ES2835848T3 - Configuración de período de guarda para LTE HD-FDD - Google Patents

Configuración de período de guarda para LTE HD-FDD Download PDF

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Abstract

Un método, realizado en un dispositivo inalámbrico (10), de configuración de un período de guarda en Semidúplex de Dúplex por División de Frecuencia (HD-FDD, por sus siglas en inglés), el método comprende: - enviar (S5a) una capacidad de acceso radio de un dispositivo inalámbrico a un punto de acceso (20), en donde la capacidad de acceso radio indica la rapidez con la que el dispositivo inalámbrico puede conmutar de un enlace descendente a un enlace ascendente. - recibir (S1), del punto de acceso (20), un adelanto de temporización entre el dispositivo inalámbrico y un punto de acceso; y - configurar (S3) un período de guarda en el dispositivo inalámbrico basado en el adelanto de temporización recibido y en la capacidad de acceso radio del dispositivo inalámbrico, en donde el período de guarda es un número entero de subtramas o una cantidad fraccionaria de una subtrama, que es aceptable para el dispositivo inalámbrico que omita recibir en la transición de DL a UL.

Description

DESCRIPCIÓN
Configuración de período de guarda para LTE HD-FDD
Campo técnico
La presente descripción se refiere a un método, un dispositivo y un programa informáti
de guarda en Semidúplex de Dúplex por División de Frecuencias (en inglés, Half Duplex Frequency Division Duplex, HD-FDD).
Antecedentes
El 3GPP Long Term Evolution, LTE, por sus siglas en inglés, es el estándar de tecnologías de comunicación móvil de cuarta generación desarrollado dentro del Proyecto de Asociación de Tercera Generación, 3GPP, por sus siglas en inglés, para mejorar el Sistema de Telecomunicaciones Móviles Universales, UMTS, por sus siglas en inglés, estándar para hacer frente a los requisitos futuros en términos de servicios mejorados tales como mayores velocidades de datos, eficiencia mejorada, y menores costes. La Red de Acceso Radioeléctrico Terrenal Universal, UTRAN, por sus siglas en inglés, es la red de acceso radio de una UMTS y una UTRAN Evolucionada, E-UTRAN, por sus siglas en inglés, es la red de acceso radio de un sistema LTE. En una UTRAN y una E-UTRAN, un equipo de usuario, UE, por sus siglas en inglés, o dispositivo inalámbrico, se conecta de forma inalámbrica a una Estación Base de Radio, RBS, por sus siglas en inglés, comúnmente conocido como un NodoB, NB, por sus siglas en inglés, en UMTS, y como un NodoB evolucionado, eNB, por sus siglas en inglés, en LTE. Una RBS es un término general para un nodo de red de radio capaz de transmitir señales de radio a un UE y recibir señales transmitidas por un UE.
Un aspecto importante de la industria de la comunicación hoy en día es el desarrollo de Internet de las Cosas. Es decir, para conectar dispositivos, sistemas y servicios que va más allá de la máquina a la máquina tradicional, comunicación M2M, por sus siglas en inglés. Por ejemplo, un dispositivo como un poste de luz está equipado con medios de comunicación para que pueda controlarse de forma remota y para que pueda comunicar fallo de luz. Para que sea posible equipar dichos dispositivos con medios de comunicación y mantenerlos a un coste razonable, se usan Entidades de Usuario de bajo coste, UEs por sus siglas en inglés. Sin embargo, se ha señalado que un problema importante para el funcionamiento de UE de bajo coste es el modo semidúplex de Dúplex por División de Frecuencias, HD-FDD por sus siglas en inglés. Los UEs de bajo coste deberían mantenerse tan simples como sea posible y por consiguiente, solo tiene un oscilador que da problemas de temporización al conmutar entre enlace ascendente y enlace descendente en HD FDD.
La transmisión y recepción de un nodo, p. ej. un terminal en un sistema celular tal como Evolución a Largo Plazo, LTE, puede ser multiplexado en el dominio de frecuencia o en el dominio de tiempo (o combinaciones de los mismos). El Dúplex por División de Frecuencias, FDD, por sus siglas en inglés, como se ilustra a la izquierda en Otros objetos, características y ventajas de la presente descripción aparecerá de la siguiente descripción detallada, en donde algunos aspectos de la descripción se describirán con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1 implica que la transmisión de enlace descendente y de enlace ascendente tiene lugar en bandas de frecuencia diferentes, suficientemente separadas. El Dúplex por División de Tiempo, TDD, por sus siglas en inglés, como se ilustra a la derecha en Otros objetos, características y ventajas de la presente descripción aparecerá de la siguiente descripción detallada, en donde algunos aspectos de la descripción se describirán con más detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La figura 1, implica que la transmisión de enlace descendente y de enlace ascendente tiene lugar en intervalos de tiempo no superpuestos diferentes. Por consiguiente, el TDD puede funcionar en espectro no emparejado, mientras que el FDD requiere espectro emparejado.
Normalmente, la estructura de la señal transmitida en un sistema de comunicación se organiza en forma de una estructura de trama. Por ejemplo, el LTE usa diez subtramas de igual tamaño de longitud 1 ms por trama de radio como se ilustra en la figura 2.
En caso del funcionamiento de FDD (parte superior de figura 2), hay dos frecuencias portadoras, una para la transmisión de enlace ascendente, fUL, y otra para la transmisión de enlace descendente fDL. Al menos con respecto al terminal en un sistema de comunicación celular, el FDD puede ser dúplex completo o semidúplex. En el caso de dúplex completo, un terminal puede transmitir y recibir simultáneamente, mientras que en el funcionamiento semidúplex, el terminal no puede transmitir y recibir simultáneamente (sin embargo, la estación base es capaz de recibir/transmitir simultáneamente, p. ej., recibir de un terminal mientras transmite simultáneamente a otro terminal). En LTE, un terminal semidúplex está monitorizando/recibiendo en el enlace descendente excepto cuando se le dan órdenes explícitamente para transmitir en una subtrama determinada.
En el caso del funcionamiento de TDD (parte inferior de la figura 2), solo hay una frecuencia portadora única y las transmisiones de enlace ascendente y enlace descendente siempre se separan en el tiempo también en una base celular. Como la misma frecuencia portadora se usa para la transmisión de enlace ascendente y enlace descendente, tanto la estación base como los terminales móviles deben conmutar de transmisión a recepción y viceversa. Un aspecto esencial de cualquier sistema TDD es proporcionar la posibilidad de un tiempo de guarda suficientemente grande donde no se producen transmisiones de enlace descendente ni de enlace ascendente. Esto es necesario para evitar interferencias entre las transmisiones de enlace ascendente y enlace descendente. Para el LTE, este tiempo de guarda se proporciona mediante subtramas especiales (la subtrama 1 y, en algunos casos, la subtrama 6), que se dividen en tres partes: una parte de enlace descendente, DwPTS, por sus siglas en inglés, un período de guarda, GP, por sus siglas en inglés, y una parte de enlace ascendente, UpPTS, por sus siglas en inglés. Las subtramas restantes se asignan a la transmisión de enlace ascendente o de enlace descendente.
El TDD permite diferentes asimetrías en términos de la cantidad de recursos asignados para la transmisión de enlace ascendente y enlace descendente, respectivamente, mediante diferentes configuraciones de enlace descendente/enlace ascendente. En el LTE, hay siete configuraciones diferentes como se muestra en la figura 3. Tenga en cuenta que, en la descripción siguiente, la subtrama DL puede significar DL o la subtrama especial.
Para evitar la interferencia severa entre las transmisiones de enlace descendente y enlace ascendente entre diferentes celdas, las celdas vecinas deberían tener la misma configuración de enlace descendente/enlace ascendente. Si esto no se hace, la transmisión de enlace ascendente en una celda puede interferir con la transmisión de enlace descendente en la celda vecina (y viceversa) como se ilustra en la figura 4. Por lo tanto, la asimetría de enlace descendente/enlace ascendente normalmente no puede variar entre celdas, sino que se señaliza como parte de la información de sistema y permanece fija durante un largo período de tiempo.
Actualmente en la especificación de LTE, el modo semidúplex de FDD, HD-FDD, no está completamente especificado en términos de período de guarda.
La consideración de períodos de guarda para HD-FDD se discuten en por ejemplo los documentos EP2093903 A1, “Method and a device for determining which symbols transferred in a downlink timeslot have to be selected by a halfduplex terminal”, (MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION), el documento R1-080534 “Half Duplex FDD in LTE” (Ericsson), el documento R4-136542 “HD-FDD Switching Time for Low Cost MTC UE” (Ericsson), el documento R1-074562 “Observations on HD-FDD Operation” (Motorola) y en el documento US 2010/085901 A1 “Observations on HD-FDD Operation” (Research in Motion).
Compendio
Un objeto de la presente descripción es proporcionar un método, dispositivo y programa informáti
un período de guarda para HD-FDD, y asegurar la comprensión de la configuración tanto en el UE como en la red, que busca mitigar, aliviar, o eliminar una o más de las deficiencias identificadas anteriormente en la técnica y las desventajas por separado o en cualquier combinación.
La descripción propone que el período de guarda se configure en un nodo de red basado en el adelanto de temporización, TA, por sus siglas en inglés, y la capacidad de acceso radio de un dispositivo inalámbrico; el nodo de red siendo, p. ej. un dispositivo inalámbrico.
El alcance de la solicitud se define por las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes definen las realizaciones preferidas.
Breve descripción de los dibujos
Otros objetos, características, y ventajas de la presente descripción aparecerán de la siguiente descripción detallada, en donde algunos aspectos de la descripción se describirán en más detalle con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 muestra una explicación de dúplex por división de frecuencia y división de tiempo.
La figura 2 muestra la estructura de tiempo/frecuencia de enlace ascendente/enlace descendente para LTE en caso de FDD y TDD.
La figura 3 muestra diferentes configuraciones de enlace descendente/enlace ascendente en caso de TDD.
La figura 4 muestra la interferencia UL-DL en TDD.
La figura 5 muestra el supuesto de HD-FDD según la técnica anterior: tiempo de conmutación de radio corto y TA suficientemente grande. Todas las subtramas DL se pueden recibir, lo que significa que solo no se pueden recibir símbolos en la subtrama DL antes de la conmutación DL a UL, lo que se considera tolerable.
La figura 6 muestra un escenario con tiempo de conmutación de radio corto, TA grande tal que puede que no se reciba una subtrama DL entera.
La figura 7 muestra un escenario con tiempo de conmutación de radio largo, TA grande tal que puede que no se reciban dos subtramas DL enteras.
La figura 8 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio de corto a medio, TA cercano a cero tal que tiene que omitirse más que el símbolo b de acceso múltiple por división de frecuencia de portadora única, SC-FDMa , por sus siglas en inglés, para conmutar de encendido a apagado (en inglés, ON-to-OFF), haciendo que puede que no se reciba una subtrama UL.
La figura 9 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio de medio a grande, TA medio tal que puede que no valga la pena transmitir una subrama UL, y puede que no se reciba una subtrama DL.
La figura 10 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio corto y TA suficientemente grande. Todas las subtramas DL se pueden recibir, aunque puede que no se reciba ninguna (o una pequeña fracción del principio de la subtrama DL) durante la conmutación de UL a DL, y puede que no se reciba una fracción pequeña del final de una subtrama DL durante la conmutación de DL a UL.
La figura 11 muestra un escenario con el tiempo de conmutación de radio corto, TA grande tal que la región de datos de la subtrama DL puede que no se reciba durante la conmutación de DL a UL.
La figura 12 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio largo, TA grande tal que {una subtrama DL entera, una fracción de la región de datos de una subtrama DL consecutiva} puede que no se reciban durante la conmutación de DL a UL.
La figura 13 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio de corto a medio, TA cercano a cero tal que la región de control no se puede recibir durante la conmutación de UL a DL, y una fracción de la región de datos de la subtrama DL puede que no se reciba durante la conmutación DL a UL.
La figura 14 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio de medio a grande, TA medio tal que la región de control puede que no se reciba durante la conmutación de UL a DL, y la región de datos de la subtrama DL puede que no se reciba durante la conmutación DL a UL.
La figura 15 muestra los pasos de un método realizado en un nodo de red.
La figura 16 muestra un nodo de red según los aspectos de la descripción.
La figura 17 muestra un dispositivo inalámbrico y un punto de acceso.
La figura 18 muestra el supuesto de temporización de HD-FDD según la técnica anterior.
La figura 19 muestra los períodos de guarda de UE de bajo coste cuando TA<0,5 ms.
La figura 20 muestra los períodos de guarda de UE de bajo coste cuando TA>0,5 ms.
Descripción detallada
Los aspectos de la presente descripción se describirán más detalladamente en lo sucesivo en esta memoria con referencia a los dibujos adjuntos. Sin embargo, el dispositivo, el método y el programa informático que se describen en esta memoria pueden realizarse de muchas formas diferentes y no deberían interpretarse como estando limitados a los aspectos expuestos en esta memoria. Los números similares en los dibujos se refieren a elementos similares de principio a fin.
La terminología usada en esta memoria tiene el propósito de describir solo aspectos particulares de la descripción, y no tienen la intención de limitar la descripción. Tal como se usa en esta memoria, las formas singulares de "un", "una", "el" y “la” tienen la intención de incluir también las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente lo contrario.
El término punto de acceso, como se usa en la descripción, se usa para el hardware que se conecta a la red de comunicaciones móviles que se comunica directamente con los dispositivos de comunicación, es decir, una estación base. Un ejemplo de un punto de acceso es un Nodo B evolucionado, eNB; una estación base en LTE. En otras palabras, un punto de acceso es normalmente una estación base, p. ej. un eNB. Los términos dispositivo inalámbrico, UE y dispositivo de comunicación son intercambiables por el usuario de principio a fin en la descripción. El término capacidad de acceso radio es un término usado para las propiedades de conexión del dispositivo inalámbrico. Las propiedades pueden ser tanto propiedades de hardware como qué tipo de conexiones admite el dispositivo inalámbrico. Por consiguiente, el término describe la rapidez con la que un dispositivo inalámbrico puede conmutar de DL a UL y de UL a DL y es intercambiable con "capacidad de UE", "capacidad de radio", "capacidad de acceso radio de UE".
El método, el dispositivo y el programa informático según la presente descripción permiten que el dispositivo inalámbrico utilice completamente las posibles subtramas de enlace ascendente y enlace descendente en el funcionamiento de HD-FDD y permita que la red evite programar subtramas a dispositivos inalámbricos HD-FDD que no pueden recibirlos.
Período de guarda para HD-FDD
A continuación, se supone que a veces es aceptable que el UE omita transmitir los símbolos b últimos de Acceso Múltiple de División de Frecuencia de una Sola Portadora, SC-FDMA, por sus siglas en inglés, en un enlace ascendente, UL, subtrama para permitir tiempo de conmutación de UL a DL suficiente en el UE, y es aceptable para el UE que omita recibir los símbolos a de Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal, OFDM, por su siglas en inglés, en un enlace descendente, DL, subtrama para permitir tiempo de conmutación de DL a UL suficiente en el UE. Sin perder generalidad, también se supone que Toff_on = Ton_off donde Toff_on es el tiempo de conmutación de apagado a encendido (en inglés, OFF-to-ON) para el transceptor UE y Ton_off es el tiempo de conmutación de encendido a apagado para el transceptor UE. También Toff_on y Ton_off se conocen también como tiempo de conmutación de radio, para distinguir de otros intervalos de tiempo en el sistema, tal como el intervalo de tiempo reservado en una subtrama (o subtramas) para propósito de conmutación, que puede no ser igual al tiempo de conmutación de radio real del transceptor UE.
Tenga en cuenta que para permitir al UL que omita transmitir b, b>0, el formato de los símbolos SC-FDMA últimos en una subtrama UL, el Canal de Control Físico de Enlace Ascendente, PUCCH, por sus siglas en inglés, puede necesitar modificarse (similar a lo que se hace cuando se inserta una Señal de Referencia de Sonido, SRS, por sus siglas en inglés) en la especificación. De lo contrario, las propiedades de PUCCH se destruyen y no se puede recibir correctamente. Si no se puede omitir ningún símbolo de SC-FDMA en una subtrama UL, entonces b=0 en las figuras siguientes.
Para el enlace descendente, un valor razonable es a<=2. De otra forma, si a>=3, entonces los símbolos se perderán, de al menos una columna de señal de Referencia Específica de Celda, CRS, por sus siglas en inglés, lo que no es deseable para la demodulación y decodificación en el EU.
Hay cinco casos posibles, considerando las diferentes combinaciones de:
• El tiempo de conmutación Toff_on y Ton_off para un UE determinado. Esto depende en gran medida de la implementación de UE, por ejemplo, si se usan uno o dos osciladores en el UE.
• Adelanto de temporización (TA). En el estándar de teléfono móvil celular, el valor de adelanto de temporización corresponde al tiempo que tarda una señal en llegar a la estación base de un teléfono móvil. Esto depende del tiempo de propagación, que a su vez es una función de la distancia entre UE y punto de acceso. En general, el TA se establece para ser el doble del tiempo de propagación.
La temporización de subtrama para UL y DL de los cinco casos se representa en la figura 5 a la figura 9. Estas figuras se dibujan desde la perspectiva de UE, donde la subtrama UL está por delante de las subtramas DL por el tiempo TA.
La figura 5 muestra el supuesto de HD-FDD según la técnica anterior: un tiempo de conmutación de radio corto y TA suficientemente grande. Todas las subtramas DL se pueden recibir, lo que significa que solo no se pueden recibir símbolos en la subtrama DL antes la conmutación de DL a UL, lo que se considera aceptable.
La Figura 6 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio corto, TA grande tal que puede que no se reciba una subtrama DL entera.
La Figura 7 muestra un escenario con el tiempo de conmutación de radio largo, TA grande tal que puede que no se reciban dos subtramas DL enteras.
La Figura 8 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio de corto a medio, TA cercano a cero de tal que tiene que omitirse más que el símbolo b de SC-FDMA para la conmutación de encendido a apagado, haciendo que puede que no se reciba una subtrama UL. Tenga en cuenta que la figura 8 representa un escenario que no se tenido en cuenta en la descripción actual, incluso cuando no se considera el tipo de UE de bajo coste introducido en Versión 12 de LTE.
La figura 9 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio de medio a grande, TA medio tal que puede no valga la pena transmitir una subrama UL, y puede que no se reciba una subtrama DL.
Teniendo en cuenta las diferentes temporizaciones del período de guarda, puede que haya una necesidad de intercambiar información entre UE y punto de acceso sobre él, tal que esto se pueda manejar correctamente en el planificador en el punto de acceso. La capacidad de acceso radio de UE (es decir, el tiempo de conmutación de encendido a apagado y de apagado a encendido) es información estática, mientras que el adelanto de temporización (TA) puede variar en el tiempo, dependiendo de la movilidad del UE. En general, el TA se puede tratar como variable semiestática. Para compartir la información de configuración de período de guarda entre punto de acceso y UE, que es una función de {capacidad de acceso radio de UE, adelanto de temporización}, es necesaria señalización adecuada.
Hay varias opciones para lograr esto:
• La capacidad de acceso radio de UE y la información de TA se intercambian entre punto de acceso y UE por separado. La capacidad de acceso radio de UE se señaliza de UE a punto de acceso, donde el UE puede indicar su tiempo de conmutación de un conjunto de posibles períodos de tiempo de conmutación. El TA se señaliza de punto de acceso a UE durante el procedimiento de acceso aleatorio. Con estos dos datos compartidos, el UE y el punto de acceso obtienen individualmente la configuración del período de guarda de un conjunto de configuraciones predefinidas.
• Después de recibir la información de TA del punto de acceso durante el procedimiento de acceso aleatorio o de recibir un adelanto de temporización del elemento de control de Control de Acceso al Medio, MAC, por sus siglas en inglés, el UE obtiene su configuración del período de guarda y señaliza la configuración obtenida al punto de acceso. Según una realización, la señalización se omite si se obtiene la misma configuración del período de guarda anterior.
• El punto de acceso obtiene el período de guarda después de recibir la capacidad de acceso radio de UE del UE y señaliza la configuración obtenida al UE.
Tenga en cuenta que en algunos casos un valor de TA por defecto se puede usar sin la señalización explícita de TA de punto de acceso, en cuyo caso el período de guarda se obtiene usando el valor de TA por defecto. Tal valor por defecto puede, p. ej. definirse en un estándar, o puede ser específico de hardware, o estar asociado con una categoría de UE determinada. Esta variante implica que el período de guarda se configura básicamente basado en la capacidad de acceso radio.
Para que el procedimiento funcione correctamente es necesario definir un conjunto de configuraciones de período de guarda en la especificación. Un ejemplo de las configuraciones del período de guarda se muestra en la Tabla 1 a continuación, donde los índices de configuración de período de guarda corresponden a las ilustraciones de la figura 5 a la figura 9. Aquí 'D' significa una subtrama de enlace descendente, 'U' significa una subtrama de enlace ascendente, 'G' significa una subtrama de guarda.
Tabla 1. Lista de configuraciones de períodos de guarda
Figure imgf000006_0001
A continuación, se supone que puede ser aceptable que el UE omita transmitir símbolos b primeros de Acceso Múltiple de División de Frecuencia Ortogonal, OFDMA, por sus siglas en inglés, en una subtrama DL para permitir tiempo de conmutación de UL a DL suficiente en el UE, y es aceptable que el UE omita recibir de símbolos a de OFDMA en una subtrama DL para permitir tiempo de conmutación de DL a UL suficiente en el UE. Esto se conoce como Transmisión Discontinua, DTX, por sus siglas en inglés. Sin perder generalidad, también se supone que Toff_on “ Ton_off donde Toff_on es el tiempo de conmutación de apagado a encendido para el transceptor UE y Ton_off es el tiempo de conmutación encendido a apagado para el transceptor UE.
Los cinco escenarios se ilustran en la figura 10 a la figura 14. En consecuencia, la configuración de período de guarda se puede definir usando la Tabla 2.
Tenga en cuenta que al omitir parte de una subtrama DL para el período de guarda, el eNB puede ordenar no desperdiciar totalmente la subtrama DL usando configuraciones especiales. Por ejemplo, cuando no se puede recibir la región de datos (o una gran fracción de ella), no se puede recibir la carga útil de datos (Canal Físico Compartido de Enlace Descendente, PDSCH, por sus siglas en inglés), sino aún se puede recibir información en la región de control (por ejemplo, Canal de Control Físico de Enlace Descendente, PDCCH, por sus siglas en inglés, Canal Físico Indicador Híbrido de solicitud de repetición automática, PHICH, por sus siglas en inglés, Canal del Indicador de Formato de Control Físico, PCFICH, por sus siglas en inglés). En otro ejemplo, cuando no se puede recibir una fracción del principio de la subtrama DL (p. ej., la región de control), el eNB puede ordenar que información de canal de control se transmita a través de ePDCCH (en inglés, evolved PDCCH), y/o la carga útil de datos se programe mediante la Programación Semipersistente, SPS, por sus siglas en inglés, para que no sea necesaria ninguna información de control en la misma subtrama.
Table 2. Lista de configuraciones de períodos de guarda
Figure imgf000007_0001
La Figura 10 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio corto y TA suficientemente grande. Todas las subtramas DL se pueden recibir, incluso aunque puede que no se reciba ninguna (o una pequeña fracción del principio de la subtrama DL) durante la conmutación de UL a DL, y puede que no se reciba una pequeña fracción del final de una subtrama DL durante la conmutación de DL a UL.
La figura 11 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio corto, TA grande tal que puede que no se reciba la región de datos de la subtrama DL durante la conmutación de DL a UL.
La figura 12 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio largo, TA grande tal que puede que no se reciba {una subrama DL entera, una fracción de la región de datos de una subtrama DL consecutiva} durante la conmutación de DL a UL.
La figura 13 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio de corto a medio, TA cercano a cero tal que no pueda recibirse la región de control durante la conmutación de UL a DL, y puede que no se reciba una fracción de la región de datos de la subtrama DL durante la conmutación DL a UL.
La figura 14 muestra un escenario con un tiempo de conmutación de radio medio a grande, TA medio tal que puede que no se reciba la región de control durante la conmutación de UL a DL, y puede que no se reciba la región de datos de la subtrama DL durante la conmutación DL a UL.
La figura 15 ilustra las etapas en un método, realizado en un nodo de red 10, 20, de configuración de período de guarda en Semidúplex de Dúplex por División de Frecuencias, HD-FDD. El nodo de red 10, 20 se ilustra en figura 16. La configuración del período de guarda se realiza, por ejemplo, cuando un dispositivo inalámbrico conmuta de usar un punto de acceso en una red a otro o la primera vez que se enciende un dispositivo inalámbrico y se conecta a un punto de acceso en una red.
Según los aspectos, el método comprende S1, obtener un adelanto de temporización entre un dispositivo inalámbrico y un punto de acceso. El adelanto de temporización puede ser un valor por defecto determinado o supuesto en un estándar, o puede estimarse basado en el hardware, o asociarse con una categoría de UE determinada. La etapa se realiza en un obtentor de adelanto de temporización 12a de un circuito de procesamiento 12 del nodo de red.
Según algunos aspectos, el método comprende además S2, obtener la capacidad de acceso radio del dispositivo inalámbrico. Si el método se realiza en un dispositivo inalámbrico, la capacidad de acceso radio ya está disponible en el dispositivo inalámbrico. Entonces, la etapa S2, de obtener implica, p. ej. recuperar la capacidad de acceso radio de un registro o de una memoria o leyendo una variable. Si el método se realiza en un punto de acceso, entonces esta etapa implica recibir la capacidad de acceso radio del dispositivo inalámbrico. La etapa se realiza en un obtentor de capacidad de acceso radio 12b del circuito de procesamiento 12 del nodo de red.
El método comprende además S3, configurar un período de guarda en el nodo de red basado en el adelanto de temporización obtenido y la capacidad de acceso radio. La etapa se realiza en un configurador 12c del circuito de procesamiento 12 del nodo de red. El período de guarda especifica la duración de tiempo en unidad de subtramas, o fracciones de subtramas, que es aceptable para que el dispositivo inalámbrico omita recibir en transición de DL a UL y/o omita transmitir en transición de UL a DL. Por lo tanto, el período de guarda especifica una duración de tiempo durante la cual se permite que el dispositivo inalámbrico no reciba la transmisión de enlace descendente o una duración de tiempo durante la cual se permite que el dispositivo inalámbrico no transmita señal de enlace ascendente.
En otras palabras, el nodo de red configura el período de guarda basado en propiedades de la conexión actual para que el período de guarda se adapte para minimizar la pérdida de datos durante la conmutación de UL a DL y viceversa. El nodo de red es el dispositivo inalámbrico o el punto de acceso. La capacidad de acceso radio es normalmente la capacidad de acceso radio de UE del dispositivo inalámbrico. Un período de guarda está definiendo el número de subtramas usadas para la transición de DL a UL y de UL a DL. El período de guarda es un número entero de subtramas o una cantidad fraccionaria de una subtrama.
Según los aspectos, la configuración del período de guarda se selecciona de un número de configuraciones de períodos de guarda predefinidas. Las configuraciones predefinidas son p. ej. listadas en una tabla como se muestra en la tabla 1. Como se ve en la tabla, la configuración del período de guarda especifica el número de subtramas usadas para la transición de DL a UL y/o de UL a DL. Si se usa un adelanto de temporización por defecto, entonces el período de guarda puede configurarse para ser, p. ej. una o dos subramas, o una fracción de una subtrama, dependiendo de la capacidad de acceso radio.
La configuración del período de guarda se selecciona, por ejemplo, de una tabla de configuraciones de período de guarda que es una forma eficaz de seleccionar la configuración. Según los aspectos, el nodo de red usa el adelanto de temporización y la capacidad de acceso radio como parámetros para seleccionar una configuración adecuada en la tabla. El número de las subtramas en el período de guarda garantizan que no se pierdan datos importantes en la transición de DL a UL y/o de UL a DL. En algunas realizaciones, la configuración puede consistir también en una configuración de subtrama de guarda, incluida en la misma tabla o señalizada por separado. En algunas realizaciones, una configuración de subtrama de guardia consiste en el número de símbolos de DL OFDM que pueden recibirse en la subtrama DL inmediatamente antes de la conmutación de DL a UL, y los símbolos de UL transmitibles en la subtrama UL inmediatamente antes de la conmutación de UL a DL. En otras realizaciones la configuración de subtrama de guarda indica si los canales de control de enlace descendente PDCCH y/o PHICH se pueden recibir o no en la subtrama DL inmediatamente antes de la conmutación de DL a UL, para que punto de acceso y UE tengan la comprensión mutua correcta si el UE todavía puede detectar la información de PDCCH y/o PHICH incluso si la transmisión de PDSCH no es usable.
Según los aspectos, las etapas del método de la figura 15 comprenden además la etapa S0, detectar un evento que desencadena la configuración de período de guarda. La etapa se realiza en un detector 12d del circuito de procesamiento 12 del nodo de red. Por consiguiente, se garantiza que la configuración se lleva a cabo cuando sea necesario. Hay varios eventos posibles que pueden desencadenar la configuración. En otras palabras, se desencadena la configuración en un evento, por ejemplo, configuración de conexión o en otros eventos. Un ejemplo de un evento es cuando el dispositivo inalámbrico se conecta por primera vez a un punto de acceso, en otras palabras, durante la conexión inicial entre el dispositivo inalámbrico y el punto de acceso.
Según los aspectos, el evento que desencadena la configuración de período de guarda es un cambio en el adelanto de temporización que es mayor que un valor predeterminado. Cuando el adelanto de temporización se cambia más que un valor predeterminado, es posible que el período de guarda no se configure correctamente lo que podría conducir a datos perdidos, por lo que entonces se reconfigura el período de guarda. En otras palabras, si el dispositivo inalámbrico no puede cumplir con la configuración, es decir, el adelanto de temporización es mayor que un valor predeterminado, si TA > TON-OFF, se desencadena la configuración de período de guarda. Según un aspecto, el evento que desencadena la configuración de período de guarda es un cambio en el adelanto de temporización que es menor que un valor predeterminado. En otras palabras, el evento es, por ejemplo, si el TA cambia por encima de un valor de umbral o por debajo de un valor de umbral.
Según los aspectos, el nodo de red es un primer nodo de red, y en donde el método comprende además S4, señalizar el período de guarda configurado a un segundo nodo de red. La etapa se realiza en un señalizador 12e del circuito de procesamiento 12 del nodo de red. La señalización se realiza para que el primer y el segundo nodo de red funcionen según el período de guarda configurado. En el caso de que cuando el primer nodo de red sea un dispositivo inalámbrico, el dispositivo inalámbrico señaliza el período de guarda configurado al punto de acceso, es decir, al segundo nodo de red. En el caso de que cuando el primer nodo de red sea un punto de acceso, el punto de acceso señaliza el período de guarda configurado al dispositivo inalámbrico, es decir, el segundo nodo de red.
La Figura 17 muestra dos ejemplos de un nodo de red. Un ejemplo es un punto de acceso y otro es un dispositivo inalámbrico. Según los aspectos, el nodo de red es el dispositivo inalámbrico 10 y la etapa de obtener comprende recibir el adelanto de temporización del punto de acceso 20. Según los aspectos, el método se realiza en el dispositivo inalámbrico 10 de la figura 17. En otras palabras, el nodo de red es un dispositivo inalámbrico.
Según los aspectos, la etapa de obtener el adelanto de temporización comprende recibir el adelanto de temporización del punto de acceso 20. Cuando el dispositivo inalámbrico es el que configura el período de guarda, el punto de acceso envía información de adelanto de temporización al dispositivo inalámbrico.
Según los aspectos, el método comprende además la etapa S5a, de enviar la capacidad de acceso radio del dispositivo inalámbrico al punto de acceso 20. La etapa se realiza en un primer remitente 12f del circuito de procesamiento 12 del nodo de red.
Cuando el nodo de red es el dispositivo inalámbrico 10, el período de guarda se configura en un ejemplo solo en el dispositivo inalámbrico y señaliza al punto de acceso. Alternativamente se configura en ambos, el dispositivo inalámbrico y el punto de acceso, por determinación individual según algoritmo/reglas predeterminado. Cuando el período de guarda se configura individualmente, el dispositivo inalámbrico envía su capacidad de acceso radio al punto de acceso.
Según los aspectos, el método se realiza en el punto de acceso 20. En otras palabras, el nodo de red es un punto de acceso.
Según los aspectos, la etapa de obtener la capacidad de acceso radio del dispositivo inalámbrico comprende recibir la capacidad de acceso radio del dispositivo inalámbrico 10. Cuando el punto de acceso es para configurar el período de guarda, el punto de acceso recibe la capacidad de acceso radio del dispositivo inalámbrico desde el dispositivo inalámbrico. Según los aspectos, la capacidad de acceso radio se recibe durante una transferencia de capacidad de UE, p. ej. un procedimiento de acceso aleatorio.
En una realización de la invención, la configuración se establece de una fórmula que usa la capacidad de UE y el valor de TA contenido en la Respuesta de Acceso Aleatorio. Si el UE no puede cumplir con la configuración, p. ej. si el TA ha cambiado, desencadena un nuevo procedimiento de acceso aleatorio. Según los aspectos, si la red quiere actualizar la configuración se realiza un canal de acceso aleatorio (RACH, por sus siglas en inglés) ordenado por un PDCCH.
Según otra variación, cuando el nodo de red es un punto de acceso, el método comprende además S5b, enviar el adelanto de temporización al dispositivo inalámbrico. La etapa se realiza en un segundo remitente 12g del circuito de procesamiento 12 del nodo de red.
El adelanto de temporización se estima típicamente en el punto de acceso. Al enviar el adelanto de temporización, el dispositivo inalámbrico está habilitado para configurar individualmente el período de guarda. Cuando el nodo de red es el punto de acceso 20 el período de guarda se configura en un ejemplo solo en el punto de acceso y se señaliza al dispositivo inalámbrico. Alternativamente se configura en ambos, en el dispositivo inalámbrico y el punto de acceso por determinación individual según el algoritmo/reglas predeterminado.
Según otros aspectos, la descripción se refiere a un programa informático que comprende código de programa informático que, cuando se ejecuta en un nodo de red 10, 20, hace que el nodo de red ejecute el método según lo anterior. Las instrucciones del programa informático se almacenan, por ejemplo, en una memoria legible por ordenador 13.
En la figura 16 se muestra un ejemplo de realización de un nodo de red 10, 20. Según otros aspectos, el nodo de red 10, 20 se configura para configurar un período de guarda en Semidúplex de Dúplex por División de Frecuencia, HD-FDD. El nodo de red comprende una interfaz de comunicación radio 11 y un circuito de procesamiento 12. El circuito de procesamiento 12 se configura para hacer al nodo de red, S1, obtener un adelanto de temporización entre un dispositivo inalámbrico y un punto de acceso para S2, obtener la capacidad de acceso radio del dispositivo inalámbrico; y para S3, configurar un período de guarda en el nodo de red basado en el adelanto de temporización obtenido y la capacidad de acceso radio.
En otras palabras, el nodo de red comprende una interfaz de comunicación radio y un circuito de procesamiento para configurar el período de guarda basado en propiedades de la conexión actual para que el período de guarda se adapte para minimizar la pérdida de datos durante la conmutación de UL a DL y viceversa.
Según los aspectos, el nodo de red 10, 20 de las realizaciones de ejemplo 16 o 17, en donde el circuito de procesamiento se adapta además para enviar la capacidad de acceso radio del dispositivo inalámbrico al punto de acceso 20.
Cuando el nodo de red es el dispositivo inalámbrico, el período de guarda en un ejemplo se configura solo en el dispositivo inalámbrico y se señaliza al nodo de red. Alternativamente se configuran ambos, el dispositivo inalámbrico y el punto de acceso, por determinación individual según un algoritmo/reglas predeterminado. Cuando el período de guarda se configura individualmente, el dispositivo inalámbrico envía su capacidad de acceso radio al punto de acceso.
El otro ejemplo de la figura 17 muestra, según los aspectos, que el nodo de red es un punto de acceso 20. Como se describió anteriormente en la descripción, según los aspectos, la capacidad de acceso radio del dispositivo inalámbrico comprende recibir la capacidad de acceso radio del dispositivo inalámbrico 10, según los aspectos, la capacidad de acceso radio se recibe durante un procedimiento de acceso aleatorio y según los aspectos, el circuito de procesamiento se adapta además para enviar el adelanto de temporización al dispositivo inalámbrico. Además, según los aspectos, el circuito de procesamiento 12 se configura para S0, detectar un evento que desencadena la configuración de período de guarda y según los aspectos, el circuito de procesamiento 12 se configura además S4, para señalizar el período de guarda configurado a un segundo nodo de red.
UE de bajo coste en modo HD-FDD
La definición actual (versión 8 de HD-FDD) supone un pequeño tiempo de conmutación de 1 gs a 50 gs (< 1 símbolo de OFDM; por ejemplo, para celdas entre 100 m y 7,5 km), y el TA pequeño; pero no cercano a cero (TA>=20 gs). El tiempo de conmutación para la transición de enlace descendente a enlace ascendente se crea permitiendo que el UE a Recepción Discontinua (DRX, por sus siglas en inglés) los últimos símbolos de OFDM en una subtrama de enlace descendente inmediatamente anterior a una subtrama de enlace ascendente. El tiempo de conmutación para la transición de enlace ascendente a enlace descendente se maneja estableciendo la cantidad adecuada de adelanto de temporización en el UE. Esto se ilustra en la figura 18. El mismo ajuste de la temporización de enlace ascendente desde la perspectiva del punto de acceso se aplica también a UEs de dúplex completo.
Como se indica en la respuesta LS de RAN4 a RAN1 (et al. documento R4-141235):
(a) Para HD-FDD MTC UE de baja complejidad, el tiempo de conmutación de Rx a Tx es de hasta 1 ms si se usa un solo oscilador
(b) Para HD-FDD MTC UE de baja complejidad, el tiempo de conmutación de Tx a Rx es de hasta 1 ms si se usa un solo oscilador
Mientras que la mayoría de las celdas tienen una cobertura menor que 75 km (por consiguiente, el TA menor que 500 gs), una celda LTE puede tener una cobertura hasta 100 km y requiere un TA hasta 667 gs.
Para la estructura de trama FDD, la transmisión del número ' de trama radio de enlace ascendente del UE se iniciará (Nta NdesfaseTA) x Ts segundos antes del inicio de la trama radio de enlace descendente correspondiente en el UE, donde 0 < Nta < 20512, NdesfaseTA = 0 para la estructura de trama tipo 1 (FDD). Aquí, el valor máximo Nta = 20152 corresponde a la RTT de 20512/(15000x2048) (segundos) = 667 gs.
Período de guarda para UE de bajo coste en modo HD-FDD
El diagrama siguiente ilustra la temporización de subtrama UL y DL desde la perspectiva del UE de bajo coste. En el análisis a continuación se supone que el UE de bajo coste necesita 0,5 ms para el tiempo de conmutación de encendido a apagado, y también 0,5 ms para el tiempo de conmutación de apagado a encendido, es decir, Toff_on = Ton_off = 0,5 ms.
Cuando TA<0,5 ms, el TA no es suficiente para el tiempo de conmutación de encendido a apagado, por consiguiente, hay una necesidad de poner 1 ms de período de guarda para conmutar de UL a DL (figura 19).
Cuando 0,667 ms>TA>0,5 ms, el TA es suficiente para el tiempo de conmutación de encendido a apagado. Pero (1-TA) no es suficiente para el tiempo de conmutación de apagado a encendido, por consiguiente, hay una necesidad de poner 2 ms (es decir, 2 subtramas) de período de guarda para conmutar de DL a UL (figura 20).
Por consiguiente, para UE de bajo coste, las configuraciones de período de guarda se muestran en la Tabla 3 a continuación. Los índices de configuración de período de guarda corresponden a las ilustraciones de la figura 19 y la figura 20. Tenga en cuenta que los índices de configuración 1 y 2 en la Tabla 3 corresponden a los índices de configuración 3 y 5 de la Tabla 1.
Tabla 3. Lista de configuraciones de período de guarda para UE de bajo coste
Figure imgf000010_0001
Aquí se ha supuesto que Toff_on = Ton_off = 0,5 ms para un UE de bajo coste, pero eso no siempre es el caso. Como se discutió anteriormente, la capacidad de acceso radio del UE depende del número de osciladores en el dispositivo.
Se deja a la implementación cuántos osciladores tiene el UE de bajo coste. La red no puede hacer ninguna suposición con respecto al número de osciladores o la capacidad de acceso radio del UE. Por consiguiente, la señalización se usa para calcular el tiempo de conmutación necesario.
Informes de períodos de guarda de UE
El período de guarda se puede configurar de la red u obtener en el UE.
Para el caso donde el período de guarda se configura de la red, el punto de acceso envía un mensaje de configuración al UE que indica un período de guarda. En esta opción el soporte de señalización del UE puede ayudar a la red. En una realización, el UE desencadenará un informe al punto de acceso si recibe una orden de TA tal que la restricción de tiempo del UE caiga por debajo de un umbral, donde el umbral se configura de la red o se fija en el estándar. En algunas realizaciones, el UE puede informar una configuración preferida. El UE puede informar también del tiempo de procesamiento necesario para conmutar en su transceptor, donde esto se puede hacer mediante señalización explícita o vinculada a una capacidad o clase o categoría de UE.
En el caso de que la configuración se obtenga en el UE, el UE puede señalizar la configuración seleccionada a la red. En otras realizaciones, el punto de acceso puede detectar ciegamente la configuración aplicada en el UE mediante detección DTX y/o estadísticas de Petición de Repetición Automática Híbrida (HARQ, por sus siglas en inglés).
En una realización de la invención, la configuración se establece de una fórmula que usa la capacidad de UE y el valor de TA contenido en la Respuesta de Acceso Aleatorio. Si el UE no puede cumplir con la configuración, p. ej. si el TA ha cambiado, desencadena un nuevo procedimiento de acceso aleatorio. Si la red quiere actualizar la configuración se puede realizar un RACH ordenado por un PDCCH.
En algunas implementaciones y según algunos aspectos de la descripción, las funciones o etapas señalados en los bloques de la figura 15 pueden ocurrir fuera del orden señalado en las ilustraciones funcionales. Por ejemplo, dos bloques mostrados en sucesión, de hecho, se pueden ejecutar sustancialmente simultáneamente o los bloques a veces se pueden ejecutar en el orden inverso, dependiendo de la funcionalidad/rutinas implicadas. Además, las funciones o etapas señalados en los bloques pueden ejecutarse continuamente en un bucle según algunos aspectos de la descripción.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Un método, realizado en un dispositivo inalámbrico (10), de configuración de un período de guarda en Semidúplex de Dúplex por División de Frecuencia (HD-FDD, por sus siglas en inglés), el método comprende:
- enviar (S5a) una capacidad de acceso radio de un dispositivo inalámbrico a un punto de acceso (20), en donde la capacidad de acceso radio indica la rapidez con la que el dispositivo inalámbrico puede conmutar de un enlace descendente a un enlace ascendente.
- recibir (S1), del punto de acceso (20), un adelanto de temporización entre el dispositivo inalámbrico y un punto de acceso;y
- configurar (S3) un período de guarda en el dispositivo inalámbrico basado en el adelanto de temporización recibido y en la capacidad de acceso radio del dispositivo inalámbrico, en donde el período de guarda es un número entero de subtramas o una cantidad fraccionaria de una subtrama, que es aceptable para el dispositivo inalámbrico que omita recibir en la transición de DL a UL.
2. Un método según la reivindicación 1, en donde el período de guarda se configura usando un adelanto de temporización por defecto.
3. El método según la reivindicación 2, en donde el período de guarda se configura usando un adelanto de temporización por defecto es 1 o 2 subtramas.
4. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el método comprende además la etapa de: - detectar (S0) un evento que desencadene la configuración de período de guarda.
5. El método de la reivindicación 4, en donde el evento que desencadena la configuración de período de guarda es un cambio en el adelanto de temporización que es mayor que un valor predeterminado.
6. El método de la reivindicación 1, en donde la capacidad de acceso radio se envía durante un procedimiento de acceso aleatorio.
7. El método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el punto de acceso es un eNodeB.
8. Un programa informático que comprende código de programa informático que, cuando se ejecuta en un dispositivo inalámbrico (10), hace que el dispositivo inalámbrico ejecute el método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
9. Un dispositivo inalámbrico (10), adaptado para configurar un período de guarda en el funcionamiento de Semidúplex de Dúplex por División de Frecuencia (HD-FDD), el dispositivo inalámbrico que comprende:
- una interfaz de comunicación radio (11);
- circuito de procesamiento (12) configurado para provocar que el dispositivo inalámbrico:
• reciba (S1) un adelanto de temporización entre el dispositivo inalámbrico y un punto de acceso desde el punto de acceso;
• configure (S3) el período de guarda en el dispositivo inalámbrico basado en el adelanto de temporización recibido y una capacidad de acceso radio del dispositivo inalámbrico, en donde el dispositivo inalámbrico informa la capacidad de acceso radio al punto de acceso, en donde la capacidad de acceso radio indica la rapidez a la que el dispositivo inalámbrico puede conmutar de un enlace descendente a un enlace ascendente y en donde el período de guarda es un número entero de subtramas o una cantidad fraccionaria de una subtrama que es aceptable para el dispositivo inalámbrico que omita recibir en transición de DL a UL.
10. El dispositivo inalámbrico (10) de la reivindicación 9, en donde el período de guarda se obtiene usando un adelanto de temporización por defecto.
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