ES2634199T3 - Soporte para dispositivos de comunicaciones con ancho de banda limitado en un sistema de comunicaciones celulares - Google Patents

Abstract

Un método de funcionamiento de un nodo (1601) de red que sirve a una célula anfitriona en un sistema de comunicaciones celulares en el que una interfaz aérea del sistema de comunicaciones celulares es dividida en tramas (600) que se presentan secuencialmente, comprendiendo cada una de las tramas (600) varias subtramas (500) que se presentan secuencialmente, comprendiendo el método: en uno o más intervalos (805, 1005) de primer tiempo, transmitir información de un primer canal de control por un canal de control que se extiende en un primer ancho de banda (901) de un espectro de radiofrecuencia, comunicando el primer canal de control información que es necesaria para permitir que un primer tipo de dispositivo de comunicaciones reciba datos de la célula anfitriona, siendo capaz el primer tipo de dispositivo (205) de comunicaciones de recibir una señal que tiene el primer ancho de banda (901) del espectro de radiofrecuencia; en uno o más intervalos (807, 1011) de segundo tiempo, transmitir información de un segundo canal de control por un segundo canal de control de una primera célula M (célula M nº 1, célula M nº m, célula M nº n), siendo una célula M la agrupación de aspectos/entidades de la célula anfitriona configurada para soportar un segundo tipo de dispositivo (207, 1701) de comunicaciones que tiene prestaciones reducidas de ancho de banda de recepción en comparación con las del primer tipo de dispositivo de comunicaciones, ocupando el segundo canal de control un segundo ancho de banda (903) del espectro de radiofrecuencia, y siendo menor el segundo ancho de banda (903) que el primer ancho de banda (901), y produciéndose los uno o más intervalos de segundo tiempo durante una o más subtramas (500) dentro de una trama (600) y no coincidiendo con ninguno de los uno o más intervalos de primer tiempo; caracterizado por transmitir, en uno o más intervalos de tercer tiempo, información de un tercer canal de control por un tercer canal de control de una segunda célula M, ocupando el tercer canal de control un tercer ancho de banda del espectro de radiofrecuencia, y siendo el tercer ancho de banda menor que el primer ancho de banda (901), y produciéndose los uno o más intervalos de tercer tiempo durante las una o más subtramas (500) dentro de la trama (600) y coincidiendo con uno o más de los intervalos de segundo tiempo, por lo que se hace que otro dispositivo de comunicaciones del segundo tipo, que tiene prestaciones reducidas de ancho de banda de recepción en comparación con las del primer tipo de dispositivo de comunicaciones, sea capaz de ser servido por el nodo de red, en donde la ubicación frecuencial del segundo ancho de banda (903) del espectro de radiofrecuencia no se solapa con la ubicación frecuencial del tercer ancho de banda del espectro de radiofrecuencia.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

DESCRIPCION

Soporte para dispositivos de comunicaciones con ancho de banda limitado en un sistema de comunicaciones celulares

Antecedentes

La presente invencion versa sobre sistemas de comunicaciones celulares y, mas en particular, sobre el soporte de dispositivos tanto de ancho de banda completo como de ancho de banda limitado en un sistema de comunicaciones celulares.

Normalmente, los sistemas de comunicaciones celulares comprenden una red terrestre que proporciona cobertura inalambrica a terminales moviles que pueden seguir recibiendo servicio mientras se trasladan dentro del area de cobertura de la red. El termino “celular” se deriva del hecho de que toda el area de cobertura esta dividida en lo que se denomina “celulas”, cada una de las cuales es servida normalmente por una estacion transceptora de radio (o equivalente) particular asociada con la red terrestre. tales estaciones transceptoras son denominadas a menudo “estaciones base”. Al moverse el dispositivo movil de una celula a otra, la red traspasa la responsabilidad de servir al dispositivo movil de la celula actualmente servidora a la “nueva” celula. De esta manera, el usuario del dispositivo movil experimenta continuidad de servicio sin tener que restablecer una conexion con la red. La FIG. 1 ilustra un sistema de comunicaciones celulares que proporciona un area 101 de cobertura del sistema por medio de varias celulas 103.

El espectro de radiofrecuencia que es utilizado para proporcionar servicios de comunicaciones moviles es un recurso limitado que debe ser compartido de alguna manera entre todos los usuarios de un sistema. Por lo tanto, se han desarrollado varias estrategias para impedir que el uso (tanto de transmision como de recepcion) del espectro de radio por parte de un dispositivo movil interfiera con el de otro, asf como para impedir que las comunicaciones de una celula interfieran con las de otra. Algunas estrategias, tales como el acceso multiple por division de frecuencia (FDMA), implican la asignacion de ciertas frecuencias a un usuario con exclusion de otros. Otras estrategias, tales como el acceso multiple por division de tiempo (TDMA), implican permitir que multiples usuarios compartan una o mas frecuencias, concediendose a cada usuario el uso exclusivo de las frecuencias solo en ciertos momentos que son unicos a ese usuario. Las estrategias FDMA y TDMA no son mutuamente excluyentes entre sf, y muchos sistemas emplean ambas estrategias conjuntamente, siendo un ejemplo el sistema global para comunicaciones moviles (GSM).

Al esforzarse los ingenieros en desarrollar sistemas con prestaciones cada vez mayores (por ejemplo, mayores velocidades de comunicacion, resistencia a la interferencia, mayor capacidad del sistema, etc.), se incorporan diferentes caractensticas tecnicas, que incluyen diferentes medios para compartir recursos de radiofrecuencia. Por tomar uno de varios ejemplos posibles, la tecnologfa de evolucion a largo plazo (LTE) de la red de acceso de radio terrestre universal evolucionada (E-UTRAN), definida por 3GPP TR 36.201, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Long Term Evolution (LTE) physical layer; General description” podra operar en una gama muy amplia de anchos de banda operativos y tambien de frecuencias de portadora. Ademas, los sistemas E-UTRAN seran capaces de operar dentro de un gran intervalo de distancias, desde microcelulas (es decir, celulas servidas por estaciones base de baja potencia que cubren un area limitada, tal como un centro comercial u otro edificio accesible al publico) hasta macrocelulas que tienen un alcance que se extiende hasta 100 km. Para gestionar las diferentes condiciones de radio que puedan presentarse en las diferentes aplicaciones, en el enlace descendente (es decir, el enlace de comunicaciones de la estacion base al equipo de usuario -”EU”) se utiliza la tecnologfa de acceso multiple por division ortogonal de frecuencia (OFDMA) porque es una tecnologfa de acceso de radio que puede adaptarse muy bien a diferentes condiciones de propagacion. En el OFDMA, la corriente de datos disponible es dividida en varias subportadoras de banda estrecha que son transmitidas en paralelo. Dado que cada subportadora es de banda estrecha, solo experimenta desvanecimiento plano. Esto hace muy facil desmodular cada subportadora en el receptor.

La comunicacion tipo maquina (MTC) sobre LTE esta recibiendo atencion creciente al planificar las empresas explotadoras la sustitucion de sistemas de comunicaciones mas antiguos, como el GSM, por redes LTE. Los dispositivos MTC, tales como sensores conectados, alarmas, dispositivos de control remoto y similares, son comunes en las redes GSM en las que coexisten con EU mas convencionales (por ejemplo, telefonos moviles). Generalmente, los dispositivos MTC se caracterizan por una actividad de comunicacion escasa y con una velocidad de transferencia de bits modesta. Se preve que el numero de dispositivos MTC aumente drasticamente en los proximos anos.

En las versiones 8/9 de LTE, el ancho de banda de las celulas soportadas esta en el intervalo de aproximadamente 1,4 a 20 MHz (6 y 100 bloques de recursos (RB) en terminologfa LTE), el canal ffsico de control de enlace descendente (PDCCH) de LTE se extiende todo el ancho de banda de la celula, lo que significa que todos los EU tienen que soportar la recepcion en todo el ancho de banda de la celula para recibir informacion de control. El canal de control transporta informacion que identifica en que lugar del espectro de radiofrecuencia el EU puede recibir informacion por el canal de datos (canal ffsico compartido de enlace descendente - “PDSCH”), si cualquier informacion de ese tipo es transmitida al EU o es radiodifundida a multiples EU en la subtrama (periodo de 1 ms).

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

La version 8 de LTE ya soporta el multiplexado en el dominio temporal por subtrama entre la senalizacion unidifundida y multidifundida de subtramas usada para la red de multidifusion/radiodifusion por frecuencia unica (MBSFN) para permitir que la MBSFN sea introducida en versiones posteriores sin que tenga un impacto negativo en los terminales preexistentes. Ningun terminal disenado segun versiones anteriores de LTE (un “terminal preexistente”) soporta MBSFN, pero sf reconoce que las subtramas que se senala que son MBSFN no contienen nada que deba recibir el terminal y, por ende, puede evitarse la recepcion en esas subtramas. Una excepcion es el primer sfmbolo OFDM de la subtrama que contiene senales de referencia espedficas a la celula (CRS), que pueden ser usadas por el terminal (por ejemplo, para la estimacion de canales o para mediciones (por ejemplo, monitorizacion de radioenlaces - “RLM” o potencia recibida de la senal de referencia - “RSRP”), en particular cuando son adyacentes a subtramas normales. Las subtramas MBSFN son ahora objeto de estudio para su uso no solo para una operacion de multidifusion, sino en el contexto de la retransmision y de mediciones mejoradas en escenarios de despliegue de redes heterogeneas junto con subtramas casi en blanco (ABS).

Los dispositivos MTC que utilizan un sistema celular para su comunicacion se han vuelto crecientemente populares. Sin embargo, la nocion de desarrollar un dispositivo MTC que sea capaz de comunicarse por medio de sistemas de comunicaciones tales como LTE presenta problemas, porque satisfacer los requisitos de LTE existentes hana que un dispositivo MTC fuera mas costoso y que consumiera mas energfa de la que normalmente requerina para satisfacer sus propios requisitos de calidad de servicio. Segun se ha mencionado anteriormente, normalmente un dispositivo MTC requiere unicamente una velocidad de transferencia de datos baja para senalizar una cantidad pequena de datos. Un ejemplo de una categona de dispositivos MTC son los equipos sensores. Un requisito importante de tales dispositivos es que tengan un bajo coste, asf como un bajo consumo de potencia. Ejemplos de parametros de sistemas celulares que normalmente impulsan el consumo de costes y de energfa son el ancho de banda del sistema, asf como el tiempo de respuesta. El uso de la LTE definido segun las versiones de estandarizacion actuales requiere que un dispositivo soporte un ancho de banda del sistema que es de hasta 20 MHz. Soportar un ancho de banda tan grande aumentana el coste de los dispositivos MTC de LTE, y tal soporte sena esencialmente innecesario desde el punto de vista del dispositivo MTC, porque solo se requiere un pequeno ancho de banda del sistema (por ejemplo, hasta algunos MHz) para soportar la velocidad de transferencia de datos relativamente baja del dispositivo MTC.

Ademas, la LTE tiene requisitos de tiempo de respuesta breve, en terminos de una cantidad de tiempo corta para emitir una respuesta de una solicitud de repeticion automatica tubrida (HARQ), asf como un intervalo de tiempo corto entre la senalizacion de control (que indica que la informacion de datos esta por llegar) y la transmision propiamente dicha de la informacion de datos. (En los sistemas LTE, el PDCCH senala datos del pDsCH que estan incluidos en la misma subtrama que el PDCCH). Satisfacer estos requerimientos temporales impone requisitos elevados a la velocidad de procesamiento (lo que consume energfa) y/o la necesidad de procesamiento paralelo (que aumenta la superficie ocupada de la banda base y, por ello, el coste). Optimamente, los dispositivos MTC que soportan bajas velocidades de transferencia de datos y con menores requisitos de potencia debenan usar tiempos de respuesta largos (por ejemplo, un tiempo mas largo para la decodificacion de informacion de control y datos) para reducir la velocidad de sincronizacion requerida o los requisitos de procesamiento paralelo.

Los puntos anteriormente suscitados muestran por que es beneficioso restringir los dispositivos MTC para que operen con anchos de banda del sistema que sean inferiores a 20 MHz. Pero sena demasiado restrictivo requerir que todas las redes celulares se limiten a usar solo anchos de banda pequenos si son dispositivos MTC de soporte de bajo consumo de energfa y rentables.

En la actualidad, hay una incompatibilidad entre dispositivos MTC que soportan unicamente un bajo ancho de banda y/o que tienen un rendimiento insuficiente de decodificacion (por ejemplo, requisitos de un retardo mayor entre el PDCCH y los posibles datos en el PDSCH) que impide que tales dispositivos puedan conectarse con un sistema LTE segun esta definido actualmente por el estandar del Proyecto de Asociacion de Tercera Generacion (3GPP). Aunque tales dispositivos MTC senan capaces de realizar una busqueda de celulas y de recibir un bloque maestro de informacion (MlB) en un ancho de banda de solo 1,4 MHz, seguina sin ser posible una llamada en espera en una celula LTE convencional, porque poder recibir la informacion adicional radiodifundida (por ejemplo, un bloque de informacion del sistema - “SIB”) que se requiere para que el dispositivo MTC pueda, por ejemplo, llevar a cabo un acceso aleatorio a traves del canal de acceso aleatorio (RACH), requiere que el dispositivo MTC sea capaz de soportar todo el ancho de banda de la LTE y tambien que el dispositivo MTC sea capaz de decodificar el PDCCH y el PDSCH sin ninguna restriccion de retardos adicionales, en comparacion con el estandar actual.

Por lo tanto, resulta deseable contar con metodos y aparatos que permitan que un dispositivo MTC mantenga sus caractensticas de rendimiento relativamente bajo (por ejemplo, en terminos de tamano de ancho de banda soportado y/o potencia de procesamiento) y que, no obstante, sea capaz de conectarse con un sistema celular moderno de comunicaciones, tal como, sin limitacion, un sistema LTE, que normalmente impone requisitos de rendimiento mayores en los dispositivos que se conectan.

El documento US 2010/260081, que se considera que es la tecnica anterior mas proxima, versa sobre la segmentacion del ancho de banda segun un planteamiento de una unica portadora transmitida en un bloque principal de informacion (MIB) que soporta varios segmentos de frecuencias contiguas, siendo visto un segmento de frecuencias por los terminales preexistentes y siendo visto todo el ancho de banda por los terminales avanzados. La

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

divulgacion busca mejorar la operacion avanzada de la evolucion a largo plazo (LTE) del Proyecto de Asociacion de 3a Generacion (3GPP). Al introducir la operacion en multiples segmentos usando una portadora, se proporciona soporte para asignar recursos a dispositivos avanzados que pueden utilizar un mayor ancho de banda (por ejemplo, 20-100 MHz) y a dispositivos LTE preexistentes que utilizan un ancho de banda de hasta 20 MHz.

El documento WO 2010/049754 A1 da a conocer una configuracion del canal ffsico de control de enlace descendente para sistemas con ancho de banda extendido. El metodo mostrado incluye la formacion de una asignacion de recursos para un ancho de banda particular del sistema, teniendo la asignacion de recursos un numero mayor de bloques de recursos que el numero maximo de bloques de recursos asociados con el ancho de banda particular del sistema. El metodo incluye, ademas, la transmision de informacion descriptiva de la asignacion de recursos al equipo de usuario. El equipo de usuario esta habilitado para emplear varios elementos de canal de control extendido como al menos uno de un canal ffsico de control de enlace descendente extendido y un canal ffsico indicador de solicitud de repeticion automatica tffbrida.

El BORRADOR 3GPP R2-112974 del encuentro n° 74 del 3GPP TSG RAN WG2, Barcelona, Espana, 9-13 de mayo de 2011: “Proposal for a study item in support of low complexity LTE devices for MTC”, explica la importancia de soportar EU de tipo dispositivo MTC de baja complejidad/bajo coste.

Compendio

Debena recalcarse que se entiende que los terminos “comprende” y “que comprende”, cuando son usados en esta memoria, especifican la presencia de los numeros enteros, las caractensticas, las etapas o los componentes indicados; pero el uso de estos terminos no excluye la presencia o la adicion de uno o mas de otros numeros enteros, otras caractensticas, otras etapas, otros componentes o grupos de los mismos.

Segun aspectos de la presente invencion, los objetos anteriores y otros se consiguen, por ejemplo, en metodos y aparatos para operar un nodo de red segun se define en las reivindicaciones independientes 1 y 6. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones utiles.

Breve descripcion de los dibujos

La FIG. 1 ilustra un sistema de comunicaciones celulares que proporciona un area de cobertura del sistema por medio de varias celulas.

La FIG. 2 ilustra un nodo 201 de red que es operado segun algunos aspectos de la invencion para proporcionar una celula 203 que es tanto una celula anfitriona como una celula M.

La FIG. 3 ilustra una cuadncula temporal-frecuencial de un recurso ffsico ejemplar (“elemento de recursos”) de enlace descendente de LTE que corresponde a una subportadora OFDM durante el intervalo de un sfmbolo OFDM.

La FIG. 4 es una cuadncula temporal-frecuencial que ilustra como las subportadoras de enlace descendente en el dominio frecuencial se agrupan en bloques de recursos.

La FIG. 5a ilustra lo que se denomina longitud de prefijo cfclico “normal”, que permite comunicar siete Sfmbolos OFDM por ranura.

La FIG. 5b ilustra un prefijo cfclico extendido, que, debido a su mayor tamano, permite comunicar unicamente seis sfmbolos OFDM por ranura.

La FIG. 6 ilustra la estructura de la interfaz de radio de un sistema LTE.

La FIG. 7 es una representacion de la estructura de la interfaz de radio (cuadncula temporal-frecuencial) de un sistema LTE preexistente.

La FIG. 8 es, en un aspecto, un diagrama de flujo de etapas/procesos llevados a cabo por un nodo de un sistema de comunicaciones segun realizaciones ejemplares de la invencion.

La FIG. 9 es una cuadncula temporal-frecuencial de una subtrama ejemplar en la que un nodo ha creado una celula anfitriona y una celula M de una manera tal como la descrita con referencia a la FIG. 8.

La FIG. 10 es, en un aspecto, un diagrama de flujo de etapas/procesos llevados a cabo por un nodo de un sistema de comunicaciones segun algunas, pero no necesariamente la totalidad, de las realizaciones ejemplares de la invencion.

La FIG. 11 es una cuadncula temporal-frecuencial que ilustra como pueden apilarse varias celulas M dentro de subtramas reservadas.

La FIG. 12 es una cuadncula temporal-frecuencial de una subtrama ejemplar que ha sido reservada por un nodo para su uso exclusivo por una o mas celulas M.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

La FIG. 13 es, en un aspecto, un diagrama de flujo de etapas/procesos relativos a la busqueda y la conexion de celulas M, llevados a cabo por un dispositivo MTC segun algunas, pero no necesariamente la totalidad, de las realizaciones ejemplares de la invencion.

La FIG. 14 es, en un aspecto, un diagrama de flujo de etapas/procesos llevados a cabo por un dispositivo MTC segun algunas, pero no necesariamente la totalidad, de las realizaciones ejemplares de la invencion.

La FIG. 15 es un diagrama de sincronizacion/frecuencia de un MIB y de su relacion con diversos elementos de MTC adicionales dentro de los recursos espectrales de la celula anfitriona.

La FIG. 16 es un diagrama de bloques de elementos del sistema para llevar a cabo los diversos aspectos de la invencion.

La FIG. 17 es un diagrama de bloques de un dispositivo de comunicaciones de ancho de banda limitado segun algunas realizaciones ejemplares de la invencion.

Descripcion detallada

Las diversas caractensticas de la invencion seran descritas ahora con referencia a las figuras, en las que partes semejantes son identificadas con los mismos caracteres de referencia.

Los diversos aspectos de la invencion seran descritos ahora con mayor detalle en conexion con varias realizaciones ejemplares. Para facilitar la comprension de la invencion, muchos aspectos de la invencion son descritos en terminos de secuencias de acciones que han de ser llevadas a cabo por elementos de un sistema informatico u otro soporte ffsico capaz de ejecutar instrucciones programadas. Se reconocera que, en cada una de las realizaciones, las diversas acciones podnan ser llevadas a cabo por circuitos especializados (por ejemplo, puertas logicas analogicas y/o discretas interconectadas para llevar a cabo una funcion especializada), por uno o mas procesadores programados con un conjunto adecuado de instrucciones, o mediante una combinacion de ambos. La expresion “circuitena configurada para” llevar a cabo una o mas acciones descritas es usada en la presente memoria para referirse a cualquier realizacion de ese tipo (es decir, uno o mas circuitos especializados y/o uno o mas procesadores programados). Ademas, se puede considerar que la invencion esta implementada adicionalmente en su integridad dentro de cualquier forma de medio legible por ordenador, tal como memoria de estado solido, un disco magnetico o un disco optico que contenga un conjunto apropiado de instrucciones informaticas que hanan que un procesador llevase a cabo las tecnicas descritas en la presente memoria. Asf, los diversos aspectos de la invencion pueden ser implementados de muchas formas diferentes, y se contempla que todas las formas tales esten dentro del alcance de la invencion. para cada uno de los diversos aspectos de la invencion, cualquier forma tal de realizaciones descrita anteriormente puede ser denominada en la presente memoria “logica configurada para” llevar a cabo una accion descrita o, alternativamente, “logica que” lleva a cabo una accion descrita.

En un aspecto de realizaciones coherentes con la invencion, un nodo de red que sirve a una celula en un sistema de comunicaciones celulares soporta un dispositivo convencional de comunicaciones compatible con estandares (por ejemplo, un primer tipo de dispositivo de comunicaciones capaz de recibir una senal que tiene el ancho de banda completo del sistema de comunicaciones celulares (“primer ancho de banda”)). Esta celula es denominada en la presente memoria “celula anfitriona”. El nodo de red tambien soporta un segundo tipo de dispositivo de comunicaciones (por ejemplo, un dispositivo MTC) que es capaz de recibir una senal no mayor que un segundo ancho de banda, siendo el segundo ancho de banda menor que el primer ancho de banda. Meramente en aras de la conveniencia, se hara referencia en todo este documento a “dispositivo(s) MTC”. Sin embargo, la comunicacion tipo maquina no es un aspecto esencial de la invencion. Antes bien, los diversos aspectos de las realizaciones coherentes con la invencion son aplicables a cualquier segundo tipo de dispositivo de comunicaciones que sea capaz de recibir una senal no mayor que el segundo ancho de banda, aunque ese segundo tipo de dispositivo de comunicaciones implique la interaccion humana. En consecuencia, generalmente se debena interpretar que todas las referencias a uno o mas “dispositivos MTC” incluyen todas las formas del segundo tipo de dispositivos de comunicaciones, incluyendo, sin limitacion, dispositivos reales de comunicacion tipo maquina, asf como otros dispositivos.

Por ejemplo, tomando un sistema LTE como ejemplo no limitante (los diversos aspectos de la invencion tambien son aplicables a otros sistemas), el nodo de red puede asignar algunos de sus recursos, incluyendo canales especiales de control y de datos orientados a la MTC, para ocupar no mas que el segundo ancho de banda (por ejemplo, 6 RB). De esta manera, se define un nuevo conjunto de entidades, tal como canales ffsicos e informacion del sistema, que tienen como objetivo la comunicacion con dispositivos MTC. Las nuevas entidades descritas en la presente memoria, en muchos casos, corresponden a entidades en sistemas LTE preexistentes. Dado que la invencion no esta limitada a ser usada unicamente por una comunicacion tipo maquina, las nuevas entidades seran denotadas en toda esta descripcion anadiendo el prefijo “M-” al termino mas tradicional. Puede considerarse que la “M-” se refiere de manera amplia a “MTC”, “Modificada”, “Mini”, o cualquier otro tipo de celula o aspecto que se pueda considerar que esta previsto para ser usada por dispositivos MTC (segun se interpreta ampliamente ese termino) y que son auxiliares a entidades de la celula anfitriona o, en algunas circunstancias, subordinados a las mismas. En consecuencia, la agrupacion de aspectos/entidades de una celula anfitriona que soporta dispositivos MTC es

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

denominada en la presente memoria “celula M”, y cualquier referencia a “celulas M” puede referirse a uno cualquiera, o a cualquier combinacion o a la totalidad de esos aspectos/entidades, dependiendo del contexto de la exposicion. Los recursos restantes (por ejemplo, recursos de radiofrecuencia) en el sistema LTE pueden ser usados para soportar los dispositivos de comunicaciones preexistentes plenamente capaces (es decir, el “primer tipo de dispositivos de comunicaciones”). Asf, las areas de servicio de la “celula anfitriona” y de la “celula M” pueden ser geograficamente coincidentes.

Tomando de nuevo los sistemas LTE como ejemplo no limitante, en algunas realizaciones, las celulas M pueden crearse reservando pares de RB que son adyacentes en frecuencia en una subtrama ordinaria (preexistente), y transmitiendo un M-PDCCH en una posicion de sfmbolos OFDM que es diferente de la posicion de sfmbolos ocupada por el PDCCH de la celula anfitriona. Como alternativa, pueden reservarse subtramas particulares en las que se transmiten M-PDCCH en una posicion de sfmbolos OFDM que, si no, estana ocupada por el PDCCH de la celula anfitriona.

El M-PDCCH puede contener el mismo tipo de informacion que el PDCCH preexistente (celula anfitriona), incluyendo la asignacion de bloques de recursos, el formato de transporte, y la informacion de HARQ necesaria para desmodular el canal de datos de enlace descendente, asf como informacion de control relacionada con el enlace ascendente, como permisos de planificacion e instrucciones de control de potencia. Sin embargo, el M-PDCCH tambien puede contener menos o mas informacion, y estar codificado de forma diferente del PDCCH.

La movilidad puede ser basandose en los 6 RB centrales (o un pequeno ancho de banda comparable en un sistema de comunicaciones equivalente) de la celula anfitriona para evitar la repeticion de la senalizacion. Ademas, puede transmitirse informacion del sistema, que en algun sentido se puede considerar que es transportada en un canal M- SI, de una manera coordinada, evitando de nuevo la repeticion de la senalizacion.

La FIG. 2 ilustra un nodo 201 de red que es operado segun algunos aspectos de la invencion para proporcionar una celula 203 que es tanto una celula anfitriona como una celula M. Para soportar un EU (preexistente) 205 compatible con el estandar, el nodo 201 asigna algunos de sus recursos de radiofrecuencia para ser usados como, por ejemplo, un PDCCH y un PDSCH, como es conocido segun el estandar del sistema de comunicaciones. Para permitir que un dispositivo de comunicaciones de ancho de banda reducido (por ejemplo, un dispositivo MTC) 207 tambien se conecte con el sistema de comunicaciones y lo utilice, el nodo 201 tambien asigna otras partes de sus recursos de radiofrecuencia para ser usados como, por ejemplo, un M-PDCCH y un M-PDSCH. Segun se ha mencionado anteriormente, estos canales se corresponden sustancialmente con sus homologos de un sistema preexistente (aunque pueden diferir en algunos aspectos, segun se ha mencionado tambien anteriormente), pero estan dimensionados y sincronizados para permitir que el dispositivo de comunicaciones de ancho de banda reducido se conecte con el sistema de comunicaciones y lo utilice.

Estos y otros aspectos seran descritos ahora con mayor detalle. Para facilitar la comprension del lector de las caractensticas descritas de forma diversa, se usan la terminologfa y las caractensticas asociadas con un sistema LTE. Sin embargo, esto se hace unicamente con un fin ejemplar, y no se pretende sugerir que las diversas realizaciones coherentes con la invencion sean utilizables unicamente en un sistema LTE. Al contrario, las diversas realizaciones coherentes con la invencion son utilizables en cualquier sistema de comunicaciones compatible que presente el mismo problema que un sistema LTE convencional (por ejemplo, imponer requisitos de ancho de banda y/o potencia de procesamiento que vayan mas alla de lo que cualquier dispositivo MTC practico sea capaz de satisfacer) y proporcione la capacidad de asignar recursos de una forma que sea comparable con un sistema LTE convencional.

La transmision de enlace descendente de la capa ffsica LTE esta basada en OFDM. Asf, puede verse el recurso ffsico basico de enlace descendente de LTE como una cuadncula temporal-frecuencial, segun se ilustra en la FIG. 3, en la que cada uno de los denominados “elementos de recursos” corresponde a una subportadora OFDM durante el intervalo de un sfmbolo OFDM.

Segun se ilustra en la FIG. 4, las subportadoras de enlace descendente en el dominio frecuencial se agrupan en bloques de recursos (RB), consistiendo cada bloque de recursos en doce subportadoras con una duracion de una ranura de 0,5 ms (7 sfmbolos OFDM cuando se usan prefijos dclicos normales (segun se ilustra) o 6 sfmbolos OFDM cuando se usan prefijos dclicos extendidos), correspondiente a un ancho de banda nominal de un bloque de recursos de 180 kHz.

Asf, el numero total de subportadoras de enlace descendente, incluyendo una subportadora DC, es Nc = 12Nrb + 1 siendo Nrb el maximo numero de bloques de recursos que pueden formarse a partir de las 12Nrb subportadoras utilizables. En realidad, la especificacion de la capa ffsica de la LTE permite que una portadora de enlace descendente consista en un numero cualquiera de bloques de recursos, que oscila entre NRB-min = 6 y mas, correspondiendo a un ancho de banda de transmision nominal que oscila desde 1,4 MHz hasta 20 MHz. Esto permite un grado muy alto de flexibilidad en el ancho de banda/espectro de LTE, al menos desde un punto de vista de la especificacion de la capa ffsica.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Las FIGURAS 5a y 5b ilustran la estructura del dominio temporal para la transmision de enlace descendente de LTE. Cada subtrama 500 de 1 ms consiste en dos ranuras de duracion Tranura = 0,5 ms (=15360-Ts, comprendiendo cada ranura 15.360 unidades temporales, Ts). Cada ranura consiste, entonces, en varios sfmbolos OFDM.

Una separacion entre subportadoras Af = 15 kHz corresponde a un tiempo de sfmbolo util Tu = 1/Af “ 66,7 ps (2048- Ts). El tiempo total de sfmbolos OFDM es, entonces, la suma del tiempo de sfmbolo util y la longitud de prefijo dclico Tcp. Hay definidas dos longitudes de prefijo dclico. La FIG. 5a ilustra una longitud de prefijo dclico normal, que permite comunicar siete sfmbolos OFDM por ranura. La longitud de un prefijo dclico normal, Tcp, es 160-Ts ~ 5,1 ps para el primer sfmbolo OFDM de la ranura, y 144- Ts ~ 4,7 ps para los restantes sfmbolos OFDM.

La FIG. 5b ilustra un prefijo dclico extendido, que, debido a su mayor tamano, permite comunicar unicamente seis sfmbolos OFDM por ranura. La longitud de un prefijo dclico extendido, Tcp-e, es 512- Ts ~ 16,7 ps.

Se observara que, en el caso del prefijo dclico normal, la longitud de prefijo dclico para el primer sfmbolo OFDM de una ranura es algo mayor que las de los restantes sfmbolos OFDM. La razon de esto es simplemente rellenar toda la ranura de 0,5 ms, ya que el numero de unidades temporales por ranura, Ts (15360), no es divisible por siete.

Cuando se tenga en cuenta la estructura del dominio temporal de enlace descendente de un bloque de recursos (es decir, el uso de 12 subportadoras durante una ranura de 0,5 ms), se vera que cada bloque de recursos consiste en 127 = 84 elementos de recursos para el caso del prefijo dclico normal (ilustrado en la FIG. 4), y en 126 = 72 elementos de recursos para el caso del prefijo dclico extendido (no mostrado).

Otro aspecto importante de la operacion de un terminal es la movilidad, que incluye procedimientos de busqueda de celulas, de sincronizacion y de medicion de la potencia de la senal. La busqueda de celulas es el procedimiento por medio del cual el terminal encuentra una celula con la que potencialmente puede conectarse. Como parte del procedimiento de busqueda de celulas, el terminal obtiene la identidad de la celula y estima la sincronizacion de tramas de la celula identificada. El procedimiento de busqueda de celulas tambien proporciona estimaciones de parametros esenciales para la recepcion de informacion del sistema (SI) por el canal de radiodifusion, que contienen los parametros restantes requeridos para acceder al sistema.

Para evitar una planificacion de celulas complicada, el numero de identidades de celulas de la capa ffsica debena ser suficientemente grande. Por ejemplo, los sistemas segun los estandares LTE soportan 504 identidades de celula diferentes. Estas 504 identidades de celula diferentes se dividen en 168 grupos de tres identidades cada uno.

Para reducir la complejidad de la busqueda de celulas, la busqueda de celulas para LTE se realiza normalmente en varias etapas que componen un proceso que es similar al procedimiento de busqueda de celulas en tres etapas del conocido sistema de acceso multiple de banda ancha por division de codigo (WCDMA). Para ayudar al terminal en este procedimiento, la LTE proporciona una senal de sincronizacion primaria y una senal de sincronizacion secundaria en el enlace descendente. Esto se ilustra en la FIG. 6, que muestra la estructura de la interfaz de radio de un sistema LTE. La capa ffsica de su sistema LTE incluye una trama generica 600 de radio que tiene una duracion de 10ms. La FIG. 6 ilustra una trama 600 tal para un sistema de duplexacion por division de frecuencia (FDD) de LTE. Cada trama tiene 20 ranuras (numeradas del 0 al 19), teniendo cada ranura una duracion de 0,5 ms, que normalmente consiste en siete sfmbolos OFDM. Una subtrama esta compuesta de dos ranuras adyacentes y, por lo tanto, tiene una duracion de 1 ms, que normalmente consiste en 14 sfmbolos OFDM. Las senales de sincronizacion primera y segunda son secuencias espedficas, insertadas en los ultimos dos sfmbolos OFDM en la primera ranura de cada una de las subtramas 0 y 5. La senal de sincronizacion primaria puede ocupar menos ancho de banda que la senal de sincronizacion secundaria. Ademas de senales de sincronizacion, parte de la operacion del procedimiento de busqueda de celulas tambien aprovecha las senales de referencia que son transmitidas en ubicaciones conocidas en la senal transmitida.

La FIG. 7 es otra representacion de la estructura de la interfaz de radio (cuadncula temporal-frecuencial) de una celula FDD preexistente de LTE. Puede verse que el espectro de radiofrecuencia asignado a la celula FDD preexistente de LTE es mas ancho que el menor ancho de banda del sistema de enlace descendente de 1,4 MHz (72 subportadoras o 6 RB). Las subtramas 1-3 y 6-8 pueden ser usadas para la MBSFN, o pueden ser senalizadas para ser usadas para otros fines, en cuyo caso un EU no puede esperar senales de referencia en mas que el intervalo del primer sfmbolo OFDM. (Para evitar recargar la figura, no se muestra cada uno de los intervalos de sfmbolos OFDM dentro de cada subtrama). El canal ffsico de radiodifusion (PBCH) (que contiene el MIB) y las senales de sincronizacion son transmitidos en posiciones de sfmbolos OFDM conocidas previamente en las 72 subportadoras centrales.

Operar un nodo (por ejemplo, el nodo 201) para soportar de forma concurrente una celula anfitriona y una celula M incluye varios aspectos, algunos de los cuales son alternativos a otros, y usandose algunas alternativas conjuntamente. Esto se hara mas evidente cuando se describan diversas realizaciones coherentes con la invencion.

La FIG. 8 es, en un aspecto, un diagrama de flujo de etapas/procesos llevados a cabo por un nodo de un sistema de comunicaciones segun algunas, pero no necesariamente la totalidad, de las realizaciones ejemplares de la invencion. En otro aspecto, se puede considerar que la FIG. 8 representa medios ejemplares 800 que comprenden

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

los diversos circuitos ilustrados (por ejemplo, cableados y/o un procesador programado de forma adecuada) configurados para llevar a cabo las funciones descritas.

Para soportar un dispositivo MTC, el nodo prepara datos para ser transmitidos insertando senales comunes y un canal de radiodifusion (en el que se transmite el MIB) en una antememoria que se corresponde con la cuadncula temporal-frecuencial de elementos de recursos que han de transmitirse (etapa 801). En intervalos temporales particulares (tambien denominados en la presente memoria “intervalos de segundo tiempo”) de subtramas particulares, el nodo crea una o mas celulas M reservando uno o mas bloques de pares de RB que son adyacentes en frecuencia, y que en total ocupan un ancho de banda (tambien denominado en la presente memoria “segundo ancho de banda”) que no es mayor que el que pueden gestionar un dispositivo MTC (etapa 803). Se inserta un PDCCH convencional (preexistente) que abarca todo el ancho de banda del sistema (tambien denominado en la presente memoria “primer ancho de banda”) de la celula anfitriona en 1, 2 o 3 de los intervalos del primer sfmbolo OFDM (denominados en la presente memoria “uno o mas intervalos de primer tiempo”) (etapa 805). Se inserta un M- PDCCH, que puede corresponderse con un PDCCH preexistente con desfase temporal que abarque el ancho de banda de los RB reservados, pero que no este restringido a usarlos todos, en cierto numero de los elementos de recursos reservados, asf como tambien los M-PDSCH (etapa 807). Los elementos de recursos reservados pueden ser cualquier sfmbolo que no sea uno en el que se situe cualquier canal ffsico preexistente. Los tiempos de los sfmbolos OFDM en los que se insertan el o los M-PDCCH pueden ser dados a conocer anteriormente al dispositivo MTC (por ejemplo, mediante senalizacion al dispositivo MTC o, alternativamente, ser dados a conocer inherentemente mediante estandarizacion), o, alternativamente, el dispositivo MTC puede usar tecnicas de deteccion a ciegas para detectar el M-PDCCH.

El M-PDCCH puede senalar una asignacion de M-PDSCH que sigue temporalmente inmediatamente despues del M- PDCCH dentro de la misma subtrama. Alternativamente, la senalizacion de control tambien puede ser escalonada, de modo que la asignacion real senalada por el M-PDCCH siga en una subtrama posterior que contenga una o varias celulas M. La ubicacion exacta en el tiempo de esta subtrama posterior puede ser senalizada al dispositivo MTC por el M-PDCCH, conocida a priori por el dispositivo MTC, o detectada a ciegas por el dispositivo mTc. Las frecuencias asignadas al M-PDSCH pueden estar dentro del mismo ancho de banda ocupado por el M-PDCCH, pero en realizaciones alternativas puede ocupar un ancho de banda diferente de frecuencias aptas para la MTC.

Una vez que se ha insertado toda la informacion, los canales son codificados y transmitidos (etapa 809).

La FIG. 9 es una cuadncula temporal-frecuencial de una subtrama ejemplar en la que un nodo ha creado una celula anfitriona y una celula M de una manera tal como se describe con referencia a la FIG. 8. En este ejemplo no limitante, el canal de control (PDCCH) de la celula anfitriona se extiende en un primer ancho de banda 901 de un espectro de radiofrecuencia. El canal de control (M-PDCCH) de la celula M ocupa un segundo ancho de banda 903 del espectro de radiofrecuencia, siendo el segundo ancho de banda menor que el primer ancho de banda. Segun se ilustra adicionalmente en este ejemplo no limitante, el segundo ancho de banda del espectro de radiofrecuencia esta ubicado frecuencialmente dentro de una ubicacion frecuencial del primer ancho de banda del recurso de radiofrecuencia. Como puede verse, se han reservado pares de RB para ser usados por la celula M. Los primeros sfmbolos OFDM contienen un PDCCH (indicado por rayas diagonales) preexistente (celula anfitriona), que abarca todo el ancho de banda 901 del sistema de enlace descendente. En los pares de RB reservados, algunos de los sfmbolos OFDM siguientes contienen el M-PDCCH (indicado por rayas horizontales), que abarca menos que la totalidad del ancho de banda del sistema (por ejemplo, 6 RB) para que sea recibible por un dispositivo MTC. Los restantes elementos de recursos en los RB reservados pueden contener el M-PDSCH (ilustrado por un entramado cuadriculado). Los restantes elementos de recursos fuera del PDCCH y los RB reservados pueden contener la celula anfitriona PDSCH (ilustrada por espacio blanco), salvo que senales de referencia (ilustradas por cuadrados negros) pueblan sus posiciones especificadas por el sistema en todo el ancho de banda del sistema de enlace descendente, para que esten disponibles para su uso tanto por un EU preexistente como por un dispositivo MTC.

El centro de interes de la exposicion pasara ahora a una manera alterativa de operar un nodo (por ejemplo, el nodo 201) para soportar de forma concurrente una celula anfitriona y una celula M. Se representan diversos aspectos de esta alternativa en la FIG. 10, que es, en un aspecto, un diagrama de flujo de etapas/procesos llevados a cabo por un nodo de un sistema de comunicaciones segun algunas, pero no necesariamente la totalidad, de las realizaciones ejemplares de la invencion. En otro aspecto, se puede considerar que la FIG. 10 representa un medio ejemplar 1000 que comprende los diversos circuitos ilustrados (por ejemplo, cableados, o una circuitena de procesador programado de forma adecuada) configurados para llevar a cabo las funciones descritas.

En estas realizaciones, el nodo reserva subtramas particulares para su uso exclusivo como celulas M (etapa 1001). Esto significa que no se transmitira ninguna informacion de celula anfitriona en las subtramas reservadas. En funcionamiento, el nodo comprueba si la subtrama presente es una de las subtramas reservadas (bloque de decision 1003). Si no (recorrido “NO” de salida del bloque de decision 1003), el nodo inserta y luego transmite todas las senales y los canales segun el estandar del sistema anfitrion (etapa 1005).

En cada una de las subtramas reservadas, puede hacerse un uso eficaz de los recursos de radiofrecuencia del nodo apilando diferentes celulas M encima unas de otras frecuencialmente, aunque esto no sea un requisito en ninguna realizacion particular. Asf, si la presente subtrama es una de las subtramas reservadas (recorrido “ST de salida del

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

bloque de decision 1003), el nodo segmenta pares de RB en una o mas celulas M (etapa 1007). El nodo inserta entonces senales comunes y canales de radiodifusion (etapa 1009). Los canales comunes son los mismos o un subconjunto de canales usados por la celula anfitriona (por ejemplo, senales de referencia).

Cada celula M tiene un M-PDCCH que puede abarcar el ancho de banda del sistema (que es menor que el ancho de banda del sistema de la celula anfitriona) de la celula M. Este M-PDCCH puede corresponderse con un PDCCH preexistente para el ancho de banda abarcado por la celula M, pero no esta restringido a hacerlo. Asf, en algunas realizaciones, el M-PDCCH puede actuar simplemente como lo hana un PDCCH preexistente, si hubiera formado parte de una celula preexistente con el ancho de banda menor. De esta manera, puede hacerse que la celula M funcione exactamente como una celula preexistente durante las subtramas reservadas. En realizaciones alternativas pueden efectuarse desviaciones de la conformidad con el PDCCH preexistente. Por ejemplo, el M-PDCCH puede no cubrir todo el ancho de banda reservado para la celula M. En otro ejemplo, el M-PDCCH puede estar codificado de forma diferente de la codificacion del PDCCH preexistente (por ejemplo, el M-PDCCH puede incluir formatos que no estan permitidos en un PDCCH preexistente).

De manera similar a las realizaciones descritas anteriormente con referencia a las FIGURAS 8 y 9, el M-PDCCH puede senalar una asignacion de M-PDSCH temporal y/o frecuencialmente siguiendo inmediatamente despues del M-PDCCH en la misma subtrama. Alternativamente, la senalizacion de control puede ser escalonada de modo que la asignacion real senalada por el M-PDCCH siga en una subtrama posterior que contenga una o varias celulas M. Ademas, el M-PDCCH puede contener informacion adicional, tal como, sin limitacion, uno o varios permisos e instrucciones de control de potencia (TPC) para transmisiones que haya de llevar a cabo un dispositivo MTC por el enlace ascendente (UL).

En consecuencia, el nodo inserta el o los M-PDCCH y el o los M-PDSCH de la o las celulas M en los segmentos de los pares de RB en los intervalos planeados de sfmbolos OFDM (intervalos de segundo tiempo) dentro de la presente subtrama (etapa 1011). Una vez que se ha dispuesto toda la informacion, los canales son codificados y transmitidos (etapa 1013). El nodo selecciona entonces la siguiente subtrama que ha de ser transmitida (etapa 1015) y repite el proceso para la “presente” subtrama recien seleccionada volviendo al bloque de decision 1003.

La FIG. 11 es una cuadncula temporal-frecuencial que ilustra como pueden apilarse varias celulas M dentro de subtramas reservadas, segun se ha descrito anteriormente. En la FIG. 11, las subtramas 1 y 6 estan reservadas para su uso exclusivo como celulas M, y cada una de estas subtramas es dividida en cierto numero, n, de celulas M, siendo n un entero que es mayor o igual que 1. Las restantes subtramas 0, 2-5, y 7-9, son utilizables como celulas anfitrionas.

La FIG. 12 es una cuadncula temporal-frecuencial de una subtrama ejemplar que ha sido reservada por un nodo para su uso exclusivo por una o mas celulas M, 1..m..n, siendo 1 < m < n. Estas subtramas han sido creadas de la manera descrita con respecto a las FIGURAS 10 y 11. En esta subtrama no es preciso que se transmita ningun PDCCH preexistente. Por lo tanto, los M-PDCCH transmitidos en cada celula M pueden iniciarse en el intervalo del primer sfmbolo OFDM. Los restantes elementos de recursos en cada celula M son usados para los M-PDSCH, salvo que senales de referencia (ilustradas por cuadrados negros) pueden seguir poblando sus posiciones especificadas por el sistema en todo el ancho de banda del sistema de enlace descendente.

Las subtramas reservadas pueden ser senaladas como subtramas restringidas o subtramas MBSFN en el sistema de informacion de la celula anfitriona para impedir que los EU preexistentes intenten decodificar un PDCCH en las subtramas reservadas (operacion de decodificacion que fracasara inevitablemente). Sin embargo, este no es un requisito en todas las realizaciones.

En otro aspecto, el M-PDCCH de la celula M puede ser anadido o cribado en los sfmbolos que contienen el PDCCH en la celula anfitriona. Debe tenerse especial cuidado de no permitir que la celula M se solape con informacion crucial y estatica en el PDCCH de la celula anfitriona, tal como el canal ffsico indicador de formato de control (PCFICH).

En otras realizaciones adicionales, un nodo puede disponer que algunas subtramas soporten tanto una celula anfitriona como una o mas celulas M, de una manera tal como la descrita anteriormente con respecto a las FIGURAS 8-9, y tambien puede reservar otras subtramas para el uso exclusivo de las celulas M de una manera tal como la descrita anteriormente con respecto a las FIGURAS 10-12.

La descripcion se centrara ahora en maneras para que el nodo suministre informacion de sistema (M-SI) relacionada con la MTC a dispositivos MTC. El nodo puede transmitir un bloque de M-SI (M-SIB) que contiene informacion tal como, sin limitacion:

• Parametros de acceso aleatorio (es decir, informacion que indica que secuencia de acceso aleatorio y que posiciones temporal-frecuenciales usar); y/o

• Un patron de subtrama de las celulas M (o informacion que permite que este se deduzca); y/o

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

• Un patron de subtrama de la celula anfitriona (subtramas que contienen CRS) (o informacion que permite que este se deduzca).

La M-SI puede ser transmitida ya sea en posiciones temporal-frecuenciales determinadas previamente segun un estandar de MTC, en una posicion indicada mediante otra senalizacion (por ejemplo, por un MIB transmitido por la celula anfitriona y que, debido a su ancho de banda limitado, tambien es recibible por un dispositivo MTC), o en una posicion que es revelada por un M-PDCCH que ha de ser detectado a ciegas la primera vez que el dispositivo MTC acceda a la celula anfitriona. La M-SI es transmitida en un ancho de banda limitado (por ejemplo, 6 RB). La M-SI puede ser transmitida en una celula M que este centrada en torno de la frecuencia de portadora de la celula anfitriona, pero no esta restringida a serlo. Si es transmitida en torno a la frecuencia de la portadora de la celula anfitriona en un ancho de banda de 6 RB, el dispositivo MTC puede llevar a cabo una busqueda de celula, una adquisicion del MIB y una adquisicion de SI en un ancho de banda de 6 RB y sin resintonizacion de la radio.

Otros aspectos de realizaciones coherentes con la invencion estan relacionados con habilitar un dispositivo MTC para que haga uso de un canal de acceso aleatorio adecuado para que establezca una conexion con una celula M. Son posibles varias alternativas. En una de estas, la primera vez que el dispositivo MTC se conecta con una celula M asociada con la celula anfitriona, puede hacerlo llevando a cabo un acceso aleatorio hacia una celula MTC “atractora” que esta centrada en torno a la frecuencia de la portadora de la celula anfitriona y que es conocida a todos los dispositivos MTC, por ejemplo, por medio de estandarizacion. La celula M atractora puede ser la misma celula que la que transmite la M-SI. Los recursos temporales/frecuenciales de acceso aleatorio pueden ser los mismos que los usados en la celula anfitriona.

La celula M atractora puede ser capaz de soportar uno o mas de los dispositivos MTC que realizan una solicitud de acceso aleatorio, pero en general no podra soportar a todos los solicitantes. Por lo tanto, en respuesta al procedimiento de acceso aleatorio, el nodo envfa al dispositivo MTC solicitante un mensaje que dirige el dispositivo MTC a una de las otras celulas M en caso de que no sea adecuado para el dispositivo MTC conectarse a esta celula M. El dispositivo MTC recuerda posteriormente la celula M diana a la que ha sido dirigido a traves de transiciones de estado entre el control de recursos de radio “inactivo” (RRC_IDLE) y el control de recursos de radio “conectado” (RRC_CONNECTED) hasta que se senalice algo distinto.

Como alternativa al uso de una celula M atractora, en algunas realizaciones el dispositivo MTC determina la propia celula M diana en funcion de una formula estandarizada que puede tener en cuenta, por ejemplo y sin limitacion, la IMSI (identidad internacional de abonado movil) del dispositivo MTC, el ancho de banda de la celula anfitriona e informacion de la M-SI. En este planteamiento, el dispositivo MTC lee el MIB y la M-SI y, despues, lleva a cabo el acceso aleatorio directamente hacia la celula M diana. Sin embargo, incluso aqrn, puede seguir soportandose un mecanismo para redirigir el dispositivo MTC a otra celula M adicional para permitir un equilibrio adicional de cargas por parte del nodo.

Para ilustrar adicionalmente aspectos de la invencion relativos a la M-SI y a procedimientos de acceso aleatorio para celulas M, se presenta la FIG. 13, que es, en un aspecto, un diagrama de flujo de etapas/procesos relativos a la busqueda y la conexion de celulas M, llevados a cabo por un dispositivo MTC segun algunas, pero no necesariamente la totalidad, de las realizaciones ejemplares de la invencion. En otro aspecto, puede considerarse que la FIG. 13 representa un medio ejemplar 1300 en un dispositivo MTC para llevar a cabo la busqueda y la conexion de celulas M, comprendiendo el medio los diversos circuitos ilustrados (por ejemplo, cableados, y/o una circuitena de procesador programado de forma adecuada) configurados para llevar a cabo las funciones descritas.

Inicialmente, el dispositivo MTC lleva a cabo una busqueda de una celula M, y determina una identidad y una sincronizacion de la celula (etapa 1301). Se hace notar que la celula anfitriona soporta su propia busqueda de celula por medio de sus senales de sincronizacion primera y segunda (veanse, por ejemplo, las FIGURAS 6 y 7), cada una de las cuales ocupa solo 1,4 MHz (6 RB) de sus recursos de radiofrecuencia. Por lo tanto, el dispositivo MTC puede usar estas mismas senales con el fin de llevar a cabo su propia busqueda de una celula M.

El dispositivo MTC adquiere entonces su informacion de sistema (M-SI) segun una cualquiera de tres alternativas ejemplares, denotadas en el presente documento “Alt A1”, “Alt A2” y “Alt A3”. Considerando en primer lugar Alt A1, el dispositivo MTC lee el MIB que es transmitido por la celula anfitriona (etapa 1303). Esto es posible porque, incluso en la celula anfitriona, el MIB no ocupa mas de 1,4 MHz (6 RB). En esta realizacion, el MIB incluye informacion que identifica una o mas posibles ubicaciones venideras (es decir, en terminos de tiempo/frecuencia) en los que podna ubicarse la M-SI si se va a transmitir. En funcion de esta informacion, el dispositivo MTC usa una tecnica de deteccion a ciegas para detectar y adquirir informacion de la M-SI (etapa 1305).

Considerando ahora la realizacion denotada Alt A2, el dispositivo MTC lee el MIB que es transmitido por la celula anfitriona (etapa 1307). En esta realizacion, el MIB incluye informacion a partir de la cual puede determinarse, ya sea directa o indirectamente, la ubicacion temporal/frecuencial exacta de una M-SI venidera. Es decir, el MIB incluye directamente la ubicacion temporal/frecuencial de una M-SI venidera o, alternativamente, la proporciona por medio de uno o mas niveles de indirectitud. Usando un nivel de indirectitud como ejemplo no limitante, el MIB incluina la ubicacion temporal/frecuencial de informacion venidera que es legible por el dispositivo MTC y que incluye la

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

ubicacion temporal/frecuencial exacta de una M-SI venidera. En funcion de esta informacion, el dispositivo MTC detecta y adquiere informacion de la M-SI (etapa 1309)

Pasando ahora la realizacion denotada Alt A3, el dispositivo MTC lee el MIB que es transmitido por la celula anfitriona (etapa 1311). En esta alternativa, al dispositivo MTC se le ha suministrado previamente informacion que indica la ubicacion temporal/frecuencial de donde estana una M-SI venidera (por ejemplo, mediante estandarizacion), pero no sabe si se va a transmitir la M-SI en cualquier subtrama particular. Por lo tanto, el MIB proporciona esta informacion (por ejemplo, por medio de una bandera que indica ya sea “M-SI presente” o “M-SI no presente”), para que el dispositivo MTC sepa si debe intentar o no leer la M-SI. Suponiendo que el MIB indique que habra presente una M-SI en su ubicacion venidera conocida, el dispositivo MTC lee la M-SI en esa ubicacion (etapa 1313).

Habiendo completado cualquiera de las alternativas Alt A1, Alt A2 o Alt A3, o cualquier otra alternativa equivalente, el dispositivo MTC ha lefdo el MIB y la M-SI. Por lo tanto, ahora el dispositivo MTC esta lista para llevar a cabo el establecimiento de conexion con la celula M. En otros aspectos de realizaciones coherentes con la invencion, llevar a cabo un establecimiento de conexion puede lograr en cualquiera de varias maneras alternativos, dos de las cuales son mostradas en la FIG. 13. Estas son denotadas Alt B1 y Alt B2, respectivamente.

Considerando en primer lugar Alt B1, la situacion aqrn es una en la que el dispositivo MTC no conoce la ubicacion temporal/frecuencial de la celula M diana a la que sera dirigido en ultimo termino, pero sf conoce (por ejemplo, mediante estandarizacion, tal como mediante el uso de una celula “atractora”, como se ha descrito anteriormente, o por medio de informacion obtenida directa o indirectamente a partir de informacion del MIB) la ubicacion de una celula M inicial con la que llevar a cabo el procedimiento RACH. Por lo tanto, el dispositivo MTC lleva a cabo el establecimiento de conexion (por ejemplo, usando parametros RACH obtenidos de la M-SI) con esta celula M “inicial” (etapa 1315). En respuesta a este acceso a la celula M inicial, el dispositivo MTC recibe informacion que indica la ubicacion temporal/frecuencial de la celula M diana (etapa 1317). Es posible que la celula M diana pudiera ser la misma celula que la celula M inicial, o podna ser una celula M diferente.

Habiendo aprendido la ubicacion temporal/frecuencial de la celula M diana, el dispositivo MTC sintoniza celula M diana y se conecta con ella (etapa 1319). Ahora el dispositivo MTC puede utilizar el sistema de comunicaciones para satisfacer sus necesidades de comunicacion.

Considerando ahora Alt B2, la premisa de este escenario es que el propio dispositivo MTC sea capaz de determinar la ubicacion temporal/frecuencial de su celula diana. Por ejemplo, puede darse el caso de que una celula atractora, segun se ha descrito anteriormente, sea la celula diana para el dispositivo MTC. En otras alternativas, el dispositivo MTC puede producir (segun se ha descrito anteriormente) una ubicacion temporal/frecuencial en funcion de informacion ya conocida al dispositivo MTC. Tal informacion puede incluir, sin limitacion, cualquiera o la totalidad de la IMSI del dispositivo MTC, del ancho de banda de la celula anfitriona y de la informacion de la M-SI. Por lo tanto, el dispositivo MTC se inicia solo determinando la ubicacion temporal/frecuencial de la celula M diana (etapa 1321) y llevando a cabo luego el establecimiento de la conexion con la celula M diana segun el procedimiento RACH que ya ha determinado (por ejemplo, usando parametros RACH obtenidos de la M-SI) (etapa 1323).

En otros aspectos de realizaciones coherentes con la invencion, el hecho de que un dispositivo MTC sea capaz de volver a sintonizar la frecuencia en torno a la cual se centra su ancho de banda operativo es usado de forma ventajosa. En un aspecto, algunas realizaciones transmiten la M-SI en solo una de varias celulas M. La celula particular de las celulas M en la que se transmite la M-SI puede ser estatica en el tiempo, o puede variar con el tiempo (pero seguir apareciendo en solamente una de las celulas M en un momento dado). Cada una de estas realizaciones da como resultado un uso eficaz de los recursos de radiofrecuencia de la celula anfitriona.

Para ilustrar caractensticas de los aspectos descritos anteriormente, la FIG. 14 es, en un aspecto, un diagrama de flujo de etapas/procesos llevados a cabo por un dispositivo MTC segun algunas, pero no necesariamente la totalidad, de las realizaciones ejemplares de la invencion. En otro aspecto, puede considerarse que la FIG. 14 representa un medio ejemplar 1400 que comprende los diversos circuitos ilustrados (por ejemplo, cableados, o un procesador programado de forma adecuada) configurados para llevar a cabo las funciones descritas.

El dispositivo MTC se conecta con una celula M diana en cualquiera de las formas descritas anteriormente. La celula M diana opera entonces como celula M servidora del dispositivo MTC. En consecuencia, el dispositivo MTC opera en el sistema de comunicaciones con su equipo de radio sintonizado a aquella parte del espectro de radiofrecuencia de la celula anfitriona que esta asignada a la celula M servidora (etapa 1401).

Esto continua hasta que surge la necesidad de leer de nuevo la M-SI (por ejemplo, cuando expira la informacion del sistema o se notifica al dispositivo MTC que ha cambiado la informacion del sistema). Cuando sucede esto, el dispositivo MTC sintoniza su equipo de radio para poder operar en una region de radiofrecuencia diferente, concretamente la region de frecuencia que incluye los bloques de recursos que contienen la M-SI (etapa 1403). Algunas o la totalidad de las regiones de frecuencia usadas por el dispositivo MTC pueden ubicarse dentro del ancho de banda operativo de la celula anfitriona, pero, en realizaciones alternativas, pueden ubicarse, bajo control de la celula anfitriona, en otras bandas de radiofrecuencia. Se apreciara que sintonizar una banda de radiofrecuencia

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

diferente es muy diferente, desde un punto de vista tecnico, de la sintonizacion de un equipo de radio estandar de una frecuencia diferente o de un conjunto de frecuencias, la totalidad de las cuales se encuentra dentro de una misma banda de frecuencias. Por ejemplo, los requisitos de los filtros son muy diferentes.

Habiendo cambiado la region de frecuencias dentro de la cual opera para coincidir con la de la M-SI, el dispositivo MTC lee la M-SI 1405, y luego vuelve a sintonizar su region de frecuencias a la que esta ocupada por la celula M servidora (etapa 1407) para que pueda continuar su operacion.

Se apreciara que, aunque algunos dispositivos MTC saltan ente regiones de frecuencias tanto para comunicarse con su celula M servidora como para recibir una M-SI actualizada, para algunos otros dispositivos MTC que tienen el mismo sistema anfitrion, la celula M servidora y la celula M que transmite la M-SI puede ser una y la misma celula M.

En otro aspecto adicional de realizaciones coherentes con la invencion, la diversidad de frecuencias puede mejorar haciendo que los bloques de recursos en sf asignados a una celula M vanen en el tiempo usando una secuencia predefinida de saltos de frecuencia. En algunas realizaciones, pero no necesariamente en todas, el patron en sf de salto de frecuencia puede ser diferente en las direcciones de enlace descendente y enlace ascendente.

La exposicion se centrara ahora en las senales de referencia. Segun se ha mencionado anteriormente, los dispositivos MTC pueden utilizar senales de referencia (por ejemplo, las CRS) que pueblan sus posiciones especificadas por el sistema en todo el ancho de banda del sistema de enlace descendente del sistema anfitrion. Tales senales de referencia se ilustran, por ejemplo, como los cuadrados negros representados en las FIGURAS 9 y 12. Este planteamiento permite que un dispositivo MTC use subtramas adicionales para mediciones de estimacion de canales, gestion de recursos de radio (RrM) y monitorizacion de radioenlaces (RLM). Para utilizar estas senales de referencia, el dispositivo MTC tiene en cuenta los desfases de frecuencia entre su propia celula M y la celula anfitriona. El desfase de frecuencia es el desfase entre la subportadora central de la celula anfitriona y la de la celula M. Ademas, en el caso de LTE y de sistemas similares, la frecuencia central del ancho de banda de frecuencias disponible (primer ancho de banda), por estandarizacion, queda sin usar. Esto no sena asf para la region de frecuencias de la celula M (que tiene el segundo ancho de banda menor que el primer ancho de banda), a no ser que suceda que la region de frecuencias de la celula M que esta centrada en torno a la frecuencia central de la celula anfitriona.

Sin embargo, en algunas realizaciones, pero no necesariamente todas, las celulas M pueden usar sus propias senales de referencia (es decir, senales de referencia que difieren de las transmitidas por la celula anfitriona). En algunas de estas realizaciones, el dispositivo MTC puede seguir obteniendo un beneficio con respecto a la correlacion y/o a la decodificacion de recursos considerando los recursos ocupados por las senales de referencia de la celula anfitriona, en funcion de la configuracion de la celula anfitriona. El dispositivo MTC puede deducir que subtramas puede usar, ademas de las subtramas de la celula M analizando la M-SI descrita anteriormente.

Otros aspectos adicionales estan relacionados con la recepcion y la transmision y, mas en particular, con el uso de la HARQ en conexion con dispositivos MTC. Normalmente, el tiempo total de propagacion de ida y vuelta para la HARQ es fijado mediante estandarizacion con respecto a dispositivos que se han conectado con la celula anfitriona. Sin embargo, como se ha explicado anteriormente, a menudo los dispositivos MTC carecen de la potencia de procesamiento requerido para satisfacer la conmutacion instantanea entre la recepcion de datos y el tiempo en el que es preciso que vuelva a transmitirse un acuse de recibo (ACK) o un acuse de recibo negativo (NACK) al originador de los datos. Dado que toda la recepcion de trafico unidifundida y todas las transmisiones despues del acceso aleatorio inicial se llevan a cabo en la celula M servidora, en otro aspecto de algunas realizaciones coherentes con la invencion, el tiempo total de propagacion de ida y vuelta para la HARQ se adapta para tener en cuenta el patron de subtrama de celulas M. Asf, el dispositivo MTC puede tener mas tiempo despues de la recepcion de datos antes de que se le requiera devolver un ACK/NACK.

Ademas, si se soporta el escalonamiento del M-PDCCH (segun se ha descrito anteriormente), el tiempo total de propagacion de ida y vuelta se modifica mas para tener esto en cuenta tambien.

Otros aspectos adicionales de algunas realizaciones coherentes con la invencion incluyen que el nodo revele las prestaciones de la celula M a traves del MIB, o a traves de alguna otra senal que pueda ser embebida en una posicion temporal/frecuencial conocida previamente. Esto puede incluir que el dispositivo MTC intente decodificar a ciegas un M-PDCCH para encontrar la M-SI usando un identificador temporal de red de radio de la M-SI (M-SI-RNTI) conocido previamente.

Se ha mencionado anteriormente que, en algunas realizaciones, el MIB puede suministrar a un dispositivo MTC informacion que es util para permitir que el dispositivo MTC localice una celula M y/o que localice un M-PDCCH y/o que localice una M-SI, y/o que sepa como puede realizar un procedimiento M-RACH. Estos aspectos seran descritos ahora con detalle adicional con referencia a la FIG. 15, que es un diagrama de sincronizacion/frecuencia de un MIB 1501 y su relacion con diversos elementos MTC adicionales dentro de los recursos espectrales de la celula anfitriona.

En un aspecto, el MIB 1501 (que ocupa su ubicacion estandar en la celula anfitriona) incluye informacion temporal/frecuencial (representada por el numero “1” encerrado en un cfrculo) que informa al dispositivo MTC la

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

ubicacion de los bloques de recursos y/o el esquema de modulacion y codificacion (MCS) asignado al primer bloque de informacion del sistema (SIB 1) que es transmitido en una ubicacion estandarizada por el sistema (por ejemplo, en la subtrama 5 en un sistema LTE). Al primer SIB, que es un SIB preexistente, se le asignan recursos de frecuencias de modo que pueda ser lefdo por un dispositivo MTC. Incluye informacion tal como la cuadncula temporal/frecuencial de y las firmas del RACH.

En otro aspecto, el MIB 1501 incluye informacion temporal/frecuencial (representada por el numero “2” encerrado en un drculo) que informa al dispositivo MTC de la ubicacion de los bloques de recursos (o de un subconjunto de elementos de recursos dentro de ciertos bloques de recursos) y/o el mCs asignado a un M-SIB espedfico que es transmitido en cierta subtrama.

En otro aspecto adicional, el MIB 1501 incluye informacion temporal/frecuencial (representada por el numero “3” encerrado en un drculo) que informa al dispositivo MTC la ubicacion de los bloques de recursos y/o el MCS asignado a una celula M espedfica. Armado con esta informacion, el dispositivo MTC es entonces capaz de determinar (por ejemplo, mediante estandarizacion) las posiciones de un M-MIB y/o uno o varios M-SIB asociados con la celula M.

En otro aspecto adicional, el MIB 1501 incluye un conjunto de secuencias RACH espedficas a la MTC y/o regiones RACH en la cuadncula temporal/frecuencial que han de ser usados por el dispositivo MTC para el establecimiento de conexion. En una primera variante (representada por los caracteres de referencia “4a” encerrados en un drculo), el dispositivo MTC usara el RACH estandar del sistema anfitrion, que esta situado en una ubicacion temporal/frecuencial estandarizada. Por lo tanto, el MIB 1501 no precisa necesariamente proporcionar informacion de ubicacion al dispositivo MTC, pero sf incluye al menos la secuencia RACH espedfica a la MTC que debena usarse cuando se realiza el establecimiento de conexion a traves del RACH. En una segunda variante (representada por los caracteres de referencia “4b” encerrados en un drculo), el dispositivo MTC usara un RACH espedfico a la MTC. Por lo tanto, el MIB incluye al menos la region RACH en la cuadncula temporal/frecuencial que ha de ser usada por el dispositivo MTC para el establecimiento de conexion. Segun se ha explicado anteriormente, el dispositivo MTC puede ser capaz de deducir la secuencia RACH que ha de usarse durante un procedimiento RACH sin asistencia adicional del nodo. Alternativamente, el MIB tambien puede suministrar esta secuencia M-RACH al dispositivo MTC.

En otro aspecto (representado por el numero “5” encerrado en un drculo), el MIB 1501 indica los bloques de recursos, la secuencia de senales de referencia, o el espacio de busqueda asignado a un M-PDCCH espedfico, que debena ocupar regiones del espectro de radiofrecuencia del sistema anfitrion que son diferentes de las ubicaciones del propio PDCCH (preexistente) del sistema anfitrion. El M-PDCCH suministra informacion de control al dispositivo MTC, incluyendo los SIB espedficos a la MTC o asignaciones de enlace descendente que apuntan a los SIB.

En otro aspecto adicional (no mostrado en la figura para evitar una cantidad indebida de desorden), el MIB 1501 incluye una referencia directa o indirecta a un conjunto de diferentes bloques de recursos y/o asignaciones MCS entre las que el dispositivo puede llevar a cabo una decodificacion a ciegas para encontrar la informacion del sistema mencionada anteriormente.

La FIG. 16 es un diagrama de bloques de elementos del sistema para llevar a cabo los diversos aspectos de la invencion. En particular, un nodo 1601 de red (por ejemplo, un eNodoB configurado para que sea capaz de llevar a cabo la funcionalidad anteriormente descrita) esta acoplado con un transceptor 1603 que puede enviar y recibir senales para servir a una celula anfitriona, asf como a una o mas celulas M, segun se ha descrito anteriormente. El nodo 1601 de red incluye circuitena configurada para llevar a cabo una cualquiera o cualquier combinacion de los aspectos relacionados con la MTC descritos anteriormente con respecto a las acciones emprendidas por el nodo. Tal circuitena, por ejemplo, podna ser circuitena completamente cableada (por ejemplo, uno o mas circuitos integrados para aplicaciones espedficas - “ASIC”). Sin embargo, en la realizacion ejemplar de la FIG. 16 se representa una circuitena programable, que comprende un procesador 1605 acoplado con uno o mas dispositivos 1607 de memoria (por ejemplo, memoria de acceso aleatorio, unidades de discos magneticos, unidades de discos opticos, memoria de solo lectura, etc.) y con una interfaz 1609 de red. El o los dispositivos 1607 de memoria almacenan un medio 1611 de programa (por ejemplo, un conjunto de instrucciones de procesador) configurado para hacer que el procesador 1605 controle otros elementos del nodo para llevar a cabo cualesquiera de los aspectos descritos anteriormente relacionados con el nodo. El o los dispositivos 1607 de memoria tambien pueden almacenar datos (no mostrados) que representen diversos parametros constantes y variables que pueda necesitar el procesador 1605 cuando realiza sus funciones, tales como las especificadas por el medio 1611 de programa. La interfaz 1609 de red permite que el nodo 1601 se comunique con otros nodos (no mostrados) en el sistema de comunicaciones.

La FIG. 17 es un diagrama de bloques de un dispositivo 1700 de comunicaciones de ancho de banda limitado, tal como el dispositivo MTC usado en los ejemplos descritos anteriormente. El dispositivo de comunicaciones de ancho de banda limitado incluye un controlador 1703 acoplado a circuitena/componentes 1705 de soporte ffsico de otro equipo de usuario (EU) que permiten que el dispositivo 1701 de comunicaciones de ancho de banda limitado lleve a cabo su funcionalidad espedfica a una aplicacion (por ejemplo, operar como un sensor de algun tipo) y tambien operar como un dispositivo de comunicaciones (por ejemplo, poder comunicar datos de sensor a un servidor, y

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

posiblemente tambien recibir instrucciones). La otra circuitena o los otros componentes 1705 de soporte ffsico del EU son generalmente conocidos en la tecnica, y pueden incluir elementos tales como, por ejemplo, y sin limitacion, circuitena 1707 de radio acoplada a una o mas antenas 1709 y (opcionalmente) circuitena sensora 1711 (por ejemplo, de un sensor de temperatura, de un sensor acustico, de un sensor magnetico, etc.). La otra circuitena o el otro soporte ffsico del EU tambien puede incluir algun tipo de interfaz 1713 de usuario (por ejemplo, un dispositivo de visualizacion, un teclado, uno o varios conmutadores), aunque las aplicaciones que demandan el uso de un dispositivo de comunicaciones de ancho de banda limitado puedan tener necesidades muy simplistas para una interfaz 1713 de usuario (por ejemplo, un conmutador de reposicion) o ninguna en absoluto.

El controlador 1703 incluye circuitena configurada para llevar a cabo una cualquiera o cualquier combinacion de los aspectos relacionados con la MTC descritos anteriormente con respecto a las acciones del dispositivo MTC. Tal circuitena, por ejemplo, podna ser circuitena completamente cableada (por ejemplo, uno o mas ASIC). Sin embargo, en la realizacion ejemplar de la FIG. 17 se representa una circuitena programable, que comprende un procesador 1715 acoplado con uno o mas dispositivos 1717 de memoria (por ejemplo, memoria de acceso aleatorio, unidades de discos magneticos, unidades de discos opticos, memoria de solo lectura, etc.). El o los dispositivos de memoria almacenan un medio 1719 de programa (por ejemplo, un conjunto de instrucciones de procesador) configurado para hacer que el procesador 1715 controle la otra circuitena o los otros componentes 1705 de soporte ffsico del EU para llevar a cabo cualesquiera de los aspectos descritos anteriormente relacionados con el dispositivo MTC. La memoria 1717 tambien puede almacenar datos 1721 que representen diversos parametros constantes y variables que pueda necesitar el procesador 1715 cuando realiza sus funciones, tales como las especificadas por el medio 1719 de programa.

Los diversos aspectos de realizaciones coherentes con la invencion descritos anteriormente proporcionan soluciones al problema en el que un dispositivo de comunicaciones que soporta solo anchos de banda pequenos no es capaz de conectarse ni funcionar en una red que tenga un ancho de banda mayor. Los diversos aspectos son aplicables para el funcionamiento tanto en un esquema duplex por division de frecuencia (FDD) como en un esquema duplex de division en el tiempo (TDD).

Un beneficio del concepto de las celulas M concept es que el sistema puede regular dinamica el numero de celulas M para que coincida con el equilibrio actual entre el numero de dispositivos preexistentes servidos y el de los dispositivos MTC. Realizaciones tales como las ilustradas con respecto a las FIGURAS 8 y 9 permiten que el sistema anfitrion anada celulas M una a una, proporcionando una flexibilidad maxima. En realizaciones tales como las ilustradas con respecto a las FIGURAS 10-12, se asignan a las celulas M subtramas enteras, lo que proporciona menos granularidad, pero, al mismo tiempo, permite potencialmente una mayor eficacia, dado que no es preciso reservar ningun elemento de recursos para la transmision del PDCCH preexistente (celula anfitriona). Un sistema que use una combinacion de estas realizaciones puede aprovechar los meritos de ambas realizaciones.

La invencion ha sido descrita con referencia a realizaciones particulares. Sin embargo, sera inmediatamente evidente para los expertos en la tecnica que es posible implementar la invencion de formas espedficas distintas de las de las realizaciones descritas en lo que antecede.

Por ejemplo, algunas de las realizaciones ejemplares ilustradas muestran a las celulas M ocupando un ancho de banda de un espectro de radiofrecuencia que esta ubicado frecuencialmente dentro de un ancho de banda del ancho de banda de radiofrecuencia asignada del sistema preexistente (por ejemplo, de un sistema LTE). (Vease, por ejemplo, el AB 903 del sistema de la celula M que esta ubicado frecuencialmente dentro del AB 901 del sistema de la celula anfitriona). Sin embargo, se apreciara tambien que las diversas etapas ilustradas y la circuitena ilustrada en otras figuras, asf como el correspondiente texto, no hacen de esta una caractenstica esencial de las realizaciones coherentes con la invencion. Al contrario, el sistema preexistente (incluyendo sus diversos canales de control) puede extenderse, en algunas realizaciones, en no mas que un primer ancho de banda de un espectro de radiofrecuencia, mientras que las entidades de las celulas M (incluyendo diversos canales de control, canales de acceso aleatorio, etc., de las celulas M) pueden extenderse en no mas que un segundo ancho de banda del espectro de radiofrecuencia (siendo el segundo ancho de banda menor que el primer ancho de banda), sin que haya ninguna restriccion en si la ubicacion frecuencial del segundo ancho de banda se encuentra dentro de la ubicacion frecuencial del primer ancho de banda. Por ejemplo, una o mas de las diversas entidades de las celulas M pueden encontrarse, en algunas realizaciones, completamente fuera de la banda de radiofrecuencias que se permite usar al sistema de comunicaciones preexistente. (Vease, por ejemplo, la FIG. 11, que muestra que la celula M n° m se encuentra dentro de las 72 subportadoras centrales del sistema anfitrion, mientras que otras celulas M, tales como la celula M n° 1 y la celula M n° n, estan ubicadas frecuencialmente a cierta distancia de las 72 subportadoras centrales sin que se ponga ninguna restriccion en si estan o no ubicadas frecuencialmente dentro de la ubicacion del ancho de banda frecuencial del sistema anfitrion.

En consecuencia, las realizaciones descritas son meramente ilustrativas y no debenan ser consideradas restrictivas de ninguna manera. El alcance de la invencion esta dado por las reivindicaciones adjuntas, no por la descripcion precedente, y se pretende que esten abarcadas por el mismo todas las variaciones y los equivalentes que se encuentren dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (17)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   REIVINDICACIONES

   1. Un metodo de funcionamiento de un nodo (1601) de red que sirve a una celula anfitriona en un sistema de comunicaciones celulares en el que

   una interfaz aerea del sistema de comunicaciones celulares es dividida en tramas (600) que se presentan secuencialmente, comprendiendo cada una de las tramas (600) varias subtramas (500) que se presentan secuencialmente, comprendiendo el metodo:

   en uno o mas intervalos (805, 1005) de primer tiempo, transmitir informacion de un primer canal de control por un canal de control que se extiende en un primer ancho de banda (901) de un espectro de radiofrecuencia, comunicando el primer canal de control informacion que es necesaria para permitir que un primer tipo de dispositivo de comunicaciones reciba datos de la celula anfitriona, siendo capaz el primer tipo de dispositivo (205) de comunicaciones de recibir una senal que tiene el primer ancho de banda (901) del espectro de radiofrecuencia;

   en uno o mas intervalos (807, 1011) de segundo tiempo, transmitir informacion de un segundo canal de control por un segundo canal de control de una primera celula M (celula M n° 1, celula M n° m, celula M n° n), siendo una celula M la agrupacion de aspectos/entidades de la celula anfitriona configurada para soportar un segundo tipo de dispositivo (207, 1701) de comunicaciones que tiene prestaciones reducidas de ancho de banda de recepcion en comparacion con las del primer tipo de dispositivo de comunicaciones, ocupando el segundo canal de control un segundo ancho de banda (903) del espectro de radiofrecuencia, y siendo menor el segundo ancho de banda (903) que el primer ancho de banda (901), y produciendose los uno o mas intervalos de segundo tiempo durante una o mas subtramas (500) dentro de una trama (600) y no coincidiendo con ninguno de los uno o mas intervalos de primer tiempo; caracterizado por transmitir, en uno o mas intervalos de tercer tiempo, informacion de un tercer canal de control por un tercer canal de control de una segunda celula M, ocupando el tercer canal de control un tercer ancho de banda del espectro de radiofrecuencia, y siendo el tercer ancho de banda menor que el primer ancho de banda (901), y produciendose los uno o mas intervalos de tercer tiempo durante las una o mas subtramas (500) dentro de la trama (600) y coincidiendo con uno o mas de los intervalos de segundo tiempo, por lo que se hace que otro dispositivo de comunicaciones del segundo tipo, que tiene prestaciones reducidas de ancho de banda de recepcion en comparacion con las del primer tipo de dispositivo de comunicaciones, sea capaz de ser servido por el nodo de red,

   en donde la ubicacion frecuencial del segundo ancho de banda (903) del espectro de radiofrecuencia no se solapa con la ubicacion frecuencial del tercer ancho de banda del espectro de radiofrecuencia.
2. 2. El metodo de la reivindicacion 1 en el que los uno o mas intervalos de primer tiempo se producen en una o mas subtramas (500) dentro de una trama (600), y en el que los uno o mas intervalos de segundo tiempo se producen en una o mas subtramas diferentes (500) dentro de la trama (600), en el que las una o mas subtramas diferentes (500) no se usan para transmitir ninguna informacion por el canal de control que se extiende en el primer ancho de banda (901) del espectro de radiofrecuencia.
3. 3. El metodo de la reivindicacion 1 en el que:

   los uno o mas intervalos de primer tiempo se producen durante una o mas subtramas (500) dentro de una trama (600);

   los uno o mas intervalos de segundo tiempo se producen en diferentes momentos dentro de las una o mas subtramas (500) dentro de la trama (600); y

   ninguno de los uno o mas intervalos de primer tiempo coincide con ninguno de los uno o mas intervalos de segundo tiempo.
4. 4. El metodo de cualquiera de las reivindicaciones precedentes que comprende transmitir informacion del sistema que informa al segundo tipo de dispositivo de comunicaciones de uno o mas de:

   parametros de acceso aleatorio para ser usados cuando se accede a un canal de acceso aleatorio de la primera celula M;

   un patron de subtrama de celulas M, siendo cada celula M asociada con el patron de subtrama una porcion reservada del espectro de radiofrecuencia que tiene el segundo ancho de banda (903);

   un patron de subtrama de celulas anfitrionas; e

   informacion de la que se puede deducir el patron de subtrama de celulas anfitrionas.
5. 5. El metodo de la reivindicacion 1 que comprende: recibir una transmision de acceso aleatorio; y

   5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   cerciorarse de que la transmision de acceso aleatorio provino del segundo tipo de dispositivo de comunicaciones y, en respuesta a la misma, permitir que el segundo tipo de dispositivo de comunicaciones localice una celula M enviando informacion al segundo tipo de dispositivo de comunicaciones que identifica una ubicacion temporal y/o frecuencial del segundo ancho de banda (903) del espectro de radiofrecuencia.
6. 6. Un aparato (1000, 1605, 1607, 1611) para hacer funcionar un nodo (1601) de red que sirve a una celula anfitriona en un sistema de comunicaciones celulares en el que una interfaz aerea del sistema de comunicaciones celulares es dividida en tramas (600) que se presentan secuencialmente, comprendiendo cada una de las tramas (600) varias subtramas (500) que se presentan secuencialmente, comprendiendo el aparato:

   circuitena configurada para transmitir, en uno o mas intervalos (805, 1005) de primer tiempo, informacion de un primer canal de control por un canal de control que se extiende en un primer ancho de banda (901) de un espectro de radiofrecuencia, comunicando el primer canal de control informacion que es necesaria para permitir que un primer tipo de dispositivo de comunicaciones reciba datos de la celula anfitriona, siendo capaz el primer tipo de dispositivo (205) de comunicaciones de recibir una senal que tiene el primer ancho de banda (901) del espectro de radiofrecuencia;

   circuitena configurada para transmitir, en uno o mas intervalos (807, 1011) de segundo tiempo, informacion de un segundo canal de control por un segundo canal de control de una primera celula M (celula M n° 1, celula M n° m, celula M n° n), siendo una celula M la agrupacion de aspectos/entidades de la celula anfitriona configurada para soportar un segundo tipo de dispositivo (207, 1701) de comunicaciones que tiene prestaciones reducidas de ancho de banda de recepcion en comparacion con las del primer tipo de dispositivo de comunicaciones, ocupando el segundo canal de control un segundo ancho de banda (903) del espectro de radiofrecuencia, y siendo menor el segundo ancho de banda (903) que el primer ancho de banda (901), y produciendose los uno o mas intervalos de segundo tiempo durante una o mas subtramas (500) dentro de una trama (600) y no coincidiendo con ninguno de los uno o mas intervalos de primer tiempo; caracterizado por circuitena configurada para transmitir, en uno o mas intervalos de tercer tiempo, informacion de un tercer canal de control por un tercer canal de control de una segunda celula M, ocupando el tercer canal de control un tercer ancho de banda del espectro de radiofrecuencia, y siendo el tercer ancho de banda menor que el primer ancho de banda (901), y produciendose los uno o mas intervalos de tercer tiempo durante las una o mas subtramas (500) dentro de la trama (600) y coincidiendo con uno o mas de los intervalos de segundo tiempo, por lo que se hace que otro dispositivo de comunicaciones del segundo tipo, que tiene prestaciones reducidas de ancho de banda de recepcion en comparacion con las del primer tipo de dispositivo de comunicaciones, sea capaz de ser servido por el nodo de red,

   en donde la ubicacion frecuencial del segundo ancho de banda (903) del espectro de radiofrecuencia no se solapa con la ubicacion frecuencial del tercer ancho de banda del espectro de radiofrecuencia.
7. 7. El aparato de la reivindicacion 6 en el que el segundo ancho de banda (903) del espectro de radiofrecuencia esta ubicado frecuencialmente dentro de una ubicacion frecuencial del primer ancho de banda (901) del espectro de radiofrecuencia.
8. 8. El aparato de la reivindicacion 6 o la reivindicacion 7 que comprende circuitena configurada para transmitir informacion al segundo tipo de dispositivo de comunicaciones, informando la informacion que son los uno o mas intervalos de segundo tiempo.
9. 9. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8 que comprende circuitena configurada para transmitir informacion al segundo tipo de dispositivo de comunicaciones, informando la informacion en que parte del espectro de radiofrecuencia esta ubicado el segundo ancho de banda (903) del espectro de radiofrecuencia.
10. 10. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9 en el que los uno o mas intervalos de primer tiempo se producen en una o mas subtramas (500) dentro de una trama (600), y en el que los uno o mas intervalos de segundo tiempo se producen en una o mas subtramas diferentes (500) dentro de la trama (600), en el que las una o mas subtramas diferentes (500) no se usan para transmitir ninguna informacion por el canal de control que se extiende en el primer ancho de banda (901) del espectro de radiofrecuencia.
11. 11. El aparato de la reivindicacion 10 en el que la informacion de un segundo canal de control transmitida en una de las una o mas subtramas diferentes (500) dentro de la trama (600) indica uno o mas intervalos de tiempo y/o frecuencias dentro de una de las una o mas subtramas diferentes (500) que son usadas como uno o mas canales ffsicos de datos de enlace descendente respectivos para el segundo tipo de dispositivo de comunicaciones; o dentro de una posterior de las una o mas subtramas diferentes (500) que son usadas como uno o mas canales ffsicos de datos de enlace descendente respectivos para el segundo tipo de dispositivo de comunicaciones.
12. 12. El aparato de la reivindicacion 11 que comprende circuitena configurada para enviar una senal al primer tipo de dispositivo de comunicaciones que da como resultado que el primer tipo de dispositivo de comunicaciones no intente recibir el primer canal de control durante las una o mas subtramas diferentes (500).
13. 13. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9 en el que:

    5

    10

    15

    20

    25

    30

    los uno o mas intervalos de primer tiempo se producen durante una o mas subtramas (500) dentro de una trama (600);

    los uno o mas intervalos de segundo tiempo se producen en diferentes momentos dentro de las una o mas subtramas (500) dentro de la trama (600); y

    ninguno de los uno o mas intervalos de primer tiempo coincide con ninguno de los uno o mas intervalos de segundo tiempo.
14. 14. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 13 que comprende circuitena configurada para transmitir informacion del sistema que informa al segundo tipo de dispositivo de comunicaciones de uno o mas de:

    parametros de acceso aleatorio para ser usados cuando se accede a un canal de acceso aleatorio de la primera celula M;

    un patron de subtrama de celulas M, siendo cada celula M asociada con el patron de subtrama una porcion reservada del espectro de radiofrecuencia que tiene el segundo ancho de banda (903);

    un patron de subtrama de celulas anfitrionas; e

    informacion de la que se puede deducir el patron de subtrama de celulas anfitrionas.
15. 15. El aparato de la reivindicacion 6 que comprende:

    circuitena configurada para recibir una transmision de acceso aleatorio; y

    circuitena configurada para cerciorarse de que la transmision de acceso aleatorio provino del segundo tipo de dispositivo de comunicaciones y, en respuesta a la misma, permitir que el segundo tipo de dispositivo de comunicaciones localice una celula M enviando informacion al segundo tipo de dispositivo de comunicaciones que identifica una ubicacion temporal y/o frecuencial del segundo ancho de banda (903) del espectro de radiofrecuencia.
16. 16. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 15 que comprende:

    circuitena configurada para usar un primer protocolo de solicitud de repeticion automatica hforida (HARQ) cuando se comunica con el primer tipo de dispositivo (205) de comunicaciones; y

    circuitena configurada para usar un segundo protocolo HARQ cuando se comunica con el segundo tipo de dispositivo (207, 1701) de comunicaciones,

    en el que uno o mas requisitos de sincronizacion del primer protocolo HARQ es/son diferente(s) de uno o mas requisitos de sincronizacion del segundo protocolo HARQ.
17. 17. El aparato de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 16 que comprende circuitena configurada para transmitir informacion que identifica prestaciones relacionadas con el segundo tipo de dispositivo (207, 1701) de comunicaciones que soporta la celula anfitriona.