Asignación dinámica de recursos, programación y señalización para un servicio de velocidad variable de datos en evolución a largo plazo (LTE).

Una unidad de transmisión/recepción inalámbrica, WTRU, que comprende:

medios para recibir una primera asignación de recursos para datos de enlace ascendente, en donde la primera asignación de recursos es un primer tipo de asignación de recursos, en donde la primera asignación de recursos indica al menos un primer número de bloques de recursos asignados a la WTRU; y

medios para transmitir datos de enlace ascendente de acuerdo con la primera asignación de recursos, caracterizado por:

medios para recibir información de control que indica una segunda asignación de recursos para datos de enlace ascendente, en donde la segunda asignación de recursos es un segundo tipo de asignación de recursos, en donde la segunda asignación de recursos indica al menos un segundo número de bloques de recursos asignados a la WTRU;

medios para transmitir datos de enlace ascendente de acuerdo con la segunda asignación de recursos para una duración de tiempo predeterminada; y

medios para transmitir datos de enlace ascendente de acuerdo con la primera asignación de recursos después de la duración de tiempo predeterminada.

Asignación dinámica de recursos, programación y señalización para un servicio de velocidad variable de datos en evolución a largo plazo (LTE)

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención está relacionada con sistemas de comunicaciones inalámbricas. Más en particular, la presente invención está relacionada con un método y un aparato para la asignación dinámica de recursos, la programación y la señalización para un servicio de velocidad de datos variable en sistemas de evolución a largo plazo (LTE).

ANTECEDENTES

Los sistemas de comunicaciones inalámbricas son bien conocidos en la técnica. Se han desarrollado estándares de comunicaciones con el fin de proporcionar una conectividad global a los sistemas inalámbricos y conseguir objetivos de rendimiento en términos de, por ejemplo, tasa de rendimiento, latencia y cobertura. Un estándar actual de uso extendido, denominado Sistemas Universales de Telecomunicaciones Móviles (UMTS), fue desarrollado como parte de los Sistemas de Radio de Tercera Generación (3G) y es mantenido por el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP).

En la figura 1 se representa una arquitectura típica del sistema UMTS de acuerdo con las especificaciones actuales del 3GPP. La arquitectura de la red UMTS incluye una Red Básica (CN) interconectada con una Red de Acceso Radio Terrestre de UMTS (UTRAN) a través de un interfaz lu. La UTRAN está configurada para proporcionar servicios de telecomunicaciones inalámbricas a los usuarios a través de unidades inalámbricas de transmisión y recepción (WTRU), denominadas equipos de usuario (UE) en el estándar del 3GPP, a través de un interfaz radio Uu. Por ejemplo, un interfaz aéreo utilizado comúnmente definido en el estándar UMTS es el acceso múltiple por división de código de banda ancha (W-CDMA). La UTRAN tiene uno o más controladores de la red radio (RNC) y estaciones base, denominadas Nodos Bs por el 3GPP, que proporciona colectivamente la cobertura geográfica de las comunicaciones inalámbricas con los UE. Hay conectado uno o más Nodos Bs a cada RNC, a través de un interfaz lub. Los RNC dentro de una UTRAN se comunican a través de un interfaz lur.

El interfaz radio Uu de un sistema 3GPP utiliza Canales de Transporte (TrCh) para la transferencia de paquetes de capas superiores que contienen datos de usuario y señalización entre los UE y los Nodos Bs. En las comunicaciones 3GPP, los datos de TrCh son transportados por uno o más canales físicos definidos por los recursos radio físicos mutuamente exclusivos, o recursos radio físicos compartidos en el caso de canales compartidos.

Para mejorar la fiabilidad de la transmisión de datos, se implementa la petición repetitiva automática (ARQ) o la ARQ híbrida (HARQ). La HARQ y la ARQ emplean un mecanismo para enviar una información retroactiva al remitente en forma de un acuse confirmativo (ACK) o un acuse negativo (NACK) que indican respectivamente una recepción con o sin éxito de un paquete de datos a un transmisor, de manera que el transmisor puede retransmitir un paquete que ha fallado. La HARQ utiliza también códigos de corrección de errores, tales como los turbo-códigos, para una fiabilidad añadida.

El acceso evolucionado a la radio terrestre universal (E-UTRA) y la evolución a largo plazo (LTE) de UTRAN son parte de un esfuerzo actual conducido por el 3GPP hacia la consecución de altas velocidades de datos, baja latencia, capacidad del sistema optimizada para los paquetes y cobertura de los sistemas UMTS. A este respecto, la LTE está siendo diseñada con cambios significativos, cambios al interfaz radio 3GPP y arquitectura de red radio existentes, que requieren Nodos Bs evolucionados (eNBs), que son estaciones base (Nodo Bs) configuradas para la LTE. Por ejemplo, se ha propuesto que la LTE sustituya al acceso al canal por acceso múltiple por división de códigos (CÓMA), utilizado actualmente en UMTS, por un acceso múltiple por división de frecuencias ortogonal (OFD- MA) y un acceso múltiple por división de frecuencias (FDMA) como tecnologías para el interfaz aéreo en transmisiones por enlace descendente y enlace ascendente, respectivamente. La LTE está siendo diseñada para utilizar la HARQ con un proceso HARQ asignado a cada flujo de datos e incluir un soporte físico de capas para la entrada múltiple-salida múltiple (MIMO).

Los sistemas de LTE están diseñados también para ser conmutados totalmente en paquetes tanto para el tráfico de voz como para el de datos. Esto conduce a múltiples retos en el diseño de los sistemas LTE para dar soporte al servicio del protocolo de voz por Internet (VolP), que no está soportado en los sistemas UMTS actuales. Las aplicaciones de VolP proporcionan un tráfico continuo de datos, de forma que las velocidades de datos varían con el tiempo debido a la actividad intermitente de la voz. Las aplicaciones de velocidades de datos variables, como la VolP proporcionan retos específicos para la asignación física de recursos, como se describe a continuación.

Los eNBs en la LTE son responsables de la asignación de recursos físicos de radio, tanto para las comunicaciones por el enlace ascendente (UL) desde un UE al eNB, como para las comunicaciones por enlace descendente (DL) desde el eNB a un UE. La asignación de recursos radio en los sistemas LTE implica la asignación de recursos de frecuencia-tiempo (FT) en un UL o DL para un flujo de datos particular. Específicamente, de acuerdo con las

propuestas actuales de la LTE, los recursos FT se asignan de acuerdo con bloques de sub-portadoras o sub-canales de frecuencia en una o más ventanas de tiempo, denominadas generalmente como bloques de radio. La cantidad de recursos físicos asignados a un flujo de datos, por ejemplo un cierto número de bloques de radio, se elige típicamente de manera que dé soporte a la velocidad de datos requerida de la aplicación, o posiblemente otros requisitos de calidad de servicio (QoS), tal como la prioridad.

Se ha propuesto que la asignación de recursos físicos para las comunicaciones UL y DL sobre un interfaz aéreo E- UTRA en la LTE pueda hacerse válida durante una duración de tiempo predeterminada, conocida como asignación no persistente, o bien una duración de tiempo indeterminada, conocida como asignación persistente. Como los mensajes de asignación transmitidos por el eNB pueden tener como objetivo tanto el receptor UE de destino de la asignación, así como cualquier UE asignado actualmente a los recursos especificados por la asignación, el eNB puede transmitir por multidifusión el mensaje de asignación, de forma que la estructura del canal de control permita a los UE descodificar los mensajes del canal de control cuyo objetivo son otros UE.

Para aplicaciones que requieren recursos esporádicos, tal como el tráfico de un navegador de la Web con el protocolo de transporte de hipertexto (HTTP), los recursos físicos se utilizan mejor si están asignados en base a la necesidad. En este caso, los recursos están explícitamente asignados y señalizados por el canal de control de la capa 1 (L1), donde L1 incluye la capa física (PHY). Para aplicaciones que requieren asignación periódica o continua de recursos, tales como la VolP, se puede evitar la asignación periódica o continua de señalización de recursos físicos asignados utilizando la asignación persistente. De acuerdo con la asignación persistente, las asignaciones de recursos radio son válidas siempre que no se haga una desasignación explícita. El objetivo de la programación persistente es reducir la sobrecarga del canal de control de L1 y de la capa 2 (L2), especialmente para el tráfico VolP, donde L2 incluye la capa de control de acceso al medio (MAC). Las asignaciones persistentes y no persistentes por el canal de control de la L1 pueden ser soportadas utilizando, por ejemplo, un señalizador persistente o un identificador de mensaje para distinguir entre los dos tipos de asignación en un mensaje de asignación transmitido por el eNB.

Las figuras 2 y 3 ¡lustran ejemplos de asignación persistente de recursos frecuencia-tiempo en la LTE, donde cada sub-trama de capa física comprende cuatro Interfaces de tiempo para dar soporte a las retransmisiones HARQ de datos cuyo acuse es negativo. Cada interfaz es utilizado para la transmisión de un flujo de datos de una capa particular más alta, de forma que se utiliza el mismo interfaz en una sub-trama subsiguiente para la retransmisión de paquetes que fueron transmitidos sin éxito. Se asigna un conjunto fijo de recursos frecuencia-tiempo (FT) en cada interfaz, para controlar el tráfico como un canal de control, que puede incluir el canal común de control (CCCH) de L1 y el canal de sincronismo.

La figura 2 muestra un ejemplo de asignación y desasignación... [Seguir leyendo]

1. Una unidad de transmisión/recepción inalámbrica, WTRU, que comprende:

medios para recibir una primera asignación de recursos para datos de enlace ascendente, en donde la primera asignación de recursos es un primer tipo de asignación de recursos, en donde la primera asignación de recursos indica al menos un primer número de bloques de recursos asignados a la WTRU; y medios para transmitir datos de enlace ascendente de acuerdo con la primera asignación de recursos, caracterizado por:

medios para recibir información de control que indica una segunda asignación de recursos para datos de enlace ascendente, en donde la segunda asignación de recursos es un segundo tipo de asignación de recursos, en donde la segunda asignación de recursos indica al menos un segundo número de bloques de recursos asignados a la WTRU;

medios para transmitir datos de enlace ascendente de acuerdo con la segunda asignación de recursos para una duración de tiempo predeterminada; y

medios para transmitir datos de enlace ascendente de acuerdo con la primera asignación de recursos después de la duración de tiempo predeterminada.

2. La WTRU de la reivindicación 1, en la que la segunda asignación de recursos invalida la primera asignación de recursos durante la duración de tiempo predeterminada.

3. La WTRU de la reivindicación, en la que la información de control se recibe como información de control L1/L2.

4. La WTRU de la reivindicación 3, en la que la información de control L1/L2 es recibida en un formato OFDMA, acceso múltiple por división de frecuencias ortogonal.

5. La WTRU de la reivindicación 1, en la que la duración de tiempo predeterminada es una sola subtrama.

6. La WTRU de la reivindicación 1, en la que la primera asignación de recursos está asociada con una primera velocidad de datos y la segunda asignación de recursos está asociada con una segunda velocidad de datos diferente de la primera velocidad de datos.

7. La WTRU de la reivindicación 1, en la que la WTRU funciona en un sistema de tiempo real, RTS.

8. La WTRU de la reivindicación 1, en la que la WTRU funciona en un entorno VOIP, voz sobre protocolo de Internet, IP.

9. La WTRU de la reivindicación 1, en la que el primer número de bloques de recursos indica un primer número de subcanales asignados a la WTRU, y el segundo número de bloques de recursos indica un segundo número de subcanales asignados a la WTRU.

10. La WTRU de la reivindicación 1, en la que la primera asignación de recursos se utiliza para transmitir datos de enlace ascendente hasta que la WTRU reciba una desasignación de la primera asignación de recursos.

11. La WTRU de la reivindicación 1, que comprende además:

medios para transmitir datos de enlace ascendente de acuerdo con la segunda asignación de recursos para la duración de tiempo predeterminada.

12. La WTRU de la reivindicación, en la que:

la primera asignación de recursos es diferente de la segunda asignación de recursos, y en donde la primera asignación de recursos y la segunda asignación de recursos se distinguen mediante identificaciones, ID, diferentes.

13. Un método para la asignación dinámica de recursos, que comprende:

recibir una primera asignación de recursos para datos de enlace ascendente, en donde la primera asignación

de recursos indica al menos un primer número de bloques de recursos asignados a la WTRU; y

transmitir datos de enlace ascendente de acuerdo con la primera asignación de recursos, caracterizado por:

recibir información de control que indica una segunda asignación de recursos para datos de enlace ascendente, en donde la segunda asignación de recursos indica al menos un segundo número de

bloques de recursos asignados a la WTRU;

transmitir datos de enlace ascendente de acuerdo con la segunda asignación de recursos para una duración de tiempo predeterminada; y

transmitir datos de enlace ascendente de acuerdo con la primera asignación de recursos después de la duración de tiempo predeterminada.

14. El método de la reivindicación 13, en el que la segunda asignación de recursos invalida la primera asignación de recursos durante la duración de tiempo predeterminada.

15. El método de la reivindicación 13, en el que la información de control se recibe como información de control L1/L2.

16. El método de la reivindicación 15, en el que la información de control L1/L2 es recibida en un formato OFDMA, acceso múltiple por división de frecuencias ortogonal.

17. El método de la reivindicación 13, en el que la duración de tiempo predeterminada es una sola subtrama.

18. El método de la reivindicación 13, en el que la primera asignación de recursos está asociada con una primera velocidad de datos y la segunda asignación de recursos está asociada con una segunda velocidad de datos diferente de la primera velocidad de datos.

19. El método de la reivindicación 13, en el que la asignación dinámica de recursos es en un sistema de tiempo real, RTS.

20. El método de la reivindicación 13, en el que la asignación dinámica de recursos es en un entorno VOIP, voz sobre protocolo de Internet, IP.

21. El método de la reivindicación 13, en el que el primer número de bloques de recursos indica un primer número de subcanales asignados a la WTRU, y el segundo número de bloques de recursos indica un segundo número de subcanales asignados a la WTRU.

22. El método de la reivindicación 13, en el que la primera asignación de recursos se utiliza para transmitir datos de enlace ascendente hasta que la WTRU reciba una desasignación de la primera asignación de recursos.

23. El método de la reivindicación 13, que comprende además:

retransmitir datos de enlace ascendente de acuerdo con la segunda asignación de recursos.

24. El método de la reivindicación 13, en el que:

la primera asignación de recursos es diferente de la segunda asignación de recursos, y en donde la primera asignación de recursos y la segunda asignación de recursos se distinguen mediante identificaciones, ID, diferentes.

25. Una estación base que comprende:

medios para transmitir a una unidad de transmisión/recepción inalámbrica, WTRU, una primera asignación de recursos para datos de enlace ascendente, en donde la primera asignación de recursos indica al menos un primer número de bloques de recursos asignados a la WTRU; y

medios para recibir desde la WTRU datos de enlace ascendente de acuerdo con la primera asignación de recursos, caracterizado por:

medios para transmitir a la WTRU información de control que indica una segunda asignación de recursos para datos de enlace ascendente, en donde la segunda asignación de recursos indica al menos un segundo número de bloques de recursos asignados a la WTRU; y

medios para recibir desde la WTRU datos de enlace ascendente de acuerdo con la segunda asignación de recursos para una duración de tiempo predeterminada, y recibir datos de enlace ascendente de acuerdo con la primera asignación de recursos después de la duración de tiempo predeterminada.

26. Una unidad de transmisión/recepción inalámbrica, WTRU, que comprende:

medios para recibir una primera asignación de recursos para datos de enlace descendente, en donde la primera asignación de recursos indica al menos un primer número de bloques de recursos asignados a la WTRU; y

medios para recibir datos de enlace descendente de acuerdo con la primera asignación de recursos, caracterizado por:

medios para recibir información de control que indica una segunda asignación de recursos para datos de enlace descendente, en donde la segunda asignación de recursos indica al menos un segundo número de bloques de recursos asignados a la WTRU; y

medios para recibir datos de enlace descendente de acuerdo con la segunda asignación de recursos para una duración de tiempo predeterminada, y recibir datos de enlace descendente de acuerdo con la primera asignación de recursos después de la duración de tiempo predeterminada.

27. La WTRU de la reivindicación 26, en la que la segunda asignación de recursos invalida la primera asignación de recursos durante la duración de tiempo predeterminada.

28. La WTRU de la reivindicación 26, en la que la información de control se recibe como información de control L1/L2.

29. La WTRU de la reivindicación 28, en la que la información de control L1/L2 es recibida en un formato OFDMA, acceso múltiple por división de frecuencias ortogonal.

30. La WTRU de la reivindicación 26, en la que la duración de tiempo predeterminada es una sola subtrama.

31. La WTRU de la reivindicación 26, en la que la primera asignación de recursos está asociada con una primera velocidad de datos y la segunda asignación de recursos está asociada con una segunda velocidad de datos diferente de la primera velocidad de datos.

32. La WTRU de la reivindicación 26, en la que la WTRU funciona en un sistema de tiempo real, RTS.

33. La WTRU de la reivindicación 26, en la que la WTRU funciona en un entorno VOIP, voz sobre protocolo de Internet, IP.

34. La WTRU de la reivindicación 26, en la que el primer número de bloques de recursos indica un primer número de subcanales asignados a la WTRU, y el segundo número de bloques de recursos indica un segundo número de subcanales asignados a la WTRU.

35. La WTRU de la reivindicación 26, en la que la primera asignación de recursos se utiliza para recibir datos de enlace descendente hasta que la WTRU reciba una desasignación de la primera asignación de recursos.

36. La WTRU de la reivindicación 26, que comprende además:

medios para recibir retransmisiones de datos de enlace descendente de acuerdo con la segunda asignación de recursos para la duración de tiempo predeterminada.

37. La WTRU de la reivindicación 26, en la que:

la primera asignación de recursos es diferente de la segunda asignación de recursos, y en donde la primera asignación de recursos y la segunda asignación de recursos se distinguen mediante identificaciones, ID, diferentes.

38. Un método para la asignación dinámica de recursos, que comprende:

recibir una primera asignación de recursos para datos de enlace descendente, en donde la primera asignación de recursos indica al menos un primer número de bloques de recursos asignados a la WTRU; y transmitir datos de enlace descendente de acuerdo con la primera asignación de recursos, caracterizado por:

recibir información de control que indica una segunda asignación de recursos para datos de enlace descendente, en donde la segunda asignación de recursos indica al menos un segundo número de bloques de recursos asignados a la WTRU; y

recibir datos de enlace descendente de acuerdo con la segunda asignación de recursos para una duración de tiempo predeterminada; y

recibir datos de enlace descendente de acuerdo con la primera asignación de recursos después de la duración de tiempo predeterminada.

39. El método de la reivindicación 38, en el que la segunda asignación de recursos invalida la primera asignación de recursos durante la duración de tiempo predeterminada.

40. El método de la reivindicación 38, en el que la Información de control se recibe como información de control L1/L2.

41. El método de la reivindicación 40, en el que la Información de control L1/L2 es recibida en un formato OFDMA, acceso múltiple por división de frecuencias ortogonal.

42. El método de la reivindicación 38, en el que la duración de tiempo predeterminada es una sola subtrama.

43. El método de la reivindicación 38, en el que la primera asignación de recursos está asociada con una primera velocidad de datos y la segunda asignación de recursos está asociada con una segunda velocidad de datos diferente de la primera velocidad de datos.

44. El método de la reivindicación 38, en el que la asignación dinámica de recursos es en un sistema de tiempo real, RTS.

45. El método de la reivindicación 38, en el que la asignación dinámica de recursos es en un entorno VOIP, voz sobre protocolo de Internet, IP.

46. El método de la reivindicación 38, en el que el primer número de bloques de recursos indica un primer número de subcanales asignados a la WTRU, y el segundo número de bloques de recursos indica un segundo número de subcanales asignados a la WTRU.

47. El método de la reivindicación 38, en el que la primera asignación de recursos se utiliza para recibir datos de enlace descendente hasta que la WTRU reciba una desasignación de la primera asignación de recursos.

48. El método de la reivindicación 38, que comprende además:

recibir retransmisiones de datos de enlace descendente de acuerdo con la segunda asignación de recursos.

49. El método de la reivindicación 38, en el que:

la primera asignación de recursos es diferente de la segunda asignación de recursos, y en donde la primera asignación de recursos y la segunda asignación de recursos se distinguen mediante identificaciones, ID, diferentes.

50. Una estación base que comprende:

medios para transmitir a una unidad de transmisión/recepción inalámbrica, WTRU, una primera asignación de recursos para datos de enlace descendente, en donde la primera asignación de recursos indica al menos un primer número de bloques de recursos asignados a la WTRU; y

medios para transmitir a la WTRU datos de enlace descendente de acuerdo con la primera asignación de recursos, caracterizado por:

medios para transmitir a la WTRU información de control que indica una segunda asignación de recursos para datos de enlace ascendente, en donde la segunda asignación de recursos indica al menos un segundo número de bloques de recursos asignados a la WTRU; y

medios para transmitir a la WTRU datos de enlace descendente de acuerdo con la segunda asignación de recursos para una duración de tiempo predeterminada, y transmitir datos de enlace ascendente de acuerdo con la primera asignación de recursos después de la duración de tiempo predeterminada.