Métodos, estación de base y sistema de comunicación inalámbrico.

Método en un sistema de comunicación inalámbrico (100) para la planificación de recursos de radio,

comprendiendo el sistema de comunicación inalámbrico (100) una estación de base (110) y un equipo de usuario(120), comprendiendo el equipo de usuario (120) una memoria temporal (520) dispuesta para almacenartemporalmente tramas que comprenden datos; y el equipo de usuario (120) dispuesto para enviar las tramas quecomprenden datos después de que se hayan planificado recursos por parte de la estación de base (110),comprendiendo el método:

detectar (401), en el equipo de usuario (120), cuándo es generada una trama de datos en la memoria temporal(520),

calcular (403), en el equipo de usuario (120), un valor del desfase de tiempo basándose en la diferencia de tiempoentre el momento en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) y una referencia detemporización,

enviar (405), el equipo de usuario (120), el valor del desfase de tiempo calculado a la estación de base (110),estando el método CARACTERIZADO PORQUE comprende:

determinar (603), la estación de base (110), los momentos en los que la trama de datos fue generada en lamemoria temporal (520) del equipo de usuario (120), basándose en el valor del desfase del tiempo recibido y en lareferencia de temporización,

predecir (604), la estación de base (110), un estado de memoria temporal de la memoria temporal (520) delequipo de usuario basándose en el momento determinado en el que la trama de datos fue generada en lamemoria temporal (520) del equipo de usuario (120), y

conceder (605), la estación de base (110), recursos de radio al equipo de usuario (120), basándose en el estadode memoria temporal de la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120).

Métodos, estación de base y sistema de comunicación inalámbrico

Campo técnico

La presente invención se refiere a un método y a un sistema de comunicación inalámbrico y a un método y a una estación de base. Más en particular, se refiere a un mecanismo para la planificación del enlace ascendente en un sistema de comunicación inalámbrico.

Antecedentes En Evolución a Largo Plazo (LTE – Long Term Evolution, en inglés) , el planificador está situado en el eNodoB y en la capa de Control de Acceso a Medio (MAC – Medium Access Control, en inglés) . El planificador asigna recursos de radio, también llamados bloques de Recurso (RB – Resource Blocks, en inglés) . Los equipos de usuario averiguan dónde escuchar o dónde enviar escuchando en busca de asignaciones de enlace descendente y concesiones de enlace ascendente en el Canal de Control del Enlace Descendente Físico (PDCCH – Physical Downlink Control Channel, en inglés) . También, información relativa a qué formato de transporte utilizar está comprendida en la asignación y en la concesión, respectivamente.

El enlace descendente de radio es la ruta de transmisión desde una estación de base, por ejemplo, un eNodoB a un terminal, o un equipo de usuario (UE -User Equipment, en inglés) puesto que el terminal también puede denominarse de ese modo. El enlace ascendente es el inverso de un enlace descendente, es decir, la ruta de transmisión desde el terminal a la estación de base.

No obstante, dado que el eNodoB planifica las transmisiones de enlace ascendente, mientras que las memorias temporales están situadas en el terminal o en el equipo de usuario (UE - User Equipment, en inglés) , el terminal tiene que notificar al eNodoB que tiene datos que le gustaría transmitir. Si la notificación no es posible, el eNodoB tiene que planificar al equipo de usuario a ciegas sin conocimiento de si hay datos en la memoria temporal del UE. El terminal proporciona al eNodoB información acerca de los datos de sus memorias temporales utilizando dos mecanismos; una Solicitud de Planificación (SR – Scheduling Request, en inglés) de 1-bit o Informes de Estado de la memoria temporal (BSR – Buffer Status Reports, en inglés) . Las solicitudes de planificación son transmitidas en un canal de control tal como por ejemplo el Canal de Control del Enlace Ascendente Físico (PUCCH – Physical Uplink Control Channel, en inglés) o el Canal de Acceso Aleatorio (RACH – Random Access Channel, en inglés) . Este proceso está ilustrado en la Figura 1, la cual representa la planificación del enlace ascendente de la técnica anterior. Los informes del estado de la memoria temporal son no obstante transmitidos en un canal de datos tal como el Canal Compartido de Enlace Ascendente Físico (PUSCH – Physical Uplink Shared Channel, en inglés) en la mayoría de los casos junto con los datos de usuario.

Si el terminal tiene un recurso de PUCCH válido para una solicitud de planificación configurada en cualquier Intervalo de Tiempo de Transmisión (TTI – Transmission Time Interval, en inglés) , envía una solicitud de planificación de un bit cuando la temporización es correcta, esto es, cuando los recursos del PUCCH están disponibles. Si no, inicia un procedimiento de acceso aleatorio y cancela todas las solicitudes de planificación pendientes.

El terminal sólo está autorizado a utilizar el PUCCH para la SR en puntos del tiempo predefinidos determinados por el intervalo de Solicitud de Planificación Dedicada (D-SR – Dedicated Scheduling Request, en inglés) . El retardo entre el tiempo de generación real de un paquete de datos tal como por ejemplo un paquete de Voz sobre el Protocolo de Internet (VoIP – Voice over the Internet Protocol, en inglés) y el envío de la D-SR puede así resultar tan grande como el intervalo de la D-SR. Debe observarse que la VoIP se utiliza aquí meramente como un ejemplo clarificador de un servicio; la presente invención no está en modo alguno limitada a ser utilizada sólo para VoIP, sino que puede traer ventajas para cualquier tipo de servicio.

En el contexto actual, el tiempo de generación de paquetes de datos o de tramas de datos, es decir tramas de datos, se define como el tiempo real en el que los datos fueron introducidos en la memoria temporal en el terminal. El tiempo de llegada de la solicitud de planificación se define como el tiempo en el que el eNodoB recibe una solicitud de planificación. De manera similar, el tiempo de llegada de datos puede definirse como el tiempo en el que el eNodoB recibe un paquete de datos o una trama de datos es transmitida por el UE.

Cuando se utiliza la estimación de memoria temporal conocedora de servicio tal como por ejemplo la estimación de memoria temporal conocedora de VoIP, el tiempo de generación es valioso para obtener el menor retardo posible para el paquete de datos o la trama de datos.

En VoIP, el algoritmo de estimación de memoria temporal se mueve entre dos estados, De Descripción de Inserciónde Silencio (SID – Silence Insertion Descriptor, en inglés) y de CONVERSACIÓN y un cambio de estado ocurriríapreferiblemente cuando el códec cambia entre los correspondientes estados. El estado de CONVERSACIÓN es un estado de estimación de memoria temporal proactiva que adivina cuándo llegará la siguiente trama de voz, es decir trama de datos de voz, o el paquete de datos que comprende datos de voz, y qué tamaño tendrá, mientras que el estado de SID es un estado pasivo que espera a las Solicitudes de Planificación cuando han llegado datos para un usuario.

Dado que las tramas de voz llegan cada 20 ms a la memoria temporal del terminal utilizando por ejemplo Tasa Múltiple Adaptativa (AMR – Adaptive Multi Rate, en inglés) , cuanto mejor conozca el algoritmo el tiempo de generación, más exactamente predecirá el tamaño de la memoria temporal. De esta manera el retardo de la trama de voz puede ser minimizado.

Cuanto mayor es el intervalo de D-SR, mayor es la diferencia entre el tiempo de generación del paquete de VoIP y el tiempo de llegada cuando el eNodoB observa la llegada de datos. Esto hace más difícil predecir de manera precisa el estado de la memoria temporal o el tamaño de la memoria temporal y planificar servicios sensibles al retardo, aumentando la necesidad de señalizar de manera explícita y disminuir la eficiencia de las asignaciones del enlace ascendente.

El estimador de memoria temporal conocedora de VoIP utiliza el tiempo de llegada de la D-SR, deducido del tiempo de procesamiento, como el tiempo de generación del paquete de VoIP. Este tiempo puede ser muy diferente del tiempo real de generación del paquete de VoIP. Además, el planificador del eNodoB no tiene una información correcta del retardo del paquete y puede planificar el paquete de VoIP demasiado tarde, sobre todo en escenarios en los que el retardo de VoIP requerido es relativamente corto. Además, el equipo de usuario puede necesitar estar activo y monitorizar el PDCCH durante el tiempo desde el tiempo de generación del paquete hasta el evento de planificación. El largo retardo entre estos eventos consume batería del equipo de usuario.

Debe observarse que la solicitud de planificación es un recurso escaso y así el intervalo de D-SR puede ser relativamente largo en comparación con el tiempo entre la generación de paquetes de voz en el terminal.

La LTE proporciona un mecanismo denominado Recepción Discontinua (DRX – Discontinuous Reception, en inglés) que pretende reducir el consumo de batería de los equipos de usuario permitiendo que deshabiliten su cadena de recepción bajo ciertas condiciones. De acuerdo con la especificación de LTE actual, un equipo de usuario debe dejar DRX, es decir, permitir la cadena de recepción y monitorizar el PDCCH, mediante una activación de la solicitud de planificación que es típicamente antes de que la solicitud de planificación sea enviada. Para ciertos servicios tales como la VoIP este requisito conlleva el riesgo de que el equipo de usuario apenas pueda entrar nunca en DRX. Esto se debe al hecho de que el eNodoB no tiene medios para determinar el tiempo en el que la trama de datos, por ejemplo, el paquete de VoIP, entró en la memoria temporal y activó la solicitud de planificación.

El documento US 2008/0119181 A1 se refiere a una estación de base de radio, a un terminal de comunicación de radio y a un sistema de comunicación de radio que pueden utilizar recursos de banda ancha incluso si muchos paquetes de diferentes tamaños y diferentes requisitos de QoS están mezclados cuando son enviados y recibidos. Cuando una solicitud de transmisión de datos es enviada desde un terminal de radio a una estación de base, al menos... [Seguir leyendo]

1. Método en un sistema de comunicación inalámbrico (100) para la planificación de recursos de radio, comprendiendo el sistema de comunicación inalámbrico (100) una estación de base (110) y un equipo de usuario (120) , comprendiendo el equipo de usuario (120) una memoria temporal (520) dispuesta para almacenar temporalmente tramas que comprenden datos; y el equipo de usuario (120) dispuesto para enviar las tramas que comprenden datos después de que se hayan planificado recursos por parte de la estación de base (110) , comprendiendo el método:

detectar (401) , en el equipo de usuario (120) , cuándo es generada una trama de datos en la memoria temporal (520) ,

calcular (403) , en el equipo de usuario (120) , un valor del desfase de tiempo basándose en la diferencia de tiempo entre el momento en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) y una referencia de temporización,

enviar (405) , el equipo de usuario (120) , el valor del desfase de tiempo calculado a la estación de base (110) ,

estando el método CARACTERIZADO PORQUE comprende:

determinar (603) , la estación de base (110) , los momentos en los que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) , basándose en el valor del desfase del tiempo recibido y en la referencia de temporización,

predecir (604) , la estación de base (110) , un estado de memoria temporal de la memoria temporal (520) del equipo de usuario basándose en el momento determinado en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) , y

conceder (605) , la estación de base (110) , recursos de radio al equipo de usuario (120) , basándose en el estado de memoria temporal de la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) .

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la referencia de temporización es un momento que es conocido para o que puede ser calculado o estimado por la estación de base (110) .

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que la referencia de temporización es uno de un momento en el que la trama de datos generada es transmitida a la estación de base (110) , un momento de una siguiente oportunidad de solicitud de planificación y un momento en el que la solicitud de planificación fue enviada a la estación de base (110) .

4. Método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el equipo de usuario (120) está dispuesto para enviar una solicitud de planificación a la estación de base (110) sólo en ciertas oportunidades de solicitud de planificación, que están separadas por un intervalo de tiempo predeterminado y para enviar datos después de que se hayan planificado recursos por parte de la estación de base (110) ; y en el que la referencia de temporización es un momento de una oportunidad de solicitud de planificación siguiente que sigue tras el momento en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) .

5. Método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, que comprende también:

enviar (402) , el equipo de usuario (120) , una solicitud de planificación a la estación de base (110) .

6. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende también:

ajustar (406) , el equipo de usuario (120) , un temporizador (525) de supresión del desfase de tiempo a un valor predeterminado después de la etapa de enviar (405) el valor del desfase de tiempo calculado a la estación de base (110) , y

comprobar (404) , el equipo de usuario (120) , si el temporizador de supresión del desfase de tiempo (525) ha expirado antes de llevar a cabo la etapa de enviar (405) el valor del desfase de tiempo calculado.

7. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que las etapas de calcular

(403) y enviar (405) el valor del desfase de tiempo calculado están limitadas a ciertos canales lógicos.

8. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el equipo de usuario (120) está configurado para solicitar un servicio que comprende diferentes estados, comprendiendo el método:

detectar (407) , el equipo de usuario (120) , el estado del servicio solicitado, y en el que la etapa de enviar (405) el valor del desfase de tiempo calculado a la estación de base (110) es llevada a cabo cuando se detecta un cambio de estado.

9. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que se calcula un nuevo valor del desfase de tiempo, por parte del equipo de usuario (120) , y se envía a la estación de base (110) si el valor del desfase de tiempo calculado ha cambiado cuando llegan datos a la memoria temporal (520) .

10. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el valor del desfase de tiempo calculado es enviado (405) , por el equipo de usuario (120) , a la estación de base (110) junto con la trama de datos.

11. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el valor del desfase de tiempo calculado es enviado (405) , por el equipo de usuario (120) , bien en un canal de control físico, en un elemento de control o en la cabecera de la unidad de datos.

12. Sistema de comunicación inalámbrico (110) para planificar recursos de radio, comprendiendo el sistema de comunicación inalámbrico (100) :

una estación de base (110) que comprende una unidad de recepción (710) adaptada para recibir un valor de desfase de tiempo, y un equipo de usuario (120) dispuesto para enviar tramas de datos después de que se hayan planificado recursos por parte de la estación de base (110) , comprendiendo el equipo de usuario (120) :

una memoria temporal (520) dispuesta para almacenar temporalmente tramas que comprenden datos,

una unidad de detección (510) , adaptada para detectar cuándo se genera una trama de datos en la memoria temporal (520) ,

una unidad de cálculo (530) , adaptada para calcular el valor del desfase de tiempo basándose en la diferencia de tiempo entre el momento en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) y una referencia de temporización, y

una unidad de envío (550) , adaptada para enviar el valor del desfase de tiempo calculado a la estación de base (110) ,

estando el sistema de comunicación inalámbrico (100) CARACTERIZADO PORQUE la estación de base comprende también:

una unidad de determinación (730) , adaptada para determinar el momento en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) , basándose en el valor del desfase de tiempo recibido y en la referencia de temporización,

una unidad de predicción (740) , adaptada para predecir un estado de memoria temporal de la memoria temporal

(520) del equipo de usuario (120) basándose en el momento determinado en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) ,

una unidad de concesión (750) , adaptada para conceder recursos de radio al equipo de usuario (120) , basándose en el estado de memoria temporal predicho de la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) .

13. Método en una estación de base (110) para planificar recursos de radio a un equipo de usuario (120) servido por la estación de base (110) , estando la estación de base (110) y el equipo de usuario (120) comprendidos en un sistema de comunicación inalámbrico (100) , comprendiendo el método:

recibir (602) , desde el equipo de usuario (120) , un valor de desfase de tiempo basándose en la diferencia de tiempo entre el momento en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) y una referencia de temporización,

estando el método CARACTERICADO PORQUE comprende también:

determinar (603) el momento en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (620) del equipo de usuario (120) , basándose en el valor del desfase de tiempo recibido y en la referencia de temporización,

predecir (604) un estado de memoria temporal de la memoria temporal (520) del equipo de usuario basándose en el momento determinado en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) ,

conceder (605) recursos de radio al equipo de usuario (120) , basándose en el estado de memoria temporal predicho de la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) .

14. Método de acuerdo con la reivindicación 13, en el que la referencia de temporización es un momento que es conocido para o que puede ser calculado o estimado por el equipo de usuario (120) .

15. Método de acuerdo con la reivindicación 13 ó 14, en el que la referencia de temporización es uno de un momento en el que la trama de datos generada es transmitida a la estación de base (110) , un momento de una

siguiente oportunidad de solicitud de planificación y un momento en el que una solicitud de planificación fue enviada a la estación de base (110) .

16. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13-15, que comprende también:

recibir (601) una solicitud de planificación desde el equipo de usuario (120) .

17. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13-18, en el que los citados recursos de radio son concedidos de manera que resultan válidos después de una siguiente llegada esperada de unos datos a la memoria temporal (520) del equipo de usuario y antes de una siguiente ocurrencia de una oportunidad de solicitud de planificación.

18. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13-17, en el que los citados recursos de radio son concedidos de manera que se minimiza el retardo desde la generación de la trama de datos en la memoria temporal (520) del equipo de usuario hasta la transmisión de la trama de datos.

19. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13-18, en el que las oportunidades de solicitud de planificación están adaptadas basándose en el valor del desfase de tiempo recibido.

20. Método de acuerdo con la reivindicación 19, en el que las citadas oportunidades de solicitud de planificación están adaptadas de manera que sus distancias en el tiempo desde los tiempos de llegada de datos esperados de datos en la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) se minimizan o maximizan.

21. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 19-20, en el que las citadas oportunidades de solicitud de planificación están adaptadas de manera que ocurren inmediatamente después de los tiempos de llegada de datos esperados a la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) .

22. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13-21, en el que el valor del desfase de tiempo es recibido (602) desde el equipo de usuario (120) junto con la trama de datos.

23. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13-22, que comprende también:

enviar (606) una concesión al equipo de usuario (120) , cuya concesión permite que el equipo de usuario (120) envíe datos hasta un tamaño de la concesión.

24. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13-23, que comprende también:

establecer (607) un valor de prioridad para el equipo de usuario (120) , basándose en el valor del desfase de tiempo recibido asociado con el momento en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) .

25. Estación de base (110) para la planificación de recursos de radio a un equipo de usuario (120) servido por la estación de base (110) , estando la estación de base (110) y el equipo de usuario (120) comprendidos en un sistema de comunicación inalámbrico (100) , comprendiendo la estación de base (110) :

una unidad de recepción (710) , adaptada para recibir, desde el equipo de usuario (120) , un valor de desfase del tiempo basándose en la diferencia de tiempo entre el momento en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) y una referencia de temporización,

estando la estación de base CARACTERIZADA PORQUE comprende también:

una unidad de determinación (730) , adaptada para determinar el momento en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) , basándose en el valor del desfase de tiempo recibido y en la referencia de temporización,

una unidad de predicción (740) , adaptada para predecir un estado de memoria temporal de la memoria temporal

(520) del equipo de usuario basándose en el momento determinado en el que la trama de datos fue generada en la memoria temporal (520) del equipo de usuario (120) ,

una unidad de concesión (750) , adaptada para conceder recursos de radio al equipo de usuario (120) , basándose en el estado de memoria temporal de la memoria temporal (520) el equipo de usuario (120) .