ES2869273T3

ES2869273T3 - Señalización de acceso múltiple no ortogonal en LTE

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Publication number: ES2869273T3
Application number: ES16779006T
Authority: ES
Inventors: Andreas Schmidt; Maik Bienas
Original assignee: Ipcom GmbH and Co KG
Current assignee: Ipcom GmbH and Co KG
Priority date: 2015-09-21
Filing date: 2016-09-20
Publication date: 2021-10-25
Anticipated expiration: 2036-09-20
Also published as: EP3893564A1; EP3354083A1; US10791525B2; RU2734508C2; RU2019102775A3; WO2017050760A1; EP3354083B1; US20190052309A1; PL3354083T3; RU2019102775A

Abstract

Un método para operar una red de comunicaciones de acceso múltiple no ortogonal, NOMA, comprendiendo el método: recibir desde cada uno de una pluralidad de dispositivos de equipo de usuario, UE, al menos un reporte de medición de recursos de radio; procesar los reportes de medición de recursos de radio para seleccionar un grupo de dispositivos UE de la pluralidad de dispositivos UE como un grupo NOMA; para los dispositivos UE en el grupo NOMA, determinar un conjunto de parámetros de control que incluye un conjunto de asignaciones de potencia de transmisión fraccionada para los dispositivos UE; reportar a todos los dispositivos UE del grupo NOMA sobre los parámetros de control, en donde los parámetros de control se transmiten a los dispositivos UE del grupo NOMA utilizando un mensaje de información de control de enlace descendente que tiene un formato específico para la mensajería NOMA, en donde los dispositivos UE del grupo NOMA se direccionan colectivamente por medio de un identificador temporal de red de radio NOMA común RNTI NOMA.

Description

DESCRIPCIÓN

Señalización de acceso múltiple no ortogonal en LTE

La presente invención se refiere a la operación de una red de comunicaciones móviles LTE (Evolución a Largo Plazo) y, en particular, a la señalización para implementar un aspecto de acceso múltiple no ortogonal (NOMA) de dicha red.

La comunicación móvil está evolucionando rápidamente. El éxito en conectar todo en todas partes está planteando desafíos formidables para la industria móvil. La demanda de banda ancha móvil sigue creciendo exponencialmente. Al mismo tiempo, la proliferación de nuevos tipos de dispositivos y servicios está aumentando tanto el número como los tipos de dispositivos conectados con los que tienen que lidiar los sistemas inalámbricos. De manera más general, estos nuevos tipos de dispositivos servirán para una variedad de nuevas aplicaciones que brindan nuevas experiencias y exigen nuevas formas de comunicación.

Con el fin de abordar las crecientes necesidades de conectividad de la próxima década, 3GPP pronto comenzará a buscar planes para la estandarización de la tecnología móvil de próxima generación, también conocida como "5G". Un aspecto clave de estas próximas discusiones es la definición de una tecnología de acceso por radio de próxima generación, ya que será un elemento clave para abordar las necesidades de conectividad ampliadas del futuro. Otro aspecto clave es la evolución de la tecnología de acceso por radio E-UTRA existente (es decir, la evolución de la interfaz Uu aérea LTE existente). En este contexto, durante la Reunión Plenaria # 68 de la RAN se aprobó un nuevo tema de estudio 3GPP que trata sobre la superposición de usuarios (véase el documento RP-151100).

La interfaz aérea E-UTRA utiliza OFDMA para el enlace descendente (es decir, para la dirección de transmisión desde la estación base al terminal móvil) y FDMA de Portadora Única (SC-FDMA) para el enlace ascendente (es decir, para la dirección de transmisión desde el terminal móvil a la estación base). Emplea MIMO (Múltiples Entradas Múltiples Salidas) con, por ejemplo, hasta ocho antenas por estación base y hasta cuatro antenas en el equipo del usuario.

El uso de OFDM permite que E-UTRA sea mucho más flexible en su uso del espectro que los sistemas basados en CDMA más antiguos, como UTRAN. OFDM tiene una eficiencia espectral de enlace mayor que CDMA, y cuando se combina con formatos de modulación como 64QAM y técnicas como MIMO, se espera que E-UTRA sea considerablemente más eficiente que W-CDMA (Acceso Múltiple por División de Código de Banda Ancha) con HSDPA (Acceso de Paquetes de Enlace Descendente de Alta Velocidad) y HSUPA (Acceso de Paquetes de Enlace Ascendente de Alta Velocidad).

Un bloque de recursos (RB) representa la granularidad más baja para programar un UE. En una configuración de LTE, se utiliza un prefijo cíclico normal (siete símbolos OFDM por intervalo) y un espaciado de subportadora de 15 kHz. Eso significa que con 12 subportadoras por RB, un RB abarca más de 180 kHz y tiene una duración de 0,5 ms.

En NOMA, varios flujos de bits destinados a diferentes usuarios se pueden transmitir en la misma banda de frecuencia al mismo tiempo. Por ejemplo, en un sistema LTE, las transmisiones de datos a diferentes usuarios se pueden superponer en el mismo Bloque de Recursos (RB). Por lo tanto, diferentes señales solo se distinguen por diferentes niveles de potencia, es decir, diferentes señales se multiplexan en el dominio de la potencia. En el receptor, la separación de la señal multiusuario se realiza en base a la cancelación sucesiva de interferencias (SIC). En detalle, en el lado del receptor, mientras decodifica al usuario k, el decodificador eliminará las señales de los usuarios con mayores potencias de transmisión, por ejemplo, los usuarios 1 a (k-1). Las señales de los otros usuarios con niveles de potencia de transmisión más bajos, por ejemplo, los usuarios (k+1) y superiores, se tratarán simplemente como ruido (desde el punto de vista del usuario k).

La Figura 1 muestra una disposición de ejemplo de tres UE que residen a diferentes distancias d1, d2 y d3 de una estación base (denominada en LTE como un NodoB mejorado o eNB), así como sus niveles p1, p2 y p3 de potencia de señal recibida individual para transmisiones normales (es decir, sin superposición). Por ejemplo, el UE³recibe p3 = 20%, el UE²recibe p2 = 30% y el UE¹recibe p1 = 50% de la potencia máxima de transmisión de la estación base. Según los principios de NOMA, los niveles de potencia de transmisión de todos los UE se ajustarán en consecuencia para la superposición de señales en el mismo recurso de radio utilizando, en términos generales, el valor recíproco del nivel de potencia de la señal recibida, normalizado por la suma de todos los valores recíprocos de la potencia de señal recibida, por ejemplo la siguiente fórmula:

Para el UE³la potencia de transmisión se ponderará con un factor de 0,5, para el UE²se ponderará con un factor de 0,3, y para el UE¹se ponderará con un factor de 0,2 en la estación base (habiendo sido redondeados los valores obtenidos de la ecuación (1)).

Para que un sistema de comunicación NOMA funcione correctamente, se deben realizar preferiblemente los siguientes pasos:

1) identificar los dispositivos que sean adecuados para los métodos de superposición.

2) Formar (a) grupo(s) de dispositivos de superposición.

a. ¿Qué dispositivos son adecuados (para agrupar)?

b. ¿Cuántos grupos se pueden formar?

c. ¿Cuántos dispositivos se pueden asignar a un grupo en particular?

3) Asignar recursos adecuados para la superposición.

4) Proporcionar información de retroalimentación de ganancia de canal (SNR) a la estación base. Por ejemplo, reportar los valores RSRP o RSRQ del UE individual a la estación base para las asignaciones de potencia de transmisión fraccionada.

5) En la estación base, determinar

a. selección de MCS para recursos NOMA

b. potencia de transmisión fraccionada en el enlace descendente por equipo de usuario (por grupo) c. período de validez para la configuración NOMA seleccionada (si es necesario)

6) Transmisión de los diversos flujos de datos mediante multiplexación en el dominio de la potencia según los principios NOMA.

7) En los diversos terminales móviles, realizar operaciones SIC para separar las señales multiusuario y continuar con las operaciones de recepción "normales" en cada una de las señales separadas.

Dichas transmisiones no ortogonales permiten que múltiples usuarios compartan los mismos recursos de radio sin separación espacial, mejorando así la capacidad del sistema multiusuario (MU) en la red.

Si en el paso 7 anterior el UE no tiene conocimiento sobre los coeficientes de potencia seleccionados por la estación base para transmisiones NOMA en la dirección de enlace descendente, el UE tendría que realizar una Búsqueda Completa en la Asignación de Potencia Multiusuario (FSPA) para separar las señales multiplexadas. En el caso de FSPA, es necesario considerar múltiples combinaciones de asignaciones de potencia para todos los conjuntos de potencia candidatos que pueden haber sido elegidos por la estación base para los UE en un grupo NOMA dado. Por tanto, el número de conjuntos N de potencia que se van a buscar se convierte en un parámetro de optimización. Con una gran cantidad de conjuntos de potencia, aumentan las ganancias de rendimiento de NOMA. Desafortunadamente, al mismo tiempo, una gran cantidad de conjuntos de potencia requieren muchos cálculos/procesamiento de datos en el lado del receptor. Por tanto, no se desea un gran número de conjuntos de potencia en términos de consumo de energía. La Tabla 1 enumera algunos conjuntos de potencia de ejemplo para dos UE.

Tabla 1

NOMA es un tema nuevo en 3GPP y, como tal, no ha sido discutido ni evaluado en detalle. Hasta ahora, solo se llevaron a cabo discusiones preparatorias en RAN WG1 relacionadas con las propiedades de la capa física. Sin embargo, la introducción de NOMA en una versión futura de LTE también tendrá algunas implicaciones de señalización. No se ha discutido en absoluto ningún tipo de aspectos de señalización para NOMA.

Una de las capas de protocolo relevantes para la señalización es RRC (intrínsecamente investida con una latencia pequeña, pero muy confiable), otra es la capa PHY (rápida, pero no tan confiable como RRC). Las opciones de señalización relevantes en la dirección del enlace descendente (de la torre al teléfono) son señalización de difusión (una operación de señalización que se dirige a todos los UE en una celda determinada), señalización de multidifusión (una operación de señalización que se dirige solo a un subconjunto de UE en una celda determinada) y señalización dedicada (una operación de señalización que se dirige a un UE particular en una celda dada).

El documento WO 2014/208158 A1 parece describir la operación básica de una red NOMA mientras que el documento WO 2015/029729 A1 se relaciona con el control de la potencia de transmisión en una red NOMA. El documento R2-153380 del 3GPP analiza la necesidad de proporcionar espacio de búsqueda de canal de control de enlace descendente para transmisiones de punto a multipunto de celda única, observando que si se implementan RNTI de grupo, a diferencia de los RNTI de celda temporal, se puede limitar la capacidad de espacio de búsqueda común. El documento EP 2 983 406 A1 describe una red NOMA y mensajes de señalización que pueden usarse para implementar esta red. Los terminales de usuario informan sobre el estado del canal y la información de control del enlace descendente, incluida la modulación y los esquemas de potencia, se transmite utilizando un canal de control de enlace descendente. La información de control de enlace descendente puede tener la forma de una matriz para todos los terminales de usuario o puede estar separada en subbandas.

Sin la señalización de la asignación de potencia de transmisión fraccionada (FTPA), los receptores NOMA tienen que realizar una búsqueda completa en la asignación de potencia de múltiples usuarios. Este es un procedimiento costoso que consume recursos del procesador y energía de la batería. Generalmente, los dispositivos de bajo consumo y bajo costo no pueden beneficiarse actualmente de NOMA ya que tienen recursos limitados de procesador y batería que no permitirán el uso de métodos tan sofisticados.

La presente invención proporciona diversos métodos para reportar a los UE que forman un grupo NOMA, es decir, los UE que utilizan recursos idénticos con respecto a la frecuencia y el tiempo, sobre configuraciones tales como las FTPA (es decir, los ajustes de coeficientes de potencia) seleccionadas por la estación base para transmisiones NOMA en la dirección del enlace descendente sobre recursos de radio conjuntos.

La presente invención proporciona en un aspecto un método según la reivindicación 1. Los aspectos preferidos de la invención se proporcionan según las reivindicaciones dependientes.

La presente invención se describirá ahora, únicamente a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos en donde

la Figura 1 muestra una variación de la potencia de recepción con la distancia desde una estación base para dispositivos UE;

la Figura 2 es una secuencia de mensajes según una realización de la invención;

la Figura 3 muestra una secuencia de pasos a realizar por un eNB;

la Figura 4 muestra una secuencia de pasos a realizar por un UE;

la Figura 5 muestra una secuencia de pasos a realizar por un eNB

la Figura 6 muestra una secuencia de pasos a realizar por un UE;

la Figura 7 muestra una estructura de subtrama; y

la Figura 8 es un ejemplo de estructura de grupo NOMA que incluye miembros fijos y móviles.

Descripción detallada de formas de realización preferidas

En la Figura 2 se muestra un diagrama de secuencia de mensajes básico para una realización de la presente invención. Primero, cada UE que es servido por el eNB se configura con medidas normales para propósitos de Gestión de Recursos de Radio (RRM). En aras de la simplicidad, solo se muestra un UE en la Figura 2. A partir de los principios de NOMA, queda claro que los mensajes relacionados con NOMA pueden intercambiarse entre la estación base y múltiples UE (por ejemplo, UE que son candidatos potenciales para la superposición, o miembros de un grupo de superposición específico). En este ejemplo, se ignoran las mediciones recopiladas en las celdas vecinas. En su lugar, solo los resultados de medición que se recopilaron en la celda de servicio se considerarán como NOMA se configurarán en esta celda de servicio. Para las mediciones de ganancia de canal, la Relación Señal a Ruido (SNR), la Relación Señal a Interferencia más Ruido (SINR), la Potencia Recibida de la Señal de Referencia (RSRP) y/o la Calidad Recibida de la Señal de Referencia (RSRQ) son de particular interés con respecto a la presente invención.

Los siguientes pasos tratan sobre la Asignación de Potencia de Transmisión Fraccionada (FTPA). En una realización, la FTPA es un enfoque de dos pasos que consta de la preselección y la agrupación. En otra realización, la FTPA es un enfoque de un solo paso (sin preselección).

En un proceso FTPA 1 de preselección de la Figura 2, el eNB evalúa los valores de medición "ordinarios" (es decir, las mediciones regulares configuradas para fines de gestión de recursos de radio (RRM)) recibidas de los diversos UE con el objetivo de preseleccionar los UE para la superposición. El eNB puede basar su decisión o sus decisiones de preselección principalmente en los valores de medición de ganancia de canal recibidos de los diversos UE. Por ejemplo, de esta manera, los UE con ganancias de canal bajas se consideran "no adecuados" para la superposición y los UE con ganancia de canal media a alta como "adecuados". O de esta manera las diferencias predeterminadas (por ejemplo, absolutas o relativas) en las ganancias de canal informadas califican a ciertos UE para aplicar la superposición. Además, el eNB puede considerar otros parámetros de entrada recibidos desde los UE, los nodos de la Red de Acceso de Radio (RAN) y/o los nodos de la Red Central (CN). Estos procesos se ilustran en un algoritmo mostrado en la Figura 3 que muestra los pasos realizados por el eNB.

Para un conjunto de UE preseleccionados, el eNB puede optar por configurar mediciones NOMA específicas de grupo adicionales o alternativas. Por esto, el Elemento de información (IE) ObjetoMedEUTRA del protocolo RRC que se utiliza en el IE ConfigMed puede necesitar ser adoptado en consecuencia, por ejemplo, podría mejorarse con un nuevo IE ConfigMedNOMA que se describe en detalle a continuación. Al hacerlo, es beneficioso concentrarse en los recursos de radio (por ejemplo, los bloques de recursos en el caso de LTE) que están destinados a la superposición. Eso significa que en lugar de (o además de) la recopilación de los valores regulares de Potencia Recibida de Señal de Referencia (RSRP) y/o de Calidad de Señal de Referencia Recibida (RSRQ), el eNB puede indicar a los UE que recopilen medidas de nivel de potencia específicas de NOMA en recursos de radio de enlace descendente (por ejemplo, en el caso de LTE en bloques de recursos) que se supone que deben usarse conjuntamente para la superposición entre miembros de un grupo dado de UE.

El IE ConfigMedNOMA podría tener el siguiente formato (escrito en el lenguaje de codificación ASN.1):

—ASN1 RUCIO

ConfigMedNOMA SECUENCIA {

FrecPorí ARFCN-Valer EU TRA

idCeldaFis idCelFis,

ListBIOqRecnrsMTeri SECUENCIA [TAMAÑO(1..mwNumbwRB)) DE

BlüigRecursMedNONfA

OrtoMedNOtU ENUMERADO {sf160. al2S6. $f320. SÍ&12.

Sf640, *N024, SÍ1Z60, SpArel}

rifloMeil ENUMERADO ÍPQítRjíAljsolPQrPRB* rfiíp. rsrq.

Cana neta Canal}.

BlQqFteciirsMedNOMA:: = SECUENCIA (

PRB-Indice ENTERO (Q 255).

Intervalo Indice ENTERO (Q,.lnitervarnax)i

Subí rama- Indice ENTERO (0 Su iil ramaje.

Trama-Indice ENTERO (O.TramamaxI.

)

-A S N 1F1N

Asimismo, el reporte de mediciones específicas de NOMA se puede configurar de forma adicional o alternativa al reporte regular. Por esto, el Elemento de información (IE) ReportConfigEUTRA del protocolo RRC que se utiliza en el IE ReportConfigparaAñadListMod puede necesitar ser adoptado en consecuencia, por ejemplo, podría mejorarse con un nuevo IE ConfigReportNOMA que se describe en detalle a continuación, nuevamente en el lenguaje de codificación ASN.1.

ASN1 INICIO

t üii1 PtjKtff)ur(NÜMft SECUENCIA (

Tino Des ene DECISION f

evenlo SECUENCIA {

Idaventc DECISION (

NOMA1 SECUENCIA {

Umbral 1 Umbral

NOMA2 SECUENCIA (

umbral? Umbral

V

}.

bistéresis hísteresis.

liemf icPar aDeseni: liernpcPar aDesenc

h

periódica SECUENCIA {

proposito ENUMERADO {CeldMasfuertes. COI,

SoloenCeldasNOMA}

i

},

Cantuesetic ENUMERADO (rsrp. /SrQ.OanaKiaCviat},

CantReport ENUMERADO { r m rsrct.oaitanciaCarat},

CelriasReportmax ENTERO (i RfiíiorlCeliíamax),

Jntervareport IntervReriort.

CaiitEteport ENUMERADO {r l, r2. r t . f8, r16. r32. (64.

infinito}.

umbral DECISION {

umbral *RSRP RSRP-RanuQ

umbral-RSRQ RSRQ-Rango

)

- ASN1UH

Los UE se comportan en consecuencia e informan de las mediciones específicas de NOMA al eNB (ya sea además de las mediciones regulares o en lugar de ellas).

En la Figura 3 se muestra un diagrama de flujo detallado de los pasos del procedimiento del eNB que se pueden realizar en el contexto de la preselección de dispositivos móviles para la operación NOMA. Una vez configurados con una configuración de medición específica de NOMA, se espera que los UE de un grupo NOMA particular recopilen mediciones específicas de NOMA (que pueden ser diferentes en comparación con las mediciones heredadas) según su configuración de medición. En la Figura 4 se muestra un diagrama de flujo detallado del comportamiento del dispositivo móvil en respuesta a una configuración de medición específica de NOMA.

Para reportar de los resultados de medición específicos de NOMA, puede ser necesario adoptar el Elemento de información (IE) ResultMed del protocolo RRC que se utiliza en el mensaje RRC de ReportMed en consecuencia, por ejemplo, podría mejorarse con un nuevo IE ResultMedNOMA que se describe en detalle a continuación (expresado en el lenguaje de codificación ASN.1).

-ASN 1 INICIO

FteportMedNOMA ¡:- SECUENCIA (

ResultMedNOMA SECUENCIA {

ResultGananciaCanal GananciaCanal-Rango.

Resultrsrp RSRP-Ranuo,

Resultrsrq RSRQ-Rango

)

1

- A S N lf IN

En el paso "FTPA 2" de la Figura 2, el eNB está habilitado para evaluar los reportes de medición (que pueden comprender valores de medición heredados así como valores de medición específicos de NOMA) recibidos de los diversos UE con el objetivo de agrupar finalmente los UE para la superposición. La(s) decisión/decisiones de agrupación pueden basarse en el mismo conjunto de parámetros que en el paso anterior, por ejemplo, en los valores de medición de la ganancia del canal recibidos de los diversos UE y, además, en otros parámetros de entrada recibidos de los UE, de los nodos de la Red de Acceso de Radio (RAN). y/o de los nodos de la Red de Núcleo (CN). Si se han recibido valores de medición específicos de NOMA (por ejemplo, activados por la función de "preselección" discutida anteriormente), el eNB tiene un conocimiento detallado sobre la calidad de recepción en los recursos de radio destinados a la transmisión conjunta en el alcance de NOMA, y puede utilizar estos resultados de medición detallados también para agrupar decisiones.

Una vez que se ha formado un grupo de UE, los niveles de potencia de transmisión fraccionada se ajustan entre los miembros del grupo de modo que la multiplexación de flujos de datos individuales en el dominio de la potencia se pueda realizar según los principios NOMA para la transmisión en la dirección del enlace descendente.

Según la presente invención, el eNB reporta a los miembros de un grupo NOMA dado de UE sobre la asignación de potencia de transmisión fraccionada (FTPA) utilizada para las transmisiones a este grupo de UE. Al hacerlo, cada miembro del grupo NOMA adquiere conocimientos sobre los coeficientes de potencia que debe utilizar para las operaciones de demultiplexación.

En la Figura 5 se muestra un diagrama de flujo detallado de los pasos del procedimiento del eNB que se pueden realizar en el contexto de la agrupación de dispositivos móviles para la operación NOMA.

Cuando el UE ha recibido la información de asignación de potencia de transmisión fraccionada (FTPA), se espera que aplique técnicas de cancelación de interferencia sucesiva (SIC) para separar las señales multiusuario recibidas en recursos conjuntos (véase la Figura 6). Después de eso, se espera que continúe con las operaciones de decodificación heredadas de su propia señal. Paralelamente se puede continuar con la recopilación y reporte de las mediciones configuradas previamente.

Como el canal de radio es un canal que varía en el tiempo, la calidad de la recepción (o la ganancia del canal) puede alterarse con frecuencia. Por tanto, es preferible:

(i) actualizar la configuración de medición específica de NOMA de vez en cuando;

(ii) definir los desencadenantes para el reporte de mediciones específicas de NOMA o para reportar mediciones específicas de NOMA periódicamente; y

(iii) incluir en la señalización del eNB al (grupo de) UE(s) información sobre la duración proyectada de la asignación de potencia de transmisión fraccionada (FTPA) actual, un límite de tiempo, por ejemplo expresado en "número de subtramas", o similar.

En una realización de la presente invención, las periodicidades para la configuración de medición y/o recopilación de mediciones y/o reportes de medición pueden diferir entre mediciones "ordinarias" (es decir, aquellas configuradas para propósitos de Gestión de Recursos de Radio (RRM)) y mediciones "novedosas" (es decir, aquellas relacionadas con la operación NOMA como se analiza en el presente documento). En otra realización de la presente invención, dichas periodicidades pueden estar alineadas (por ejemplo, una puede ser un múltiplo o una fracción de la otra). En otra realización más de la presente invención, las periodicidades mencionadas anteriormente pueden ser las mismas.

En una realización de la presente invención, todas las operaciones de asignación de potencia de transmisión fraccionada (FTPA) (es decir, preselección y/o agrupación final) son realizadas por el eNB; en otra realización, estas operaciones se realizan en una entidad distinta del eNB. Dicha entidad puede residir en la Red de Acceso Radio (RAN) o la Red de Núcleo (CN) del sistema de comunicaciones móviles y puede estar interconectada con el eNB.

A continuación se describirán las posibles opciones de señalización para implementar tales algoritmos.

En esta invención se proponen mejoras al protocolo RRC (TS 36.331 de 3GPP) para la indicación de los ajustes del nivel de potencia NOMA.

En detalle, proponemos definir un nuevo elemento de información (IE) para su uso en la capa de protocolo RRC para permitir la indicación de los ajustes de nivel de potencia NOMA ("coeficientes de potencia") en la dirección del enlace descendente para al menos un grupo NOMA. A continuación se proporciona una estructura de ejemplo para este contenedor "Ajustes de nivel de potencia NOMA" (que puede comprender uno o más elementos de información adicionales, por ejemplo, dispuestos de manera jerárquica) (en el lenguaje de codificación ASN.1):

- ASM 11NICIO

AluStusNiVBtPCt-NOMA ; « SECUENCIA {

ListyiLi|jüNOMfl SECUENCIA HAMANO (iN um eroG rirticrnax)} DE sriipoNOMA

i

grupoNOMA::= SECUENCIA f

IdenlifícGrupo ENTERO{Q„C3},

ControlGrupu ENUMERADO{activación,actualización, suspensión, term inación,

.

List SECUENCIA (TAMAÑO (I NLimeraLEmax» DE NrvcIPo)

ENUMERADO(sf1, 312, sí-i. si», s i l6. s'32, sí6a, sf12A, .„}

NivelPdt "■ SECUENCIA (

ufr Identidad uMdenlidait

PaiitloPot ENTEROjl.NuitieroUEmaxL

CoefiCPCt ENUMERADO (0.1, 0,2, 03.04, 0,5, 00, 07. 06.0 %

i

-ASN1UN

En esta estructura de ejemplo, se pueden asignar diferentes coeficientes de potencia para hasta "NumeroUEmax" en hasta "NumeroGrupmax" más un criterio de validez. El criterio de validez puede ser opcional. Puede usarse para indicar la validez de la configuración NOMA señalizada (por ejemplo, la vida útil restante del grupo NOMA respectivo en su conjunto, o la vida útil de los ajustes del coeficiente de potencia señalizados en este mensaje para un grupo NOMA dado que puede existir más allá de la validez indicada).

Cuando un UE encuentra su Identidad UE en una instancia de un IE NivelPot, sabe que se ha hecho miembro del respectivo Grupo NOMA por el lado de la infraestructura (eNB). A continuación, puede elegir su nivel de potencia asignado individualmente del IE CoeficPot así como su rango dentro del respectivo Grupo NOMA del IE RangoPot. Esto último es útil para el UE receptor en el proceso de decodificación cuando es necesario realizar operaciones de cancelación sucesiva de interferencias (SIC). Esto se hace de forma iterativa y cada UE tiene que realizar un número diferente de cálculos en función de su rango de potencia. En este ejemplo, se supuso una granularidad de 0,1 para los coeficientes de potencia. También se pueden pensar en otros tamaños de pasos con una granularidad más fina o más gruesa.

El IE ControlGrupo puede indicar si la información/comando correspondiente para un grupo NOMA en particular está relacionado con una nueva configuración NOMA (activación), una reconfiguración (actualización), una pausa (suspensión) o el final de una operación NOMA (terminación). El ejemplo IE AjustNivelPotg-NOMA se puede utilizar en la capa de protocolo RRC para emisión de difusión (es decir, enviado desde la estación base a todos los UE que residen en la cobertura de la celda) o para señalización dedicada (es decir, enviado desde la estación base a un UE distinto) dependiendo del escenario. .

Para la emisión por difusión, se pueden mejorar los mecanismos de Difusión de Información del Sistema (SIB) del sistema de comunicaciones móviles. Por ejemplo, se puede definir un nuevo tipo SIB para "Ajustes de potencia NOMA". El inconveniente de la señalización de difusión es que las propiedades del canal de radio (por ejemplo, la ganancia del canal) pueden cambiar rápidamente. Los mecanismos de Difusión de Información del Sistema (SIB) son bastante lentos y es posible que no puedan adaptarse a los canales que cambian rápidamente. Sin embargo, el beneficio de la señalización de difusión es que todos los UE pueden ser provistos con toda la información necesaria para operaciones de decodificación NOMA exitosas. Y un UE involucrado en operaciones NOMA necesita al menos su propio nivel de potencia más los de los UE que están aprovisionados con niveles de potencia más altos.

Para la señalización dedicada, se pueden utilizar varios mensajes RRC que se envían en dirección de enlace descendente, como el mensaje RRC ReconfigConexRRC (un comando definido para modificar una conexión RRC existente) y similares (véase la TS 36.331 de 3GPP). El inconveniente de la señalización dedicada es que es necesario establecer y mantener varias conexiones punto a punto. Es posible que esto no sea muy eficiente en cuanto a recursos y energía en todos los casos. Sin embargo, el beneficio de la señalización dedicada es que los miembros de los grupos NOMA pueden estar informados de manera razonablemente rápida y confiable sobre los cambios de las "Ajustes de Potencia NOMA" que vienen junto con las propiedades del canal de radio que cambian rápidamente.

La invención también proporciona señalización a nivel físico, en particular una indicación PDCCH. Se propone un nuevo -DCI (Información de Control de Enlace Descendente) NOMA para indicar los ajustes del nivel de potencia NOMA.

En cada subtrama LTE, la región PDCCH (Canal de Control de Enlace Descendente Físico) precede a la región PDSCH (Canal Compartido de Enlace Descendente Físico). Como implican los nombres, los datos de control se transmiten en la región PDCCH mientras que los datos de usuario se transmiten en la región PDSCH. En la Figura 7 se ofrece una representación simbólica de estos dos canales físicos diferentes. Una subtrama (1 milisegundo) consta de dos intervalos. En el ejemplo de la Figura 7, cada intervalo (0,5 milisegundos) consta de 7 símbolos OFDM (en el caso de "prefijo cíclico normal").

Las características del PDCCH se pueden resumir de la siguiente manera:

El PDCCH es hecho corresponder a los primeros L símbolos OFDM en cada subtrama de enlace descendente. El número de símbolos (L) para el PDCCH puede ser 1, 2 o 3. El número real de símbolos para el PDCCH está especificado por el PCFICH (Canal Indicador de Formato de Control Físico).

El PDCCH transporta la Información de Control de Enlace Descendente (DCI). La DCI le dice al UE cómo obtener sus datos que se transmiten en el PDSCH en la misma subtrama (esto se denomina asignación de recursos). Por tanto, la DCI transmitida en el PDCCH es como un mapa para que un UE encuentre y decodifique PDSCH de la cuadrícula de recursos.

El PDCCH también lleva el "DCI 0" que se usa para asignaciones de programación de enlace ascendente (por ejemplo, las denominadas "concesiones de UL").

Se admiten varios PDCCH y un UE supervisa un conjunto de canales de control. El esquema de modulación para el PDCCH es QPSK.

Aunque el PDCCH tiene muchas funciones, no todas se usan al mismo tiempo, por lo que la configuración de PDCCH siempre se aplica de manera flexible.

Se pueden encontrar más detalles en la TS 36.211 de 3GPP.

En el contexto de la asignación de recursos para el enlace descendente, la DCI existente proporciona detalles sobre el número de bloques de recursos, el tipo de asignación de recursos, el esquema de modulación, el bloque de transporte, la versión de redundancia, la tasa de codificación, etc. Cada DCI, cuando se codifica, se adjunta con un CRC (Comprobación de Redundancia Cíclica) que se codifica con el identificador temporal de la red de radio, RNTI, del UE para el que son los datos en el PDSCH. Por lo tanto, solo ese UE puede decodificar la DCI y, por lo tanto, el PDSCH correspondiente. La información DCI empaquetada es la carga útil de la cadena de codificación PDCCH. Los formatos DCI existentes se clasifican además en formatos DCI de enlace descendente y formatos DCI de enlace ascendente. Los diferentes formatos DCI son los siguientes:

Formatos DCI de enlace descendente

Formato 1: se utiliza para programar una palabra de código PDSCH. Aquí solo se puede programar un único bloque de transporte utilizando la asignación de recursos tipo-0/tipo-1

Formato 1A: se utiliza para programar una palabra de código PDSCH. Aquí solo se puede programar un único bloque de transporte utilizando la asignación de recursos de tipo 2 (localizado o distribuido). Este se usa durante el Acceso Aleatorio.

Formato 1B: se utiliza para programar una palabra de código PDSCH con asignación de Rango-1.

Formato 1C: programación muy compacta de una palabra de código PDSCH. Se puede programar un solo bloque de transporte utilizando la asignación de recursos de tipo2 distribuida siempre

Formato 1D: se utiliza para programar casos MU-MIMO

Formato 2: se utiliza para la programación del PDSCH (Concesión de DL) en SU-MIMO de bucle cerrado Formato 2A: se utiliza para la programación de PDSCH (Concesión de DL) en SU-MIMO de bucle abierto Formatos DCI de enlace ascendente

Formato 0: se utiliza para la programación del PUSCH (Concesión de UL)

Formato 3: control de potencia de transmisión de Enlace Ascendente con ajuste de potencia de 2 bits Formato 3A: control de potencia de transmisión de enlace ascendente con ajuste de potencia de 1 bit La presente invención emplea un nuevo formato DCI para comunicar información de control específica de NOMA, como los ajustes del nivel de potencia de NOMA. El formato DCI pertenece a los formatos DCI de Enlace Descendente y puede tener este aspecto:

Primera realización:

Formatos DCI de Enlace Descendente

Formato 4: se utiliza para informar a varios UE sobre las asignaciones de niveles de potencia NOMA.

Aquí, el contenido del contenedor de "Ajustes de Nivel de potencia NOMA" (definido anteriormente) se incluye en su totalidad o en parte como una palabra de código especial para este nuevo formato DCI.

Segunda realización:

Formatos DCI de Enlace Descendente

Formato 1E (o 2B): se utiliza para la programación con superposición.

Aquí, una asignación de recursos y el nivel de potencia fraccionada asignado usado para la transmisión de datos en el recurso indicado se indican a un UE en la misma instancia de la DCI.

Además, se define un RNTI NOMA para el nuevo formato de DCI discutido anteriormente (por ejemplo, para el nuevo formato DCI 4). Solo los UE que son capaces de realizar operaciones NOMA según esta invención serían requeridos para decodificar esta nueva pieza de DCI. Los detalles sobre los RNTI ya existentes que se utilizan en LTE, su codificación hexadecimal y su uso se pueden encontrar en la TS 36.321 de 3GPP sección 7.1. Para implementar el RNTI NOMA, a esto se le podría asignar la codificación hexadecimal "FFF4" y su uso sería para proporcionar una indicación de los ajustes de nivel de potencia NOMA.

También sería posible definir más de un RNTI NOMA, por ejemplo, el RNTI NOMA1 que podría usarse para dirigirse a miembros de un primer Grupo NOMA y RNTI NOMA2 que podría usarse para un segundo Grupo NOMA. Si el lado de la infraestructura (eNB) asigna varios RNTI NOMA, los UE con capacidad NOMA pueden saber a partir de la verificación de CRC si la nueva DCI NOMA que se está investigando está destinada para sí mismo (CRC "exitoso") o para otro (grupo de) UE(s) (CRC "fallido").

Para escenarios particulares, podría preverse una mezcla de señalización. Podría contemplarse un escenario en donde un recurso de radio (por ejemplo, un bloque de recursos como se define para LTE) se comparte entre un nodo de infraestructura fija y un dispositivo móvil (véase la Figura 8). En tal escenario, existen dos enlaces inalámbricos con propiedades diferentes: un enlace de retorno entre un primer eNB y un segundo eNB que es casi estático, y un enlace de acceso entre el primer eNB y un UE que puede ser muy dinámico.

En este caso especial, un miembro del grupo NOMA (aquí: eNB-2 con el enlace casi estático) puede beneficiarse de recibir información sobre la configuración del nivel de potencia NOMA en el modo de transmisión mientras que el otro miembro del grupo NOMA (aquí: el UE con las propiedades del enlace dinámico ) puede beneficiarse de recibir información sobre los ajustes de nivel de potencia NOMA de forma dedicada. Este tipo de señalización mixta se puede utilizar, por ejemplo, cuando la suma de ambos niveles de potencia utilizados en el recurso de radio compartido es inferior al 100%, por ejemplo, PeNB^-2= 70% (casi estable) y P^ue= 10% ± 5% (circulando alrededor de un valor de 10%).

También es posible al revés: P^ue= 75% ± 5% (circulando alrededor de un valor de 75%) y PeNB^-2= 10% (casi estable). En este caso, las operaciones de SIC deberían ser realizadas por eNB-2, que se puede suponer que tiene más capacidades de procesamiento y una fuente de alimentación más fuerte.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para operar una red de comunicaciones de acceso múltiple no ortogonal, NOMA, comprendiendo el método:

recibir desde cada uno de una pluralidad de dispositivos de equipo de usuario, UE, al menos un reporte de medición de recursos de radio;

procesar los reportes de medición de recursos de radio para seleccionar un grupo de dispositivos UE de la pluralidad de dispositivos UE como un grupo NOMA;

para los dispositivos UE en el grupo NOMA, determinar un conjunto de parámetros de control que incluye un conjunto de asignaciones de potencia de transmisión fraccionada para los dispositivos UE;

reportar a todos los dispositivos UE del grupo NOMA sobre los parámetros de control, en donde los parámetros de control se transmiten a los dispositivos UE del grupo NOMA utilizando un mensaje de información de control de enlace descendente que tiene un formato específico para la mensajería NOMA, en donde los dispositivos UE del grupo NOMA se direccionan colectivamente por medio de un identificador temporal de red de radio NOMA común RNTI NOMA.

2. El método según la reivindicación 1, en donde el mensaje de información de control de enlace descendente tiene un formato seleccionado de uno de un formato usado para informar a múltiples dispositivos UE sobre ajustes de control y un formato para programar con superposición.

3. El método según cualquier reivindicación anterior, en donde el al menos un reporte de medición de recursos de radio contiene información relacionada con al menos uno de:

estimación de ganancia de canal,

relación señal/ruido,

relación señal a interferencia más ruido,

mediciones de potencia recibidas de la señal de referencia , y

mediciones de calidad recibidas de la señal de referencia.

4. El método según cualquier reivindicación anterior, en donde después de una preselección de los dispositivos UE más adecuados para la operación en un modo NOMA, dichos dispositivos UE preseleccionados reciben instrucciones para realizar mediciones específicas de NOMA, que incluyen mediciones de nivel de potencia en los recursos de radio de enlace descendente que se han de utilizar conjuntamente para la superposición entre miembros del grupo NOMA.

5. El método según cualquier reivindicación anterior, en donde los niveles de potencia de transmisión de los miembros del grupo NOMA se ajustan entre los miembros del grupo.

6. El método según cualquier reivindicación anterior, en donde la información de asignación de potencia se transmite a los dispositivos UE por medio de un mensaje de difusión de información del sistema.

7. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la información de asignación de potencia se transmite a los dispositivos UE mediante uno o más mensajes de control de recursos de radio, RRC.

8. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la información de asignación de potencia se transmite con la información de control de enlace descendente, DCI, en una región de canal de control de enlace descendente físico de una subtrama LTE.

9. El método según cualquier reivindicación anterior, en donde la información de control de enlace descendente se codifica con el RNTI NOMA.

10. El método según cualquier reivindicación anterior, en donde la asignación de potencia de transmisión la realiza un nodo E-UTRAN B de servicio, eNB.

11. El método según una de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la asignación de potencia de transmisión la realiza una entidad en la red de acceso por radio o en la red de núcleo.

12. El método según cualquier reivindicación anterior, en donde después de que los dispositivos UE han sido asignados a un grupo NOMA, se solicitan mediciones de recursos de radio específicas de NOMA de los dispositivos UE, incluyendo las mediciones de recursos de radio específicas de NOMA mediciones de nivel de potencia en recursos de radio de enlace descendente que deben utilizarse conjuntamente para la superposición entre miembros del grupo NOMA.

13. El método según la reivindicación 12, en donde dichas mediciones deben realizarse periódicamente.

14. El método según la reivindicación 12, en donde dichas mediciones deben realizarse mediante un evento desencadenado.