquisición, y continúa con el proceso de establecimiento de canal (pasos 622 y 624).

En referencia a la Figura 19, se muestra un método alternativo de re-adquisición rápida. Cuando un canal de comunicación debe ser restablecido entre la unidad de abonado 316 y la estación base 314, la unidad de abonado 316 trasmite la señal de acceso 322 con el retardo de la fase de código deseado como en la realización preferida.

Con todas las unidades de abonado 316 adquiridas previamente en el mismo rango virtual, la estación base 314 necesita buscar solamente los retardos de la fase de código centrados alrededor de la periferia de la célula para adquirir las señales de acceso 322 de dichas unidades de abonado 316 (paso 630). De este modo, una unidad de abonado 316 puede hacer crecer la potencia rápidamente para explotar las oportunidades de adquisición más frecuentes. La unidad de abonado 316 implementa el retardo de la misma manera que se ha descrito adicionalmente con anterioridad. La estación base 314 posteriormente detecta la unidad de abonado 316 en la periferia de la célula (paso 636), envía una señal de confirmación a la unidad de abonado (paso 637) y recalcula el valor del retardo de la fase de código deseado, si es necesario. El recálculo (paso 638) compensa los cambios de la vía de propagación, la deriva del oscilador y otras variables de comunicación. La unidad de abonado 316 recibe la señal de confirmación de la estación base 316 (paso 639).

La estación base 314 envía el valor de retardo de la fase de código deseado actualizado a la unidad de abonado 316 (paso 640) que recibe y almacena el valor actualizado (paso 642). La unidad de abonado 316 y la estación base 314 continúan entonces las comunicaciones del proceso de establecimiento del canal (pasos 644 y 646).

Señalar que el método alternativo requiere que la estación base busque tanto los retardos de la fase de código centrados en la periferia de la célula para re-adquirir las unidades de abonado previamente adquiridas como los retardos de la fase de código para que la célula entera adquiera las unidades de abonado que no ha adquirido nunca.

En referencia a la Figura 20, se muestran las tareas asociadas con la adquisición inicial de una unidad de abonado 316 no adquirida nunca por una estación base 314 de acuerdo con un segundo esquema alternativo. En el esquema mostrado en la Figura 18, cuando se adquiere una unidad de abonado 316 que no ha sido adquirida nunca, la señal de acceso 320 permanece alineada en el periodo con la señal piloto de avance 320. Aquí, la estación base 314 y la unidad de abonado 316 cambian el alineamiento de la fase de código de la señal de acceso 322 de alineada en el periodo a retardad, (por el retardo de la fase de código), para hacer que la unidad de abonado 316 aparezca en la periferia de la célula. Este cambio se realiza en un tiempo designado.

Los pasos 700 a 718 son los mismos que los correspondientes a los pasos 600 a 618 mostrados en la Figura 18. Sin embargo, después de que la estación base 314 envía el valor de retardo deseado a la unidad de abonado 316 (paso 716) la estación base 314 envía un mensaje a la unidad de abonado 316 para cambiar al valor de retardo deseado en un momento referenciado a un sub-periodo de la señal piloto de avance 320 (paso 720). La unidad de abonado 316 recibe este mensaje (paso 722), y ambas unidades 314, 316 esperan hasta que se alcanza el tiempo de conmutación (pasos 724, 730). En ese momento, la estación base 314 añade el valor de retardo deseado a su operador de PN Rx (paso 732) y la unidad de abonado 316 añade el mismo valor de retardo deseado a su generador de PN Tx (paso 726). La unidad de abonado 316 y la estación base 314 continúan entonces la comunicación del proceso de establecimiento del canal (pasos 728, 734).

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una unidad de abonado CDMA inalámbrica (16) que comprende:

medio (76) para recibir y convertir de forma descendente una señal RF;

medio (82) para generar y dar salida a un código de ensanchamiento de recepción a un medio detector del código piloto (80) y un medio receptor de datos (78);

el medio detector del código piloto (80) correlacionando una señal de la base de banda con el código de ensanchamiento de recepción y manteniendo la sincronización con el código piloto;

el medio del receptor de datos (78) correlacionando la señal de la banda base con el código de ensanchamiento de recepción para procesar la indicación de detección del código corto y la confirmación del código de acceso trasmitida por una estación base (14);

medio (86) para generar y dar salida a un código de ensanchamiento de trasmisión a un medio trasmisor de datos (88) y un medio (90) para trasmitir un código corto y un código de acceso, en donde los medio que trasmite el código corto y el código de acceso trasmite el código corto y el código de acceso en diferentes etapas de un procedimiento de crecimiento de potencia, en donde el código corto es mucho más corto que un código de ensanchamiento convencional; en donde el código corto es trasmitido repetidamente en una primera etapa y en respuesta a la recepción de la indicación de detección del código corto cesa la trasmisión del código corto y trasmite el código de acceso en una segunda etapa; en donde una tasa de crecimiento de potencia en la primera etapa es mucho más alta que en la segunda etapa;

medio (92) para combinar y convertir de forma ascendente a una trasmisión RF la salida de señales por el medio trasmisor de datos y los medios de trasmisión del código corto y el código de acceso; y

medio para sincronizar el medio de generación y salida del código de ensanchamiento de recepción y trasmisión (82, 86).
2. Una estación base CDMA inalámbrica (14) que comprende:

medio (56) para recibir y convertir de forma descendente una señal RF;

medio (58) para generar y dar salida a un código de ensanchamiento de recepción a un medio receptor de datos (60) y un medio detector de código (62);

en donde el medio receptor de datos (60) correlaciona el código de ensanchamiento de recepción con una señal de base de banda para extraer una señal de datos envía la señal de datos extraída para procesamiento adicional;

en donde el medio detector de código (62) detecta un código de acceso y un código corto de una unidad de abonado de la señal de la banda base y ajusta un ritmo del medio de salida del código de ensanchamiento de recepción (58) para establecer un canal de comunicación; en donde el código corto es mucho más corto que un código de ensanchamiento convencional;

medio (64) para generar y dar salida a un código de ensanchamiento de trasmisión a un medio transmisor de datos (66) y un medio trasmisor de código piloto (68);

en donde el medio trasmisor de código piloto (68) trasmite continuamente un código piloto periódico;

en donde el medio trasmisor de datos (66) trasmite una indicación de detección del código corto después de que el medio detector del código ha detectado el código corto t trasmite una confirmación de detección del código de acceso después de que el medio detector de código ha detectado el código de acceso y trasmite otro mensaje y señales de datos; y

medio (70) para combinar y convertir de forma ascendente una salida del medio trasmisor de datos (66) y el medio trasmisor del código piloto (68) para la trasmisión a las unidades de abonado.
3. Un sistema CDMA inalámbrico que comprende una unidad de abonado CDMA inalámbrica de la reivindicación 1 y 3 una estación base de la reivindicación 2.