ES2702538T3 - Procedimiento y aparato de acceso de sistema de terminal de banda estrecha en sistema de comunicación inalámbrica que soporta terminales de banda ancha y de banda estrecha - Google Patents

Procedimiento y aparato de acceso de sistema de terminal de banda estrecha en sistema de comunicación inalámbrica que soporta terminales de banda ancha y de banda estrecha Download PDF

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Abstract

Un procedimiento de transmisión de señal realizado por una estación base en un sistema de comunicación inalámbrica que soporta terminales de primer tipo que operan en un primer ancho de banda y terminales de segundo tipo que operan en un segundo ancho de banda, comprendiendo el procedimiento de transmisión de señal: difundir un canal compartido, SCH, para un terminal de segundo tipo para obtener sincronización de sistema; transmitir un bloque de información maestro de extremo inferior, L-MIB, que incluye información de control sobre una configuración de subtrama L para soportar el terminal de segundo tipo y una configuración de subbanda de la subtrama L; transmitir un bloque de información de sistema de extremo inferior, L-SIB, que incluye información sobre recepción de enlace descendente y transmisión de enlace ascendente del terminal de segundo tipo; y realizar un procedimiento de acceso aleatorio, cuando se recibe un preámbulo de canal de acceso aleatorio, RACH, desde uno de los terminales de primer tipo y los terminales de segundo tipo.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y aparato de acceso de sistema de terminal de banda estrecha en sistema de comunicación inalámbrica que soporta terminales de banda ancha y de banda estrecha
Campo técnico
La presente invención se refiere en general a un sistema de comunicación de radio celular y, en particular, a un procedimiento de acceso de sistema de un terminal de banda estrecha en un sistema de comunicación de radio celular que soporta tanto terminales de banda ancha como de banda estrecha.
Antecedentes de la técnica
La Evolución a Largo Plazo (LTE) utiliza Multiplexación por División Ortogonal de Frecuencia (OFDM) en un enlace descendente y Acceso Múltiple por División en Frecuencia de Portadora Única (SC-FDMA) en un enlace ascendente. Una técnica de múltiple acceso de este tipo está caracterizada porque los recursos de tiempofrecuencia que llevan datos o información de control están dispuestos ortogonalmente para discriminar entre datos por usuario y/o información de control.
La Figura 1 ilustra una estructura básica de cuadrícula de tiempo-frecuencia de recursos de radio para transmitir canales de datos y de control en un enlace descendente de un sistema de LTE convencional.
En la Figura 1, el eje horizontal indica el tiempo, y el eje vertical indica frecuencia. Un símbolo de OFDM es la unidad de transmisión más pequeña en el eje de tiempo, un intervalo 106 incluye Nsym símbolos de OFDM 102, y una subtrama 105 incluye dos intervalos. Un intervalo son 0,5 ms, y una subtrama son 1,0 ms. Una subportadora es la unidad de transmisión más pequeña en el dominio de la frecuencia, y la banda de transmisión de sistema completa incluye NBW subportadoras 104.
En la cuadrícula de tiempo-frecuencia, un Elemento de Recurso (RE) 112 es la unidad básica indicada por un índice de símbolo de OFDM y un índice de subportadora. El Bloque de Recurso (RB) o Bloque de Recurso Físico (PHB) 108 incluye los Nsymb símbolos de OFDM consecutivos en el dominio 102 del tiempo y las Nrb subportadoras consecutivas en el dominio 110 de la frecuencia. Por consiguiente, un RB 108 incluye Nsymb x Nrb RE. Un RB es la unidad más pequeña que puede planificarse para transmisión. En un sistema de lTe , Nsymb=7 y Nrb=12, y NbW y Nrb están en proporción al ancho de banda de sistema.
La información de control se transmite en N símbolos de OFDM al comienzo de la subtrama. Típicamente, N={1, 2, 3}. Por consiguiente, la cantidad de información de control llevada en una subtrama actual depende del valor de N. La información de control incluye un indicador que indica el número de símbolos de OFDM que llevan la información de control, información de planificación de enlace ascendente y enlace descendente, señal de Acuse de Recibo (ACK)/ACK negativo (NACK) de Petición Automática de Repetición Híbrida (HARQ), información de control relacionada con Múltiple Entrada Múltiple Salida (MIMO), etc.
El sistema de LTE utiliza HARQ para retransmitir datos que fallan al decodificar en la capa física. HARQ es una técnica para asegurar fiabilidad de transmisión de datos de tal manera que un receptor transmite un NACK a un transmisor para solicitar una retransmisión de los datos que han fallado al decodificar en la capa física. El receptor combina los datos retransmitidos con los datos previamente transmitidos para aumentar el rendimiento de recepción de datos. Si se decodifican datos satisfactoriamente, el receptor transmite un ACK al transmisor de manera que el transmisor puede transmitir siguientes datos.
En un sistema de comunicación de radio celular, el ancho de banda escalable es una característica significativa para proporcionar diversos tipos de servicios de datos. LTE soporta anchos de banda escalables de 1,4, 3, 5, 10, 15, y 20 MHz. Estos anchos de banda corresponden a 6, 15, 25, 50, 75 y 100 RB, respectivamente. Las portadoras móviles usan uno de los anchos de banda disponibles para los servicios proporcionados. Sin embargo, es entonces necesario que el sistema de LTE tenga un ancho de banda de sistema específico para soportar los terminales con diferentes capacidades de ancho de banda.
Por ejemplo, un sistema de LTE que tiene un ancho de banda de sistema de 10 MHz no puede soportar simultáneamente un terminal de 10 MHz y un terminal de 1,4 MHz. Básicamente, el terminal que soporta el ancho de banda que es más estrecho que el ancho de banda de sistema no puede recibir un canal de control de enlace descendente que se transmite a través de todo el ancho de banda de sistema en el sistema de LTE.
El documento WO 2010/050704 A2 desvela transmisión por una estación base de señales ensanchadas a los UE en una comunicación inalámbrica.
El documento NTT DOCOMO: “Way forward on additional carrier” 3GPP Draft; R4-100715, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), vol. RAN WG4, n.° San Francisco, Estados Unidos; 20100222, 16 de febrero de 2010 propone un camino a seguir hacia la portadora más pequeña adicional para la versión 10.
El d t WO 2009/116751 d l bt i ió d d l d t l i l obtener una región de recursos del canal de control en una segunda subtrama basándose en una primera asignación de recursos del canal de control, obtener una región de recursos de un segundo canal de enlace descendente en la segunda subtrama basándose en la región de recursos del canal de control, y recibir una segunda asignación de recursos del canal de control en un tercer canal de enlace descendente en la segunda subtrama. El tercer canal de enlace descendente se indica por el segundo canal de enlace descendente.
También, los terminales que soportan diferentes anchos de banda pueden interferir entre sí.
Divulgación de la invención
Problema técnico
La presente invención se ha realizado en un esfuerzo para resolver los problemas anteriores y para proporcionar al menos las ventajas descritas a continuación.
Por consiguiente, un aspecto de la presente invención es proporcionar un procedimiento de acceso de sistema que puede soportar tanto terminales de banda ancha como de banda estrecha en un sistema de comunicación inalámbrica. La invención se expone en el conjunto adjunto de las reivindicaciones. Las realizaciones y/o ejemplos de la siguiente descripción que no se cubren por las reivindicaciones adjuntas se considera que no son parte de la presente invención.
Solución al problema
De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento de transmisión de señal para una estación base en un sistema de comunicación inalámbrica que soporta terminales de primer tipo que operan en un primer ancho de banda y terminales de segundo tipo que operan en un segundo ancho de banda. El procedimiento de transmisión de señal incluye difundir un Canal Compartido (SCH) para un terminal para obtener sincronización de sistema; transmitir un Bloque de Información Maestro de extremo Inferior (L-MIB) que incluye información de control sobre una configuración de subtrama L para soportar un terminal de segundo tipo y una configuración de subbanda de la subtrama L; transmitir un Bloque de Información de Sistema de extremo Inferior (L-SIB) que incluye información sobre recepción de enlace descendente y transmisión de enlace ascendente del terminal de segundo tipo; y realizar un procedimiento de acceso aleatorio, cuando se recibe una solicitud de conexión de uno de los terminales de primer tipo y los terminales de segundo tipo.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato de estación base para transmitir señales a terminales en un sistema de comunicación inalámbrica que soporta terminales de primer tipo que operan en un primer ancho de banda y terminales de segundo tipo que operan en un segundo ancho de banda. El aparato de estación base incluye un transceptor que comunica señales con los terminales; un generador de Bloque de Información Maestro de extremo Inferior (L-MIB) que genera un L-MIB que incluye información de control sobre una configuración de subtrama L para soportar un terminal de segundo tipo y una configuración de subbanda de la subtrama L; un generador de Bloque de Información de Sistema de extremo Inferior (L-SIB) que genera un L-SIB que incluye información sobre recepción de enlace descendente y transmisión de enlace ascendente del terminal de segundo tipo; y un controlador que controla el transceptor para transmitir el L-MIB y el L-SIB y realiza un procedimiento de acceso aleatorio, cuando se recibe una solicitud de conexión de uno de los terminales de primer tipo y los terminales de segundo tipo.
De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento de acceso de sistema para un terminal en un sistema de comunicación inalámbrica que soporta terminales de primer tipo que operan en un primer ancho de banda y terminales de segundo tipo que operan en un segundo ancho de banda. El procedimiento de acceso de sistema incluye obtener sincronización de sistema usando un Canal Compartido (SCH) transmitido por una estación base; recibir un Bloque de Información Maestro de extremo Inferior (L-MIB) que incluye información de control sobre una configuración de subtrama L para soportar un terminal de segundo tipo y una configuración de subbanda de la subtrama L desde la estación base; recibir un Bloque de Información de Sistema de extremo Inferior (L-SIB) que incluye información sobre recepción de enlace descendente y transmisión de enlace ascendente del terminal de segundo tipo desde la estación base; y acceder al sistema de comunicación inalámbrica mediante la estación base usando el L-MIB recibido y el L-SIB recibido.
De acuerdo con otro aspecto más de la presente invención, se proporciona un terminal para acceder a un sistema de comunicación inalámbrica que soporta terminales de primer tipo que operan en un primer ancho de banda y terminales de segundo tipo que operan en un segundo ancho de banda. El terminal incluye un transceptor que comunica señales con una estación base; y un controlador que controla la recepción y procesamiento de un Canal Compartido (SCH), un Bloque de Información Maestro de extremo Inferior (L-MIB) que incluye información de control sobre una configuración de subtrama L para soportar un terminal de segundo tipo y una configuración de subbanda de la subtrama L, y un Bloque de Información de Sistema de extremo Inferior (L-SIB) que incluye información sobre recepción de enlace descendente y transmisión de enlace ascendente del terminal de segundo tipo, y acceder al sistema de comunicación inalámbrica mediante la estación base usando el L-MIB recibido y el L-SIB recibido.
Efectos ventajosos de la invención
El procedimiento de acceso de sistema de un UE de banda estrecha de acuerdo con la presente invención es ventajoso en que los UE de banda estrecha pueden soportarse a lo largo de UE de banda ancha en un sistema de comunicación inalámbrica.
Breve descripción de los dibujos
Los anteriores y otros aspectos, características, y ventajas de la presente invención serán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada tomada en conjunto con los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 ilustra una estructura básica de una cuadrícula de tiempo-frecuencia de un recurso de radio para transmitir canales de datos y de control en un enlace descendente de un sistema de LTE convencional;
La Figura 2 ilustra un procedimiento de multiplexación de un Equipo de usuario-Normal (N-UE) y un UE de extremo Inferior (L-UE) en un sistema de Duplexación de División de Frecuencia (FDD) de LTE de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 3 ilustra un procedimiento de multiplexación de un N-UE y un L-UE en un sistema de Duplexación por División en el Tiempo (TDD) de LTE de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 4 ilustra un recurso de tiempo-frecuencia en la respectiva subtrama N y subtrama L para multiplexar un N-UE y un L-UE en un sistema de LTE de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 5 ilustra una subbanda que tiene un Canal de Control de Enlace Descendente Físico específico de L­ UE (L-PDCCH) configurado en un modo de Multiplexación por División de Frecuencia (FDM) en una subtrama que tiene una región de control de dos símbolos de OFDM en su comienzo, de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 6 ilustra una subbanda que tiene un L-PDCCH configurado en un modo de Multiplexación de División en el Tiempo (TDM) en una subtrama que tiene una región de control de dos símbolos de OFDM en su comienzo, de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 7 ilustra una subbanda que tiene un L-PDCCH configurado en un modo de FDM/TDM en una subtrama que tiene una región de control de dos símbolos de OFDM en su comienzo, de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de UE para recibir L-MIB y L-SIB y realizar un procedimiento de acceso aleatorio de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 9 ilustra una configuración de recursos de tiempo-frecuencia detallada de un enlace ascendente en una subtrama N y una subtrama L asociadas en un sistema de LTE que soporta multiplexación de N-UE y L-UE, de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 10 ilustra una subbanda configurada para transmitir una Señal de Referencia de Sondeo de extremo Inferior (L-SRS) de un L-UE en un sistema de LTE de acuerdo con una realización de la presente invención; La Figura 11 ilustra una subbanda configurada para su uso por un L-UE en una subtrama L asociada en un sistema de LTE de acuerdo con una realización de la presente invención;
La Figura 12 es un diagrama de bloques que ilustra un Nodo B evolucionado (eNB) de acuerdo con una realización de la presente invención; y
La Figura 13 es un diagrama de bloques que ilustra un L-UE de acuerdo con una realización de la presente invención.
Modo para la invención
Diversas realizaciones de la presente invención se describen en detalle a continuación con referencia a los dibujos adjuntos. Sin embargo, las descripciones detalladas de funciones y estructuras bien conocidas incorporadas en el presente documento pueden omitirse para evitar oscurecer la materia objeto de la presente invención.
Los términos usados en el presente documento se definen teniendo en cuenta funciones de la presente invención y pueden cambiarse de acuerdo con la práctica o intención de los usuarios u operadores. Por lo tanto, la definición de los términos debería hacerse de acuerdo con varias divulgaciones expuestas en el presente documento.
En la siguiente descripción, una estación base, es decir, un anfitrión, puede ser, por ejemplo, al menos uno de un nodo B, un eNB, una unidad de acceso de radio, un controlador de estación base, o un nodo específico en la red. El terminal puede ser, por ejemplo, un UE, una estación móvil (MS), un teléfono celular, un teléfono inteligente, un ordenador, o un sistema multimedia equipado con función de comunicación.
En el presente documento, la expresión “Enlace Descendente (DL)” indica una ruta de transmisión de una señal de radio desde una estación base a un terminal, y la expresión “Enlace Ascendente (UL)” indica una transmisión de una señal de radio desde un terminal a una estación base.
Aunque se describirán realizaciones de la presente invención a continuación con referencia a sistemas de LTE y LTE Avanzada (LTE-A), se entenderá por los expertos en la materia que la presente invención también es aplicable a otros sistemas de comunicación que tienen similares antecedentes técnicos y formatos de canal, con ligeras modificaciones, sin alejarse del espíritu y alcance de la presente invención.
Por simplicidad, un terminal de LTE de banda ancha heredado que soporta un ancho de banda de sistema de un sistema de comunicación móvil se denomina en el presente documento como un “UE Normal (N-UE)”. También, la expresión “terminal de primer tipo que soporta ancho de banda de primer tipo” se usa de manera intercambiable con N-UE, bajo una suposición de que el ancho de banda de primer tipo es más ancho que un ancho de banda de segundo tipo, como se describirá más adelante.
Un terminal de LTE que soporta un ancho de banda más estrecho que un ancho de banda de sistema se denomina como un “UE de Extremo inferior (L-UE)”. También, la expresión “terminal de segundo tipo que soporta el ancho de banda de segundo byte” se usa de manera intercambiable con L-UE, bajo la suposición de que el ancho de banda de segundo tipo es más estrecho que el ancho de banda de primer tipo.
Por ejemplo, el L-UE puede ser un terminal de bajo coste o de extremo inferior que soporta servicio de baja tasa de datos tal como comunicación de voz y Comunicación de Tipo Máquina (MTC) o servicio de Máquina a Máquina (M2M), en comparación con el N-UE.
De acuerdo con una realización de la presente invención, se reutiliza un canal físico y la información de control de un sistema de LTE heredado tanto como sea posible para soportar el L-UE mientras se minimiza la complejidad de diseño del sistema. Sin embargo, existen aún problemas a tratarse para soportar simultáneamente tanto el N-UE como el L-UE en el sistema de LTE. Por ejemplo, cuando el N-UE que soporta banda ancha y el L-UE que soporta banda estrecha coexisten en el sistema de LTE, el L-UE no puede recibir un PDCCH designado para el N-UE heredado para recibir a través de toda la banda de sistema. Si un L-PDCCH se define en un recurso de tiempofrecuencia para llevar el PDCCH heredado, el N-UE heredado tiene que conocer la localización del recurso mapeado al L-PDCCH para recibir el PDCCH direccionado al N-UE. Para conseguir esto, de acuerdo con una realización de la presente invención, se proporciona un procedimiento para multiplexación por división del tiempo de los canales de control direccionados al N-Ue y al L-UE.
La Figura 2 ilustra un procedimiento de multiplexación de un N-UE y un L-UE en un sistema de FDD de LTE de acuerdo con una realización de la presente invención, y la Figura 3 ilustra un procedimiento de multiplexación de un N-UE y un L-UE en un sistema de TDD de LTE de acuerdo con una realización de la presente invención.
Para un enlace descendente de LTE, una localización de una subtrama que lleva un canal físico esencial y Canal de Sincronización (SCH) como información de control, un Canal de Difusión Físico (PBCH), un mensaje de radiobúsqueda, y un Bloque de Información de Sistema (SIB) están fijados.
De acuerdo con la especificación de FDD de LTE, el SCH se lleva en la subtrama N.° 0 y subtrama N.° 5, el PBCH se lleva en la subtrama N.° 0, el mensaje de radiobúsqueda se lleva en la subtrama N.° 0, subtrama N.° 4, subtrama N.° 5, y subtrama N.° 9, y el SIB se lleva en la subtrama N.° 5. Estas subtramas se denominan como subtramas normales (subtramas N).
El SCH incluye una Secuencia de Sincronización Primaria (PSS) y una Secuencia de Sincronización Secundaria (SSS) como canales físicos de enlace descendente para que el Ue obtenga sincronización de temporización de trama de radio y un identificador de célula (ID). El s Ch se mapea a 62 RE en la frecuencia central del ancho de banda de sistema de LTE.
El PBCH proporciona un Bloque de Información Maestra (MIB) que lleva información principal para que un UE acceda a un sistema, tal como ancho de banda de sistema de DL, información de recursos de Canal de Indicador de HARQ Físico (PHICH), y un Número de trama de sistema (SFN). El PBCH se mapea a 72 RE en la frecuencia central del ancho de banda de sistema de LTE en el dominio de la frecuencia.
El mensaje de radiobúsqueda se transmite por un eNB en el enlace descendente para notificar al UE en un modo en espera de una llamada entrante o un cambio de un SIB de la célula correspondiente. El SIB es la información de control requerida para que el UE acceda al sistema además del MIB e incluye información de configuración de recursos de radio específicos de célula. El SIB se transmite al UE a través del Canal Compartido de Enlace Descendente Físico (PDSCH) como canal de datos físico de enlace descendente.
Como se ilustra en la Figura 2, la subtrama N.° 0, subtrama N.° 4, subtrama N.° 5, y subtrama N.° 9 son subtramas N entre las 10 subtramas totales de una trama 200 de radio, de acuerdo con la norma LTE de FDD. El L-UE de acuerdo con una realización de la presente invención recibe el SCH y PBCH al menos entre los canales físicos y la información de control para obtener sincronización de temporización de trama de radio, un ID de célula, y un MIB. El eNB transmite un canal de control de enlace descendente o un canal de datos para soportar el L-UE en subtramas distintas de subtramas N en una trama de radio. Estas subtramas se denominan como subtramas L potenciales, y la subtrama L, que realmente lleva el canal de control o canal de datos para soportar el L-UE se denomina como una subtrama L 230. La expresión “subtrama L” indica la subtrama designada para el terminal de segundo tipo que soporta un ancho de banda más estrecho que el ancho de banda de sistema, pero no está restringido a significar una subtrama para uso especializado por el terminal de segundo tipo. Es decir, la subtrama L puede usarse para transmisión de canal de control o de datos para el terminal de primer tipo también.
De acuerdo con la norma de LTE de FDD, la subtrama N.° 1, subtrama N.° 2, subtrama N.° 3, subtrama N.° 6, subtrama N.° 7, y subtrama N.° 8 son subtramas L potenciales.
En la Figura 2, la subtrama N.° 2 está configurada como la subtrama L. Además, aunque la Figura 2 se refiere a un caso donde únicamente una subtrama está configurada como una subtrama L, es posible que una o más subtramas se configuren como una subtrama L.
Si el eNB transmite datos de enlace descendente al L-UE en la subtrama N.° 2, el L-UE realimenta un ACK/NACK de HARQ que corresponde a los datos de enlace descendente recibidos. El L-UE transmite el ACK/NACK de HARQ al eNB, después de un tiempo predeterminado, en consideración del tiempo de procesamiento de la señal de recepción para los datos de enlace descendente.
En la Figura 2, el L-UE transmite el ACK/NACK de HARQ al eNB en la subtrama N.° 6, suponiendo que el tiempo de procesamiento de señal es 4 subtramas.
De acuerdo con una realización de la presente invención, la subtrama asociada con la subtrama L 230 en relación de temporización de HARQ se denomina como una “subtrama 240 L asociada”. El eNB usa de 1 a 3 símbolos de OFDM al comienzo de la subtrama L 230 para transmitir la señal de control dirigida al N-UE y el resto para transmitir el canal de control o de datos para soportar el L-UE.
Haciendo referencia a la Figura 3, en la norma TDD de LTE, las subtramas de una trama de radio se almacenan en subtramas de enlace ascendente y de enlace descendente de acuerdo con una configuración de UL/DL de TDD. La subtrama N.° 0, subtrama N.° 1, subtrama N.° 5, y la subtrama N.° 6 están fijadas como subtramas de enlace descendente, independientemente de la configuración de UL/DL de TDD, y la subtrama N.° 2 está fijada como una subtrama de enlace ascendente. Entre las señales de enlace descendente, un SCH se transmite en la subtrama N.° 0, subtrama N.° 1, subtrama N.° 5, y subtrama N.° 6; un PBCH se transmite en la subtrama N.° 0, un mensaje de radiobúsqueda se transmite en la subtrama N.° 0, subtrama N.° 1, subtrama N.° 5, y subtrama N.° 6; y un SIB se transmite en la subtrama N.° 5.
Por consiguiente, para TDD de LTE, la subtrama N.° 0, subtrama N.° 1, subtrama N.° 5, y subtrama N.° 6 de una trama 300 de radio son las subtramas N 310; y la subtrama N.° 3, subtrama N.° 4, subtrama N.° 7, subtrama N.° 8, y subtrama N.° 9 son subtramas 320 L potenciales. La subtrama N.° 3, subtrama N.° 4, subtrama N.° 7, subtrama N.° 8, y subtrama N.° 9 pueden usarse como subtramas de enlace ascendente o de enlace descendente de acuerdo con la configuración de Ul/DL de TDD.
La Figura 4 ilustra un recurso de tiempo-frecuencia en la respectiva subtrama N y subtrama L para multiplexar un N-UE y un L-UE en un sistema de LTE de acuerdo con una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 4, el ancho de banda de sistema es 5 MHz e incluye 25 PRB, es decir, los PRB N.° 0 a PRB N.° 24. El N-UE es un UE de banda ancha que soporta un ancho de banda de 5 MHz, que es igual al ancho de banda de sistema, y el L-UE es el UE de banda estrecha que soporta un ancho de banda de 1,4 MHz, que es más estrecho que el ancho de banda de sistema. El eNB divide el ancho de banda de sistema para asegurar una o más subbandas para los L-UE en la subtrama L.
En la Figura 4, se usan tres subbandas, es decir, la subbanda N.° 1402, subbanda N.° 2404, y subbanda N.° 3406. Cada subbanda tiene un ancho de banda de 1,4 MHz e incluye 6 PRB de manera que el L-UE puede soportar la subbanda. El L-UE opera en una de las subbandas 402, 404, y 406. Las subbandas están espaciadas para minimizar la interferencia entre sí. La subbanda N.° 1402 está espaciada de un borde de la banda de sistema tanto como fdl,desplazamiento,borde 410 y de la subbanda N.° 2404 tanto como fdl,desplazamiento,inter 412. La subbanda N.° 3406 está espaciada alejada del otro borde de la banda de sistema tanto como fdl,desplazamiento,borde 416 y de la subbanda N.° 2 404 tanto como fdl,desplazamiento,Inter 414. Los desp|azamientos, es decir, fdl,desplazamiento,borde 410, fdl,desplazamiento,Inter 412, fdl,desplazamiento,inter 414, y fdl,desplazamiento,borde 416, y el ancho de banda de cada subbanda se señalizan desde el eNB al UE o se establecen a valores codificados previamente acordados entre el eNB y el UE.
Durante la subtrama N 418, el L-UE detiene la recepción de la señal de datos o de control del eNB mientras que el N-UE recibe la señal de datos o de control transmitida por el eNB. El eNB transmite la señal de control direccionada al N-UE en N símbolos 422 de OFDM al comienzo de la subtrama N y transmite la señal de datos direccionada al N-UE en el resto de la duración 424 de símbolos. La señal de control incluye la información de control que indica el valor de N, la información de control para planificación de señal de datos de enlace descendente o de enlace ascendente, y un ACK/NACK de HARQ, y se transmite de manera distributiva a través de toda la banda de sistema. El eNB transmite la información de control para soportar el N-UE heredado en la duración 426 de los N símbolos de OFDM al comienzo de la subtrama L 420. La información de control incluye la información de control que indica el valor de N, la información de control para planificar una señal de datos de enlace ascendente, y un ACK/NACK de HARQ, y se transmite de manera distributiva a través de toda la banda de sistema. El L-UE no recibe la información de control o la señal de datos desde el eNB durante la duración 426 de N símbolos de OFDM al comienzo de la subtrama L 420.
El eNB transmite la información de control o datos para soportar el L-UE durante el resto de la duración de tiempo de las subbandas 428, 429, y 430, es decir, la duración de tiempo que sigue la primera región de los N símbolos de OFDM de la subtrama L. En este caso, un cierto L-UE opera en una de las subbandas. Por ejemplo, si el L-UE N.° 1 opera en la subbanda N.° 1402, el eNB transmite la información de control y datos direccionados al L-UE N.° 1 en la región 403 de la subbanda N.° 1402. Si el L-UE N.° 2 opera en la subbanda N.° 2 404, el eNB transmite la información de control y datos direccionados al L-UE N.° 2 en la región 429 de la subbanda N.° 2404.
El eNB usa el recurso que corresponde a la región 432, 434, 436, y 438, distinta de la subbanda N.° 1402, subbanda N.° 2404, y subbanda N.° 3406 para transmisión de datos al N-UE heredado. Además, el eNB multiplexa los datos direccionados al N-UE heredado y los datos direccionados al L-UE en las regiones 428, 429, y 430 de recursos.
La tabla 1 muestra los tamaños de subbanda y número de subbandas disponibles para soportar L-UE por ancho de banda de sistema de LTE. Por ejemplo, el ancho de banda de sistema de 5 MHz puede dividirse para configurar 1, 2 o 3 subbandas de 1,4 MHz o 1 subbanda de 3 MHz. En este momento, la suma de los anchos de banda de las subbandas no puede superar el ancho de banda de sistema del sistema de LTE.
Tabla 1
T l 11
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El procedimiento para configurar el canal de control para soportar L-UE en la subbanda para la duración de tiempo de la subtrama L puede implementarse de diversas maneras, por ejemplo, FDM, TDM, o FDM/TDM. El canal de control incluye un L-PDCCH para planificar los datos para un L-UE y un Canal de Indicador de HARQ Físico de extremo Inferior (L-PHICH) para realimentación de ACK/NACK de HARQ que corresponde a los datos de enlace ascendente del L-UE.
La Figura 5 ilustra una subbanda que tiene un L-PDCCH configurado en un modo de FDM en una subtrama que tiene una región de control de dos símbolos de OFDM en su comienzo, de acuerdo con una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 5, la subbanda 516 incluye 6 PRB 522, y el canal de control 518 incluye un PDCCH y un PHICH para el N-UE.
El L-PDCCH 520 se mapea a un PRB 626 específico entre los 6 PRB de acuerdo con la decisión del eNB, para transmitirse a través de la duración de tiempo de la subtrama L 510, con la excepción de la duración de los primeros dos símbolos de OFDM. El L-PDCCH 520 proporciona la información de control de planificación de enlace descendente que corresponde al Canal Compartido de Enlace Descendente Físico de extremo Inferior (L-PDSCH) 522, que se mapea al PRB 528 en la misma subbanda en la misma subtrama, con la excepción de la duración de sus primeros dos símbolos de OFDM. El eNB determina los PRB a los que se mapean el L-PDCCH y el L-PDSCH entre los PRB de la subbanda basándose en la información de control realimentada por el L-UE. El L-PDCCH y L-PDSCH se mapean a uno o más PRB. Típicamente, el eNB selecciona el PRB que tiene la mejor condición de canal. Los L-PDCCH para diferentes L-UE se multiplexan en unidad de PRB en el dominio de la frecuencia (FDM).
El L-PHICH 524 se mapea a los símbolos de OFDM que siguen el que lleva el PDCCH o PHICH 518 para el N-UE según se distribuyen en el dominio del tiempo. Específicamente, en la Figura 5, el L-PHICH se mapea al símbolo N.° 2 de OFDM según se distribuye en una parte de tres PRB. El número y localización de los símbolos de OFDM a los que se mapea el L-PHICH y las posiciones de mapeo detalladas en el dominio de la frecuencia pueden variar.
La Figura 6 ilustra una subbanda que tiene un L-PDCCH configurado en un modo de TDM en una subtrama que tiene una región de control de dos símbolos de OFDM en su comienzo, de acuerdo con una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 6, el canal 618 de control de un PDCCH y/o un PHICH para un N-UE se mapean a dos símbolos de OFDM en el comienzo de una subtrama L 610, y el L-PDCCH y L-PHICH para un L-UE se mapean al símbolo N.° 2, símbolo N.° 3, y símbolo N.° 4 de OFDM. El L-PDCCH 620 se transmite de manera distributiva a través de todo el ancho de banda de la subbanda, y el L-PHICH 624 se segmenta en unidades pequeñas para que se distribuyan en los dominios de frecuencia y de tiempo. Los L-PDCCH para los L-UE se intercalan y multiplexan en la región del símbolo N.° 2, símbolo N.° 3, y símbolo N.° 4 de OFDM en la subbanda sin solaparse.
La duración de tiempo para transmitir el L-PDCCH y L-PHICH puede determinarse basándose en un valor semiestático señalizado por el eNB a través de señalización de capa superior o un valor que cambia dinámicamente en cada subtrama a través de señalización de capa física. El L-PDSCH 622 se mapea a la región de frecuencia indicada por el L-PDCCH después de la duración de tiempo que lleva el L-PDCCH en la misma subbanda en la misma subtrama.
La Figura 7 ilustra una subbanda que tiene un L-PDCCH configurado en un modo de FDM/TDM en una subtrama que tiene una región de control de dos símbolos de OFDM en su comienzo, de acuerdo con una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 7, la subbanda 716 para el L-UE incluye 6 PRB 730, y el canal de control 718 del PDCCH y/o PHICH para un N-UE se transmite en dos símbolos de OFDM en el comienzo de una subtrama L 710. El L-PDCCH 720 se mapea a un PRB 726 específico entre los seis PRB de acuerdo con la decisión del eNB, para transmitirse para la duración de tiempo del intervalo N.° 0712 de la subtrama L, con la excepción de los 2 símbolos de OFDM de la región de control.
El L-PDSCH 724, que se planifica por el L-PDCCH 720, se mapea a la misma región de frecuencia que el L-PDCCH 720 para la duración de tiempo del intervalo N.° 1714. Además, el L-PDCCH 720 puede configurarse para planificar el L-PDSCH 722 mapeado a otro PRB 728. En este momento, el L-PDSCH 722 se mapea para que se transmita durante la duración completa de la subtrama L 710, con la excepción de la región de control que lleva el PDCCH y/o el PHICH.
Los L-PDCCH para diferentes L-UE se multiplexan en unidades de un PRB en el dominio de la frecuencia (es decir, FDM) y se multiplexan en unidades de un intervalo en el dominio del tiempo (es decir, TDM). El L-PHICH 725 se mapea a los símbolos que siguen la región 718 de control del PDCCH y/o del PHICH según se distribuyen en el dominio de la frecuencia. En la Figura 7, el L-PHICH se mapea al símbolo N.° 2 de OFDM en el dominio del tiempo y una parte de cada uno de tres PRB diferentes en el dominio de la frecuencia.
El L-UE conoce la información de control sobre una configuración de subtrama L y una configuración de subbanda (en lo sucesivo, denominado como un L-MIB) para recibir L-PDCCH, L-PHICH, y L-PDSCH. El L-MIB se incluye en un PBCH junto con el MIB heredado y se difunde por el eNB. El L-MIB se transmite usando los bits reservados del PBCH heredado y sigue la regla de codificación de canal, modulación, y mapeo de recursos de tiempo-frecuencia especificada en la norma de LTE.
Por consiguiente, el N-UE puede obtener el MIB desde el PBCH sin error en el sistema de LTE. El L-UE recibe el PBCH para obtener tanto el MIB heredado como el L-MIB.
El L-MIB incluye la siguiente información de control:
- Índice de conjunto de subtrama: un indicador que indica la subtrama L, que es una de las subtramas, excluyendo las subtramas que llevan un SCH, un PBCH, un mensaje de radiobúsqueda, y un SIB. En un sistema de fDd de LTE, es posible indicar la subtrama L en forma de un mapa de bits para la subtrama N.° 1, subtrama N.° 2, subtrama N.° 3, subtrama N.° 6, subtrama N.° 7, y subtrama N.° 8. Por ejemplo, si la subtrama N.° 1 y subtrama N.° 6 se configuran como subtramas L, esto puede indicarse como [1, 0, 0, 1, 0, 0]. En este punto, las posiciones de bit del mapa de bits corresponden a la respectiva subtrama N.° 1, subtrama N.° 2, subtrama N.° 3, subtrama N.° 6, subtrama N.° 7, y subtrama N.° 8; y el bit que corresponde a la subtrama configurada como la subtrama L se indica se establece a 1 y los otros a 0.
- Información de recursos de L-PHICH: indica información de recursos de un L-PHICH e incluye un número de símbolos de OFDM a los que se mapea el L-PHICH o una cantidad de recursos en el dominio del tiempo.
- Configuración de ancho de banda de subbanda de DL: indica el tamaño de la subbanda de enlace descendente para un L-UE soportado en el sistema de LTE. Este se establece a un valor menor que el ancho de banda de sistema de enlace descendente del sistema de LTE
- Espacio de búsqueda: indica un PRB al que puede mapearse un L-PDCCH en la subbanda de enlace descendente para un L-UE. El eNB selecciona al menos un PRB dentro del espacio de búsqueda configurado y mapea el L-PDCCH para que se transmita a cada L-UE al PRB seleccionado.
El L-MIB puede incluir alguna o toda de la información de control. Cuando toda la información de control se incluye en el L-MIB, el L-MIB está configurado como se muestra a continuación, aunque la posición relativa de cada información de control puede cambiarse.
L-MIB = {'Índice de conjunto de subtrama', 'Información de recursos de L-PHICH', 'Configuración de ancho de banda de subbanda de DL', 'Espacio de búsqueda'}
Cuando se incluye una parte de la información de control, el L-MIB puede configurarse como se muestra a continuación. En este caso, no hay información de control en el 'espacio de búsqueda' de manera que el eNB puede transmitir el L-PDCCH en un cierto PRB en la 'Configuración de ancho de banda de subbanda de DL'. La información de control en el 'espacio de búsqueda' puede notificarse al UE a través de un L-SIB separado.
L-MIB = {'Índice de conjunto de subtrama', 'Información de recursos de L-PHICH', 'Configuración de ancho de banda de subbanda de DL'}
Como alternativa, cuando se incluye una parte de la información de control, el L-MIB puede configurarse como se muestra a continuación. En este caso, el 'Índice de conjunto de subtrama' y 'Configuración de ancho de banda de subbanda de DL' pueden señalizarse al UE a través de un L-SIB separado o establecerse a valores pre­ programados predeterminados.
L-MIB = {'Información de recursos de L-PHICH', 'Espacio de búsqueda'}
El L-MIB puede configurarse también con únicamente una 'Configuración de ancho de banda de subbanda de DL. En este caso, el 'Índice de conjunto de subtrama', 'Información de recursos de L-PHICH', y 'Espacio de búsqueda' pueden señalizarse al UE a través de un L-SIB separado o establecerse a valores pre-programados predeterminados.
L-MIB = {'Configuración de ancho de banda de subbanda de DL}
El L-MIB puede configurarse también con únicamente 'Información de recursos de L-PHICH como se muestra a continuación. En este caso, el 'Índice de conjunto de subtrama', 'Configuración de ancho de banda de subbanda de DL', y 'Espacio de búsqueda' pueden señalizarse al UE a través de un L-SIB separado o establecerse a valores pre­ programados predeterminados.
L-MIB = {'Información de recursos de L-PHICH'}
El L-MIB puede configurarse también con únicamente el 'Índice de conjunto de subtrama' como se muestra a continuación. En este caso, la 'Información de recursos de L-PHICH', 'Configuración de ancho de banda de subbanda de DL', y 'Espacio de búsqueda' pueden señalizarse al UE a través de un L-SIB separado o establecerse a valores pre-programados predeterminados.
L-MIB = {'Índice de conjunto de subtrama'}
El L-MIB lleva la información para recibir los canales de control de enlace descendente, es decir, un L-PDCCH, un L-PHICH, y un L-PDSCH, y la información de control adicional para soportar un L-UE, es decir, la información de control de transmisión de enlace ascendente se configuran en un L-SIB para transmitirse desde el eNB al UE a través del L-PDSCH.
El L-SIB incluye la siguiente información:
- posición de subbanda de DL: indica la posición en la región de frecuencia de la subbanda de enlace descendente para un L-UE dentro del ancho de banda de sistema del sistema de LTE y se expresa por el primer índice de PRB de cada subbanda o hueco entre subbandas
- configuración de ancho de banda de subbanda de UL: indica el tamaño de subbanda de enlace ascendente para un L-UE en el ancho de banda de enlace ascendente de sistema del sistema de LTE. Este parámetro se establece a un valor menor que el ancho de banda de sistema de enlace ascendente del sistema de LTE. Cuando la “configuración de ancho de banda de subbanda de UL” está asociada con la “Configuración de ancho de banda de subbanda de DL,” de manera que los dos parámetros tienen el mismo valor o es posible obtener la “configuración de ancho de banda de subbanda de UL” desde la “Configuración de ancho de banda de subbanda de DL” incluida en el L-MIB de acuerdo con una regla predeterminada, la señalización de “configuración de ancho de banda de subbanda de UL” puede omitirse.
- Posición de subbanda de UL: indica la posición en la región de frecuencia de la subbanda de enlace ascendente para un L-UE en el ancho de banda de sistema del sistema de LTE y se expresa como el primer índice de PRB de cada subbanda o el hueco entre subbandas. Cuando “Posición de subbanda de UL” está asociada con “posición de subbanda de DL,” de manera que los dos parámetros tienen el mismo valor o es posible obtener “Posición de subbanda de UL” a partir de “posición de subbanda de DL” incluida en el L-SIB de acuerdo con una regla predeterminada, la señalización de “Posición de subbanda de UL” puede omitirse.
- Configuración de PRACH: es la información de secuencia de preámbulo de RACH usada por el L-UE para realizar acceso aleatorio e incluye la información sobre la subbanda y subtrama disponibles para transmisión de preámbulo de RACH.
- Configuración de Canal Físico: incluye la información de control del canal físico para que el L-UE transmita o reciba un Canal de Control de Enlace Ascendente Físico específico de L-UE (L-PUCCH), un Canal Compartido de Enlace Ascendente Físico específico de L-UE (L-PUSCH), L-PDSCH, un Indicador de calidad de canal específico de L-UE (L-CQI), L-SRS, etc. El L-PUCCH es el canal físico para que el L-UE transmita ACK/NACK de HARQ de enlace ascendente o el L-CQI y reutiliza la estructura de transmisión del PUCCH del sistema de LTE heredado. El L-PUSCH es el canal físico para que el L-UE transmita datos de enlace ascendente y reutilice la estructura de transmisión del PUSCH del sistema de LTE heredado. El L-PDSCH es el canal físico para que el eNB transmita datos de enlace descendente al L-UE y reutilice la estructura de transmisión del PDSCH del sistema de LTE heredado. El L-CQI es la información de control realimentada desde el L-UE al eNB para el fin de adaptación de enlace en el canal físico de enlace descendente e incluye información de condición de canal e información de control relacionada con MIMO expresada por un Esquema de Modulación y Codificación (MCS). Para transmitir el L-CQI, el L-UE debería conocer la información de control, tal como un periodo de transmisión del L-CQI y un tipo de informe. La L-SRS es la SRS transmitida para que el eNB estime la condición de canal de enlace ascendente. Para transmitir la L-SRS, el L-UE debería conocer la información de control, tal como una banda de frecuencia y una subtrama para la transmisión de L-SRS.
Antes de la operación del UE, el eNB configura las informaciones de control detallas incluidas en el L-MIB y el L-SIB basándose en la información de los L-UE a soportarse en el sistema de LTE/LTE-A, un número de los L-UE, y cantidad de recursos disponibles. El eNB completa la configuración acerca de las informaciones de control detenidas antes de transmitir un PBCH y un L-PDCCH/L-PDSCH y refleja la configuración al transmitir el PBCH y el L-PDCCH/L-PDSCH.
Más específicamente, el eNB genera un L-MIB que incluye la información de control relacionada con la configuración de subtrama L y configuración de subbanda, y transmite el L-MIB al UE a través del PBCH. El L-MIB puede incluir al menos uno de un índice de configuración de subtrama, Información de recursos de L-PHICH, información de configuración de ancho de banda de subbanda de DL, y un espacio de búsqueda.
El eNB genera un L-SIB que incluye información de control adicional para soportar el L-UE, además del L-MIB, y transmite el L-SIB al UE a través del PDSCH planificado por el L-PDCCH. El L-SIB puede incluir al menos una de una posición de subbanda de DL, información de configuración de ancho de banda de subbanda de UL, información de configuración de ancho de banda de subbanda de UL, una posición de subbanda de UL, información de configuración de PRACH, e información de configuración de canal físico.
Posteriormente, si se recibe una solicitud de conexión desde un UE, el eNB realiza un procedimiento de acceso aleatorio para aceptar la solicitud de conexión del UE.
La Figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento de UE para recibir el L-MIB y el L-SIB y realizar un procedimiento de acceso aleatorio de acuerdo con una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 8, el L-UE detecta un SCH para acceder al sistema en la etapa 800. Específicamente, el L-UE obtiene información, tal como sincronización de temporización de trama de radio, un ID de célula, y una longitud de Prefijo Cíclico (CP) desde el SCH transmitido por un eNB. El SCH incluye una Secuencia de Sincronización Primaria (PSS) y una Secuencia de Sincronización Secundaria (SSS) y se mapean a la subtrama N.° 0 y subtrama N.° 5 a transmitirse. El SCH se mapea a 62 RE en la banda de frecuencia central del sistema de LTE en el dominio de la frecuencia.
En la etapa 810, el L-UE recibe un PBCH que incluye un L-MIB especializado para el L-UE, además de un MIB para un N-UE. El PBCH se mapea a la subtrama N.° 0 a transmitirse. El PBCH se mapea a 72 RE en la frecuencia central del ancho de banda de sistema de LTE. Como se ha descrito anteriormente, el L-MIB puede incluir al menos una de una posición de subbanda de DL, información de configuración de ancho de banda de subbanda de UL, información de configuración de ancho de banda de subbanda de UL, posición de subbanda de UL, información de configuración de PRACH, e información de configuración de canal físico.
En la etapa 820, el L-UE obtiene el L-SIB desde el L-PDSCH. El L-SIB incluye la información de control para recepción de enlace descendente y transmisión de enlace ascendente. El L-UE comprueba la posición del recurso de tiempo-frecuencia a la que está mapeado el L-PDCCH basándose en la información de 'espacio de búsqueda' proporcionada en el L-MIB o de acuerdo con una regla predeterminada. El L-UE extrae el L-PDCCH para recibir el L-PDSCH indicado por el L-PDCCH y obtiene un L-SIB desde el L-PDSCH.
Como se ha descrito anteriormente, el L-SIB puede incluir al menos una de una posición de subbanda de DL, información de configuración de ancho de banda de subbanda de UL, información de configuración de ancho de banda de subbanda de UL, posición de subbanda de UL, información de configuración de PRACH, e información de configuración de canal físico. El L-PDSCH que incluye el L-SIB y el L-PDCCH para planificar el L-PDSCH se transmiten en una subbanda predeterminada entre las subbandas de enlace descendente para el L-UE soportado por el sistema de LTE y en una subtrama predeterminada.
De acuerdo con una realización de la presente invención la subbanda predeterminada para transmitir el LPDCCH incluye la región de frecuencia que lleva el SCH y PBCH, de manera que el L-UE puede recibir un SCH, un PBCH, y un L-PDCCH, sin cambiar una banda de frecuencia de recepción.
En la etapa 830, el L-UE transmite el preámbulo de RACH en una subbanda de enlace ascendente predeterminada (en lo sucesivo, denominada como una primera subbanda de enlace ascendente). Más específicamente, el L-UE transmite el preámbulo de RACH referenciando una secuencia de preámbulo de RACH y subbanda, y subtrama disponibles para transmisión de preámbulo de RACH extraído de la configuración de PRACH incluida en el L-SIB recibido. Posteriormente, el L-UE recibe una respuesta de acceso aleatoria desde el eNB en respuesta al preámbulo de RACH y realiza el procedimiento relacionado con RACH.
De acuerdo con una realización de la presente invención, el L-UE puede transmitir el preámbulo de RACH en dos maneras, es decir, el procedimiento 1 y el procedimiento 2.
El procedimiento 1 restringe la primera subbanda de enlace ascendente a la subbanda que corresponde a la subbanda de enlace descendente en la etapa 820. Es decir, la primera subbanda de enlace ascendente se fija como una cierta subbanda en el procedimiento 1. La una o más subbandas de enlace descendente para un L-UE en el ancho de banda de sistema de LTE tienen relación con una o más subbandas de enlace ascendente para L-UE. En el procedimiento 1, el L-UE comunica con el eNB a través de la subbanda fijada durante un procedimiento de acceso aleatorio inicial después de recibir el SCH para minimizar la complejidad de transmisión/recepción. Si no se recibe respuesta de acceso aleatorio desde el eNB y por lo tanto el procedimiento de acceso aleatorio inicial falla, el UE transmite el preámbulo de RACH en una subbanda de enlace ascendente (en lo sucesivo, denominada como segunda subbanda de enlace ascendente), que es diferente de la primera subbanda de enlace ascendente, para reanudar el procedimiento de acceso aleatorio. En consecuencia, se reduce la probabilidad de un fallo de acceso aleatorio.
A diferencia del procedimiento 1, en el procedimiento 2, el L-UE transmite el preámbulo de RACH inicial sin una restricción de subbanda de enlace ascendente. Es decir, el preámbulo de RACH se transmite inicialmente por el L­ UE en una subbanda de enlace ascendente seleccionada aleatoriamente de entre las subbandas de enlace ascendente incluidas en el ancho de banda de sistema de LTE. El procedimiento 2 reduce la sobrecarga provocada por una concentración de las transmisiones de preámbulo de RACH en una subbanda específica.
En el procedimiento 2, el L-UE obtiene la información de control relacionada con el RACH en cada subbanda de enlace ascendente en un L-MIB y un L-SIB transmitidos por el eNB para realizar acceso aleatorio en una cierta subbanda de enlace ascendente. El eNB configura la información de control relacionada con RACH de las respectivas subbandas de enlace ascendente de manera común o individual en adaptación a las subbandas de enlace ascendente individuales.
Cuando el procedimiento de acceso aleatorio se completa satisfactoriamente en la etapa 830, el L-UE pasa a un estado de control de recursos de radio (RRC) conectado (RRC_CONNECTED) para transmitir y recibir datos de una manera de unidifusión.
La Figura 9 ilustra una configuración de recursos de tiempo-frecuencia detallada de un enlace ascendente en una subtrama N y subtrama L asociadas en un sistema de LTE que soporta multiplexación de N-UE y L-UE de acuerdo con una realización de la presente invención.
Como se ha descrito anteriormente, la subtrama L asociada está en una relación de temporización de HARQ con la subtrama L de enlace descendente y lleva un ACK/NACK de HARQ de enlace ascendente y realimentación de CQI para un L-UE en un L-PUCCH y lleva datos de enlace ascendente en un L-PUSCH. En la subtrama L asociada, el PUCCH o PUSCH para un N-UE en la subtrama L asociada puede transmitirse sin solapar con el L-PUCCH o el L-PUSCH para el L-UE en el dominio de la frecuencia. La subtrama N lleva un PUCCH o un PUSCH para un N-UE. La subtrama N puede llevar el L-PUSCH, pero no el L-PUCCH, sin solapar con el PUCCH o el PUSCH para el N-UE en el dominio de la frecuencia.
En la Figura 9, el ancho de banda de sistema es 5 MHz e incluye 25 PRB, es decir, el PRB N.° 0 al PRB N.° 24. El N-UE es un UE de banda ancha (es decir, un UE de primer tipo) que soporta un ancho de banda de 5 MHz, que es idéntico al ancho de banda de sistema, y el L-UE es un UE de banda estrecha (es decir, un UE de segundo tipo) que soporta un ancho de banda de 1,4 MHz, que es más estrecho que el ancho de banda de sistema.
El eNB puede dividir el ancho de banda de sistema para generar una o más subbandas para un L-UE en una subtrama L asociada.
En la Figura 9, el ancho de banda de sistema se divide en tres subbandas, es decir, la subbanda N.° 1 902, subbanda N.° 2904, y subbanda N.° 3906. El ancho de banda de cada subbanda es 1,4 MHz, que soporta el UE, e incluye 6 PRB. El L-Ue opera en una de la subbanda N.° 1902, subbanda N.° 2904, y subbanda N.° 3906 a una cierta distancia. Las subbandas están espaciadas tanto como una distancia predeterminada para evitar interferir entre sí. La subbanda N.° 1902 está espaciada de un borde de la banda de sistema tanto como fdl,desPlazam¡ento,borde 910, y está espaciada de la subbanda N.° 2 904 tanto como fdl,desplazamiento,inter 912. La subbanda N.° 3 906 está espaciada del otro borde de la banda de sistema tanto como fdi,despiazam¡ento,borde 916, y está espaciada de la subbanda N.° 2904 tanto como fdl,desplazam¡ento,Inter 914. Los desp|aZam¡entos, es dec¡r, fdl,desplazamiento,borde 910, fdl,desplazam¡ento,Inter 912, fdl,desplazamiento,Inter 914, y fdl,desplazamiento,borde 916, y el ancho de banda de cada subbanda se señalizan desde el eNB al UE o se establecen a valores pre-programados acordados entre el eNB y el UE.
En la Figura 9, los números 922 y 924 de referencia indican regiones de frecuencia localizadas en ambos bordes del ancho de banda de sistema para un PUCCH para un N-UE. En la subtrama N, el PUSCH y L-PUSCH pueden multiplexarse en la región de frecuencia con la excepción de las regiones 922 y 924. En este caso, el recurso disponible para asignarse para transmisión de L-PUSCH se restringe a la subbanda predeterminada para su uso del L-UE.
En la subtrama L asociada, los números 926 y 928 de referencia indican los PRB en ambos bordes de la subbanda N.° 1902 que están configurados para transmisión de L-PUCCH del L-UE.
En la Figura 9, el número 926 o 828 de referencia corresponde a un PRB. Análogamente, los números de referencia 930 y 932 indican los PRB en ambos bordes de la subbanda N.° 2904 que están configuradas para transmisión de L-PUCCH del L-UE. También, los números 934 y 936 de referencia indican los PRB en ambos bordes de la subbanda N.° 3906 que están configurados para transmisión de L-PUCCH del L-UE.
En la subtrama L asociada, los recursos 922 y 924 de transmisión de PUCCH del N-UE tienen ful,desplazamiento,borde 910 y ful,desplazamiento,borde 916 la suficiente anchura para evitar solapar con los recursos 926 y 936 de transmisión de L-PUCCH del L-UE. Los ful,desplazamiento,borde 910 y ful,desplazamiento,borde 916 pueden definirse como una distancia entre la subbanda de enlace ascendente para el L-UE y la región de recursos de PUCCH para el N-UE. El L-PUSCH transmitido por el L-UE en la subtrama L asociada está restringido a la región de frecuencia que excluye el recurso de transmisión de L-PUCCH en la subbanda N.° 1902, subbanda N.° 2904, y subbanda N.° 3906.
En el sistema de LTE, el UE transmite una SRS para que el eNB estime la condición de canal de enlace ascendente. La SRS se mapea al último símbolo de una subtrama de enlace ascendente predeterminada y transmitida al eNB en una banda de frecuencia predeterminada. Análogamente, una L-SRS como la SRS transmitida por L-UE se mapea al último símbolo de una subtrama de enlace ascendente predeterminada y transmitida al eNB en una banda de frecuencia predeterminada de acuerdo con una realización de la presente invención.
La Figura 10 ilustra una subbanda configurada para transmitir una L-SRS de un L-UE en un sistema de LTE de acuerdo con una realización de la presente invención. Específicamente, la Figura 10 ilustra una cierta subbanda 1010 configurada para su uso por el L-UE en una subtrama L asociada 1000.
Haciendo referencia a la Figura 10, la subbanda tiene un ancho de banda de 1,4 MHz e incluye 6 PRB. Los números 1020 y 1030 de referencia indican los PRB en ambos bordes de la subbanda 1010 como el recurso de frecuencia designado para transmisión de L-PUCCH del L-UE. Cuando la subtrama L asociada está configurada para una transmisión de L-SRS, el L-UE multiplexa la L-SRS en el último símbolo 1040 de la subtrama L asociada y transmite la L-SRS en una banda de frecuencia predeterminada de la subbanda para el L-UE. Cuando el L-PUCCH o L-PUSCH se transmite con la L-SRS en la subtrama L asociada, el L-UE perfora el último símbolo de L-PUCCH o L-PUSCH y multiplexa el L-PUCCH o L-PUSCH con la L-SRS.
El L-UE obtiene la información de control acerca de la subtrama L y banda de frecuencia para transmisión de L-SRS desde el L-SIB. El L-SIB puede incluir también la información de control acerca de la subtrama y banda de frecuencia para transmisión de SRS del N-UE. Si el L-UE se planifica por el eNB para transmitir L-PUSCH en una subtrama N y si la subtrama N está configurada por transmisión de SRS del N-UE, el L-UE perfora el último símbolo del L-PUSc H para multiplexar el L-PUSCH y SRS en la subtrama N.
La Figura 11 ilustra una subbanda configurada para su uso por un L-UE en una subtrama L asociada en un sistema de LTE de acuerdo con una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 11, la subbanda para el L-UE tiene un ancho de banda de 1,4 MHz e incluye 6 PRB. Los números 1120 y 1130 de referencia indican los PRB en ambos bordes de la subbanda 1110 como el recurso de frecuencia designado para transmisión de L-PUCCH del L-UE. El ancho de banda del preámbulo 1140 de RACH, que transmite para que el L-UE active un procedimiento de acceso aleatorio, no puede ser más ancho que la subbanda 1110 en la que opera el L-UE. Por consiguiente, el ancho de banda del preámbulo de RACH es menor que el que corresponde al “ancho de banda de subbanda para el L-UE - número de PRB asignados para el L-PUCCH en la subbanda para el L-UE”. Puesto que la subbanda para un L-UE es relativamente estrecha, la unidad más pequeña de ancho de banda de frecuencia del preámbulo de RACH es 1 PRB, y el ancho de banda del preámbulo de RACH puede ajustarse en unidades de 1 PRB. La información de configuración relacionada con RACH, tal como el ancho de banda y posición de preámbulo de RACH, subbanda y subtrama disponibles para transmisión de preámbulo de RACH, se transmite desde el eNB al L-UE a través de un L-SIB.
La Figura 12 es un diagrama de bloques que ilustra un eNB de acuerdo con una realización de la presente invención
Haciendo referencia a la Figura 12, el eNB incluye un controlador 1208, un codificador 1210, un mapeador 1212 de modulación, un mapeador 1214 de RE, un generador 1216 de señal de OFDM, y la antena 1218, y un formateador 1220 de información.
El controlador 1208 configura una subtrama L/subtrama N y una subbanda para un L-UE referenciando los números de los L-UE y los N-UE a soportarse en el sistema y una cantidad de recursos disponibles en el sistema y cada subbanda. El controlador 1208 controla el formateador 1220 de información para generar información de control o datos al L-UE. El controlador 1208 controla el codificador 1210, el modulador 1212, y el mapeador 1214 de RE de acuerdo con el esquema de codificación de canal, esquema de modulación, y esquema de mapeo de recursos de tiempo-frecuencia determinados para el canal físico a transmitirse.
El formateador 1220 de información incluye un generador 1200 de MIB, un generador 1202 de L-MIB, un generador 1204 de Información de Control de Enlace Descendente (DCI), y un generador 1206 de datos.
El generador 1200 de MIB formatea el MIB que incluye información sobre el ancho de banda de sistema de DL, un recurso de PHICH, y un SFN, que se usan por el UE para acceder al sistema, en el formato de transmisión PBCH. El generador de L-MIB 1202 genera un L-MIB que incluye la información de control relacionada con la configuración de la subtrama L y subbanda para el L-UE. El L-MIB puede incluir al menos uno de un índice de configuración de subtrama, información de recursos de L-PHICH, información de configuración de ancho de banda de subbanda de DL, y un espacio de búsqueda. El generador de L-MIB 1202 formatea la información de control en el formato de transmisión PBCH. El MIB y L-MIB formateados se multiplexan en el PBCH, codificado por el codificador 1210 de acuerdo con el esquema de codificación de canal definido para PBCH, modulado por el modulador 1212, y mapeado a recursos de tiempo-frecuencia por el mapeador 1214 de RE. El PBCH mapeado al recurso de tiempo-frecuencia se procesa por el generador 1216 de señal de OFDM y a continuación se transmite al UE a través de la antena 1218.
El generador 1204 de DCI genera DCI para un N-UE o un L-UE en un formato de transmisión de PDCCH o L-PDCCH. La DCI formateada se codifica por el codificador 1210 de acuerdo con el esquema de codificación de canal definido para el PDCCH o el L-PDCCH, modulada por el modulador 1212, y mapeada al recurso de tiempofrecuencia que lleva el PDCCH o el L-PDCCH por el mapeador 1214 de RE. La DCI se procesa por el generador 1216 de señal de OFDM y a continuación se transmite al Ue a través de la antena 1218.
El generador 1206 de datos genera los datos direccionados al N-UE o al L-UE en el formato de transmisión de PDSCH o el L-PDCCH. Los datos direccionados al L-UE incluyen un L-SIB. Los datos formateados se codifican de acuerdo con el esquema de codificación de canal definido para el PDSCH o el L-PDSCH por el codificador 1210, modulados por el modulador 1212, y mapeados al recurso de tiempo-frecuencia para transmitir el PDSCH o L-PDSCH por el mapeador 1214 de Re . Los datos se procesan por el generador 1216 de señal de OFDM y a continuación se transmiten al UE a través de la antena 1218.
La Figura 13 es un diagrama de bloques que ilustra un L-UE de acuerdo con una realización de la presente invención.
Haciendo referencia a la Figura 13, el L-UE incluye un generador 1300 de L-PUSCH, un generador 1302 de L-PUCCH, un generador 1304 de preámbulo de RACH, un generador 1306 de L-SRS, un controlador 1308, un codificador 1310, un modulador 1312, un precodificador 1314 de transformada, un mapeador 1316 de RE, un generador 1318 de señal de SC-FDMA, y una antena 1320.
El controlador 1308 del L-UE controla la transmisión de señales de enlace ascendente tal como un L-PUSCH, un L-PUCCH, un preámbulo de RACH, y una L-SRS basándose en información de control tal como un MIB, un L-MIB, y un L-SIB recibidos desde el eNB. El controlador 1308 controla el codificador 1310, el modulador 1312, y el mapeador 1316 de RE de acuerdo con el esquema de codificación de canal, esquema de modulación, y esquema de mapeo de recursos de tiempo-frecuencia definidos para canales físicos a transmitirse.
Si se recibe información de planificación de enlace ascendente desde el eNB, el generador 1300 de L-PUSCH genera un L-PUSCH que corresponde a la información de planificación de enlace ascendente y el codificador 1310 codifica el L-PUSCH de acuerdo con un esquema de codificación de canal definido para el L-PUSCH. El modulador 1312 modula la señal codificada, el precodificador 1314 de transformada procesa realizando DFT la señal modulada, y el mapeador 1316 de RE mapea el resultado del procesamiento al recurso de tiempo-frecuencia asignado para el L-PUSCh . El generador 1318 de señal de SC-FDMA procesa los datos, que se transmiten a continuación al eNB a través de la antena 1320.
Para transmitir un ACK/NACK de HARQ de enlace ascendente o un L-CQI, el generador 1302 de L-PUCCH configura el L-PUCCH, el codificador 1310 codifica el L-PUCCH de acuerdo con el esquema de codificación de canal definido para L-PUCCH, el modulador 1312 modula la señal codificada, y el mapeador 1316 de RE mapea la señal modulada al recurso de tiempo-frecuencia asignado para transmisión de L-PUCCH. El L-PUCCH se procesa por el generador 1318 de señal de SC-FDMA y a continuación se transmite al eNB a través de la antena 1320.
Para realizar acceso aleatorio, el generador 1304 de preámbulo de RACH configura un preámbulo de RACH y el mapeador 1316 de RE mapea el preámbulo de RACH al recurso de tiempo-frecuencia asignado para transmisión de preámbulo de RACH. El preámbulo de RACH se procesa por el generador 1318 de señal de SC-FDMA y a continuación se transmite al eNB a través de la antena 1320.
Para transmitir una L-SRS, el generador 1306 de L-SRS genera la L-SRS y el mapeador 1316 de RE mapea la L-SRS al recurso de tiempo-frecuencia asignado para transmisión de L-SRS. La L-SRS se procesa por el generador 1318 de señal de SC-FDMA y a continuación se transmite al eNB a través de la antena 1320.
Como se ha descrito anteriormente, el procedimiento de acceso de sistema de un UE de banda estrecha de acuerdo con la presente invención es ventajoso en que los UE de banda estrecha pueden soportarse junto con los UE de banda ancha en un sistema de comunicación inalámbrica.
Aunque se han descrito ciertas realizaciones de la presente invención en detalle en el presente documento anteriormente, puede entenderse fácilmente que muchas variaciones y/o modificaciones de los conceptos básicos inventivos en el presente documento enseñados que pueden parecerles a los expertos en la materia caerán aún dentro del alcance de la presente invención, como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento de transmisión de señal realizado por una estación base en un sistema de comunicación inalámbrica que soporta terminales de primer tipo que operan en un primer ancho de banda y terminales de segundo tipo que operan en un segundo ancho de banda, comprendiendo el procedimiento de transmisión de señal:
difundir un canal compartido, SCH, para un terminal de segundo tipo para obtener sincronización de sistema; transmitir un bloque de información maestro de extremo inferior, L-MIB, que incluye información de control sobre una configuración de subtrama L para soportar el terminal de segundo tipo y una configuración de subbanda de la subtrama L;
transmitir un bloque de información de sistema de extremo inferior, L-SIB, que incluye información sobre recepción de enlace descendente y transmisión de enlace ascendente del terminal de segundo tipo; y realizar un procedimiento de acceso aleatorio, cuando se recibe un preámbulo de canal de acceso aleatorio, RACH, desde uno de los terminales de primer tipo y los terminales de segundo tipo.
2. El procedimiento de transmisión de señal de la reivindicación 1, en el que el L-MIB se difunde en un canal de difusión físico, PBCH, e incluye al menos uno de un índice de configuración de subtrama, canal de indicador de re­ petición automática de repetición híbrida físico de extremo inferior, L-PHICH, información de recursos, información de configuración de ancho de banda de subbanda de enlace descendente, y un espacio de búsqueda.
3. El procedimiento de transmisión de señal de la reivindicación 1, en el que el L-SIB se transmite en un canal compartido de enlace descendente físico, PDSCH, que lleva datos direccionados al terminal de segundo tipo e incluye al menos uno de una posición de subbanda de enlace descendente, información de configuración de ancho de banda de subbanda de enlace ascendente, información de configuración de ancho de banda de subbanda de enlace ascendente, una posición de subbanda de enlace ascendente, canal de acceso aleatorio físico, PRACH, información de configuración, e información de configuración de canal físico.
4. El procedimiento de transmisión de señal de la reivindicación 1, en el que la subtrama L lleva información de control para un terminal de primer tipo en primeros N símbolos e información de control para el terminal de segundo tipo en símbolos después de los primeros N símbolos.
5. El procedimiento de transmisión de señal de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente recibir una señal de referencia de sondeo de extremo inferior en un último símbolo de una subtrama de enlace ascendente predeterminada transmitida por el terminal de segundo tipo.
6. Un aparato de estación base para transmitir señales a terminales en un sistema de comunicación inalámbrica que soporta terminales de primer tipo que operan en un primer ancho de banda y terminales de segundo tipo que operan en un segundo ancho de banda, comprendiendo el aparato de estación base:
un transceptor configurado para transmitir y recibir señales;
un generador de bloque de información maestro de extremo inferior, L-MIB, configurado para generar un L-MIB que incluye información de control sobre una configuración de subtrama L para soportar un terminal de segundo tipo y una configuración de subbanda de la subtrama L;
un generador de bloque de información de sistema de extremo inferior, L-SIB, configurado para generar un L-SIB que incluye información sobre recepción de enlace descendente y transmisión de enlace ascendente del terminal de segundo tipo; y
un controlador configurado para controlar el transceptor para difundir un canal compartido, SCH, para los terminales de segundo tipo para obtener sincronización de sistema, y para transmitir el L-MIB y el L-SIB y para realizar un procedimiento de acceso aleatorio, cuando se recibe un preámbulo de canal de acceso aleatorio, RACH, desde uno de los terminales de primer tipo y los terminales de segundo tipo.
7. El aparato de estación base de la reivindicación 6, en el que el controlador está configurado para controlar la difusión del L-MIB en un canal de difusión físico, PBCH, y el L-MIB incluye al menos uno de un índice de configuración de subtrama, canal de indicador de re-petición automática de repetición híbrida físico de extremo inferior, L-PHICH, información de recursos, información de configuración de ancho de banda de subbanda de enlace descendente, y un espacio de búsqueda.
8. El aparato de estación base de la reivindicación 6, en el que el controlador está configurado para controlar la transmisión del L-SIB en un canal compartido de enlace descendente físico, PDSCH, que lleva datos direccionados al terminal de segundo tipo, y el L-SIB incluye al menos uno de una posición de subbanda de enlace descendente, información de configuración de ancho de banda de subbanda de enlace ascendente, información de configuración de ancho de banda de subbanda de enlace ascendente, una posición de subbanda de enlace ascendente, canal de acceso aleatorio físico, PRACH, información de configuración, e información de configuración de canal físico.
9. El aparato de estación base de la reivindicación 6, en el que la subtrama L está configurada para llevar información de control para un terminal de primer tipo en primeros N símbolos e información de control para el terminal de segundo tipo en símbolos después de los primeros N símbolos.
10. El aparato de estación base de la reivindicación 6, en el que el controlador está configurado para controlar la recepción de una señal de referencia de sondeo de extremo inferior en un último símbolo de una subtrama de enlace ascendente predeterminada transmitida por el terminal de segundo tipo.
11. Un procedimiento de acceso de sistema realizado por un terminal de segundo tipo en un sistema de comunicación inalámbrica que soporta terminales de primer tipo que operan en un primer ancho de banda y terminales de segundo tipo que operan en un segundo ancho de banda, comprendiendo el procedimiento de acceso de sistema:
obtener sincronización de sistema usando un canal compartido, SCH, transmitido por una estación base; recibir un bloque de información maestro de extremo inferior, L-MIB, que incluye información de control sobre una configuración de subtrama L para soportar un terminal de segundo tipo y una configuración de subbanda de la subtrama L desde la estación base;
recibir un bloque de información de sistema de extremo inferior, L-SIB, que incluye información sobre recepción de enlace descendente y transmisión de enlace ascendente del terminal de segundo tipo desde la estación base; y
transmitir un preámbulo de canal de acceso aleatorio, RACH, a la estación base de acuerdo con el L-MIB recibido y el L-SIB recibido.
12. El procedimiento de acceso de sistema de la reivindicación 11, en el que el L-MIB se recibe en un canal de difusión físico, PBCH, e incluye al menos uno de un índice de configuración de subtrama, canal de indicador de re­ petición automática de repetición híbrida físico de extremo inferior, L-PHICH, información de recursos, información de configuración de ancho de banda de subbanda de enlace descendente, y un espacio de búsqueda.
13. El procedimiento de acceso de sistema de la reivindicación 11, en el que el L-SIB se recibe en un canal compartido de enlace descendente físico, PDSCH, que lleva datos direccionados al terminal de segundo tipo e incluye al menos uno de una posición de subbanda de enlace descendente, información de configuración de ancho de banda de subbanda de enlace ascendente, información de configuración de ancho de banda de subbanda de enlace ascendente, una posición de subbanda de enlace ascendente, canal de acceso aleatorio físico, PRACH, información de configuración, e información de configuración de canal físico.
14. El procedimiento de acceso de sistema de la reivindicación 11, en el que la subtrama L lleva información de control para un terminal de primer tipo en primeros N símbolos e información de control para el terminal de segundo tipo en símbolos después de los primeros N símbolos.
15. El procedimiento de acceso de sistema de la reivindicación 11, que comprende adicionalmente transmitir una señal de referencia de sondeo de extremo inferior en un último símbolo de una subtrama de enlace ascendente predeterminada transmitida por el terminal de segundo tipo.
16. Un terminal de segundo tipo para acceder a un sistema de comunicación inalámbrica que soporta terminales de primer tipo que operan en un primer ancho de banda y terminales de segundo tipo que operan en un segundo ancho de banda, comprendiendo el terminal:
un transceptor configurado para transmitir y recibir señales; y
un controlador configurado para controlar la recepción y procesamiento de sincronización de sistema usando un canal compartido, SCH, transmitido por una estación base, un bloque de información maestro de extremo inferior, L-MIB, que incluye información de control sobre una configuración de subtrama L para soportar un terminal de segundo tipo y una configuración de subbanda de la subtrama L, y un bloque de información de sistema de extremo inferior, L-SIB, que incluye información sobre recepción de enlace descendente y transmisión de enlace ascendente del terminal de segundo tipo, y transmitir un preámbulo de canal de acceso aleatorio, RACH, a la estación base de acuerdo con el L-MIB recibido y el L-SIB recibido.
17. El terminal de la reivindicación 16, en el que el controlador está configurado para controlar la recepción del L-MIB en un canal de difusión físico, PBCH, y el L-MIB incluye al menos uno de un índice de configuración de subtrama, canal de indicador de re-petición automática de repetición híbrida físico de extremo inferior, L-PHICH, información de recursos, información de configuración de ancho de banda de subbanda de enlace descendente, y un espacio de búsqueda.
18. El terminal de la reivindicación 16, en el que el controlador está configurado para controlar la recepción del L-SIB en un canal compartido de enlace descendente físico, PDSCH, que lleva datos direccionados al terminal de segundo tipo, y el L-SIB incluye al menos uno de una posición de subbanda de enlace descendente, información de configuración de ancho de banda de subbanda de enlace ascendente, información de configuración de ancho de banda de subbanda de enlace ascendente, una posición de subbanda de enlace ascendente, canal de acceso aleatorio físico, PRACH, información de configuración, e información de configuración de canal físico.
19. El terminal de la reivindicación 16, en el que la subtrama L está configurada para llevar información de control para un terminal de primer tipo en primeros N símbolos e información de control para el terminal de segundo tipo en símbolos después de los primeros N símbolos
20. El terminal de la reivindicación 16, en el que el controlador está configurado para controlar la transmisión de una señal de referencia de sondeo de extremo inferior en un último símbolo de una subtrama de enlace ascendente predeterminada transmitida por el terminal de segundo tipo.
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