ES2373869T3 - Configuración del acceso aleatorio extendido transmitido por una estación de base de una e-utran para el acceso aleatorio de un equipo de usuario a un canal de radio. - Google Patents

Configuración del acceso aleatorio extendido transmitido por una estación de base de una e-utran para el acceso aleatorio de un equipo de usuario a un canal de radio. Download PDF

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Abstract

Un método realizado por una estación de base (20) de una Red Terrestre de Acceso a la Radio de UMTS evolucionada, E-UTRAN, que funciona en un modo de duplex por división en el tiempo, TDD, para transmitir datos por un canal de radio, caracterizado por las operaciones de: - Codificar conjuntamente (S4) un formato de preámbulo con una primera configuración de acceso aleatorio, formando una configuración de acceso aleatorio extendida, en el que la primera configuración de acceso aleatorio comprende una combinación de un valor de densidad de un Canal Físico de Acceso Aleatorio y un índice de versión, en el que los índices de versión estan definidos mediante diferentes patrones con la misma densidad, donde las oportunidades de acceso aleatorio estan asignadas a diferentes subtramas y - Transmitir (S6) la configuración de acceso aleatorio extendida por el canal de radio.

Description

Configuraci6n del acceso aleatorio extendido transmitido por una estaci6n de base de una E-UTRAN para el acceso aleatorio de un equipo de usuario a un canal de radio
Campo tecnico
5 La presente invenci6n se refiere a metodos y dispositivos de un sistema de telecomunicaciones, en particular, para transmitir / recibir datos por un canal de radio.
Antecedentes
En los modernos sistemas de radio celulares, una red de radio tiene un control estricto sobre el comportamiento de un terminal. Los parametros de transmisi6n del enlace ascendente, como la frecuencia, la temporizaci6n y la
10 potencia estan regulados a traves de la senalizaci6n de control del enlace descendente desde una estaci6n base al terminal.
Al encender el equipo o despues de un largo temporizaci6n de espera, un equipo de usuario (UE, en sus siglas en ingles) no esta sincronizado en el enlace ascendente. El UE puede obtener una estimaci6n de la frecuencia del enlace ascendente y de la potencia de las senales (de control) del enlace descendente. Sin embargo, una 15 estimaci6n de la temporizaci6n es diffcil de hacer ya que se desconoce el retardo en la propagaci6n de ida y vuelta entre una estaci6n de base, el eNodoB y el UE. Asf, aunque la temporizaci6n del enlace ascendente del UE este sincronizada con el enlace descendente, puede llegar demasiado tarde al receptor del eNodoB a causa de los retrasos de la propagaci6n. Por lo tanto, antes de iniciar el trafico, el UE tiene que llevar a cabo un procedimiento de Acceso Aleatorio (RA, en sus siglas en ingles) a la red. Despues del RA, el eNodoB puede estimar la falta de
20 alineaci6n de la temporizaci6n del enlace ascendente del UE y enviar un mensaje de correcci6n. Durante el RA, los parametros del enlace ascendente, como la temporizaci6n y la potencia, no son muy precisos. Esto plantea desaffos adicionales al dimensionamiento de un procedimiento de RA.
Por lo general, hay previsto un Canal Ffsico de Acceso Aleatorio (PRACH, en sus siglas en ingles) para que el UE solicite el acceso a la red. Se utiliza una rafaga de acceso, que contiene un preambulo con una secuencia especffica 25 con buenas propiedades de autocorrelaci6n. El PRACH puede ser ortogonal a los canales de trafico. Por ejemplo, en GSM se define una ranura especial temporal del PRACH. Debido a que multiples UE pueden solicitar el acceso al mismo tiempo, pueden producirse colisiones entre los UE solicitantes. Debe ejecutarse en la practica un esquema de resoluci6n de disputas para separar las transmisiones de los UE. El esquema del AR incluye, por lo general, un mecanismo de retraso aleatorio. La incertidumbre de la temporizaci6n se justifica por tiempo de seguridad adicional
30 en la ranura temporal del PRACH. La incertidumbre de la potencia suele ser un problema menor ya que el PRACH es ortogonal a los canales de trafico.
Para distinguir entre los diferentes UE solicitantes que realizan diferentes RA habitualmente existen muchos preambulos diferentes de RA. Un UE que realiza RA toma al azar un preambulo de un conjunto y lo transmite. El preambulo representa una identificaci6n aleatoria del UE, que es utilizado por un eNodoB cuando concede el acceso
35 del UE a la red a traves del eNodoB. El receptor del eNodoB puede resolver los intentos de RA realizados con diferentes preambulos y enviar un mensaje de respuesta a cada UE que usa las correspondientes identificaciones aleatorias del UE. En caso de que los UE solicitantes usen al mismo tiempo el mismo preambulo, se produce una colisi6n y muy probablemente los intentos del RA no tengan exito, ya que el eNodoB no puede distinguir entre los dos usuarios cuenten una identificaci6n del UE aleatoria distinta.
40 En E-UTRAN, la Red Terrestre de Acceso a la Radio del UMTS evolucionada, se proporcionan 64 preambulos en cada celula. Los preambulos asignados a celulas adyacentes son generalmente diferentes para asegurar que un RA en una celula no provoca ningun evento de RA en una celula vecina. La informaci6n que debe ser difundida es, por lo tanto, el conjunto de preambulos que pueden usarse para RA en la celula actual.
Ya que la E-UTRAN es capaz de funcionar bajo condiciones de funcionamiento muy distintas, desde femto- y pico
45 celulas hasta macro-celulas, se plantean diferentes requisitos en la RA. Mientras en celulas pequenas la calidad de senal que se puede alcanzar para RA es un problema menor, este es mas desafiante en celulas grandes. Para asegurar tambien que se recibe suficiente energfa en los preambulos del RA, la E-UTRAN define diferentes formatos de preambulo. S6lo puede ser utilizado un formato de preambulo en una celula y, por lo tanto, este parametro tambien debe ser difundido. Para el Duplex por Divisi6n de Frecuencia, FDD (en sus siglas en ingles), se definen
50 cuatro formatos de preambulo.
Otro parametro que es difundido es la ubicaci6n exacta de tiempo-frecuencia de un recurso de RA, tambien llamado ranura u oportunidad. Tal recurso de tiempo de RA se extiende siempre en 1,08 MHz de frecuencia y en 1, 2 o 3 ms en el tiempo, dependiendo del formato del preambulo. Para FDD, existen 16 configuraciones, que definen cada una una configuraci6n diferente de recursos temporales de RA.
En un sistema de FDD, ademas de la senalizaci6n necesaria para senalar los 64 preambulos que se pueden utilizar en la celula actual, se requieren otros 6 bits para indicar el formato de preambulo (2 bits) y la configuraci6n de subtrama de RA (4 bits).
Haciendo referencia, por ejemplo, al modo de duplex por divisi6n del tiempo, TDD, de E-UTRAN, el modo de TDD tiene algunas particularidades relativas al modo de FDD que hace imposible o poco practica una reutilizaci6n sencilla, incluyendo, por ejemplo, "que TDD define en total 5 formatos de preambulo de RA y no 4, requiriendo 3 bits para senalar el formato. Este formato adicional de preambulo se llamara formato 4 en lo que sigue. El aumento en el numero de formatos de preambulo requiere, de ese modo, un aumento en la capacidad de transmisi6n.
"Propuesta de preambulos del RACH", 3GPP/TSGR1#6(99)893 de 3GPP: (Reuni6n #6 del Grupo de Trabajo 1 de TSG-RDN, 13-16 de julio de 1999), se refiere a preambulos de RACH, formados con una configuraci6n de acceso aleatorio extendida obtenida mediante la codificaci6n conjunta de un formato de preambulo dado por una "secuencia de firma" con una primera configuraci6n de acceso aleatorio dada por un "c6digo de codificaci6n de enlace ascendente" y un "c6digo de codificaci6n especffico de la celula".
Compendio
Es un objeto de la presente solicitud proporcionar una senalizaci6n de configuraci6n de acceso aleatorio eficiente entre una estaci6n de base y un equipo de usuario de una Red Terrestre de Acceso a la Radio de UMTS evolucionada E-UTRAN que funciona en duplex mediante divisi6n en el tiempo TDD.
Esto se consigue mediante los metodos y dispositivos de las reivindicaciones 1, 5, 10 y 13. Una primera realizaci6n define un metodo realizado por una estaci6n de base segun la reivindicaci6n 1. La configuraci6n de acceso aleatoria extendida hace la senalizaci6n mas eficiente sin la necesidad de mas
capacidad de transmisi6n. Una segunda realizaci6n define una estaci6n de base segun la reivindicaci6n 5. Una tercera realizaci6n define un metodo realizado por un equipo de usuario segun la reivindicaci6n 10. Una cuarta realizaci6n define un equipo de usuario segun la reivindicaci6n 13. Mediante la uni6n de la codificaci6n de la configuraci6n de RA y el formato de preambulo s6lo se codifican
combinaciones razonables, dando como resultado, por ejemplo, que se reduce la cabecera de la senalizaci6n.
Breve descripcion de los dibujos
Ahora se describiran formas de realizaci6n con mas detalle en relaci6n con los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 muestra una visi6n esquematica de un primer dispositivo de comunicaci6n que comunica con un segundo dispositivo de comunicaciones, La figura 2 muestra una senalizaci6n combinada y un diagrama del metodo de un procedimiento de acceso aleatorio, La figura 3 muestra una tabla de configuraciones de acceso aleatorio extendido, La figura 4 muestra un diagrama de flujo de un metodo en un segundo dispositivo de comunicaciones, La figura 5 muestra una visi6n esquematica general de un segundo dispositivo de comunicaci6n, La figura 6 muestra un diagrama de flujo de un metodo en un primer dispositivo de comunicaciones, La figura 7 muestra una visi6n esquematica general de un primer dispositivo de comunicaciones, La figura 8 muestra una visi6n esquematica general de subtramas del UL en el transcurso de un perfodo de RA, La figura 9 muestra una visi6n esquematica general de ejemplos de c6mo las oportunidades del RA se establecen
en relaci6n de correspondencia con subtramas del enlace ascendente, y La figura 10 muestra una visi6n esquematica general de los recursos establecidos en relaci6n de correspondencia, cuando se usa salto de frecuencia.
Descripcion detallada de realizaciones
Las realizaciones de la presente soluci6n se describiran con mas detalle a continuaci6n haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran las realizaciones de la soluci6n. Esta soluci6n, sin embargo, puede ser realizada de muchas formas diferentes sin alejarse del ambito de las reivindicaciones y no debe interpretarse como
limitada a las realizaciones descritas en este documento. Mas bien, estas realizaciones se proporcionan para que esta descripci6n sea profunda y completa, y transmitira completamente la soluci6n a los expertos en la materia. El ambito de la invenci6n esta definido en las reivindicaciones adjuntas. Los numeros similares se refieren a elementos similares a lo largo de todo el documento.
La terminologfa usada en este documento tiene el prop6sito solamente de describir ejemplos particulares y no tiene la intenci6n de limitativa de la invenci6n. Como se usan en este documento, las formas singulares "un", "una" y "el", "la", tienen la intenci6n de incluir tambien las formas del plural, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Se entendera mas adelante que los terminos "comprende", "que comprende", "incluye" y / o "que incluye", cuando se usan en este documento, especifican la presencia de caracterfsticas mencionadas, enteros, operaciones, trabajos, elementos y / o componentes, pero no excluye la presencia o adici6n de una o mas caracterfsticas distintas, enteros, operaciones, trabajos, elementos, componentes y / o grupos de estos.
Salvo que se defina de otra forma, todos los terminos (incluyendo los terminos tecnicos y cientfficos) utilizados en este documento tienen el mismo significado que el que se entiende comunmente por un experto en la materia habitual al que pertenece esta invenci6n. Se entendera, ademas, que los terminos utilizados en este documento deben interpretarse como si tuvieran un significado que es consistente con su significado en el contexto de esta especificaci6n y de la tecnica relevante, y no se interpretara en un sentido idealizado o demasiado formal a menos que se defina expresamente en este documento.
La soluci6n actual se describe a continuaci6n haciendo referencia a los diagramas de bloque y / o a las ilustraciones de diagramas de flujo de los metodos y / o aparatos segun las realizaciones de la invenci6n. Se entiende que varios bloques de los diagramas de bloques y / o ilustraciones de los diagramas de flujo, y las combinaciones de bloques de los diagramas de bloques y / o ilustraciones de diagramas de flujo, pueden ser ejecutados en la practica mediante instrucciones de programas de ordenador. Estas instrucciones de programa de ordenador pueden ser proporcionadas a un procesador de un ordenador de prop6sito general, un ordenador de prop6sito especial, y / u otros aparatos programables de tratamiento de datos para producir una maquina, de tal manera que las instrucciones, que se ejecutan a traves del procesador del ordenador y / u otro aparato programable para el tratamiento de datos, crean medios para ejecutar en la practica las funciones / actos especificados en los diagramas de bloques y / o en un bloque o varios bloques del diagrama de flujo.
Estas instrucciones de programa de ordenador tambien se pueden almacenar en una memoria legible por los ordenadores que puede hacer que un ordenador u otro aparato programable de tratamiento de datos funcione de una manera particular, de manera que las instrucciones almacenadas en la memoria legible por los ordenadores produzca un artfculo de fabricaci6n que incluya instrucciones que ejecutan en la practica la funci6n / actuaci6n especificada en los diagramas de bloques y / o en un bloque o varios bloques del diagrama de flujo.
Las instrucciones del programa de ordenador tambien pueden ser cargadas en un ordenador u otro aparato programable de tratamiento de datos para causar una serie de operaciones de funcionamiento que se realicen en el ordenador u otro aparato programable para producir un proceso ejecutado en la practica en un ordenador de manera que las instrucciones que se ejecutan en el ordenador u otro aparato programable proporcionan operaciones para ejecutar en la practica las funciones / actos especificados en los diagramas de bloques y / o en un bloque o varios bloques del diagrama de flujo.
En consecuencia, caracterfsticas de la presente invenci6n pueden ser incorporadas en el hardware y / o en el software (incluido el firmware, software residente, micro-c6digo, etc.). Ademas, un medio de almacenamiento utilizable por los ordenadores o legible por los ordenadores que tenga un c6digo de programa usable por un ordenador o legible por un ordenador incorporado en el medio puede usarse mediante o junto con un sistema de ejecuci6n de instrucciones. En el contexto de este documento, un medio que puede ser usado por los ordenadores o legible por los ordenadores puede ser cualquier medio que pueda contener, almacenar, comunicar, propagar, o transportar el programa para su uso mediante o junto con el sistema aparato o dispositivo de ejecuci6n de instrucciones.
El medio utilizable por los ordenadores o legible por los ordenadores puede ser, por ejemplo, pero sin estar limitado a estos, un sistema, aparato, dispositivo o medio de propagaci6n electr6nico, magnetico, 6ptico, electromagnetico, infrarrojo o semiconductor. Ejemplos mas especfficos (una lista no exhaustiva) del medio legible por los ordenadores incluirfan los siguientes: una conexi6n electrica que tenga uno o mas hilos, un disquete para ordenadores portatiles, una memoria de acceso aleatorio (RAM, en sus siglas en ingles), una memoria de s6lo lectura (ROM, en sus siglas en ingles), una memoria de s6lo lectura programable y susceptible de ser borrada (EPROM, en sus siglas en ingles,
o memoria de flash), una fibra 6ptica y una memoria de s6lo lectura en un disco compacto portatil (CD-ROM, en sus siglas en ingles). Advierta en cuenta que el medio usable por los ordenadores o legible por los ordenadores podrfa ser, incluso, un papel u otro medio adecuado en el que se imprima el programa, ya que el programa puede ser capturado electr6nicamente, por ejemplo, a traves de la exploraci6n 6ptica del papel o de otro medio, luego compilado, interpretado, o tratado de otro modo de forma adecuada, si es necesario, y luego almacenado en una memoria de ordenador.
Como se utiliza en este documento, un dispositivo de comunicaciones puede ser un dispositivo de comunicaciones inalambricas. En el contexto de la invenci6n, el dispositivo de comunicaciones inalambricas puede ser, por ejemplo, un nodo de una red, como una estaci6n de base o similar, un telefono m6vil, una PDA (Personal Digital Assistant) o cualquier otro tipo de ordenador que sea portatil, tal como un ordenador portatil.
La red inalambrica entre los dispositivos de comunicaciones puede ser cualquier red, como una WLAN de tipo IEEE 802.11, una WiMAX, una HiperLAN, una LAN de Bluetooth, o una red celular de comunicaciones m6viles tal como una red del GPRS, una red de WCDMA de tercera generaci6n, o una E-UTRAN. Dado el rapido desarrollo de las comunicaciones, por supuesto habra tambien redes de futuros tipos de comunicaciones inalambricas en las que se podra incorporar la presente invenci6n, pero el diseno actual y la funci6n de la red no es el interes primordial de la soluci6n.
En la figura 1 se muestra una visi6n general esquematica de un primer dispositivo de comunicaciones 10 que comunica con un segundo dispositivo de comunicaciones 20. La comunicaci6n se realiza sobre una primera interfaz 31, como una interfaz aerea o similar. En el ejemplo ilustrado, el primer dispositivo de comunicaciones 10 es una unidad portatil, como un telefono m6vil, una PDA o similar y el segundo dispositivo de comunicaciones 20 es una estaci6n de base, como un eNodoB, NodoB, RBS o similar.
El segundo dispositivo de comunicaciones establece y transmite configuraciones de acceso aleatorio, RA, para que el primer dispositivo de comunicaciones lleve a cabo un proceso de acceso aleatorio. Los datos relacionados con el RA comprenden formato de preambulo, configuraciones de RA, tales como, longitud de desplazamiento cfclico, subtramas para usarlas para el acceso aleatorio y similar.
La presente invenci6n propone una codificaci6n comun entre formatos de preambulo y configuraciones de RA. Dado que no todas las configuraciones de RA son aplicables a todos los preambulos de RA, por ejemplo, el formato de preambulo de RA que requiere una duraci6n del recurso de RA de 3 ms no puede ser programado cada 2a subtrama, es decir, cada 2 ms, la codificaci6n comun mejorara la senalizaci6n.
Mediante la codificaci6n conjunta de la configuraci6n de RA y del formato de preambulo, el numero de combinaciones razonables puede reducirse permitiendo la reutilizaci6n de senalizaci6n de FDD.
En el modo de FDD de E-UTRAN, se definen 6 "densidades" diferentes de oportunidades de RA para dar cabida a las diferentes cargas esperadas en el PRACH: 0,5, 1, 2, 3, 5, y 10 oportunidades de RA en 10 ms, independiente de la anchura de banda del sistema. Como punto de partida, tiene sentido, por lo tanto, asumir estas densidades tambien para TDD. En total hay 5 formatos de preambulo para TDD y para cada formato de preambulo hasta 6 densidades que dan como resultado 30 combinaciones diferentes. Ademas, es deseable tener diferentes "versiones" de cada combinaci6n. Por ejemplo, en el caso de una oportunidad de RA por 10 ms y formato 0 de preambulo (preambulo basico) que es deseable que tenga tres modelos diferentes con la misma densidad, pero en el que las oportunidades de RA estan asignadas a diferentes subtramas. Esto permite que un eNodoB que sirve a varias celulas utilice un patr6n de RA distinto a traves de las celulas servidas, distribuyendo de esa forma carga de tratamiento en el tiempo.
Por lo tanto, tres versiones multiplicadas por cinco preambulos multiplicados por seis densidades tienen como resultado un total de noventa combinaciones que necesitan ser codificadas. Sin embargo, esto excede la cantidad disponible de seis bits. Mirando con mas detalle las diferentes combinaciones, se muestra que no todas las combinaciones tiene sentido en realidad: los formatos uno y tres del preambulo estan disenados para celulas muy grandes en las que la carga de RA no es habitualmente tan elevada. Es probable que no sea muy importante que estos formatos soporten las densidades mas elevadas. El formato 3 de preambulo requiere, ademas, tres subtramas lo que hace que para las divisiones de DUUL mas comunes sea imposible soportar tres versiones diferentes que no se solapen en el tiempo. El numero de densidades y versiones podrfa ser, por tanto, reducido a 3x4 = 12 para el formato 1 y a 2x2 = 4 para el formato 3.
Un conjunto razonable de densidades soportadas para el formato 1 podrfa ser 0,5, 1, 2 y 3 oportunidades de RA en 10 ms. Para densidades del formato 3, s6lo son compatibles 0,5 y 1 oportunidades de RA en 10 ms. Esto tiene como resultado, para el formato de 0 a 3, un total de 3x6 + 3x4 + 3x6 + 2x2 = 52 combinaciones para codificar.
Con seis bits, pueden ser codificadas sesenta y cuatro combinaciones, dejando doce combinaciones para formato 4. Este formato 4 es especial ya que es muy corto y s6lo puede ocurrir en un campo especial denominado Ranura Temporal de Piloto del Enlace Ascendente, UpPTS (en sus siglas en ingles). Debido a su corta duraci6n, el presupuesto del enlace de este preambulo es inferior en comparaci6n con otros preambulos, por lo tanto es importante tener diferentes oportunidades de RA que no se solapen para crear ranuras "sin interferencias". Es importante soportar tres versiones diferentes dejando espacio para cuatro densidades para el formato 4 de preambulo. En total, existen 52 + 3x4 = 64 combinaciones. La tabla 1 resume estas asignaciones para los diferentes preambulos. Las configuraciones propuestas son s6lo ejemplos, es, por supuesto, posible tener mas combinaciones para un formato de preambulo o menos para otro numero negociado de versiones frente al numero de densidades.
Tabla 1: Ejemplo de versi6n y densidad
Formato de preambulo
Recursos de RA por 10 ms Numero de versiones
0
0.5, 1, 2, 3, 5, 10 3
1
0.5, 1, 2, 3 3
2
0.5, 1, 2, 3, 5, 10 3
3
0.5, 1 2
4
www,xxx,yyy,zzz 3
Otra posibilidad es soportar de forma general como maximo cinco densidades y no seis, cuando se asume que la 6a densidad (10 oportunidades de RA en 10 ms) es muy elevada. Utilizando el mismo argumento que mas arriba, las densidades y el numero de versiones mostrados en la tabla 2 se obtienen para los diferentes formatos de preambulo. Aquf hay una combinaci6n reservada para usarla en el futuro. Ademas, este conjunto de combinaciones es s6lo un ejemplo y tambien se pueden hacer aquf diversas compensaciones entre formatos de preambulo y densidades frente a versiones.
Tabla 2: Otro ejemplo de asignaci6n de versi6n y densidad para diferentes formatos de preambulo:
Formato de preambulo
Recursos de RA por 10 ms Numero de versiones
0
0.5, 1, 2, 3, 5 3
1
0.5, 1, 2, 3 3
2
0.5, 1, 2, 3, 5 3
3
0.5, 1
3
4
5 densidades diferentes 3
En lo que sigue, mediante configuraci6n extendida de RA se hara referencia a una combinaci6n de formato de preambulo, densidad, y versi6n.
A pesar de que las explicaciones de mas arriba se realizaron en el contexto de un sistema de TDD, las mismas ideas son tambien aplicables a un sistema de FDD semi-duplex.
En la figura 2, se muestra un ejemplo de un diagrama esquematico del metodo y de la senalizaci6n combinados entre un primer dispositivo de comunicaciones 10 y un segundo dispositivo de comunicaciones 20. El primero dispositivo de comunicaciones 10 puede ser un equipo de usuario UE, tal como un telefono m6vil, una PDA o similar. El segundo dispositivo de comunicaciones 20 puede ser una estaci6n de base, tal como un RBS, un NodoB, eNodoB, una combinaci6n de RBS y RNC, o similar.
En la operaci6n S10, el segundo dispositivo de comunicaciones 20 de forma conjunta codifica un formato de preambulo con una primera configuraci6n de acceso aleatorio, formando una configuraci6n de acceso aleatorio extendida.
En la operaci6n S20, el segundo dispositivo de comunicaciones 20 transmite la configuraci6n de acceso aleatorio extendida por un canal de radio, como un canal de difusi6n o similar.
En la operaci6n S30, el primer dispositivo de comunicaciones 10 recibe la configuraci6n de acceso aleatorio extendida por el canal de difusi6n y trata la configuraci6n de acceso aleatorio extendida mediante, por ejemplo, la busqueda del valor de configuraci6n de acceso aleatorio extendida en una tabla almacenada de configuraciones de acceso aleatorio extendida. De esta manera, el primer dispositivo de comunicaciones 10 determina que formato de preambulo y configuraci6n de acceso aleatorio usar cuando se realiza un proceso de acceso aleatorio.
En la operaci6n S40, el primer dispositivo de comunicaciones 10 transmite una solicitud de acceso aleatorio para tener acceso a una red, por ejemplo, por un canal de acceso aleatorio ffsico PRACH usando el formato de preambulo y la configuraci6n de acceso aleatorio al segundo dispositivo de comunicaciones 20.
En la operaci6n S50, el segundo dispositivo de comunicaciones 20 trata la solicitud de acceso aleatorio a fin de permitir o rechazar el acceso a una red. El segundo dispositivo de comunicaciones 20 tambien puede confirmar la recepci6n de la solicitud de acceso aleatorio.
Cabe senalar que el UE puede transmitir la solicitud de acceso a un dispositivo de comunicaciones diferente, estaci6n de base; este podrfa ser el caso durante, por ejemplo, el traspaso. En este caso, en el que el primer dispositivo de comunicaciones 10 realiza un procedimiento de acceso aleatorio con un dispositivo de comunicaciones diferentes, el dispositivo de comunicaciones diferente trata la solicitud de acceso aleatorio.
En la figura 3, se ofrece una visi6n general esquematica de una lista de tabla de configuraciones de acceso aleatorio extendidas y el correspondiente formato de preambulo, el valor de la densidad de PRACH y el fndice de versi6n.
En una primera columna C1, se indica el fndice de configuraci6n del PRACH. Cada fndice de configuraci6n del PRACH, es decir, la configuraci6n de acceso aleatorio extendida, corresponde a una determinada combinaci6n de un formato de preambulo, un valor de densidad de PRACH y un fndice de la versi6n. El formato de preambulo se indica en una segunda columna C2, la densidad por cada 10 ms en una tercera columna C3, y la versi6n en una cuarta columna C4.
En la figura 4, se muestra un diagrama de flujos esquematico de un metodo en un segundo dispositivo de comunicaciones.
En la operaci6n opcional S2, el segundo dispositivo de comunicaciones determina una primera configuraci6n de acceso aleatorio y un formato de preambulo para usar en una celula del segundo dispositivo de comunicaciones. La determinaci6n puede estar basada en el tamano de la celula o similar. Estos ajustes de acceso aleatorio pueden tambien ser introducidos manualmente durante la instalaci6n o la configuraci6n.
En la operaci6n S4, el segundo dispositivo de comunicaciones codifica de forma conjunta el formato de preambulo determinado con la primera configuraci6n de acceso aleatorio, formando una configuraci6n de acceso aleatorio extendida. La configuraci6n de acceso aleatorio extendida puede, en algunas realizaciones, corresponder a una combinaci6n de un formato de preambulo, un valor de densidad de un Canal Ffsico de Acceso Aleatorio y un fndice de versi6n definido en una tabla.
Dentro de una trama de radio tenemos multiples oportunidades de RA segun la densidad de RA. Cada oportunidad de RA consiste en varias subtramas, por ejemplo, subtramas 1, 2, 3, dependiendo del formato de preambulo.
Una versi6n puede ser definida por un conjunto de oportunidades de acceso aleatorio que pertenecen a la celula del segundo dispositivo de comunicaciones.
La configuraci6n de acceso aleatorio extendida puede, en algunas realizaciones, requerir un maximo de seis bits.
El formato de preambulo puede ser uno entre cinco formatos de preambulo.
En la operaci6n S6, el segundo dispositivo de comunicaciones transmite la configuraci6n de acceso aleatorio extendida por un canal de radio de la celula del segundo dispositivo de comunicaciones.
El canal de radio puede, en algunas realizaciones, ser un canal de difusi6n.
Para llevar a cabo las operaciones del metodo, se proporciona un segundo dispositivo de comunicaciones. El segundo dispositivo de comunicaciones 20 puede ser una estaci6n de base, tal como una RBS, un NodoB, un eNodoB, una combinaci6n de RBS y RNC, o similar.
En la figura 5 se muestra una visi6n general esquematica de un segundo dispositivo de comunicaciones 20.
El segundo dispositivo de comunicaciones 20 comprende una unidad de control CPU 201, tal como un microprocesador, una pluralidad de procesadores o similar, configurado para codificar de forma conjunta un formato de preambulo con una primera configuraci6n de acceso aleatorio, formando de ese modo una configuraci6n de acceso aleatorio extendida. La primera configuraci6n de acceso aleatorio puede corresponder a una combinaci6n de un valor de densidad de un Canal Ffsico de Acceso Aleatorio y un fndice de versi6n. La unidad de control 201 puede crear, ademas, un paquete de datos que comprende la configuraci6n de acceso aleatorio extendida, por ejemplo, un valor de seis bits.
Ademas, la unidad de control 201 puede, en algunas realizaciones, estar dispuesta para determinar los parametros relacionados con la celula, tales como, las primeras configuraciones de acceso aleatorio, el formato de preambulo y / u otras similares. La determinaci6n se puede realizar en tiempo real basandose en la carga, el tamano de una celula y / u otras caracterfsticas similares. Los valores de formato de preambulo, las configuraciones de acceso aleatorio y otros datos similares tambien se pueden introducir manualmente.
El segundo dispositivo de comunicaciones 20 puede comprender, ademas, una disposici6n de transmisi6n 205 destinado a transmitir los paquetes de datos, que comprende la configuraci6n de acceso aleatorio extendida. El paquete de datos se transmite por un canal de radio de la celula del segundo dispositivo de comunicaciones 20. El canal de radio puede ser, por ejemplo, un canal de difusi6n.
El segundo dispositivo de comunicaciones 20 puede comprender, ademas, una disposici6n de recepci6n 203 destinada a recibir datos de distintos dispositivos de comunicaciones, por ejemplo, un primer dispositivo de comunicaciones que usa el formato de preambulo y la primera configuraci6n de acceso aleatorio, por ejemplo, por un canal ffsico de acceso aleatorio.
En el ejemplo ilustrado, el segundo dispositivo de comunicaciones 20 comprende una unidad de memoria 207 dispuesta para tener la aplicaci6n instalada en la misma, que cuando se ejecuta en la unidad de control hace que la unidad de control realice las operaciones del metodo. Ademas, la unidad de memoria 207 puede tener datos almacenados en ella, tales como datos relacionados con el acceso aleatorio o datos similares. Los datos pueden comprender una tabla que incluya configuraciones de acceso aleatorio extendidas y el correspondiente formato de preambulo, el valor de la densidad de PRACH y el fndice de la versi6n que se puede utilizar cuando se crea el paquete de datos. La unidad de memoria 207 puede ser una sola unidad o varias unidades de memoria.
Ademas, el segundo dispositivo de comunicaciones 20 puede comprender una interfaz 209 para comunicarse, por ejemplo, con una red a la que solicita acceso un primer dispositivo de comunicaciones.
En la figura 6 se muestra un diagrama de flujo esquematico de un metodo de un primer dispositivo de comunicaciones.
En la operaci6n R4, el primer dispositivo de comunicaciones recibe datos que contienen una configuraci6n de acceso aleatorio extendida a traves de un canal de radio. El canal de radio puede ser un canal de difusi6n o similar.
En la operaci6n R6, el primer dispositivo de comunicaciones descodifica los datos recibidos, leyendo la configuraci6n de acceso aleatorio extendida, por ejemplo, como un valor de seis bits como maximo. El valor de la configuraci6n de acceso aleatorio extendida puede, a partir de una tabla, generar un formato de preambulo y una configuraci6n de acceso aleatorio. En algunas realizaciones, la configuraci6n de acceso aleatorio comprende una combinaci6n de una densidad de un PRACH y un fndice de versi6n. Como se ha mencionado mas arriba, una versi6n puede estar definida por un conjunto de oportunidades de acceso aleatorio que pertenecen a una celula del segundo dispositivo de comunicaciones.
En la operaci6n opcional R8, el primer dispositivo de comunicaciones lleva a cabo un proceso de acceso aleatorio utilizando el formato de preambulo y la primera configuraci6n de acceso aleatorio.
El proceso de acceso aleatorio se puede llevar a cabo para el segundo dispositivo de comunicaciones, la estaci6n de base, o un dispositivo de comunicaciones diferente, tal como una estaci6n de base diferente. Este puede ser el caso en que se lleva a cabo el traspaso.
Para llevar a cabo el procedimiento de acceso aleatorio, se proporciona un primer dispositivo de comunicaciones. El primer dispositivo de comunicaciones pueden ser un equipo de usuario, como por ejemplo, un telefono m6vil, una PDA o similar.
En la figura 7, se muestra una visi6n esquematica de un primer dispositivo de comunicaciones 10.
El primer dispositivo de comunicaciones 10 comprende una disposici6n receptora 103 destinada a recibir datos a traves de un canal de radio, tal como un canal de difusi6n o similar, a partir de un segundo dispositivo de comunicaciones. Los datos comprenden una configuraci6n de acceso aleatorio extendida.
El primer dispositivo de comunicaciones 10 comprende, ademas, una unidad de control 101 dispuesta para descodificar la configuraci6n de acceso aleatorio extendida para obtener un formato de preambulo y una primera configuraci6n de acceso de radio. La configuraci6n de acceso aleatorio extendida puede ser un valor de seis bits como maximo y mediante la comparaci6n del valor de la configuraci6n de acceso aleatorio extendida con valores de fndice en una tabla, pueden recuperarse un formato de preambulo, un valor de densidad de un PRACH y un fndice de versi6n, tras el emparejamiento de los valores.
La unidad de control 101 puede, ademas, estar dispuesta para llevar a cabo un proceso de acceso aleatorio con el fin de acceder a una red. En el proceso de acceso aleatorio, la unidad de control 101 utiliza el formato de preambulo y la configuraci6n de acceso aleatorio y transmite la petici6n de conexi6n usando una disposici6n de transmisi6n
105.
El primer dispositivo de comunicaciones 10 puede contener, ademas, una disposici6n de memoria 107, que comprende una unica unidad de memoria o varias unidades de memoria. Aplicaciones dispuestas para ser ejecutadas en la unidad de control pueden ser almacenadas en la memoria que, cuando se ejecuta en la unidad de control, hace que la unidad de control realice las operaciones del metodo. Ademas, la unidad de memoria 207 puede tener datos almacenados en ella, tales como los datos de las configuraciones del RA, tales como, el formato de preambulo, las configuraciones de acceso aleatorio y similares. Los datos pueden incluir una tabla que incluye configuraciones de acceso aleatorio extendidas y el formato de preambulo correspondiente, el valor de la densidad del PRACH y el fndice de versi6n que se puede utilizar al crear el paquete de datos. La unidad de memoria 207 puede ser una sola unidad o varias unidades de memoria.
Cabe senalar que una versi6n puede ser definida por un conjunto de oportunidades de acceso aleatorio que pertenecen a la celula del segundo dispositivo de comunicaciones.
La configuraci6n de acceso aleatorio extendida puede, en algunas realizaciones, requerir seis bits como maximo.
El formato del preambulo puede ser uno de cinco formatos de preambulo.
Se debe entender que las disposiciones de recepci6n y de transmisi6n de los dispositivos de comunicaciones pueden ser dispositivos independientes o estar dispuestas como un dispositivo combinado, tal como una unidad transceptora o similar.
Dependiendo de la asignaci6n del DUUL, las diferentes configuraciones de RA tienen diferentes interpretaciones. Con el fin de reducir la senalizaci6n requerida, se propone numerar las subtramas asignadas al RA en terminos de subtramas del UL en lugar de subtramas.
Una posibilidad puede ser definir para cada configuraci6n de RA extendida y para cada asignaci6n posible de DUUL, un modelo que describe las subtramas y la regi6n de frecuencias del UL asignadas a la RA. Ademas de la divisi6n de DUUL, la anchura de banda del sistema tambien tiene un impacto, ya que cuanto menor sea la anchura de banda del sistema, menos regiones de frecuencia estan disponibles para una anchura de banda mas elevada.
Un enfoque mas sistematico se describe a continuaci6n: En la figura 8, se muestran todas las subtramas del UL dentro de la duraci6n de un perfodo de RA. Las subtramas de RA se refieren mediante 81 y las subtramas que no son de RA se refieren mediante 83. El perfodo de RA es de 10 ms para densidades de RA mayor o igual que 1 por cada 10 ms, y 20 ms para oportunidades de 0,5 RA por cada 10 ms. El numero de subtramas del UL dentro del periodo de RA se refiere con L. El numero de subtramas asignadas a cada recurso de RA es M. N es entonces el numero de recursos de RA que puede ser situado, sin solapes, en cada perfodo de RA. La configuraci6n de RA extendida considerada tiene una densidad de D oportunidades de RA dentro del periodo de RA. Los huecos L1 y L2 son los numeros de subtramas del UL entre dos recursos de RA consecutivos y el numero de subtramas de RA dejadas despues de la ultima subtrama de RA, respectivamente. R refiere al numero de las diferentes versiones que existen de la configuraci6n de RA extendida dada.
El numero tI,k va a ser el numero de la subtrama del UL donde se inicia la oportunidad de RA k de versi6n I de la configuraci6n de RA extendida. Aquf se asume que la numeraci6n de las subtramas del UL y las versiones empiezan con 0. Si no pueden ser colocadas sin solapamiento suficientes versiones en un perfodo de RA, la colocaci6n comienza de nuevo a partir de la subtrama 0 del UL a otra frecuencia. Ademas, el numero fI,k denota el fndice l6gico a la frecuencia predefinida en la que esta situada la oportunidad de RA k de versi6n I (fndice l6gico ya que las frecuencias predefinidas ni tienen que ser contiguas, ni asignadas a frecuencias mon6tonas crecientes / decrecientes). Ya que en total s6lo existen regiones NRAI8w de frecuencia RA predefinida, se requiere un m6dulo de operaciones para limitar la banda de frecuencias asignada a esas frecuencias predefinidas. Para tener una menor anchura de banda del sistema, no pueden existir suficientes bandas de frecuencia de RA NRAI8w y la colocaci6n de diferentes recursos de RA se solapan.
La figura 9 muestra diferentes ejemplos de configuraciones de RA extendidas y su relaci6n de correspondencia actual a subtramas de UL.
En la figura superior, la oportunidad de RA 0 de la versi6n 0 se asigna en primer lugar, seguido por 0 de oportunidad de las versiones 1 y 2, es decir, I = 1 y 2. La oportunidad 1 de RA de la versi6n 0 se asigna luego a lo largo del dominio del tiempo y la oportunidad 1 de RA de las versiones 1 y 2 son asignados en una frecuencia diferente.
En la figura del medio, la oportunidad de RA 0, versi6n 0, es seguida por la oportunidad de RA 0 de las versiones 1. La oportunidad de RA 0 de la versi6n 2 es luego multiplexada en frecuencia en las mismas subtramas del UL como oportunidad de RA 0 de la versi6n 0. Aquf una oportunidad de RA consiste de dos subtramas del UL.
En la figura inferior, cada versi6n es asignada a diferentes frecuencias.
La forma mas sencilla de definir las regiones de frecuencia de RA predefinida es extender el concepto de FDD donde estas regiones estan situadas, en los bordes de banda del canal compartido del enlace ascendente. Si multiples recursos de RA estan distribuidos a traves del tiempo dentro de un perfodo de RA (es decir, N > 1) la posici6n de estas regiones de frecuencia puede saltar segun un patr6n de salto predefinido. En el caso mas simple,
5 las unicas posiciones de salto permitidas se encuentran en los dos bordes de la banda del canal compartido del enlace ascendente.
La figura 10 describe ejemplos de c6mo podrfa parecer tal salto de frecuencia. En la figura 10, se muestra c6mo el fndice l6gico -Ll-, tambien referido mediante fI,k en la f6rmula de mas arriba, establece relaci6n de correspondencia con las frecuencias ffsicas.
10 El modo descrito es un ejemplo de c6mo calcular la relaci6n de correspondencia exacta de subtramas del UL con subtramas de RA. Es importante: 1) intentar difundir las oportunidades en el tiempo y 2) (si no hay disponibles suficientes subtramas del UL para separar todas las oportunidades de una versi6n en el tiempo) colocar multiples subtramas de RA en las mismas subtramas del UL a diferentes frecuencias.
En los dibujos y en la descripci6n, se han descrito realizaciones ilustrativas de la invenci6n. Sin embargo, se pueden
15 hacer muchas variaciones y modificaciones a estas realizaciones sin apartarse sustancialmente de los principios de la presente invenci6n. Por consiguiente, aunque se emplean terminos especfficos, se utilizan solamente en un sentido generico y descriptivo y no con fines limitativos, estando el alcance de la invenci6n definido por las siguientes reivindicaciones.

Claims (16)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un metodo realizado por una estaci6n de base (20) de una Red Terrestre de Acceso a la Radio de UMTS evolucionada, E-UTRAN, que funciona en un modo de duplex por divisi6n en el tiempo, TDD, para transmitir datos por un canal de radio, caracterizado por las operaciones de:
    -
    Codificar conjuntamente (S4) un formato de preambulo con una primera configuraci6n de acceso aleatorio, formando una configuraci6n de acceso aleatorio extendida, en el que la primera configuraci6n de acceso aleatorio comprende una combinaci6n de un valor de densidad de un Canal Ffsico de Acceso Aleatorio y un fndice de versi6n, en el que los fndices de versi6n estan definidos mediante diferentes patrones con la misma densidad, donde las oportunidades de acceso aleatorio estan asignadas a diferentes subtramas y
    -
    Transmitir (S6) la configuraci6n de acceso aleatorio extendida por el canal de radio.
  2. 2.
    Un metodo segun la reivindicaci6n 1, en el que la configuraci6n de acceso aleatorio extendida requiere de seis bits como maximo.
  3. 3.
    Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en el que el canal de radio comprende un canal de difusi6n.
  4. 4.
    Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que comprende ademas la operaci6n inicial de determinar (S2) la primera configuraci6n de acceso aleatorio y el formato de preambulo para usar en una celula de la estaci6n de base (20).
  5. 5.
    Una estaci6n de base (20) de una Red Terrestre de Acceso a la Radio de UMTS evolucionada, E-UTRAN, dispuesta para funcionar en modo de duplex por divisi6n en el tiempo, TDD, caracterizada por:
    -
    una unidad de control (201) dispuesta para codificar conjuntamente un formato de preambulo con una primera configuraci6n de acceso aleatorio, formando de ese modo una configuraci6n de acceso aleatorio extendida, en el que la primera configuraci6n de acceso aleatorio comprende una combinaci6n de un valor de densidad de un Canal Ffsico de Acceso Aleatorio y un fndice de versi6n, en el que los fndices de versi6n estan definidos mediante diferentes patrones con la misma densidad, donde las oportunidades de acceso aleatorio estan asignadas a diferentes subtramas y
    -
    una disposici6n de transmisi6n (205) destinada a transmitir la configuraci6n de acceso aleatorio extendida por un canal de radio.
  6. 6.
    Una estaci6n de base (20) segun la reivindicaci6n 5, que comprende una disposici6n receptora (203) destinada a recibir datos de acceso aleatorio desde un equipo de usuario (10), en la que la unidad de control (201) esta dispuesta para tratar datos de acceso aleatorio.
  7. 7.
    Una estaci6n de base (20) segun cualquiera de las reivindicaciones 5-6, en la que la configuraci6n de acceso aleatorio extendida requiere seis bits como maximo.
  8. 8.
    Una estaci6n de base (20) segun cualquiera de las reivindicaciones 5-7, en la que el canal de radio comprende un canal de difusi6n.
  9. 9.
    Una estaci6n de base (20) segun cualquiera de las reivindicaciones 5-8, en la que la unidad de control esta dispuesta, ademas, para determinar la primera configuraci6n de acceso aleatorio y el formato de preambulo para usar en una celula de la estaci6n de base (20).
  10. 10.
    Un metodo realizado por un equipo de usuario (10) de una Red Terrestre de Acceso a la Radio de UMTS evolucionada, E-UTRAN, que funciona en modo de duplex por divisi6n en el tiempo, TDD, para realizar un proceso de acceso aleatorio caracterizado por las operaciones de:
    -
    Recibir (R4) datos que contienen una configuraci6n de acceso aleatorio extendida por un canal de radio,
    -
    Descodificar (R6) la configuraci6n de acceso aleatorio extendida, recuperando, por lo tanto, un formato de preambulo y una primera configuraci6n de acceso aleatorio, en el que la primera configuraci6n de acceso aleatorio comprende una combinaci6n de un valor de densidad de un Canal Ffsico de Acceso Aleatorio y un fndice de la versi6n, en el que los fndices de la versi6n estan definidos por diferentes patrones con la misma densidad en donde oportunidades de acceso aleatorio estan asignadas a diferentes subtramas, y
    -
    Realizar (R8) un proceso de acceso aleatorio que usa el formato de preambulo y la primera configuraci6n de acceso aleatorio.
  11. 11.
    Un metodo segun la reivindicaci6n 10, en el que la configuraci6n de acceso aleatorio extendida requiere seis bits como maximo.
  12. 12.
    Un metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 10-11, en el que los datos son recibidos por un canal de difusi6n.
  13. 13.
    Un Equipo de Usuario (10) de una Red Terrestre de Acceso a la Radio de UMTS evolucionada, E-UTRAN, dispuesta para funcionar en modo de duplex por divisi6n en el tiempo, TDD, caracterizado por:
    5 -Una disposici6n receptora (103) destinada a recibir datos que comprenden una configuraci6n de acceso aleatorio extendida por un canal de radio desde una estaci6n de base (20), y
    -
    Una unidad de control (101) dispuesta para descodificar la configuraci6n de acceso aleatorio extendida, para obtener un formato de preambulo y una primera configuraci6n de acceso aleatorio, en el que la primera configuraci6n de acceso aleatorio comprende una combinaci6n de un valor de densidad de un Canal Ffsico de
    10 Acceso Aleatorio y un fndice de la versi6n, en el que los fndices de la versi6n estan definidos por diferentes patrones con la misma densidad en donde oportunidades de acceso aleatorio estan asignadas a diferentes subtramas, y en el que la unidad de control (101) esta dispuesta, ademas, para usar el formato de preambulo y la configuraci6n de acceso aleatorio cuando realiza un proceso de acceso aleatorio.
  14. 14.
    Un Equipo de Usuario (10) segun la reivindicaci6n 13, en el que configuraci6n ampliada de acceso aleatorio 15 requiere seis bits como maximo.
  15. 15. Un Equipo de Usuario (10) segun cualquiera de las reivindicaciones 13-14, que comprende, ademas, una disposici6n de transmisi6n (105) destinada a transmitir una petici6n de acceso aleatorio utilizando el formato de preambulo y la configuraci6n de acceso aleatorio.
  16. 16.
    Un Equipo de Usuario (10) segun cualquiera de las reivindicaciones 13-15, en el que la disposici6n de recepci6n 20 (103) esta destinada a recibir datos por un canal de radio que es un canal de difusi6n.
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