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

Unidad de transmisión/recepción inalámbrica, WTRU, que comprende:

medios para recibir una primera asignación de recursos para comunicaciones; en donde la primera asignación de recursos tiene una duración indeterminada;

medios para comunicarse de acuerdo con la primera asignación de recursos;

medios para recibir información de control que indica una segunda asignación de recursos; y

caracterizada la WTRU por:

medios para comunicarse de acuerdo con la segunda asignación de recursos para una subtrama ycomunicarse de acuerdo con la primera asignación de recursos después de la subtrama, en donde lasegunda asignación de recursos se antepone a la primera asignación de recursos durante lasubtrama.

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 Iu. 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 Iub. Los RNC dentro de una UTRAN se comunican a través de un interfaz Iur.

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 (CDMA) , 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 (VoIP) , que no está soportado en los sistemas UMTS actuales. Las aplicaciones de VoIP 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 VoIP 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 VoIP, 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 VoIP, 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 ilustran 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. Unidad de transmisión/recepción inalámbrica, WTRU, que comprende:

medios para recibir una primera asignación de recursos para comunicaciones; en donde la primera asignación de recursos tiene una duración indeterminada; medios para comunicarse de acuerdo con la primera asignación de recursos; medios para recibir información de control que indica una segunda asignación de recursos; y caracterizada la WTRU por:

medios para comunicarse de acuerdo con la segunda asignación de recursos para una subtrama y comunicarse de acuerdo con la primera asignación de recursos después de la subtrama, en donde la segunda asignación de recursos se antepone a la primera asignación de recursos durante la subtrama.

2. La WTRU de la reivindicación 1, caracterizada además porque la primera asignación de recursos indica por lo menos un primer número de bloques de recursos asignados a la WTRU y la segunda asignación de recursos indica por lo menos un segundo número de bloques de recursos asignados a la WTRU.

3. La WTRU de la reivindicación 2, caracterizada además porque 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.

4. La WTRU de cualquier reivindicación anterior, caracterizada además porque la primera asignación de recursos se utiliza para comunicación hasta que la WTRU recibe una desasignación de la primera asignación de recursos.

5. La WTRU de cualquier reivindicación anterior, caracterizada además porque la primera y la segunda asignaciones de recursos son para comunicaciones de enlace ascendente o de enlace descendente.

6. La WTRU de cualquier reivindicación anterior, caracterizada además porque la segunda asignación de recursos es una asignación dinámica de recursos.

7. La WTRU de cualquier reivindicación anterior, caracterizada además porque la primera asignación de recursos es una asignación persistente de recursos.

8. La WTRU de cualquier reivindicación anterior, caracterizada además porque la primera asignación de recursos soporta un protocolo de voz por Internet, VOIP.

9. La WTRU de cualquier reivindicación anterior, caracterizada además porque la primera asignación y la segunda asignación de recursos se distinguen por una ID de mensaje diferente.

10. La WTRU de cualquier reivindicación anterior, caracterizada además porque la recepción de la segunda asignación de recursos se produce como respuesta al envío de señalización en un encabezamiento de control de acceso al medio, MAC.

11. Un NodoB Evolucionado que comprende:

medios para enviar a una unidad de transmisión/recepción inalámbrica, WTRU, una primera asignación de recursos para comunicaciones; en donde la primera asignación de recursos tiene una duración indeterminada; medios para comunicarse de acuerdo con la primera asignación de recursos; medios para enviar a la WTRU información de control que indica una segunda asignación de recursos; y caracterizado el NodoB Evolucionado porque comprende:

medios para comunicarse de acuerdo con la segunda asignación de recursos para una subtrama y comunicarse de acuerdo con la primera asignación de recursos después de la subtrama, en donde la segunda asignación de recursos se antepone a la primera asignación de recursos durante la subtrama.

12. El NodoB Evolucionado de la reivindicación 11, caracterizado además porque la primera asignación de recursos indica por lo menos un primer número de bloques de recursos asignados a la WTRU y la segunda asignación de recursos indica por lo menos un segundo número de bloques de recursos asignados a la WTRU.

13. El NodoB Evolucionado de la reivindicación 12, caracterizado además porque 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.

14. El NodoB Evolucionado de una cualquiera de las reivindicaciones 11, 12 ó 13, caracterizado además porque la primera asignación de recursos se utiliza para comunicación hasta que la WTRU recibe una desasignación de la primera asignación de recursos.

15. El NodoB Evolucionado de una cualquiera de las reivindicaciones 11, 12, 13 ó 14, caracterizado además porque la primera y la segunda asignaciones de recursos son para comunicaciones de enlace ascendente o de enlace descendente.

16. El NodoB Evolucionado de una cualquiera de las reivindicaciones 11, 12, 13, 14 ó 15, caracterizado además porque la segunda asignación de recursos es una asignación dinámica de recursos.

17. El NodoB Evolucionado de una cualquiera de las reivindicaciones 9, 10, 11, 13, 14, 15 ó 16, caracterizado además porque la primera asignación de recursos es una asignación persistente de recursos.

18. El NodoB Evolucionado de una cualquiera de las reivindicaciones 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 ó 17, caracterizado además porque la primera asignación de recursos soporta un protocolo de voz por Internet, VOIP.

19. El NodoB Evolucionado de una cualquiera de las reivindicaciones 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 ó 18, caracterizado además porque la primera asignación y la segunda asignación de recursos tienen IDs de mensaje diferentes.

20. El NodoB Evolucionado de una cualquiera de las reivindicaciones 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 ó 19, caracterizado además porque comprende medios para recibir señalización en un encabezamiento de control de acceso al medio, MAC, desde la WTRU, y en donde la segunda asignación de recursos se envía como respuesta a la señalización recibida, en el encabezamiento MAC.

21. Un método para su uso por una unidad de transmisión/recepción inalámbrica, WTRU, que comprende:

recibir una primera asignación de recursos para comunicaciones; en donde la primera asignación de recursos tiene una duración indeterminada; comunicarse de acuerdo con la primera asignación de recursos; recibir información de control que indica una segunda asignación de recursos; caracterizado por:

comunicarse de acuerdo con la segunda asignación de recursos para una subtrama y comunicarse de acuerdo con la primera asignación de recursos después de la subtrama, en donde la segunda asignación de recursos se antepone a la primera asignación de recursos durante la subtrama.

22. Método de la reivindicación 21, caracterizado además porque la primera asignación de recursos indica por lo menos un primer número de bloques de recursos asignados a la WTRU y la segunda asignación de recursos indica por lo menos un segundo número de bloques de recursos asignados a la WTRU.

23. Método de la reivindicación 22, caracterizado además porque 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.

24. Método de una cualquiera de las reivindicaciones 21, 22 ó 23, caracterizado además porque la primera asignación de recursos se utiliza para comunicación hasta que la WTRU recibe una desasignación de la primera asignación de recursos.

25. Método de una cualquiera de las reivindicaciones 21, 22, 23 ó 24, caracterizado además porque la primera y la segunda asignaciones de recursos son para comunicaciones de enlace ascendente o de enlace descendente.

26. Método de una cualquiera de las reivindicaciones 21, 22, 23, 24 ó 25, caracterizado además porque la segunda asignación de recursos es una asignación dinámica de recursos.

27. Método de una cualquiera de las reivindicaciones 21, 22, 23, 24, 25 ó 26, caracterizado además porque la primera asignación de recursos es una asignación persistente de recursos.

28. Método de una cualquiera de las reivindicaciones 21, 22, 23, 24, 25, 26 ó 27, caracterizado además porque la primera asignación de recursos soporta un protocolo de voz por Internet, VOIP.

29. Método de una cualquiera de las reivindicaciones 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 ó 28, caracterizado además porque la primera asignación y la segunda asignación de recursos se distinguen por una ID de mensaje diferente.

30. Método de una cualquiera de las reivindicaciones 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 ó 29, caracterizado además

porque la recepción de la segunda asignación de recursos se produce como respuesta al envío de señalización en un encabezamiento de control de acceso al medio, MAC.