Sistema de comunicación móvil, aparato de estación de base, aparato de estación móvil y método de comunicación móvil.

Un sistema de comunicación móvil que permite realizar la comunicación utilizando un acceso aleatorio no basadoen una colisión,

en donde diferentes números de canales de acceso aleatorio se asignan, respectivamente, a unapluralidad de canales de acceso aleatorio en una trama y una configuración de los números de canales de accesoaleatorio es la misma en cada trama,

en donde,

un aparato de estación de base (1a, 1b) está adaptado para asignar, notificando a un aparato de estación móvil (5) unnúmero de signatura de una signatura para el acceso aleatorio no basado en una colisión y uno de los números decanales de acceso aleatorio, una signatura que corresponde al número de signatura y un canal de acceso aleatorio quecorresponde al número de canal de acceso aleatorio, que cubre una pluralidad de tramas secuenciales,

el aparato de estación móvil (5) está adaptado para transmitir un preámbulo de acceso aleatorio que incluye la signaturacorrespondiente al número de signatura notificado, utilizando el canal de acceso aleatorio correspondiente al número decanal de acceso aleatorio notificado en una primera trama y

el aparato de estación móvil (5) está adaptado, además, para transmitir, cuando no se detecte ninguna respuesta alpreámbulo de acceso aleatorio, una vez más el preámbulo de acceso aleatorio que incluye la signatura correspondienteal número de signatura notificado, utilizando el número de acceso aleatorio correspondiente al número de canal deacceso aleatorio notificado en una segunda trama.

Sistema de comunicación móvil, aparato de estación de base, aparato de estación móvil y método de comunicación móvil.

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un sistema de comunicación móvil de aparato de estación de base para realizar la comunicación utilizando un acceso aleatorio no basado en una colisión, en asociación con un aparato de estación móvil y métodos de comunicación móvil asociados.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En el denominado 3GPP (Proyecto de Asociación de la 3ª Generación) , el sistema W-CDMA ha sido normalizado como el sistema de comunicación móvil celular de la tercera generación y los servicios se han iniciado sucesivamente. Se ha normalizado también HSDPA con la velocidad de comunicación también aumentada y se ha iniciado el servicio.

Por otro lado, el 3GPP, se ha estudiado la evolución del acceso a radio de la tercera generación (acceso a radio terrestre universal evolucionado: representado en esta descripción como “EUTRA”) .

Como en enlace descendente de EUTRA, se ha propuesto el sistema de OFDM (Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales) . Como el enlace ascendente de EUTRA, se ha propuesto un sistema de comunicación de portadora única de DFT (Transformada de Fourier Discreta) – sistema OFDM disperso.

La Figura 14 representa los enlaces descendente y ascendente en EUTRA. Los aparatos de estación móvil (MS) están conectados a un aparato de estación de base (BS) .

El enlace descendente para EUTRA se configura con un canal piloto de enlace descendente DPiCH (Downlink Pilot Channel) , un canal de sincronización de enlace descendente DSCH (Downlink Synchronization Channel) , un canal compartido de enlace descendente PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) , un canal de control de enlace descendente PDCCH (Physical Downlink Control Channel) y un canal físico de control común CCPCH (Common Control Physical Channel) .

El enlace ascendente para EUTRA está configurado a partir de un canal de piloto de enlace ascendente UPiCH (Uplink Pilot Channel) , un canal de acceso aleatorio RACH (Random Access Channel) , un canal compartido de enlace ascendente físico PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) y un canal de control de enlace ascendente físico PUCCH (Physical Uplink Control Channel) (véase documentos no patentados 1 y 2, a modo de ejemplo) .

En esta descripción, el canal de acceso aleatorio (RACH) para el enlace ascendente de EUTRA utiliza un ancho de banda de 1.25 MHz y una pluralidad de canales de acceso se proporcionan de modo que se traten accesos a partir de un gran número de aparatos de estación móvil. La Figura 15 representa, a modo de ejemplo, el canal de acceso aleatorio (RACH) .

En la Figura 15, el eje horizontal representa el tiempo y el eje vertical representa la frecuencia. La Figura 15 representa la configuración de una trama de radio. Esta trama de radio está dividida en una pluralidad de recursos de radio. En esta forma de realización, a modo de ejemplo, los recursos de radio están constituidos por unidades, cada una de las cuales tiene un dominio que presenta 1.25 MHz en dirección de frecuencia y 1 ms en dirección de tiempo. Los canales de acceso aleatorio (RACH) y los canales compartidos de enlace ascendente PUSCH, descritos en la Figura 15, se asignan a estas zonas según se representa en el dibujo.

De esta forma, la unidad mínima del canal de acceso aleatorio (RACH) utiliza un ancho de banda de 1.25 MHz. En esta descripción, en la Figura 15, los canales piloto de enlace ascendente UPiCH están distribuidos en unidades de símbolos o en unidades de subportadora dentro de la zona del canal compartido de enlace ascendente PUSCH. Además, puesto que en EUTRA una pluralidad de canales está preparados para el canal de acceso aleatorio (RACH) , es posible tratar una pluralidad de accesos transitorios al mismo tiempo.

En esta descripción, la unidad mínima del canal de acceso aleatorio (RACH) utiliza un ancho de banda de 1.25 MHz y un canal de acceso aleatorio (RACH) está preparado en una sub-trama en el eje de la frecuencia y una pluralidad de canales de acceso aleatorio (RACH) están preparados en una trama dependiendo del ancho de banda de frecuencia del aparato de estación de base, en donde es posible tratar el acceso desde números aparatos de estación móvil (véase documentos no patentados 3 y 4, a modo de ejemplo) .

Ahora, la Figura 16 representa una configuración, a modo de ejemplo, de canales de acceso aleatorio que dependen del ancho de banda en los aparatos de estación de base. La Figura 16 es un diagrama en donde el eje horizontal representa el tiempo y los números de sub-trama 0 a 9 están asignados en cada trama.

En esta descripción, cuando el ancho de banda en el aparato de estación de base es 1.25 MHz, se asigna un canal de acceso aleatorio (RACH) a cada dos tramas (Figura 16 (a) ) . De modo similar, cuando el ancho de banda en el aparato de estación de base es 5 MHz, se asignan un canal a cada trama (Figura 16 (b) ) . Cuando el ancho de banda en el aparato de estación de base es 10 MHz, se asignan dos canales a cada trama (Figura 16 (c) ) . Cuando el ancho de banda en el aparato de estación de base es 15 MHz, se asignan tres canales a cada trama (Figura 16 (d) ) . Cuando el ancho de banda en el aparato de estación de base es 20 MHz, se asignan cinco canales a cada trama (Figura 16 (e) ) .

La finalidad de utilizar el canal de acceso aleatorio (RACH) es principalmente para establecer una sincronización en el enlace ascendente entre el aparato de estación móvil y el aparato de estación de base y también está previsto transmitir algunos bits de información tales como para una demanda de programación para asignar recursos de radio para acortar el tiempo de conexión.

En esta descripción, en el acceso aleatorio, existen dos métodos de acceso, el acceso aleatorio basado en una colisión y el acceso aleatorio no basado en una colisión. El acceso aleatorio basado en una colisión es un acceso aleatorio que puede causar colisión entre los aparatos de estación móvil y es un acceso aleatorio normal. Por otro lado, el acceso aleatorio no basado en una colisión es un acceso aleatorio que nunca causará una colisión entre aparatos de estación móvil y es un acceso aleatorio utilizado para una sincronización rápida entre un aparato de estación móvil y un aparato de estación de base y se realiza para un caso especial tal como transferencia, etc., bajo la iniciativa del aparato de estación de base.

En el caso de acceso aleatorio, solamente se transmite el preámbulo para sincronización. El preámbulo incluye una signatura que es una configuración de señales que representan información. Algunas decenas de clases de signaturas están preparadas de modo que sean capaces de expresar algunos bits de información. Actualmente, se supone que se transmite una información de 6 bits, puesto que se presupone que están preparadas 64 clases de signaturas.

Se presupone que de 6 bits de información, 5 bits están asignados al identificador ID aleatorio y el bit restante está asignado a la pérdida de ruta de enlace descendente/CQI (Indicador de Calidad del Canal) o dispositivo similar.

En esta descripción, los procedimientos de comunicación del acceso aleatorio basado en una colisión y el acceso aleatorio no basado en una colisión se describirán de forma aproximada.

A tal respecto, la Figura 17 representa la secuencia, a modo de ejemplo, del acceso aleatorio basado en una colisión.

En primer lugar, el aparato de estación móvil selecciona una signatura basada en el identificador ID aleatorio, la pérdida de ruta de enlace descendente/Información CQI o similar y transmite un preámbulo de acceso aleatorio a través de un canal de acceso aleatorio (RACH) (mensaje 1) .

Cuando se recibe el preámbulo desde el aparato de estación móvil, el aparato de estación de base calcula la separación en temporización de sincronización entre el aparato de estación móvil y el aparato de estación de base a partir del preámbulo, realiza la programación para transmitir un mensaje L2/L3 (capa 2/capa 3) , asigna una C-RNTI (Identidad Temporal de Red de Radio Celular) temporal, establece una RA-RNTI (Acceso Aleatorio – Identidad Temporal de Red de Radio) que representa una respuesta al aparato de estación móvil que transmitió el preámbulo de acceso aleatorio al canal de acceso aleatorio (RACH) , al canal de control de enlace descendente (PDCCH) y transmite una respuesta de acceso aleatorio que incluye la información de separación de temporización de sincronización, información de programación, C-RNTI temporal y el número ID de signatura (o ID aleatorio)... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de comunicación móvil que permite realizar la comunicación utilizando un acceso aleatorio no basado en una colisión, en donde diferentes números de canales de acceso aleatorio se asignan, respectivamente, a una pluralidad de canales de acceso aleatorio en una trama y una configuración de los números de canales de acceso aleatorio es la misma en cada trama,

en donde,

un aparato de estación de base (1a, 1b) está adaptado para asignar, notificando a un aparato de estación móvil (5) un número de signatura de una signatura para el acceso aleatorio no basado en una colisión y uno de los números de canales de acceso aleatorio, una signatura que corresponde al número de signatura y un canal de acceso aleatorio que corresponde al número de canal de acceso aleatorio, que cubre una pluralidad de tramas secuenciales,

el aparato de estación móvil (5) está adaptado para transmitir un preámbulo de acceso aleatorio que incluye la signatura correspondiente al número de signatura notificado, utilizando el canal de acceso aleatorio correspondiente al número de canal de acceso aleatorio notificado en una primera trama y

el aparato de estación móvil (5) está adaptado, además, para transmitir, cuando no se detecte ninguna respuesta al preámbulo de acceso aleatorio, una vez más el preámbulo de acceso aleatorio que incluye la signatura correspondiente al número de signatura notificado, utilizando el número de acceso aleatorio correspondiente al número de canal de acceso aleatorio notificado en una segunda trama.

2. Un aparato de estación de base (1a, 1b) en un sistema de comunicación móvil para poner en práctica una comunicación utilizando un acceso aleatorio no basado en una colisión, en donde diferentes números de canales de acceso aleatorio son asignados, respectivamente, a una pluralidad de canales de acceso aleatorio en una trama y una configuración de los números de canales de acceso aleatorio es idéntica para cada trama,

en donde el aparato de estación de base está adaptado para asignar, notificando a un aparato de estación móvil (5) un número de signatura de una signatura para acceso aleatorio no basado en una colisión y uno de los números de canales de acceso aleatorio, una signatura correspondiente al número de signatura y un canal de acceso aleatorio correspondiente al número de canal de acceso aleatorio, que cubre una pluralidad de tramas secuenciales.

3. Un aparato de estación móvil (5) en un sistema de comunicación móvil para poner en práctica una comunicación utilizando un acceso aleatorio no basado en una colisión, en donde diferentes números de canales de acceso aleatorio son asignados, respectivamente, a una pluralidad de canales de acceso aleatorio en una trama y una configuración de los números de canales de acceso aleatorio es idéntica para cada trama,

en donde el aparato de estación móvil (5) está adaptado para adquirir un número de signatura de una signatura para el acceso aleatorio no basado en una colisión y uno de los números de canales de acceso aleatorio procedente de un aparato de estación de base (1a, 1b) ,

el aparato de estación móvil está adaptado para transmitir un preámbulo de acceso aleatorio que incluye la signatura correspondiente al número de signatura adquirido, utilizando el canal de acceso aleatorio correspondiente al número de canal de acceso aleatorio adquirido en una primera trama y

el aparato de estación móvil (5) está adaptado, además, para transmitir, cuando no se detecta ninguna respuesta al preámbulo de acceso aleatorio, una vez más, el preámbulo de acceso aleatorio que incluye la signatura correspondiente al número de signatura adquirido, utilizando el canal de acceso aleatorio correspondiente al número de canal de acceso aleatorio adquirido en una segunda trama.

4. Un método de comunicación móvil para un aparato de estación móvil (5) en un sistema de comunicación móvil para poner en práctica una comunicación utilizando un acceso aleatorio no basado en una colisión, en donde diferentes números de canales de acceso aleatorio son asignados, respectivamente, a una pluralidad de canales de acceso aleatorio en una trama y una configuración de los números de canales de acceso aleatorio es idéntica en cada trama, cuyo método está constituido por las etapas que consisten en:

adquirir desde un aparato de estación de base (1a, 1b) , un número de signatura de una signatura para el acceso aleatorio no basado en una colisión y uno de los números de canales de acceso aleatorio,

transmitir un preámbulo de acceso aleatorio que incluye la signatura correspondiente al número de signatura adquirido, utilizando un canal de acceso aleatorio correspondiente al número de canal de acceso aleatorio adquirido en una primera trama y

transmitir, cuando no se detecta ninguna respuesta al preámbulo de acceso aleatorio, una vez más, el preámbulo de acceso aleatorio que incluye la signatura correspondiente al número de signatura adquirido, utilizando el canal de acceso aleatorio correspondiente al número de canal de acceso aleatorio adquirido en una segunda trama.

5. Un método de comunicación móvil para un aparato de estación de base (1a, 1b) en un sistema de comunicación móvil para realizar la comunicación utilizando un acceso aleatorio no basado en una colisión, en donde diferentes números de canales de acceso aleatorio son asignados, respectivamente, a una pluralidad de canales de acceso aleatorio en una trama y una configuración de los números de canales de acceso aleatorio es idéntica en cada trama, consistiendo el método en las etapas de:

asignar, notificando a un aparato de estación móvil (5) un número de signatura de una signatura para el acceso aleatorio no basado en una colisión y uno de los números de canales de acceso aleatorio, una signatura correspondiente al número de signatura y un canal de acceso aleatorio correspondiente al número de canal de acceso aleatorio, que cubre una pluralidad de tramas secuenciales.

Datos de usuarios Datos de control

Información de

programación Comunicador interestaciones

Red

Datos de control

Datos de usuarios Detector depreámbulos Controlador de datos

Programador Programador DL

Programador UL

Preparador datos control

Asignador de signaturasTabla de asignación designaturas Extractor datos control

Modulador OFDM

Unidad medición de temporizaciónsincronización Estimador de canales Demodulador DTF-s-OFDM

Transceptor

Nº RACH en trama

(0-Subtrama) (5-Subtrama) Nº signatura Datos deusuarios

Datos decontrol

Información deprogramación Datos deusuarios (A capa superior)

Controlador de datos

Programador Analizador datos control

Preparador datos control

Programador UL

Calculador RACH

Extractor datos control

Modulador DFT-s-OFDM

Preparador de preámbulos

Selector de

signaturas

Demodulador OFDM

Compensador sincronización Estimador de canales

Transceptor Procesamiento en aparato de estación de base Recibir un mensaje de demanda de transferencia Hay alguna signatura no usada?

Asignar C-RNTI

Calcular el tiempo final del periodo de validez de una signatura Seleccionar una signatura no usada y un canal de acceso aleatorio no usado en función del tiempo final

Actualizar la tabla de asignación de signaturas

Transmitir un mensaje de confirmación de demanda de transferencia incluyendo el número de signatura y el tiempo final

Fin A otro proceso

Procesamiento en aparato de estación móvil

Recibir un mensaje de orden de transferencia

Extraer un número de signatura y tiempo final

Establecer sincronización de enlace descendente Determinar las posiciones de canales de acceso aleatorio basadas en el tiempo final y el tiempo de respuesta de acceso aleatorio Transmitir un preámbulo usando el canal de acceso aleatorio determinado Se ha recibido una respuesta de acceso aleatorio?

Transmitir un mensaje de transferencia completa Fin Ranura RACH usada Ranura RACH no usada Orden de transferencia (Signatura, Tiempo tiempo final) recepción respuesta acceso Nº de canal de 1 Trama aleatorio acceso aleatorio

Periodo sincronización en-

Nº sub-trama lace descendente RACH usado RACH usado RACH usado RACH usado Tiempo final

RACH usado

RACH no usado Orden de Intervalo transmisión transferencia signatura (Signatura, tiempo final)

Tiempo recepción respuesta accesoNº de canal de 1 Trama aleatorio acceso aleatorio

Periodo

Nº sub-trama sincronización enlace

RACH usado descendente RACH usado RACH usado RACH usado Tiempo final

RACH usado RACH no usado Orden de transferencia (Signatura, tiempo final)

Tiempo recepción 1 Trama respuesta acceso aleatorio Periodo sincronización enlace

RACH usado descendente RACH usado Tiempo final Orden de transferencia (Signatura, tiempo final) Tiempo recepción respuesta acceso aleatorio 1 Trama Periodosincronizaciónenlace RACHdescendente usado Tiempo final

RACH usado Procesamiento en aparato de estación de base Recibir un mensaje de demanda de transferencia Hay alguna signatura no usada?

Asignar C-RNTI

Calcular el tiempo final del periodo de validez de una signatura Seleccionar una signatura no usada y un canal de acceso aleatorio no usado en función del tiempo final

Actualizar la tabla de asignación de signaturas

Transmitir un mensaje de confirmación de demanda de transferencia incluyendo el número de signatura y el número de RACH

Fin A otro proceso Procesamiento en aparato de estación móvil

Recibir un mensaje de orden de transferencia Extraer el número de signatura y número de RACH

Establecer sincronización de enlace descendente Transmitir un preámbulo usando el RACH extraído

Se ha recibido una respuesta de acceso aleatorio?

Transmitir un mensaje de transferencia completa Fin Ranura RACH usada Ranura RACH no usada Orden de transferencia (Signatura, tiempo final)

Nº de canal de 1 Trama acceso aleatorioPeriodosincronización en-

Nº sub-trama lace descendente RACH usado RACH usado RACH usado RACH usado Tiempo final

Sub-trama 1 Trama Banda de 1.25 MHz

Tiempo Sub-trama nº

Banda de 5 MHz

Tiempo

Sub-trama nº

Banda de 10 MHz

Tiempo Sub-trama nº

Banda de 15 MHz

Tiempo Sub-trama nº

Banda de 20 MHz

Tiempo Sub-trama nº

Estación móvil Estación base Preámbulo acceso aleatorio

Mensaje 1 Respuesta acceso aleatorio Mensaje 2 Mensaje L2/L3Mensaje 3 Resolución de contención

Mensaje 4

Estación móvil Estación base Asignación preámbulo acceso aleatorio Mensaje 1 Preámbulo acceso aleatorio Mensaje 2 Respuesta acceso aleatorio Mensaje 3 Estación base origen-Estación base objetivo-Estación móvil transferencia transferencia

Informe de medición Demanda de transferencia

Confirmación demanda transferencia (C-RNTI, nº signatura, tiempo final)

Confirmación demanda transferencia (Mensaje 1)

(C-RNTI, nº signatura, tiempo final)

Sincronización enlace descendente Preámbulo acceso aleatorio (Mensaje 2)

Respuesta acceso aleatorio (Mensaje 3)

Transferencia completa Orden de RACH usado

transferencia (Signatura,

RACH no usado tiempo final)

Trama PeriodosincronizaciónRACH usado enlacedescendente RACH usado RACH usado RACH usado Tiempo final