BRPI0617648B1

BRPI0617648B1 - Método de executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio, terminal móvel e estação rádio base

Info

Publication number: BRPI0617648B1
Application number: BRPI0617648-8A
Authority: BR
Inventors: Robert Baldemair; Maria Edvardsson; Jacobus Cornelis Haartsen; Stefan Parkvall; Erik Dahlman
Original assignee: Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ)
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2019-02-26
Also published as: EP1952560A1; RU2008119998A; JP2009513044A; US10219302B2; US8503426B2; US10492226B2; EP1952560B1; ZA200803371B; US20130308615A1; PT1952560E; RU2413365C2; US20150189678A1; PT2688227T; JP4881953B2; DK3119141T3; DE202006021308U1; US20220110164A1; HUE039323T2; MY154513A; EP2688227A1

Abstract

<b>método de executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio, produto de programa de computador, terminal móvel, e, estação base de rádio<d>a invenção relaciona-se a uma técnica para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio (106), por exemplo entre um terminal móvel (102) e uma estação base de rádio (104) de uma rede móvel (108). um aspecto de método da invenção inclui as etapas de transmitir um pedido de sincronização (112) por informação de sincronização; receber informação de sincronização (114) em resposta ao pedido de sincronização; e transmitir, baseado em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, um pedido de recurso (116) por recursos de transmissão de dados.

Description

MÉTODO DE EXECUTAR UM PROCEDIMENTO DE ACESSO ALEATÓRIO ATRAVÉS DE UMA INTERFACE DE RÁDIO, TERMINAL MÓVEL E ESTAÇÃO RÁDIO BASE

Campo da Invenção [001] A presente invenção relaciona-se geralmente a interfaces de rádio de redes sem fios, e em particular a interfaces aéreas de redes móveis. Mais especificamente, a invenção relaciona-se a uma técnica para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio.

Fundamento da Invenção [002] Hoje, não só telefones móveis, mas também outros terminais móveis, tais como PDAs (Assistentes Digitais Pessoais), notebooks, etc., trocam dados com redes sem fios por interfaces de rádio. Tipicamente, uma estação rádio base de uma rede serve o terminal móvel roteando dados recebidos do terminal pela rede para o recebedor e transmitindo dados recebidos do lado da rede através da interface de rádio para o terminal móvel.

[003] Os recursos de transmissão disponíveis tais como frequência (largura de banda), tempo (intervalos de tempo disponíveis em quadros de transmissão) e potência de transmissão são geralmente limitados e, portanto, tem que ser usados tão eficientemente quanto possível. Neste respeito, a estação base controla não só os parâmetros de recurso para transmissões de enlace descendente (da estação base para o terminal), mas também para as transmissões de enlace ascendente (do terminal para a estação base). Para o enlace ascendente, a estação base tem que assegurar que o terminal móvel esteja sincronizado com o esquema de transmissão da interface de rádio com acurácia apropriada. Para este fim, a estação base analisa um sinal de enlace ascendente recebido, deriva valores de ajuste apropriados para os parâmetros de transmissão de enlace ascendente usados pelo terminal e envia informação

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 22/54

2/22 de sincronização indicando os ajustes necessários para o terminal móvel, que então tem que ajustar seus parâmetros de transmissão de acordo. A informação de sincronização pode compreender (para um ou mais dos parâmetros de transmissão) tanto um valor para o parâmetro de transmissão propriamente dito, ou um valor de ajuste habilitando o terminal a ajustar o parâmetro de transmissão de acordo.

[004] Enquanto a sincronização do terminal móvel pode ser executada de uma maneira direta no caso de uma conexão de enlace ascendente existente durante a qual sinais do terminal são continuamente recebidos e analisados na estação base, nenhuma tal análise é possível no caso em que o terminal quer se conectar pela primeira vez (por exemplo, na energização ou durante uma transferência de passagem [handover] ou de um estado de prontidão (no qual o terminal só escuta ao enlace descendente). Nestas circunstâncias, um procedimento de acesso aleatório tem que ser executado para alcançar sincronização.

[005] O procedimento de acesso aleatório também serve a vários outros propósitos. Por exemplo, o terminal precisa de uma identificação (pelo menos temporária) para ser endereçável pela estação base. Adicionalmente, o terminal precisa prover alguma informação tal que a estação base possa decidir conceder acesso à rede. Adicionalmente, alguma informação relativa aos recursos de enlace ascendente/enlace descendente requeridos tem que ser trocada.

[006] Qualquer alocação de recurso, por exemplo a alocação de recurso para o próprio procedimento de acesso aleatório, é baseada no esquema de transmissão utilizado através da interface de rádio. Um esquema de alocação direta pode compreender reservar de um modo semipermanente um canal particular, que pode ser especificado por recursos ortogonais particulares tais como intervalo(s) de tempo e banda(s) de frequência, que podem ser usados

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 23/54

3/22 então pelo terminal para sua transmissão de enlace ascendente. Porém, os recursos reservados são então bloqueados para uso por outros terminais, o que significa que recursos são desperdiçados no caso em que o terminal móvel não usa o canal reservado em sua extensão total (por exemplo, porque a memória temporária (buffer) de transmissão está momentaneamente vazia). Por outro lado, os recursos reservados podem não ser suficientes para permitir transmissão rápida de dados no caso em que a memória temporária de transmissão está cheia. Como uma desvantagem adicional, este esquema de alocação direta é limitado em dimensão, isto é, só um número particular de usuários (determinado pelos recursos ortogonais disponíveis) pode ser servido.

[007] Durante o procedimento de acesso aleatório, parâmetros de transmissão de enlace ascendente tais como tempo, frequência e potência não estão alinhados com acurácia com o esquema de transmissão como predeterminado pela estação rádio base. Portanto, em um esquema ortogonal, recursos adicionais têm que ser providos para o acesso aleatório para evitar interferência das rajadas de acesso aleatórias tipicamente desalinhadas com rajadas normais sincronizadas, que são, por exemplo, transmitidas em intervalos de tempo vizinhos. Estes recursos extras incluem, por exemplo, períodos de guarda e bandas de guarda na dimensão de tempo e frequência, respectivamente.

[008] Em outro esquema de transmissão conhecido por exemplo de sistemas de WCDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Código de Banda Larga), o canal de enlace ascendente provido ao terminal é baseado em recursos não ortogonais, isto é, o terminal pode enviar seus dados usando intervalos de tempo e/ou bandas de frequência arbitrários. Enquanto tal sistema não é limitado em dimensão, interferência Inter usuário aumenta com números crescentes de terminais simultaneamente remetentes, que degrada o

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 24/54

4/22 desempenho e assim a taxa de transferência (throughput). Além disso, controle de potência rápido é requerido para controlar com acurácia a potência de transmissão de cada terminal.

[009] Há assim uma necessidade por um procedimento de acesso aleatório eficiente em recurso que trate pelo menos algumas das desvantagens publicadas acima.

Sumário da Invenção [010] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, um método de executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio é proposto. O método compreende as etapas de transmitir uma solicitação de sincronização para informação de sincronização; receber informação de sincronização em resposta à solicitação de sincronização; e transmitir, com base em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado (por exemplo fixo ou mudado) de acordo com a informação de sincronização, uma solicitação de recurso para recursos de transmissão de dados.

[011] A interface de rádio pode ser a interface de ar de uma rede móvel, por exemplo uma rede GSM (Sistema Global para Comunicação Móvel) ou UMTS (Sistema de Telecomunicação Móvel Universal). O método pode ser executado em um terminal móvel solicitando acesso a uma estação rádio base de uma rede sem fios servindo a interface de rádio ou em qualquer outro dispositivo durante um procedimento de acesso aleatório.

[012] As etapas de transmitir uma solicitação de sincronização e de receber informação de sincronização podem ser executadas com a intenção de alcançar sincronização acurada de símbolo entre o terminal móvel e a estação rádio base, isto é, qualquer transmissão do terminal durante um intervalo de tempo particular terá que caber no intervalo de tempo correspondente na estação base tal que nenhum dos símbolos transmitidos exceda o intervalo de

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 25/54

5/22 tempo de estação base.

[013] A solicitação de sincronização pode ser representada por uma rajada de acesso, que é formada para habilitar a estação base a analisar, por exemplo com base na banda de frequência e período de tempo ocupado pela rajada de acesso, o alinhamento de transmissões do terminal com o esquema de transmissão provido pela estação base. Adicionalmente, a estação base pode ser habilitada para prover valores (ajuste) na informação de sincronização para o terminal móvel.

[014] A solicitação de sincronização pode levar só uma quantidade limitada de informação que é requerida para sincronizar o terminal móvel com a estação base. Por exemplo, uma identificação (ID) temporária ou aleatória do terminal pode ser provida, que é adequada particularmente para as etapas de sincronização. Como, por exemplo, o ID só pode ser usado para as etapas de sincronização, pode compreender só um número pequeno de bits. Por outro lado, informação relacionada à admissão de rede ou recursos solicitados pode ser omitida na solicitação de sincronização.

[015] Um terminal móvel pode ajustar seus parâmetros de transmissão de acordo com a informação de sincronização recebida. A solicitação de recurso, portanto já pode ser transmitida usando uma rajada normal com um alinhamento acurado de símbolo através da interface de rádio. A solicitação de recurso pode especificar recursos requeridos para uma troca de dados de usuário e/ou de controle. Como um exemplo, para uma atualização de local, o terminal móvel pode solicitar a nomeação de um canal de controle dedicado. Como outro exemplo, para a transferência de dados de usuário (por exemplo, dados de aplicação), o terminal pode solicitar a nomeação de um canal de dados com uma largura de banda particular (por exemplo, para fluxo de dados) ou pode solicitar a nomeação de recursos de transmissão para uma quantidade específica

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 26/54

6/22 de dados.

[016] Em uma variante da invenção, o método pode compreender as etapas adicionais de receber informação de recurso em resposta à solicitação de recurso e transmitir os dados usando recursos de acordo com a informação de recurso. A estação base pode prover informação de controle adicional junto com a informação de recurso para o terminal móvel, por exemplo um ID temporário que pode substituir um ID usado durante as etapas de sincronização e pode compreender, por exemplo, um número maior de bits.

[017] O método pode compreende a etapa de transmitir, no caso de haver dados adicionais para serem transmitidos, pelo menos uma solicitação de recurso adicional. Nenhuma sincronização precedente pode ser requerida neste caso.

[018] Em uma implementação da invenção, o método compreende a etapa de iniciar um temporizador de sincronização em resposta a pelo menos uma da recepção de informação de sincronização e da transmissão de dados. Sincronização entre terminal e estação base pode ser mantida frequentemente contanto que o terminal envie dados, como então a estação base pode analisar os sinais recebidos. No caso em que nenhum dado é transmitido, a sincronização pode desaparecer dentro de um período de tempo particular. O temporizador de sincronização pode ser fixado assim apropriadamente para garantir um nível de sincronização predefinido.

[019] O tempo de expiração do temporizador de sincronização pode ser fixado de acordo com uma predição de uma validade da informação de sincronização. Por exemplo, o tempo de expiração pode ser fixado de acordo com tolerâncias relacionadas aos circuitos eletrônicos no terminal móvel e na estação base. Em uma variante da invenção, o tempo de expiração do temporizador de sincronização pode ser fixado de acordo com uma velocidade

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 27/54

ΊΙΤΣ relativa medida. Por exemplo, se terminal móvel se mover com uma velocidade alta relativa à estação base, o tempo de expiração pode ser fixado para um valor pequeno. O tempo de expiração do temporizador de sincronização também pode ser baseado em uma predição de uma mudança de célula do terminal, que requer sincronização com uma nova estação base.

[020] O método pode compreender a transmissão de uma solicitação de sincronização adicional na expiração do temporizador de sincronização. Nesta variante, o tempo de expiração pode levar em conta qualquer desvanecimento na sincronização.

[021] Em algumas implementações da invenção, o método compreende a etapa adicional de transmitir um sinal ping para manter sincronização. O sinal ping pode compreender uma carga útil vazia ou falsa, mas também pode compreender dados de sinalização que foram mantidos propositalmente na memória temporária de transmissão para serem transmitidos com o sinal ping. O sinal ping pode ser enviado antes que sincronização tenha desvanecido, tal que o sinal possa usar um recurso de transmissão normal (regular) e assegure de um modo eficiente em recurso que sincronização seja mantida através da interface de rádio. No caso em que nenhum dado de sinalização é para ser transmitido, o sinal ping pode compreender a quantidade mínima possível de dados (para não desperdiçar recursos através da interface de rádio).

[022] O sinal ping pode ser transmitido na expiração do temporizador de sincronização. Neste caso, o tempo de expiração pode ser fixado a um valor menor do que o tempo de desvanecimento de sincronização. Adicionalmente ou alternativamente, o sinal ping pode ser transmitido em resposta a uma solicitação de polling recebida através da interface de rádio. A estação base pode ser configurada para enviar - periodicamente ou quando necessário - a solicitação de polling para ativar a transmissão de sinais do terminal móvel.

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 28/54

8/22 [023] De acordo com um aspecto da invenção, um método de executar um procedimento de acesso aleatório para uma interface de rádio é proposto, em que o método compreende as etapas de receber uma solicitação de sincronização para informação de sincronização; transmitir a informação de sincronização com base na solicitação de sincronização; e receber uma solicitação de recurso para recurso de transmissão de dados com base em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização.

[024] O método pode ser executado em uma estação rádio base servindo a interface de rádio. Por exemplo, a estação rádio base pode ser uma BTS (Estação Transceptor Base) ou BSC (Centro Estação Base) de um subsistema de estação base em uma rede GSM, ou a estação base pode ser um Nó B ou controlador de RAN em uma rede UMTS.

[025] A solicitação de sincronização pode ter sido transmitida através da interface de rádio por um terminal móvel. A estação rádio base pode analisar a solicitação de sincronização recebida (que pode ser representada por uma rajada de acesso) para calcular pelo menos um valor de ajuste de parâmetro de transmissão e assim determinar informação de sincronização para alinhar as transmissões do terminal móvel com o esquema de transmissão provido pela estação rádio base. Com base na informação de sincronização, o terminal pode ajustar um ou mais de seus parâmetros de transmissão e pode então transmitir, baseado nos parâmetros de transmissão ajustados, uma solicitação de recurso.

[026] A estação rádio base pode executar adicionalmente as etapas de transmitir informação de recurso em resposta à solicitação de recurso; e escalonar recursos de acordo com a informação de recurso. Em uma implementação da invenção, o método compreender a etapa de receber pelo menos uma solicitação de recurso adicional para transmissão de dados

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 29/54

9/22 adicionais. Contanto que o terminal móvel e a estação rádio base estejam sincronizados entre si, nenhuma repetição das etapas de sincronização iniciais é requerida.

[027] Em uma variante da invenção, o método compreende a etapa de iniciar um temporizador de sincronização em resposta a pelo menos uma dentre recepção da solicitação de sincronização, recepção da solicitação do recurso e recepção de dados. O valor de temporizador pode ser predefinido ou pode ser fixado de acordo com informação incluída na solicitação de sincronização recebida. Esta implementação pode adicionalmente compreender a etapa de transmitir, na expiração do temporizador de sincronização, uma solicitação por um sinal ping. Nesse caso, o tempo de expiração do temporizador poderia ser fixado tal que sincronização seja presumivelmente ainda precisa bastante e o sinal ping possa ser enviado na forma de uma rajada de transmissão normal. Adicionalmente ou alternativamente, a estação rádio base pode determinar se uma solicitação por um sinal ping é para ser transmitida com base em uma análise de tráfego de enlace ascendente regular.

[028] De acordo com um aspecto adicional da invenção, um produto de programa de computador é proposto, compreendendo porções de código de programa para executar as etapas de qualquer um dos aspectos de método da invenção descritos aqui, quando o produto de programa de computador é executado em um ou mais dispositivos de computação, por exemplo um terminal móvel ou uma estação rádio base de uma rede sem fios. O produto de programa de computador pode ser armazenado em qualquer meio de gravação legível por computador, por exemplo um disco rígido, memória, CD-ROM ou DVD. Adicionalmente ou alternativamente, o produto de programa de computador pode ser provido para carregamento por um servidor de carregamento. Por exemplo, o carregamento pode ser alcançado pela Internet.

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 30/54

10/22 [029] De acordo com um aspecto adicional da invenção, um terminal móvel é proposto, que é adaptado para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio. O dispositivo compreende um componente de solicitação de sincronismo adaptado para transmitir uma solicitação de sincronização para informação de sincronização; um componente de resposta de sincronismo adaptado para receber informação de sincronização associada à solicitação de sincronização; e um componente de controle de transmissão adaptado para transmitir, com base em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, uma solicitação de recurso para recurso de transmissão de dados.

[030] De acordo com mais um aspecto adicional da invenção, uma estação rádio base é proposta, que é adaptada para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio. A estação base compreende um componente de solicitação de sincronismo adaptado para receber uma solicitação de sincronização para informação de sincronização; um componente de resposta de sincronismo adaptado para transmitir, com base na solicitação de sincronização, a informação de sincronização; e um componente de solicitação de recurso adaptado para receber, com base em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, uma solicitação de recurso para recursos de transmissão de dados. O componente de solicitação de sincronismo pode compreender um subcomponente adaptado para calcular, com base na solicitação de sincronização recebida, pelo menos um valor de ajuste de parâmetro de transmissão.

Breve Descrição dos Desenhos [031] A seguir, a invenção será descrita adicionalmente com referência a modalidades exemplares ilustradas nos desenhos, em que:

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 31/54

11/22

Figura 1 é uma ilustração esquemática de uma modalidade de um sistema de comunicação;

Figura 2 é um diagrama de bloco funcional ilustrando esquematicamente uma modalidade de um terminal móvel;

Figura 3 é um diagrama de bloco funcional ilustrando esquematicamente uma modalidade de uma estação rádio base;

Figura 4 é um fluxograma ilustrando esquematicamente as etapas de uma modalidade de um método para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio em um terminal móvel;

Figura 5 é um fluxograma ilustrando esquematicamente uma modalidade de um método para prover um canal de acesso aleatório para uma interface de rádio em uma estação rádio base;

Figuras 6A, 6B ilustram esquematicamente uma primeira e segunda modalidades de um esquema de transmissão de dados;

Figura 7 ilustra esquematicamente uma sequência de transmissões entre um terminal móvel e uma estação base.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas [032] Na descrição seguinte, para propósitos de explicação e não limitação, detalhes específicos são publicados, tais como tipos de rede específicos incluindo nós de rede particulares, protocolos de comunicação, etc., a fim de prover uma compreensão completa da invenção atual. Será aparente a alguém versado na técnica que a invenção atual pode ser praticada em outras modalidades que partem destes detalhes específicos. Por exemplo, o técnico versado apreciará que a invenção atual pode ser praticada com redes sem fios diferentes da rede móvel discutida abaixo para ilustrar a presente invenção. Em lugar disso, a invenção pode ser praticada com qualquer rede sem fios na qual um procedimento de acesso aleatório é executado através da interface de rádio.

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 32/54

12/22

Isto pode incluir por exemplo redes HIPERLAN (HIPERLAN é um padrão para redes locais sem fios).

[033] Aqueles versados na técnica apreciarão adicionalmente que funções explicadas em seguida podem ser implementadas usando circuitos de hardware individuais, usando software funcionando em conjunto com um microprocessador programado ou um computador de propósito geral, usando um circuito integrado de aplicação específica (ASIC) e/ou usando um ou mais processadores de sinal digital (DSPs). Também será apreciado que quando a invenção atual é descrita como um método, também pode ser concretizada em um processador de computador e uma memória acoplada a um processador, em que a memória é codificada com um ou mais programas que executam os métodos expostos aqui quando executados pelo processador.

[034] Figura 1 ilustra esquematicamente uma modalidade de um sistema de comunicação 100 incluindo um terminal móvel 102 e uma estação rádio base 104, que podem trocar dados entre si por uma interface de rádio 106. A estação base 104 pertence a uma rede móvel 108.

[035] A fim de estabelecer uma conexão para troca de dados, o terminal móvel 102 tem que obter acesso pela estação base 104 à rede 108. Um procedimento de acesso aleatório tem que ser executado para sincronizar o terminal com o esquema de transmissão da interface de rádio 106 e para conceder recursos para o terminal (e possivelmente outros propósitos). Como uma etapa preparatória, o terminal 102 escuta um canal de controle de enlace descendente (DCCH) 110, que é radiodifundido pela estação base 104 na célula de rádio servida. O DCCH pode anunciar, por exemplo, ID de célula e ID de rede, configurações de canal relacionadas ao esquema de transmissão utilizado, informação relacionada a acesso aleatório, e parâmetros para estabelecimento de conexão.

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 33/54

13/22 [036] Com base na informação radiodifundida, o terminal móvel 102 então executa o procedimento de acesso aleatório. O procedimento inclui a transmissão de uma rajada de acesso 112 representando uma solicitação de sincronização para informação de sincronização. A estação rádio base 104 analisa a rajada de acesso 112, determina colocações de parâmetro de transmissão ou ajustes para alinhar as transmissões do terminal 102 com o esquema de transmissão através da interface de rádio 106 e envia informação de sincronização incluindo colocação de parâmetro de transmissão apropriada ou valores de ajuste em uma resposta de sincronização 114 para o terminal 102.

[037] O terminal móvel 102 extrai a colocação de parâmetro de transmissão ou valores de ajuste da resposta de sincronização 114 e fixa ou ajusta seus parâmetros de transmissão, por conseguinte. Baseado nos novos parâmetros de transmissão, o terminal 102 então transmite uma solicitação de recurso 116 indicando recursos de transmissão solicitados. A estação base 104 pode então prover recursos apropriados para troca de dados (enlace ascendente, enlace descendente) na interface de rádio 106 para o terminal móvel 102.

[038] Figura 2 ilustra esquematicamente blocos construtivos funcionais de uma modalidade de um terminal móvel 200, que é adaptado para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio 202. O terminal 200 pode ser uma implementação do terminal móvel 102 da Figura 1.

[039] O terminal 200 compreende um componente de controle de transmissão 204, que é adaptado para controlar transmissões por uma antena 206 através da interface de rádio 202. O terminal 200 adicionalmente compreende um componente de solicitação de sincronismo 208, que é adaptado para transmitir uma solicitação de sincronização para informação de sincronização. O componente 208 constrói a solicitação e o provê ao

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 34/54

14/22 componente de controle de transmissão 204, que então controla a transmissão de uma rajada de acesso, por conseguinte.

[040] O terminal 200 adicionalmente compreende um componente de resposta de sincronismo 210, que é adaptado para receber informação de sincronização em resposta à solicitação de sincronização. O componente 210 recebe uma resposta de sincronização da interface de rádio 202, extrai a informação de sincronização e provê uma indicação de parâmetros de transmissão ajustados ao componente de controle de transmissão 204, que controla transmissões subsequentes, por conseguinte.

[041] Um componente de solicitação de recurso 212 prepara uma solicitação de recurso para recursos de transmissão de dados para transmissão de dados através da interface de rádio 202. A solicitação de recurso é provida ao componente de controle de transmissão 204 que é adaptado para transmitir a solicitação de acordo com o esquema de transmissão ajustado, i.e., baseado, em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, através do rádio interface 202.

[042] Figura 3 ilustra esquematicamente os blocos construtivos funcionais de uma modalidade de uma estação rádio base 300, que é adaptada para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio 302. A estação base pode ser uma implementação da estação base 104 da Figura 1.

[043] A estação rádio base compreende uma antena 304 para receber uma informação de transmissão pela interface de rádio 302. A estação base 300 adicionalmente compreende ainda um componente de controle de recepção 306, que pode incluir, por exemplo, filtros para separar os vários canais de transmissão de enlace ascendente providos para a interface de rádio 302. A estação base 300 adicionalmente compreende um componente de solicitação

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 35/54

15/22 de sincronismo 308, que é adaptado para receber uma solicitação de sincronização para informação de sincronização. O componente 308 analisa a rajada de acesso recebida e determina desalinhamentos com o esquema de transmissão provido pela estação base 300 para a interface de rádio 302. Por exemplo, o componente 308 pode determinar o valor de avanço de temporização requerido para alinhamento correto do esquema de temporizações de transmissão de um terminal móvel com o esquema de intervalo de tempo suportado pela estação base 300. Outro exemplo de tal desalinhamento é um deslocamento de frequência que deveria ser corrigido para alinhamento correto do esquema de transmissão de um terminal móvel com o esquema de transmissão suportado pela estação base 300.

[044] O componente de solicitação de sincronismo 308 provê uma indicação de ajustes de parâmetro de transmissão para um componente de resposta de sincronismo 310, que prepara uma resposta de sincronização incluindo informação de sincronização indicando os ajustes de parâmetro de transmissão. O componente de resposta de sincronismo 310 pode ser um subcomponente de um componente de controle de transmissão (não mostrado) da estação base 300, que controla geralmente transmissões da estação rádio base através da interface de rádio 302.

[045] A estação rádio base 300 adicionalmente compreende um componente de escalonamento de recurso 312, que é adaptado adicionalmente para receber, baseado em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, uma solicitação de recurso para recursos de transmissão de dados. Um ou mais canais de enlace ascendente particulares podem ser providos no esquema de transmissão suportado pela estação base 300 para transmitir solicitações de recurso. O componente 312 pode então determinar recursos de transmissão apropriados e pode ativar a

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 36/54

16/22 transmissão de uma indicação dos recursos providos para o terminal móvel pedinte.

[046] Figura 4 ilustra esquematicamente as etapas de uma modalidade de um método 400 para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio, que pode ser executado por exemplo no terminal móvel 102 da Figura 2 ou no terminal móvel 200 da Figura 2.

[047] O método é ativado na etapa 402, por exemplo, por um sinal de controle indicando que um procedimento de acesso aleatório tem que ser executado a fim de trocar dados através de uma interface de rádio. Na etapa 404, uma solicitação de sincronização para informação de sincronização é transmitida. Na etapa 406, informação de sincronização é recebida em resposta à solicitação de sincronização. Na etapa 408, baseado em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, uma solicitação de recurso para recursos de transmissão de dados é transmitida. Baseado na solicitação de recurso, informação de recurso (não mostrada) pode ser recebida e dados podem ser transmitidos usando recursos de acordo com a informação de recurso. No caso de haver dados adicionais para serem transmitidos (etapa 410), uma solicitação de recurso adicional é transmitida. No caso em que não há mais quaisquer dados para serem transmitidos, o método termina na etapa 412 com o terminal móvel indo para, por exemplo, estado de prontidão.

[048] Figura 5 ilustra esquematicamente as etapas de uma modalidade de um método 500 de executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio, que pode ser executado em uma estação rádio base, por exemplo a estação rádio base 104 da Figura 1 ou estação base 300 da Figura 3.

[049] O método começa na etapa 502 com a recepção de uma solicitação de sincronização para informação de sincronização. Baseado na solicitação

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 37/54

17/22 recebida, pelo menos um valor de ajuste de parâmetro de transmissão pode ser calculado. Na etapa 504, informação de sincronização é transmitida baseada na solicitação de sincronização. Na etapa 506, uma solicitação de recurso para recurso de transmissão de dados é recebida, que é baseada em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização. Em resposta à solicitação de recurso, informação de recurso (não mostrada) pode ser transmitida e recursos podem ser programados na estação base de acordo com a informação de recurso. Na etapa 508, e possivelmente etapas adicionais subsequentes, uma solicitação de recurso adicional pode ser recebida para uma transmissão de dados adicional. Na etapa 510, o método termina.

[050] Figura 6A ilustra uma modalidade de um canal de acesso aleatório 600 com tempo se estendendo à direita e frequência se estendendo para cima. Rajadas de acesso 602 são transmitidas a intervalos de tempo 604. Cada rajada de acesso 602 pode representar uma solicitação de sincronização. Como a temporização das rajadas de acesso 602 não está alinhada exatamente com a temporização dos intervalos de tempo 604 da estação base servindo a interface de rádio, períodos de guarda têm que ser providos dentro de cada intervalo de tempo de acesso 604. Como resultado, os recursos de tempo reservados para o canal de acesso aleatório 600 são usados com uma eficiência mais baixa.

[051] Figura 6B ilustra uma modalidade de um esquema de transmissão 610, no qual as rajadas de transmissão 612 estão alinhadas exatamente com os intervalos de tempo 614. Os intervalos de tempo 614 podem ser nomeados à transmissão de usuário ou dados de controle. Como um exemplo, os intervalos de tempo designados como #1, #2 e #3 podem ser nomeados a transmissões de três terminais móveis. Os parâmetros de transmissão de cada um dos terminais móveis são ajustados precisamente, portanto só períodos de guarda pequenos

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 38/54

18/22 são requeridos. Vice-versa, as rajadas de transmissão levando os dados de transmissão podem encher os intervalos de tempo a uma extensão grande, tal que os recursos de transmissão disponíveis sejam usados eficientemente.

[052] Figuras 6A e 6B ilustram o uso ineficiente e eficiente de recursos de tempo através de uma interface de rádio sem e com alinhamento correto. Relações semelhantes se mantém para outros recursos tais como frequência e potência de transmissão.

[053] Figura 7 ilustra esquematicamente comunicações entre um terminal móvel 702 e uma estação rádio base 704 em uma modalidade exemplar. Nas etapas 706, uma solicitação de sincronização é enviada pelo terminal 702 para a estação base 704 solicitando valores de ajuste para parâmetros de transmissão. Como a rajada de acesso usa os recursos de transmissão com baixa eficiência (veja Figura 6A), a informação incluída na solicitação de sincronização é restringida a um mínimo. Por exemplo, nenhum recurso de transmissão é solicitação com a solicitação de sincronização. Em resposta à solicitação de sincronização, a rede, isto é, a estação base 704 e/ou outro nó de controle de acesso da rede, analisa a rajada de acesso levando a solicitação de sincronização para determinar ajustes de parâmetro de transmissão. Estes ajustes são providos como informação de sincronização para o terminal 702.

[054] Nas etapas 708, uma solicitação de recurso é enviada do terminal móvel 702 para a estação base 704. A solicitação pode conter, por exemplo, informação relativa à identidade de terminal, uma quantidade de dados e/ou uma largura de banda requerida, uma prioridade nomeada aos dados (se qualquer), a quantidade de potência de transmissão disponível, e informação adicional relacionada à transmissão de dados de enlace ascendente pedida. A solicitação de recurso é transmitida usando parâmetros de transmissão que foram fixados de acordo com a informação de sincronização recebida da estação

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 39/54

19/22 base 704; portanto, recursos de transmissão são usados eficientemente (veja Figura 6B). Nas etapas 710, dados adicionais são transmitidos usando os recursos programados.

[055] Um procedimento de acesso aleatório completo como executado antes de uma conexão estabelecida do terminal 702 pode compreender pelo menos as etapas de sincronização 706 e as etapas de designação de recurso 708. No caso há que dados adicionais para serem transmitidos, o terminal 702 pode transmitir nas etapas 712 uma solicitação de recurso adicional, que pode ser respondida pela estação base 704 com uma concessão adicional de recursos no enlace ascendente. É assumido que neste momento o enlace ascendente está ainda em sincronização, assim uma repetição das etapas 706 pode ser saltada. Dados adicionais podem ser transmitidos nas etapas 714.

[056] O enlace ascendente geralmente ficará em sincronização contanto que o terminal esteja transmitindo dados no enlace ascendente como a estação base tipicamente analisa os sinais recebidos e determina valores de ajuste de parâmetro de transmissão. Ajustes de parâmetro atualizados podem ser então providos continuamente ao terminal. Este procedimento não pode ser executado no caso em que o terminal parou a transmissão de dados no enlace ascendente. Por conseguinte, depois de um certo tempo, os parâmetros de transmissão não serão mais válidos, isto é, sincronização foi perdida.

[057] Um mecanismo temporizador pode ser usado em um ou ambos do terminal móvel e da estação base. Este mecanismo provê uma indicação relacionada à validade dos parâmetros de transmissão de enlace ascendente usados pelo terminal móvel. Como um exemplo, o temporizador pode ser (re)iniciado no caso em que o terminal recebeu apenas uma atualização de seus parâmetros de transmissão ou no caso em que o terminal transmitiu dados de enlace ascendente. Em uma modalidade, na expiração do temporizador, os

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 40/54

20/22 parâmetros de transmissão de enlace ascendente são considerados estarem obsoletos e uma (re)sincronização é requerida antes de qualquer (adicional) transmissão de dados. O valor do temporizador pode ser tanto ajustado a um valor fixo, ou pode ser configurável pela rede (a estação base) ou pelo terminal. Por exemplo, o valor de temporizador pode depender da velocidade do terminal relativo à estação base. Um valor de temporizador menor pode ser usado no caso em que o terminal se move com uma velocidade alta.

[058] Em uma modalidade alternativa, que é ilustrada na Figura 7, o temporizador é fixado a um valor de expiração tal que expire com uma alta probabilidade antes que a sincronização entre terminal 702 e estação base 704 tenha desaparecido. Nesta configuração, algum sinal arbitrário pode ser transmitido à estação base, que só tem que satisfazer o requisito que a estação base pode analisar o estado de sincronização. Por exemplo, um mecanismo de ping pode ser usado nesta solicitação: O terminal transmite um sinal ping (etapa 716), que - analogamente ao mecanismo de ping conhecido da área de Internet - leva uma carga útil vazia ou uma carga útil falsa e serve o único propósito de prover a base com uma medição da sincronização de enlace ascendente. O sinal ping pode ser usado no caso em que nenhum outro dado tenha que ser transmitido no enlace ascendente. No caso em que alguns dados não críticos tenham que ser transportados através do enlace ascendente, transmissão destes dados pode ser atrasada até que um sinal ping seja para ser enviado; neste caso, o sinal ping pode levar os dados não críticos em vez de uma carga útil vazia ou falsa. Como um exemplo, o sinal ping pode ser usado para o transporte de relatórios de qualidade de canal.

[059] O sinal ping pode ser transmitido a intervalos regulares contanto que quaisquer outros dados de usuário estejam disponíveis para transmissão de enlace ascendente. O intervalo ping pode ser configurado fixamente na rede

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 41/54

21/22 e/ou no terminal, mas também pode ser configurado de acordo com a situação de terminal. Por exemplo, o sinal ping pode ser enviado com uma alta frequência no caso em que o terminal se move com uma velocidade alta. Uma estimação da velocidade de terminal pode ser baseada em medições da rede e/ou do terminal ou pode ser baseada no tamanho dos valores de ajuste de temporização providos no enlace descendente.

[060] Se nenhuma sinalização ou dado de usuário foi programado para transmissão durante um período de tempo particular, que pode ser predeterminado, o terminal pode parar o procedimento ping (etapa 718 na Figura 7), tal que o enlace ascendente vai perder sincronismo depois de certo tempo.

[061] Em uma modalidade, a transmissão de sinais ping pelo terminal móvel pode ser controlada pela rede. Por exemplo, a estação base pode usar um mecanismo de polling explícito, por esse meio para ativar transmissão de dados, por exemplo dados falsos, do terminal a instantes de tempo adequados. Uma implementação de um esquema de polling pode compreender escalonar uma carga útil de tamanho zero no enlace descendente, por esse meio forçando o terminal a responder com um sinal de realimentação tal como uma mensagem de ACK (Reconhecimento) ou uma mensagem de NACK (Não Reconhecimento). A temporização das solicitações de polling pode ser determinada como foi descrito acima para o temporizador ping no terminal. Ambos o temporizador ping no terminal e o temporizador de polling na rede podem ser usados em paralelo.

[062] A técnica proposta aqui compreender dividir um procedimento de acesso aleatório em pelo menos duas partes, isto é uma primeira parte endereçando um aspecto de sincronização e uma segunda parte endereçando um aspecto de admissão de recurso. Isto permite uma otimização dos esquemas

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 42/54

22/22 de transmissão para cada uma das partes separadamente. Uma vez que sincronização foi alcançada, nenhuma solicitação de sincronização adicional é requerida contanto que o terminal permaneça em sincronização. Como a rajada de acesso representando a solicitação de sincronização usa recursos de transmissão consideráveis, reduzir o número de sincronizações de acordo com a técnica proposta aqui pode economizar recursos de transmissão consideráveis no enlace ascendente. Recursos providos na interface de rádio para acesso aleatório (por exemplo, acesso aleatório de canais ortogonais) podem ser usados mais eficientemente. Vice-versa, menos recursos podem ter que ser reservados para acesso aleatório. Uma vez que sincronização foi alcançada, qualquer informação adicional tipicamente provida no enlace ascendente durante um procedimento de acesso aleatório pode então ser transmitida com uso eficiente dos recursos de enlace ascendente. Como sincronização e admissão de recurso são separados, o terminal pode ser mantido facilmente em um estado de sincronização, no caso em que nenhum dado está disponível para transmissão, usando vários mecanismos eficientes em recurso; por exemplo, um sinal do tipo ping pode ser usado.

[063] Enquanto a invenção atual foi descrita em relação as suas concretizações preferidas, é para ser entendido que esta exposição é só para propósitos ilustrativos. Por conseguinte, é pretendido que a invenção seja limitada só pela extensão das reivindicações anexas a isso.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio, o método caracterizado pelo fato de que inclui as etapas seguintes em um terminal móvel:

transmitir (404) uma solicitação de sincronização por informação de sincronização;

receber (406) informação de sincronização em resposta à solicitação de sincronização;

transmitir (408), baseado em pelo menos um parâmetro de transmissão de enlace ascendente ajustado de acordo com a informação de sincronização, uma solicitação de recurso por recursos de transmissão de dados; e iniciar um temporizador de sincronização em resposta à recepção de informação de sincronização, em que na ou após a expiração do temporizador de sincronização, é transmitido uma solicitação de sincronização adicional antes de qualquer transmissão de dados.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que na expiração do temporizador de sincronização pelo menos um parâmetro de transmissão de enlace ascendente é considerado desatualizado.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas:

receber informação de recurso em resposta à solicitação de recurso; e transmitir dados usando recursos de acordo com a informação de recurso.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que inclui a etapa de transmitir (408), no caso em que dados adicionais são para serem transmitidos (410), pelo menos uma solicitação de recurso adicional.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o temporizador de sincronização é ajustado de

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 44/54

2/3 acordo com uma predição de validade da informação de sincronização.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o temporizador de sincronização é ajustado de acordo com uma velocidade medida do terminal móvel.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que inclui a etapa adicional de transmitir pelo menos um sinal ping (716) para manter sincronização.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o sinal ping inclui dados de sinalização.
9. Método, de acordo a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o sinal ping é transmitido na expiração do temporizador de sincronização
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que o sinal ping é transmitido em resposta a uma solicitação de polling recebido através da interface de rádio.
11. Meio de gravação legível por computador caracterizado pelo fato de compreender instruções armazenadas para executar as etapas do método definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10 quando executado em um ou mais dispositivos de computação.
12. Terminal móvel adaptado para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio (106, 202), o terminal móvel (102, 200) caracterizado pelo fato de compreender:

um componente de solicitação de sincronização (208) adaptado para transmitir uma solicitação de sincronização por informação de sincronização;

um componente de resposta de sincronismo (210) adaptado para receber informação de sincronização em resposta à solicitação de sincronização;

um componente de controle de transmissão (204) adaptado para transmitir, baseado em pelo menos um parâmetro de transmissão de enlace ascendente ajustado de acordo com a informação de sincronização, uma

Petição 870180125956, de 03/09/2018, pág. 45/54

3/3 solicitação de recurso por recursos de transmissão de dados; e um componente adaptado para iniciar um temporizador de sincronização em resposta à recepção de informação de sincronização, em que na ou após a expiração do temporizador de sincronização, uma solicitação de sincronização adicional é transmitida antes de qualquer transmissão de dados.
13. Terminal móvel, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fata de que na expiração do temporizador de sincronização, pelo menos um parâmetro de transmissão de enlace ascendente ser considerado desatualizado.
14. Estação rádio base adaptada para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio, a estação base (104, 300) caracterizada pelo fato de que inclui:

um componente de solicitação de sincronização (308) adaptado para receber uma solicitação de sincronização por informação de sincronização a partir do terminal móvel;

um componente de resposta de sincronismo (310) adaptado para transmitir, baseado na solicitação de sincronização, a informação de sincronização para o terminal móvel;

um componente de escalonamento de recurso (312) adaptado para receber, baseado em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, uma solicitação de recurso por recursos de transmissão de dados; e um temporizador de sincronização adaptado para ser iniciado em resposta a pelo menos uma da recepção da solicitação de sincronização, recepção da solicitação de recurso e recepção de dados, em que o mecanismo de temporizador fornece uma indicação relacionada com a validade de pelo menos um parâmetro de transmissão de enlace ascendente usado pelo terminal móvel.