Métodos y aparatos para la asignación de recursos para acceso aleatorio en sistemas de telecomunicación inalámbricos con agregación de portadoras.

Un método para su uso en una estación de base de radio (600), para la gestión de recursos en un sistema de multi-portadoras que utiliza agregación de portadoras de una pluralidad de portadoras de componentes y que comprende una célula servida por la estación de base de radio

(600) y donde la pluralidad de portadoras de componentes, CCs (Component Carriers, en inglés), están definidas para la citada célula, estando el método caracterizado porque comprende:

- (401) ensamblar un mensaje que comprende información acerca de una estructura de configuración de CC de la célula, incluyendo la citada información al menos una CC de enlace ascendente o enlace descendente que está disponible para un equipo de usuario, UE (User Equipment, en inglés) (700), para llevar a cabo un acceso inicial a la célula, comprendiendo también la citada información al menos un preámbulo dedicado para su uso por el citado UE (700) para un acceso aleatorio inicial a la célula y comprendiendo también una indicación de en cuál de las citadas al menos una CC es válido el al menos un preámbulo;

- (402) transmitir el citado mensaje en una orden de transferencia durante una preparación de célula para un procedimiento de transferencia o en una orden de acceso aleatorio al canal de control de enlace descendente físico, PDCCH (Physical Downlink Control Channel, en inglés) para el UE (700); e

- (403) indicar al citado UE cuál de los al menos uno recursos del canal de acceso aleatorio físico, PRACH (Physical Random Access Channel, en inglés) debe utilizar el UE (700) para el acceso aleatorio en la citada CC disponible en la célula.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2009/050945.

Solicitante: TELEFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON (PUBL).

Nacionalidad solicitante: Suecia.

Dirección: 164 83 STOCKHOLM SUECIA.

Inventor/es: PARKVALL, STEFAN, PELLETIER, GHYSLAIN, WAGER, STEFAN, LINDSTROM,Magnus.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > H04L5/00 (Disposiciones destinadas a permitir la utilización múltiple de la vía de transmisión)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Dispositivos especialmente adaptados para redes de... > H04W88/08 (Dispositivos de punto de acceso)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Restricción de acceso; Selección de red; Selección... > H04W48/12 (usando un canal de control del DL (downlink))
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Gestión de recursos locales, p. ej. selección o... > H04W72/04 (Reserva de recursos inalámbricos)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > Acceso a canal inalámbrico, p. ej. acceso planificado... > H04W74/08 (Acceso no planificado p. ej. acceso aleatorio, ALOHA o CSMA [Carrier Sense Multiple Access])
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > REDES DE COMUNICACION INALAMBRICAS > H04W74/00 (Acceso a canal inalámbrico, p. ej. acceso planificado o aleatorio)

PDF original: ES-2458344_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Métodos y aparatos para la asignación de recursos para acceso aleatorio en sistemas de telecomunicación inalámbricos con agregación de portadoras CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere en general al campo de las telecomunicaciones inalámbricas y, más particularmente, a métodos y aparatos para las gestiones de recursos para dispositivos que operan en un sistema de multi-portadoras, por ejemplo, el sistema de LTE-avanzada (Evolución a Largo Plazo- avanzada – Long Term Evolution-Advanced, en inglés) .

ANTECEDENTES El Proyecto de Colaboración de 3ª Generación (3GPP – 3rd Generation Partnership Project, en inglés) es responsable de la estandarización del sistema de UMTS (Servicio de Telecomunicación de Telefonía Móvil Universal

– Universal Mobile Telecommunication Service, en inglés) , y el LTE está actualmente bajo discusión como un sistema de comunicación de telefonía móvil de siguiente generación del sistema de UMTS. La LTE es una tecnología para realizar comunicación basada en paquetes de alta velocidad que puede alcanzar altas velocidades de datos tanto en el enlace descendente como en el enlace ascendente. El trabajo de 3GPP en LTE se denomina también Red de Acceso Terrestre Universal Evolucionada (E-UTRAN – Evolved Terrestrial Access Network, en inglés) . Así, se están llevando a cabo trabajos en el 3GPP para especificar una evolución a la UTRAN, denotada E-UTRA, como parte del esfuerzo del LTE. La primera versión del LTE, denominada versión-8 (Rel-8, en inglés) puede proporcionar velocidades de pico de 300 Mbps, un retardo de red de radio de por ejemplo 5 ms o menos, un significativo aumento en la eficiencia del espectro y una arquitectura de red diseñada para simplificar la operación de la red, reducir costes, etc. Con el fin de soportar altas velocidades de datos, el LTE permite ancho de banda del sistema de hasta 20 MHz. El LTE es también capaz de operar en diferentes bandas de frecuencia y puede operar en al menos transmisión bidireccional por división de frecuencia (FDD – Frequency Division Duplex, en inglés) y transmisión bidireccional por división de tiempo (TDD – Time Division Duplex, en inglés) . Pueden utilizarse también otros modos de operación. Debe observarse que la OFDM (multiplexación por división de frecuencia ortogonal – Orthogonal Frequency Division Multiplexing, en inglés) está soportada en el LTE.

Para el sistema de comunicaciones de telefonía móvil de siguiente generación, por ejemplo, IMT–avanzada y/o LTE–avanzada, que es una evolución del LTE, el soporte de anchos de banda de hasta 100 MHz se está discutiendo. Un problema con un ancho de banda tan grande es que es complicado encontrar 100 MHz de espectro continuo libres, debido a que el espectro de radio es un recurso limitado.

Debe mencionarse que el LTE–avanzada puede ser considerado como una versión futura, denominada versión–10 (Release–10, en inglés) del estándar de LTE y puesto que es una evolución del LTE, la compatibilidad con lo anterior es importante para que el LTE–avanzada pueda ser desplegado en un espectro ya ocupado por LTE (por ejemplo, Versión–8) . Esto significa que para un equipo de usuario de LTE o un terminal de LTE, una red capaz de LTE–avanzada puede aparecer como una red de LTE.

Como se ha mencionado anteriormente, en LTE – avanzada que pueden soportar 100 MHz de ancho de banda. Esto puede ser llevado a cabo mediante agregación de espectro no continuo para crear, desde por ejemplo el punto de vista de una banda de base, un mayor ancho de banda del sistema. Esto es también conocido como agregación de portadoras, donde múltiples portadoras de componentes son agregadas para proporcionar un mayor ancho de banda. La figura 1 ilustra un ejemplo de agregación de portadoras que es la agregación de múltiples portadoras de componentes. Cada portadora de componente puede aparecer como una portadora de LTE, mientras que un terminal (o UE) de LTE–avanzada puede aprovechar todo el ancho de banda agregado. Como se muestra en la figura 1, cada ancho de banda de por ejemplo 20 MHz representa una portadora de componente. El sistema de LTE–avanzada puede por lo tanto ser considerado como un sistema de multi-portadoras. La agregación de múltiples portadoras de componentes (CC – Component Carriers, en inglés) permite un gran ancho de banda para soportar velocidades de datos de 1 Gb/s o incluso mayor, que corresponde al requisito de resultado para el sistema de IMTavanzada (telecomunicaciones de telefonía móvil internacionales) . Además, tal escenario hace también posible adaptar las partes del espectro a la situación actual y a la posición geográfica haciendo tal solución muy flexible. Para un UE de LTE de Versión 8 cada CC (por ejemplo de ancho de banda de 20 MHz) , como se muestra en la figura 1, aparecerá como una portadora de LTE, mientras que un UE de LTE–avanzada puede utilizar todos los 5 CCs, es decir, el ancho de banda agregado total (por ejemplo 100 MHz) tal como el mostrado en la figura 1. Así, un LTE de Versión 8 puede ser considerado como un sistema de una sola portadora mientras que un LTE – avanzada (Versión 10) puede ser considerado como un sistema de multi-portadoras.

En LTE, el primer acceso de un UE al sistema se lleva a cabo por medio de un llamado procedimiento de acceso aleatorio (RA – Random Access, en inglés) . Los objetivos del procedimiento de RA pueden incluir: acceso inicial; restablecimiento de conexión, transferencia; solicitud de planificación (solicitud de recursos de radio) ; sincronización de temporización, y otros. Los nodos de red de radio generalmente controlan el comportamiento del UE. Como ejemplo, los parámetros de transmisión del enlace ascendente como frecuencia, temporización y potencia están

regulados por medio de señalización de control del enlace descendente desde la estación de base de radio (conocida en LTE como eNB o eNodoB) al UE. Para la frecuencia y los parámetros de estimación de potencia del enlace ascendente (UL – Uplink, en inglés) , un UE puede inferir esos parámetros a partir de una o de varias señales (de control) del enlace descendente.

El procedimiento de RA puede ser clasificado en un procedimiento de acceso aleatorio basado en conflicto y en un procedimiento de acceso aleatorio sin conflicto (o basado en el no conflicto) . El procedimiento de RA se describe en las especificaciones técnicas del 3GPP 3GPP TS 36.321 tituladas: “3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Medium Access Control (MAC) protocol Specification (Release 8) ”.

Como ejemplo, para un acceso inicial a la red, el procedimiento de RA es basado en conflicto, en cuyo caso el UE sigue a un procedimiento de resolución de conflicto. Una resolución de conflicto permite a un UE determinar si los recursos concedidos por la red como respuesta al RA están asignados para el UE o no. La resolución de conflicto es importante porque múltiples UEs pueden intentar acceder al sistema utilizando el mismo recurso común (por ejemplo, el canal de acceso aleatorio físico (PRACH – Physical Random Access Channel, en inglés) y el mismo preámbulo seleccionado aleatoriamente.

Debe observarse que para el procedimiento de acceso aleatorio basado en conflicto, una pluralidad (o un conjunto) de preámbulos de acceso aleatorio no dedicados son asignados por célula (es decir, a un eNB) . Este conjunto es utilizado en primer lugar cuando hay datos originados en el UE y el UE tiene que establecer una conexión y una relación de temporización de enlace ascendente adecuada con la red a través del procedimiento de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para su uso en una estación de base de radio (600) , para la gestión de recursos en un sistema de multi-portadoras que utiliza agregación de portadoras de una pluralidad de portadoras de componentes y que comprende una célula servida por la estación de base de radio (600) y donde la pluralidad de portadoras de componentes, CCs (Component Carriers, en inglés) , están definidas para la citada célula, estando el método caracterizado porque comprende:

- (401) ensamblar un mensaje que comprende información acerca de una estructura de configuración de CC de la célula, incluyendo la citada información al menos una CC de enlace ascendente o enlace descendente que está disponible para un equipo de usuario, UE (User Equipment, en inglés) (700) , para llevar a cabo un acceso inicial a la célula, comprendiendo también la citada información al menos un preámbulo dedicado para su uso por el citado UE (700) para un acceso aleatorio inicial a la célula y comprendiendo también una indicación de en cuál de las citadas al menos una CC es válido el al menos un preámbulo;

- (402) transmitir el citado mensaje en una orden de transferencia durante una preparación de célula para un procedimiento de transferencia o en una orden de acceso aleatorio al canal de control de enlace descendente físico, PDCCH (Physical Downlink Control Channel, en inglés) para el UE (700) ; e

- (403) indicar al citado UE cuál de los al menos uno recursos del canal de acceso aleatorio físico, PRACH (Physical Random Access Channel, en inglés) debe utilizar el UE (700) para el acceso aleatorio en la citada CC disponible en la célula.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la información en el citado mensaje comprende también una configuración del PRACH para cada CC incluido en el citado mensaje.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, en el que la información en el citado mensaje comprende también información acerca de la carga en un PRACH en cada CC incluida en el citado mensaje.

4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 – 3, en el que la información incluye también una identidad, CCid, de cada una de las citadas al menos una CC y/o una frecuencia de portadora, carrierFreq (en inglés) , para cada una de las citas al menos una CC, y/o un ancho de banda de portadora, carrierBandwidth (en inglés) , para cada una de las citadas al menos una CC y/o al menos un temporizador.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la información incluye también una CC de enlace ascendente para al menos un subsiguiente acceso aleatorio y/o un enlace descendente para al menos un subsiguiente acceso aleatorio y/o un par de CC de enlace ascendente-enlace descendente para al menos un subsiguiente acceso aleatorio.

6. Un método para su uso en un equipo de usuario, UE (User Equipment, en inglés) (700) , para la gestión de recursos, en el que el UE (700) es capaz de operar en un sistema de multi-portadoras utilizando agregación de portadoras de una pluralidad de portadoras de componentes y que comprende una estación de base de radio (600) que sirve a una célula, donde la pluralidad de portadoras de componentes, CCs (Component carriers, en inglés) , están definidas, estando el método caracterizado porque comprende:

- (501) recibir de la estación de base de radio (600) un mensaje ensamblado por la citada estación de base de radio (600) , comprendiendo el citado mensaje información acerca de una estructura de configuración de la CC de la célula, incluyendo la citada información al menos una CC de enlace ascendente o de enlace descendente utilizada en la célula que está disponible para el UE (700) , para llevar a cabo acceso inicial en la célula, comprendiendo también la citada información al menos un preámbulo dedicado para su uso por el citado UE (700) para un acceso aleatorio inicial en la célula y que comprende también una indicación de en cuál de las citadas al menos una CC es válido el citado preámbulo y para el que UE (700) está autorizado a utilizar al menos un recurso del canal de acceso aleatorio físico (PRACH-Physical Random Access Channel, en inglés) , donde el mensaje ensamblado es recibido en una orden de transferencia durante una preparación de célula para un procedimiento de transferencia o en una orden de acceso aleatorio al canal de control de enlace descendente físico, PDCCH (Physical Downlink Control CHannel, en inglés) ;

- (502) determinar, sobre la base de la información recibida, qué al menos un recurso utilizar en la célula;

- (503) seleccionar al menos un recurso del PRACH sobre la base de una indicación recibida desde la estación de base de radio (600) de cuál de los al menos un recurso de PRACH utilizar para acceso aleatorio en la citada CC disponible; y

- (504) llevar a cabo un acceso aleatorio en la célula sobre la base del determinado al menos un recurso y el seleccionado al menos un recurso de PRACH.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el citado determinar (502) comprende determinar sobre la base de la información recibida, en qué CC de la citada célula llevar a cabo el acceso aleatorio, y el citado seleccionar (503) comprende seleccionar un primer recurso de PRACH disponible para llevar a cabo (504) el acceso aleatorio en la CC determinada de la célula.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 6, que comprende también leer la información del sistema acerca de una frecuencia de la CC para obtener información sobre la estructura de configuración de la CC de la célula que comprende las CCs de la célula, y seleccionar una de las CCs para determinar cuál de los al menos un recursos utilizar en la célula para llevar a cabo el acceso aleatorio en la célula.

9. Una estación de base de radio (600) para la gestión de recursos en un sistema de multi-portadoras que utiliza agregación de una pluralidad de portadoras de componentes y que comprende una célula servida por la estación de base de radio (600) y donde la pluralidad de las portadoras de componentes, CCs, están definidas para la citada célula, estando la estación de base de radio (600) caracterizada porque comprende:

- un ensamblador (632) configurado para ensamblar un mensaje que comprende información acerca de una estructura de configuración de CC de la célula, incluyendo la citada información al menos una CC de enlace ascendente o de enlace descendente utilizada en la célula que está disponible para un equipo de usuario, UE (User Equipment, en inglés) (700) , para llevar a cabo un acceso inicial en la célula, comprendiendo también la citada información al menos un preámbulo dedicado para su uso por el citado UE (700) para un acceso aleatorio inicial en la célula y que comprende también una indicación de en cuál de las citadas al menos una CC es válido el al menos un preámbulo;

- un transceptor (620) configurado para transmitir el citado mensaje en una orden de transferencia durante una preparación de célula para un procedimiento de transferencia o en una orden de acceso aleatorio al canal de control de enlace descendente físico, PDCCH (Physical Downlink Control CHannel, en inglés) , al UE (700) ; y también configurado para indicar al citado UE (700) cuál de los al menos un recursos del canal de acceso aleatorio físico, PRACH (Physical Random Access CHannel, en inglés) debe utilizar el UE (700) para un acceso aleatorio en la citada CC disponible en la célula.

10. La estación de base de radio (600) de acuerdo con la reivindicación 9, en la que la información en el citado mensaje comprende también una configuración del canal de acceso aleatorio físico, PRACH (Physical Random Access CHannel, en inglés) para cada CC incluida en el citado mensaje.

11. La estación de base de radio (600) de acuerdo con la reivindicación 9 ó la reivindicación 10, en la que la información del citado mensaje comprende también información acerca de la carga del PRACH en cada CC incluida en el citado mensaje.

12. La estación de base de radio (600) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9 – 11, en la que la información en el citado mensaje ensamblado por el ensamblador (632) incluye también una identidad, CCid, de cada una de las al menos una CC y/o frecuencia de portadora, carrierFreq (en inglés) , para cada una de las citadas al menos una CC y/o un ancho de banda de portadora, carrierBandwidth (en inglés) , para cada una de las citadas al menos una CC y/o al menos un temporizador.

13. Un equipo de usuario, UE (User Equipment, en inglés) (700) , para la gestión de recursos, donde el UE (700) es capaz de operar en un sistema de multi-portadoras utilizando agregación de portadoras de una pluralidad de portadoras de componentes y que comprende una estación de base de radio (600) que sirve a una célula, donde la pluralidad de portadoras de componentes, CCs (Component Carriers, en inglés) , están definidas, estando el UE caracterizado porque comprende:

- un transceptor (705) configurado para recibir desde la estación de base de radio (600) un mensaje ensamblado por la citada estación de base de radio (600) , comprendiendo el citado mensaje información acerca de una estructura de CC de la célula, incluyendo la citada información al menos una CC de enlace ascendente y de enlace descendente utilizada en la célula que está disponible para el UE (700) para llevar a cabo acceso inicial en la célula, comprendiendo también la citada información al menos un preámbulo dedicado para su uso por el citado UE (700) para un acceso aleatorio inicial en la célula y que comprende también una indicación de en cuál de las citadas al menos una CC es válido el al menos un preámbulo y para el cual UE (700) está autorizado a utilizar al menos un recurso de canal de acceso aleatorio físico, PRACH (Physical Random Access CHannel, en inglés) , y el transceptor (705) está también configurado para recibir el mensaje en una orden de transferencia durante una preparación de célula para un procedimiento de transferencia o en una orden de acceso aleatorio al canal de control de enlace descendente físico, PDCCH (Physical Downlink Control CHannel, en inglés) ;

- una unidad de procesamiento (710) configurada para determinar, sobre la base de la información recibida, cuál de los al menos un recursos utilizar en la célula, y configurado también para seleccionar al menos un recurso de PRACH sobre la base de una indicación recibida desde la estación de base de radio (600) de cuál de los al menos un recursos de PRACH utilizar para un acceso aleatorio en la citada CC disponible; y

el UE (700) está también configurado para llevar a cabo un acceso aleatorio en la célula sobre la base del determinado al menos un recurso y del al menos un recurso de PRACH seleccionado.

14. El equipo de usuario (700) de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la unidad de procesamiento (710) está configurada para determinar sobre la base de la información recibida, en qué CC de la citada célula llevar a cabo el acceso aleatorio, y también configurado para seleccionar un primer recurso de PRACH disponible para llevar a cabo (504) el acceso aleatorio en la CC determinada de la célula.

15. El equipo de usuario (700) de acuerdo con la reivindicación 13 está también configurado para leer información del sistema acerca de una frecuencia de la CC para obtener información acerca de la estructura de configuración de la CC de la célula que comprende las CCs de la célula, y para seleccionar una de las CCs para determinar cuál de los al menos un recursos de la célula utilizar para llevar a cabo el acceso aleatorio en la célula.