4.3 Integrated Architecture Description
4.3.1 Server Side
Lossistemas celularesCDMA posibilitan un métodode traspaso, denominado
traspaso con continuidad (soft/softer hand-o), más able que el utilizado en
sistemasclásicosFDMA yTDMA (conocidoen estecontexto comohardhand-
o).
En FDMA y TDMA, cuando un móvil entra en la zona de cobertura de
una célula contigua no puede seguir usando el canal (intervalo de tiempoy/o
frecuencia)que tenía asignado,pues lacélula vecinadispondrá de un conjunto
de canales distintos a los de la antigua (sistemas limitados por dimensiones).
ción, yordenaralaestaciónmóvilqueabandoneelcanalqueestabautilizando
y se sintoniceal nuevo (break-before-make). En CDMA, en cambio, es posible
establecer elnuevo enlace antes de abandonar el antiguo, manteniendo ambos
simultáneamente durante un cierto tiempo (make-before-break). La situación
puedegeneralizarseamásde dos estacionesbase. Cadauna delasbasesimpli-
cadas mantiene elcontactocon elmóvil hastaque ya noseconsidere necesario
o conveniente (por ejemplo, porque la atenuación del trayecto sea excesiva).
Finalmente el móvil queda asignado a una sola estación base (normalmente
distintade lainicial).
Enelenlaceascendente, durante elperiodode traspasocon continuidad,la
señal transmitida por la estación móvil es detectada por todas las estaciones
base involucradas, efectuándose después una selección o combinación de las
señalesdemoduladas. Lasituaciónesequivalentealempleodemacrodiversidad.
Elcriterio pararealizaruna selección ouna combinaciónde lasseñales sebasa
enlaproximidaddelosreceptores. Engeneral,paraestacionesbasesituadasen
emplazamientosdistintos,esmásfácilseleccionarlaseñaldemayorcalidad(soft
hand-o). Para estaciones base situadas en un mismo emplazamiento, como
ocurre en células sectorizadas, la proximidad de los equipospermitecombinar
las señales (softer hand-o) antes de la demodulación, con lo que mejoranlas
prestaciones.
Enelenlace descendente, las estacionesbase implicadastransmiten lamis-
maseñal al móvil. Latransmisión puede ser simultánea,en cuyo caso elmóvil
trata las diferentes versiones de la señal de forma análoga a las réplicas mul-
titrayecto producidas por el canal: cada versión procedente de una base es
detectada por una o varias ramas del receptor Rake (asignando a cada una
la secuencia código correspondiente), cuyas salidas se suman coherentemente.
Por tanto, en este caso, el traspaso con continuidad en el enlace descenden-
te es equivalente a la diversidad por multitrayecto, aunque el multitrayecto
en este caso sea generado articialmente. Para que lasseñales procedentes de
las distintas bases puedan detectarse por separado en el receptor, es necesario
mantenerunasincronizaciónentre estasbasesqueasegureun retardoadecuado
entre sus transmisiones. Existetambiénlaposibilidadde queelmóvil seleccio-
ne en cada momento la base más adecuada y sólo ésta transmita señal. Este
método se denomina diversidad por selección de base (SSDT, Site Selection
Diversity Transmit power control) [Her01a,parte 2, cap. 2].
La utilizacióndelmecanismo de traspasocon continuidad, por un lado, es
ventajosa, debido a la diversidad inherente al mismo; pero, por otro lado, es
imprescindible en sistemas CDMA. El mecanismo clásico de traspaso se basa
en comparar las atenuaciones respecto a las bases origen y destino con sendos
umbrales, entre los cuales debe haber una cierta separación (histéresis) para
evitar traspasos repetidos entre las bases cuando el móvil se encuentra en la
frontera entre ambas (efecto ping pong). Como consecuencia, es posible queel
móvil permanezca asignado a una base
B
aún cuando exista otraB
noratenuación,y, portanto,esté transmitiendocon una potenciamás elevada
de la que sería necesaria si estuviera asignado a
B
. En sistemas clásicos esta
situaciónesadmisible,debidoa laortogonalidadexistente entre loscanales de
lasdos células,peroen CDMApuedeprovocar una interferencia excesiva en la
célula
B
. Enestecasoesmáseciente, paraminimizarlainterferencia,asignar
elmóvila labase
B
. El problemade losposibles traspasos reiterados entre
B
yB
se soluciona manteniendo ambos enlaces el tiempo que sea necesario (en
lapráctica,mientras lasdos señalesserecibancon niveles parecidos). Durante
ese tiempo el móvil recibe órdenes de control de potencia de las dos bases, y
transmite en cada momento (realmente, en cada periodo de actualización del
controlde potencia)con lapotenciamínimade entre losvaloressolicitados; de
esta forma,el móvilse comporta como siestuviera en cada momentoasignado
a la mejorbase. En el enlace descendente, la red decide qué potencia asignar
acada móvil a partirde las necesidades de éstos. Existen varias posibilidades
paraesta asignación de potencia, dependiendo de que todas las bases implica-
das transmitan simultáneamenteo se seleccione en cada instante (en realidad,
periódicamente) sólouna de ellas paratransmitir.
Cada sistema, o incluso cada fabricante (en UMTS los algoritmosde tras-
paso no forman parte de la especicación del sistema; véase 2.4.2), lleva a
cabo las ideas anteriores mediante diferentes procedimientos de traspaso. En
IS-95, una nueva base comienza a atender al móvil (es decir, pasa al conjunto
de bases activas para ese móvil) como consecuencia de uno de los dos sucesos
siguientes: laSIR en elcanal pilotosupera un umbral absoluto, ola diferencia
entre las SIRs en los canales piloto de las dos bases supera un cierto umbral
relativo. La base deja de ser activa cuando la SIR se mantiene por debajo de
un valor umbral durante un tiempo mínimo [Qua93, cap. 9] [Yan98, cap. 4].
Las especicaciones de UMTS proponen un método basado en umbrales rela-
tivos de SIR en el enlace descendente [3G00a, apart. 5.1.4], aunque la norma
dejalibertad para utilizar otros algoritmosde decisión del traspaso. Lagura
2.5 ilustra la diferencia entre traspasocon y sin continuidad, considerando un
criteriobasado en umbrales relativos.
Eltraspasoconcontinuidad,segúnsehaexplicado,contribuyea mejorarla
calidade integridad de las llamadas,y a reducir el nivel de interferencia en el
enlaceascendente. Como contrapartida,puede incrementar lainterferencia en
el enlace descendente, al aumentar el número de señales transmitidas [Vit95,
apart.6.7.2] [Alm00],aunque este efecto puedereducirse mediante laselección
debase en transmisión[3G00a,apart.9.2]. (Obsérvese queen elenlaceascen-
dente no existe incremento de interferencia, pues la misma señal transmitida
por el móvil puede ser demodulada en estaciones base diferentes.) Además,
seránecesario dimensionaradecuadamenteelnúmerode receptores ounidades
de canal (channel elements) en las estaciones base para poder atender a los
usuariosen traspasoprocedentes deotrascélulas. (Eltraspasocon continuidad
Tiempo
Base 1
Base 2
Nivel recibido
Umbral de
traspaso
(a) Traspasoclásico
Nivel recibido
Tiempo
Base 1
Bases 1 y 2
Base 2
Umbral de
inclusión
Umbral de
exclusión
(b)Traspasoconcontinuidad
Figura 2.5: Mecanismos de traspaso(umbrales relativos)
ya que en la base existe, para cada portadora, un transmisor único que radia
todos loscanales físicosmultiplexados.)
En sistemas CDMA con varias portadoras también es posible el traspaso
entre frecuencias diferentes, e incluso eltraspaso desde o haciaotros sistemas.
En estos casos no es viable el traspaso con continuidad, por lo que éste debe
llevarse a cabode laformaclásica.