Un método en un equipo de usuario (18a-d), UE, de medición de la calidad de un canal común recibido,

el método que comprende - detectar una condición de fuera de cobertura, cuando una o más cantidades de la medición, que se basan en el canal común o en las señales de referencia comunes o la combinación de los símbolos de referencia comunes y dedicados, están por debajo de un umbral predefinido; - detectar una condición de en cobertura, cuando una o más cantidades de la medición, que se basan en el canal común o en la señales de referencia comunes combinación de los símbolos de referencia comunes y dedicados, están por encima de un umbral predefinido; - recibir desde una estación base de radio (15a-b) un patrón de secuencias de firma a ser usadas para notificar el fuera de cobertura; y, - notificar el fuera de cobertura detectado a la estación base de radio (15a-b) o bien en un canal de acceso aleatorio o bien en un canal compartido sin solicitar ninguna concesión de programación del enlace ascendente o asignación de recursos

Campo técnico

La presente invención se refiere a los métodos y adaptaciones en una red de comunicación y más concretamente a una detección de fuera de cobertura del enlace descendente y el informe del fuera de cobertura a la red.

Antecedentes de la invención

En E-UTRAN se usa la tecnología de Acceso Múltiple por División en Frecuencia Ortogonal (OFDMA) en el enlace descendente. OFDM es un esquema de modulación en el que los datos a ser transmitidos se dividen en varias subsecuencias, donde cada subsecuencia se modula en una subportadora separada. De ahí que en los sistemas basados en OFDMA, el ancho de banda disponible se subdivida en varios bloques o unidades de recursos como se define, por ejemplo, en la TR 25.814 de 3GPP: “Aspectos de la Capa Física para UTRA Evolucionado”. De acuerdo con este documento, un bloque de recursos se define tanto en el tiempo como en la frecuencia. De acuerdo con las suposiciones actuales, una magnitud del bloque de recursos es 180 KHz y 0,5 ms en los dominios de la frecuencia y el tiempo, respectivamente. El ancho de banda total del enlace ascendente y el enlace descendente es tan grande como 20 MHz.

Mediciones del Enlace Descendente en E-UTRAN

En E-UTRAN se requiere el equipo de usuario (UE) para realizar distintos tipos de mediciones para facilitar muchas tareas relacionadas con la gestión de recursos de radio (RRM) tales como programación, traspaso, control de admisión, control de congestión, etc. Algunas mediciones típicas del enlace descendente llevadas a cabo por el UE incluyen el indicador de la calidad del canal (CQI), el indicador de la fortaleza de la señal portadora recibida (RSSI portadora), la potencia recibida del símbolo de referencia (RSRP), etc. Algunas de estas mediciones se hacen en los símbolos de referencia, que se transmiten al menos una vez cada subportadora 6ª en el dominio de la frecuencia. Por ejemplo la RSRP y el CQI se miden sobre los símbolos de referencia. Otros canales comunes enviados en el enlace descendente en E-UTRAN incluyen el canal de sincronización (SCH) y el canal de radiodifusión (BCH).

Algunas de estas mediciones especialmente la RSRP, que se basa en el promediado a largo plazo, se usa por la red para el traspaso desencadenado por la cobertura. En otras palabras la RSRP podría proporcionar la información relacionada con la cobertura de la celda.

Transmisión Orientada a Paquetes en E-UTRAN

El E-UTRAN es un sistema orientado a paquetes, donde todo tipo de transmisión del enlace ascendente y enlace descendente que incluye datos y señalización tiene lugar a través del canal compartido. La red tiene el control completo sobre los recursos de radio y de red o las denominadas concesiones de programación (por ejemplo, los bloques de recursos, modulación, codificación, subtramas, etc), que se asignan al UE en base a la demanda. No obstante, podría ser posible, parcialmente o completamente, preasignar cantidad limitada de recursos al UE para cierto tipo de informes críticos de medición periódica.

Transmisión RACH en E-UTRAN

El acceso aleatorio en E-UTRAN se basa en un procedimiento de dos pasos. En el primer paso el UE transmite una firma seleccionada aleatoriamente a la red. En el procedimiento consecutivo la red responde al UE con una concesión de programación del enlace ascendente que se usa por el UE para transmitir detalles adicionales relacionados con la petición de conexión.

La secuencia transmitida se elige aleatoriamente fuera de un grupo disponible de 64 secuencias únicas. Si el UE no recibe una concesión de programación del enlace ascendente dentro de un cierto tiempo selecciona aleatoriamente una nueva secuencia de firma y realiza un nuevo intento de acceso aleatorio (RA).

Los recursos tiempo-frecuencia donde se puede realizar el acceso aleatorio se anuncian a través de la información del sistema. Una oportunidad (o recurso) de acceso aleatorio tiene una amplitud de 1,08 MHz (6 bloques de recursos, cada uno compuesto de 180 kHz en el dominio de la frecuencia) y se extiende durante 1 ms. Se pueden difundir múltiples oportunidades de RA sobre la frecuencia. Depende de la red si programar o no otros datos en un intervalo de RA.

La red de esta manera también controla si la transmisión de RA es ortogonal o no con la transmisión de datos compartidos.

Concepto de Fuera de Cobertura

No se especifica un concepto explícito de fuera de cobertura. No obstante, el concepto similar llamado fuera de sincronismo se usa en el WCDMA. En WCDMA el control de la potencia del enlace descendente es obligatorio. Esto significa que la estación base ajusta su potencia transmitida del enlace descendente en respuesta a los comandos de control de potencia (TPC) enviados por el UE. En caso de situación fuera de sincronismo hay un riesgo de que los comandos de potencia excesiva puedan saturar la potencia transmitida del enlace descendente de la estación base. De esta manera el propósito principal de fuera de sincronismo en WCDMA es proteger a la estación base de la transmisión innecesaria de alta potencia. En otras palabras cuando el fuera de sincronismo se notifica la estación base deshabilita la conexión del UE o al menos ignora simplemente los comandos TPC recibidos desde el UE. El concepto general del concepto de fuera de sincronismo se describe más adelante.

El UE monitoriza la calidad del canal del enlace descendente en una señal de medición adecuable (por ejemplo las señales de referencia o piloto). Si la calidad del enlace descendente estimada permanece por debajo de un límite de calidad aceptable (Qout) durante un periodo de tiempo (Tout) entonces el UE informa del fuera de cobertura a sus capas más altas (por ejemplo la capa 3 o RRC) a través de un primario fuera de cobertura. Más tarde las capas más altas del UE indican al RRC en la red (por ejemplo el RNC) que la capa física del UE ha detectado el fuera de cobertura. La red entonces toma una medición apropiada tal como el cambio de los desplazamientos de potencia del enlace descendente, traspaso, control de congestión, etc.

Dadas que la condición de radio del enlace descendente mejora, de ahí que el UE también necesite monitorizar la calidad del canal del enlace descendente cuando está en el estado de fuera de cobertura. En esta situación si el UE detecta que la calidad estimada del enlace descendente ha llegado a ser mayor que otro umbral (Qin) durante el periodo de tiempo Tin, entonces el UE notifica en cobertura a sus capas más altas a través del primario. Más tarde las capas más altas del UE informan a la red que su capa física ha detectado en cobertura.

Concepto Fuera de Sincronismo en WCDMA

Como se fijó anteriormente no se especifica el concepto de fuera de cobertura explícito. No obstante, el concepto similar llamado procedimiento de notificación de fuera de sincronismo se usa en WCDMA para proteger la transmisión de la estación base de transmitir potencia alta innecesaria.

En WCDMA se especifica el fuera de sincronismo del enlace descendente en el documento de la especificación 3GPP 25.214 “Procedimientos de la Capa Física” y se describe brevemente como sigue:

El UE estima la calidad del canal del enlace descendente, que se expresa como la tasa de error del comando de control de la potencia de transmisión (TPC). Si la calidad del enlace descendente está por debajo del nivel especificado (Qout) durante Tout el UE notifica el fuera de sincronismo. Típicamente se notifica el fuera de sincronismo a la red por el UE si la calidad medida del enlace descendente en términos de la tasa de error del comando TPC excede el 30% sobre el intervalo de medición de 160 ms.

Dado que los comandos TPC se envían en el DPCCH o F-DPCH, por lo tanto los criterios de fuera de sincronismo se basan en el canal dedicado, es decir en el canal específico del UE. Una descripción del procedimiento de fuera de sincronismo en WCDMA se representa en la figura 1.

Escenarios de Fuera de Cobertura en E-UTRAN

En esta sección describimos algunos escenarios o situaciones importantes donde se necesita la indicación de pérdida de cobertura explícita por la red. Algunos ejemplos de tales escenarios son:

- Frontera de cobertura de E-UTRAN.

- Cobertura escasa en la unión de formatos de celda irregulares

Escenario de Frontera de Cobertura:

La cobertura limitada de E-UTRAN... [Seguir leyendo]

1. Un método en un equipo de usuario (18a-d), UE, de medición de la calidad de un canal común recibido, el método que comprende

 - detectar una condición de fuera de cobertura, cuando una o más cantidades de la medición, que se basan en el canal común o en las señales de referencia comunes o la combinación de los símbolos de referencia comunes y dedicados, están por debajo de un umbral predefinido;

 - detectar una condición de en cobertura, cuando una o más cantidades de la medición, que se basan en el canal común o en la señales de referencia comunes combinación de los símbolos de referencia comunes y dedicados, están por encima de un umbral predefinido;

 - recibir desde una estación base de radio (15a-b) un patrón de secuencias de firma a ser usadas para notificar el fuera de cobertura; y,

 - notificar el fuera de cobertura detectado a la estación base de radio (15a-b) o bien en un canal de acceso aleatorio o bien en un canal compartido sin solicitar ninguna concesión de programación del enlace ascendente

o asignación de recursos.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, por el cual el fuera de cobertura se notifica mediante el envío de un patrón único de más de una secuencia de firma en un canal de acceso aleatorio, RACH, en el que dicho patrón es específico del equipo de usuario.

3. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, por el cuales cada secuencia que pertenece al patrón único se envía en el canal RACH solamente cada oportunidad del RACH N-sima.

4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, por el cuales el equipo de usuario (18a-d) deriva el patrón fuera de las secuencias de firma disponibles usando una función de generación de claves, que asigna el identificador del UE en el patrón.

5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, por el cual el fuera de cobertura se notifica en un canal compartido utilizando la concesión de programación del enlace ascendente, la cual se asigna proactivamente por la red.

6. Un método en una estación base de radio (15a-b) de transmisión de uno o más canales comunes, en el que dicha estación base de radio (15a-b) comprende los medios para la recepción y la detección de un canal de acceso aleatorio, los medios para la recepción de los informes de medición y los medios para la asignación de los recursos de radio o concesión de programación a un equipo de usuario (18a-d), UE, el método que comprende

 - señalizar un patrón de las secuencias de firma, para ser usado para notificar el fuera de cobertura, al equipo de usuario (18a-d); y

 - recibir el patrón de las secuencias de firma en dicho canal de acceso aleatorio, RACH; e

 - interpretar el patrón de las secuencias de firma recibido para determinar que dicho equipo de usuario (18a-d) está fuera de cobertura.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en el que mediante la recepción del patrón de la secuencia de firma en el canal RACH, la estación base de radio (15a-b) identifica el equipo de usuario (18a-d) que está fuera de cobertura.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la estación base de radio (15a-b) utiliza los informes adicionales de medición del UE disponibles para verificar las situaciones de fuera de cobertura del equipo de usuario (18a-d).

9. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el patrón usa las secuencias de firma, las cuales solamente se permiten para la notificación del fuera de cobertura.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el patrón usa las secuencias de firma, las cuales se comparten entre la transmisión del RACH normal y la notificación del fuera de cobertura.

11. Un equipo de usuario (18a-d), UE, para la medición de la calidad de un canal común recibido, que comprende

 - los medios para detectar una condición de fuera de cobertura, cuando una o más cantidades de medición, que se basan en el canal común o en las señales de referencia comunes o la combinación de los símbolos de referencia comunes o dedicados, están por debajo de un umbral predefinido;

 - los medios para detectar una condición de en cobertura, cuando una o más cantidades de la medición, que se basan en el canal común o en la señales de referencia comunes combinación de los símbolos de referencia comunes y dedicados, están por encima de un umbral predefinido;

 - los medios para recibir desde una estación base de radio (15a-b) un patrón de secuencias de firma a ser usadas para notificar el fuera de cobertura; y,

 - los medios para notificar el fuera de cobertura detectado a la estación base de radio (15a-b) o bien en un canal de acceso aleatorio o bien en un canal compartido sin solicitar ninguna concesión de programación del enlace ascendente o asignación de recursos.

12. Una estación base de radio (15a-b) para la transmisión de uno o más canales comunes, que comprende los medios para la recepción y la detección de un canal de acceso aleatorio, los medios para la recepción de los informes de medición y los medios para la asignación de los recursos de radio o la concesión de programación a un equipo de usuario (18a-d), que además comprende

 - los medios para la señalización de un patrón de las secuencias de firma, a ser usado para notificar el fuera de cobertura, al equipo de usuario (18a-d);

 - los medios para la recepción del patrón de las secuencias de firma en dicho canal de acceso aleatorio (RACH); y

 - los medios para la interpretación del patrón de las secuencias de firma recibido para determinar que dicho equipo de usuario (18a-d) está fuera de cobertura.

13. Un método en una estación base de radio (15a-b), que comprende

 recibir los informes de medición del enlace descendente desde un equipo de usuario (18a-d);

 determinar cuándo una o más mediciones notificadas del enlace descendente desde el equipo de usuario (18ad) están en sus niveles notificables mínimos; y

 asignar proactivamente los recursos de radio del enlace ascendente o las concesiones de programación al equipo de usuario (18a-d) para que el equipo de usuario (18a-d) use en el caso de que requiera notificar una condición de fuera de cobertura.

14. Una estación base de radio (15a-b), que se adapta a:

 recibir los informes de medición del enlace descendente desde un equipo de usuario (18a-d);

 determinar cuándo una o más mediciones notificadas del enlace descendente desde el equipo de usuario (18ad) están en sus niveles notificables mínimos; y

 asignar proactivamente los recursos de radio del enlace ascendente o las concesiones de programación al equipo de usuario (18a-d) para que el equipo de usuario (18a-d) use en el caso de que requiera notificar una condición de fuera de cobertura.