ES2953397T3 - Terminal de usuario, estación base inalámbrica y método de comunicación inalámbrica - Google Patents

Terminal de usuario, estación base inalámbrica y método de comunicación inalámbrica Download PDF

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ES2953397T3 ES15856467T ES15856467T ES2953397T3 ES 2953397 T3 ES2953397 T3 ES 2953397T3 ES 15856467 T ES15856467 T ES 15856467T ES 15856467 T ES15856467 T ES 15856467T ES 2953397 T3 ES2953397 T3 ES 2953397T3
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Shimpei Yasukawa
Hideyuki Moroga
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Abstract

El propósito de la presente invención es optimizar el procedimiento de conexión para un enlace ascendente incluso cuando la banda a utilizar esté restringida a una banda estrecha que sea parte de una banda del sistema. Un terminal de usuario en el que la banda a utilizar está restringida a una banda estrecha que forma parte de una banda del sistema está provista de: una unidad de recepción para recibir información del sistema, que incluye información indicadora de frecuencia portadora de enlace ascendente, desde una estación base inalámbrica como sistema información para la banda estrecha y que difiere de la información del sistema para la banda del sistema; y una unidad de transmisión para transmitir un preámbulo de acceso aleatorio a la estación base inalámbrica en una de una pluralidad de bandas estrechas especificadas por la información indicadora de frecuencia portadora de enlace ascendente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Terminal de usuario, estación base inalámbrica y método de comunicación inalámbrica
Campo técnico
La presente invención se refiere a un terminal de usuario, a una estación base de radio y a un método de comunicación por radio en sistemas móviles de nueva generación.
Antecedentes de la técnica
En la red de UMTS (sistema de telecomunicaciones móvil universal), se han redactado las especificaciones de evolución a largo plazo (LTE) con el propósito de aumentar adicionalmente tasas de transmisión de datos de alta velocidad, proporcionar retardos inferiores y así sucesivamente (véase el documento no de patente 1). Además, están estudiándose sistemas sucesores de LTE (también denominados, por ejemplo, “LTE avanzada” (denominada a continuación en el presente documento “LTE-A”), “FRA” (acceso de radio futuro) y así sucesivamente) con el propósito de lograr un aumento de banda ancha adicional y un aumento de la velocidad más allá de LTE.
Ahora, junto con la reducción de coste de los dispositivos de comunicación en los últimos años, hay un desarrollo activo en curso en el campo de la tecnología relacionada con la comunicación de máquina a máquina (M2M) para implementar un control automático de dispositivos conectados en red y permitir que estos dispositivos se comuniquen entre sí sin implicar a las personas. En particular, de todos los métodos de M2M, 3GPP (proyecto de asociación de 3a generación) está fomentando la normalización con respecto a la optimización de MTC (comunicación de tipo máquina), como sistema celular para la comunicación de máquina a máquina (véase el documento no de patente 2). Están estudiándose terminales de MTC para su uso en una amplia gama de campos, tales como, por ejemplo, contadores eléctricos (de gas), máquinas expendedoras, vehículos y otros equipos industriales.
Lista de referencias
Bibliografía no de patentes
Documento no de patente 1: 3GPP TS 36.300 “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall Description; Stage 2”.
Documento no de patente 2: 3GPP TS 36.888 “Study on provision of lowcost Machine-Type Communications (MTC) User Equipments (UEs) based on LTE (Release 12)”.
El documento US2014112286 A1 se refiere a la comunicación inalámbrica y, más específicamente, se refiere a un método y a un aparato para realizar acceso aleatorio en un sistema de comunicación inalámbrica.
El documento US 2013/0077584 A1 describe un método para generar una señal de acceso aleatorio mediante un dispositivo de MTC usando un ancho de banda estrecho en un sistema de comunicación móvil de LTE de 3GPP. Con el fin de realizar un procedimiento de acceso aleatorio, un terminal recibe información de sistema a partir de una estación base. La información de sistema incluye un bloque de información de sistema de tipo 2 (SIB2) que incluye información de canal común compartido. Entre la información de sistema recibida a partir de la estación base, el terminal adquiere una información de número de bloques de recursos físicos (PRB) en un dominio de frecuencia para la transmisión de una señal de acceso aleatorio a partir de un parámetro relacionado con una desviación de frecuencia de PRACH. El terminal genera una señal de preámbulo de acceso aleatorio usando la información adquirida, es decir, información sobre un formato de preámbulo para la transmisión de una señal de acceso aleatorio y tiempo de transmisión, y un número de PRB en un dominio de frecuencia para la transmisión de una señal de preámbulo de acceso aleatorio. La estación base recibe el preámbulo transmitido por el terminal y transmite un mensaje de respuesta de acceso aleatorio al terminal. Cuando recibe el mensaje de respuesta de acceso aleatorio para el preámbulo transmitido por el terminal, el terminal realiza una transmisión de enlace ascendente planificada usando un recurso inalámbrico de enlace ascendente asignado a partir de la estación base con el fin de establecer una conexión de control de recursos de radio (RRC).
Pueden encontrarse antecedentes adicionales de la invención en 3GPP TDoc R1-135155, que describe la potenciación de cobertura de PRACH para UE de MTC.
Sumario de la invención
Problema técnico
Desde el punto de vista de reducir el coste y mejorar el área de cobertura en sistemas celulares, entre todos los terminales de MTC, ha estado aumentando la demanda de terminales de MTC de bajo coste (UE de MTC de bajo coste) que pueden implementarse en estructuras de hardware sencillas. Los terminales de MTC de bajo coste pueden implementarse limitando la banda que va a usarse para un canal compartido de enlace descendente físico (PDSCH) a una porción de una banda de sistema. Sin embargo, no pueden aplicarse los procedimientos de acceso de enlace ascendente existentes, que están diseñados basándose en bandas de sistema, sigue suponiendo un problema cómo optimizar el procedimiento de acceso aleatorio de enlace ascendente para terminales de usuario en los que la banda que va a usarse está limitada.
La presente invención se ha realizado a la vista de lo anterior y, por tanto, un objetivo de la presente invención es proporcionar un terminal de usuario, una estación base de radio y un método de comunicación por radio que puedan optimizar el procedimiento de acceso aleatorio de enlace ascendente, aunque el ancho de banda esté limitado a bandas estrechas en una banda de sistema.
Solución al problema
La presente invención proporciona un terminal de usuario, una estación base de radio y un método de comunicación por radio tal como se exponen en las reivindicaciones adjuntas.
Efectos ventajosos de la invención
Según la presente invención, un terminal de usuario recibe información de sistema para bandas estrechas a partir de una estación base de radio, de modo que el terminal de usuario puede transmitir preámbulos de acceso aleatorio a la estación base de radio usando una pluralidad de bandas estrechas que se especifican mediante información que indica frecuencias portadoras de enlace ascendente. Puede lograrse un efecto de diversidad de frecuencia usando una pluralidad de bandas estrechas, de modo que es posible iniciar el procedimiento de acceso aleatorio al tiempo que se mejora la eficiencia espectral.
Breve descripción de los dibujos
Las figuras 1 proporcionan diagramas que muestran, cada uno, un ejemplo de la disposición de bandas estrechas en una banda de sistema de enlace descendente;
la figura 2 es un diagrama para mostrar otro ejemplo de la disposición de bandas estrechas en una banda de sistema de enlace descendente;
la figura 3 es un diagrama para explicar la sincronización de frecuencia de enlace ascendente usando un ejemplo comparativo;
las figuras 4 proporcionan diagramas para explicar la sincronización de frecuencia de enlace ascendente;
las figuras 5 proporcionan diagramas para mostrar el acceso aleatorio mediante terminales de MTC;
la figura 6 es un diagrama para mostrar el flujo de un procedimiento de acceso aleatorio;
la figura 7 es un diagrama para mostrar y explicar otro ejemplo de acceso aleatorio mediante terminales de MTC; la figura 8 es un diagrama para mostrar una estructura esquemática de un sistema de comunicación por radio; la figura 9 es un diagrama para mostrar un ejemplo de estructura global de una estación base de radio;
la figura 10 es un diagrama para mostrar un ejemplo de una estructura funcional de una estación base de radio; la figura 11 es un diagrama para mostrar un ejemplo de una estructura global de un terminal de usuario; y la figura 12 es un diagrama para mostrar un ejemplo de una estructura funcional de un terminal de usuario.
Descripción de realizaciones
Hay un estudio en curso para limitar la progresión de capacidades de terminales haciendo que la tasa pico sea baja, limitando los bloques de recursos, permitiendo una recepción de RF limitada y así sucesivamente, con el fin de reducir el coste de terminales de MTC. Por ejemplo, el tamaño de bloque de transporte máximo en la transmisión de unidifusión usando un canal de datos de enlace descendente (PDSCH: canal compartido de enlace descendente físico) está limitado a 1000 bits, y el tamaño de bloque de transporte máximo en la transmisión de BCCH usando un canal de datos de enlace descendente está limitado a 2216 bits. Además, el ancho de banda de canal de datos de enlace descendente está limitado a 6 bloques de recursos (también denominados “RB” (bloques de recursos), “PRB” (bloques de recursos físicos), etc.). Además, las RF para recibir en terminales de MTC están limitadas a una.
Además, el tamaño de bloque de transporte y los bloques de recursos en terminales de MTC de bajo coste (UE de MTC de bajo coste) están más limitados que en los terminales de usuario existentes y, por tanto, los terminales de MTC de bajo coste no pueden conectarse con células que cumplen con LTE ver. 8 a 11. Por consiguiente, los terminales de MTC de bajo coste sólo se conectan con células en las que se notifica un permiso de acceso a los terminales de MTC de bajo coste en señales de radiodifusión. Además, hay un estudio en curso para limitar, no sólo las señales de datos de enlace descendente, sino también diversas señales de control que se transmiten en el enlace descendente (tales como información de sistema, información de control de enlace descendente y así sucesivamente), señales de datos y diversas señales de control que se transmiten en el enlace ascendente, y/u otras señales para bandas estrechas predeterminadas (por ejemplo, de 1,4 MHz).
Tales terminales de MTC con banda limitada necesitan hacerse funcionar en la banda de sistema de LTE, teniendo en cuenta la relación con terminales de usuario existentes. Por ejemplo, en una banda de sistema, se soporta la multiplexación de frecuencia de terminales de MTC con banda limitada y terminales de usuario existentes con banda no limitada. Además, los terminales de usuario con banda limitada sólo pueden soportar RF de banda estrecha predeterminadas en el enlace ascendente y el enlace descendente. En este caso, los terminales de MTC son terminales en los que la banda que va a usarse está limitada a bandas estrechas parciales dentro de la banda de sistema, y los terminales de usuario existentes son terminales en los que la banda de sistema es la banda que va a usarse.
Es decir, el límite superior de la banda para su uso por terminales de MTC está limitado a bandas estrechas y, para terminales de usuario existentes, la banda de sistema está configurada como el límite superior de la banda que va a usarse. Los terminales de MTC están diseñados suponiendo bandas estrechas y, por tanto, se simplifica la estructura de hardware y sus capacidades de procesamiento son bajas en comparación con terminales de usuario existentes. Obsérvese que el terminal de mTc puede denominarse “UE de MTC”. Los terminales de usuario existentes pueden denominarse “UE normales”, “UE distintos de MTC”, “UE de categoría 1” y así sucesivamente.
Ahora, se describirá la disposición de bandas estrechas en una banda de sistema de enlace descendente con referencia a las figuras 1 y la figura 2. Tal como se muestra en la figura 1A, la banda para su uso para terminales de MTC está limitada a una banda estrecha parcial (por ejemplo, de 1,4 MHz) en una banda de sistema. Cuando se fija una banda estrecha en una ubicación de frecuencia predeterminada en una banda de sistema, no puede lograrse ningún efecto de diversidad de frecuencia y, por tanto, puede disminuir la eficiencia espectral. Por otro lado, tal como se muestra en la figura 1B, cuando una banda estrecha que va a constituir la banda que va a usarse cambia su ubicación de frecuencia en cada subtrama, puede lograrse un efecto de diversidad de frecuencia y, por tanto, puede reducirse la disminución de eficiencia espectral.
Por ejemplo, cuando, tal como se muestra en la figura 2, se transmite información de radiodifusión cambiando la ubicación de frecuencia de una banda estrecha en cada subtrama, se transmiten información de sistema tal como la señal de PBCH (canal de radiodifusión físico) y SIB (bloque de información de sistema) 1, e información de sistema tal como SIB-2 e información posterior, en diferentes ubicaciones de frecuencia. Puede transmitirse información de sistema tal como el PBCH a un terminal de usuario en modo inactivo en la banda estrecha en la ubicación de frecuencia central de una banda de sistema. En este caso, si información para indicar las ubicaciones de frecuencia de SIB posteriores puede colocarse en información de radiodifusión tal como la señal de PBCH y SIB-1, es posible cambiar las ubicaciones de frecuencia de SIB posteriores.
Ahora, cuando un terminal de usuario lleva a cabo una búsqueda de célula, aunque, en el enlace descendente, puede establecerse sincronización de frecuencia usando la pSs (señal de sincronización primaria) y la SSS (señal de sincronización secundaria), no hay ninguna señal de sincronización de este tipo en el enlace ascendente. Por consiguiente, en el enlace ascendente, se establece sincronización de frecuencia ejecutando un procedimiento de acceso aleatorio entre terminales de usuario y estaciones base de radio. Ahora, a continuación se describirá brevemente la sincronización de frecuencia de enlace ascendente por terminales de usuario existentes.
Tal como se muestra en la figura 3, cuando un terminal de usuario existente establece la sincronización de frecuencia en el enlace ascendente, el terminal de usuario captura la sincronización en el enlace descendente, recibe información de radiodifusión a partir de la estación base de radio y adquiere la información de sistema. SIB (bloque de información de sistema) 2, que sirve como información de sistema, incluye la frecuencia portadora de enlace ascendente, información de especificación de ancho de banda (ul-CarrierFreq, ul-Bandwidth, etc.). La frecuencia portadora de enlace ascendente y el ancho de banda se notifican al terminal de usuario por medio de SIB-2 y, usando la frecuencia portadora de enlace ascendente y el ancho de banda notificados, puede ejecutarse el procedimiento de acceso aleatorio y otros. Obsérvese que el valor de frecuencia portadora de enlace ascendente se notifica, por ejemplo, en el valor de ARFCN (número de canales de radiofrecuencia absoluto) de EUTRA.
Sin embargo, la información de sistema existente está diseñada basándose en bandas de sistema y, por tanto, terminales de usuario que sólo soportan bandas estrechas, tales como terminales de MTC, no son completamente compatibles con esto. Por ejemplo, aunque una banda estrecha que constituye la banda que va a usarse cambie su ubicación de frecuencia a lo largo del tiempo o aunque esté configurada una pluralidad de bandas estrechas para terminales de MTC con el fin de lograr un efecto de diversidad de frecuencia, no hay ningún método establecido para notificar frecuencias portadoras de enlace ascendente. Los presentes inventores han llegado a la presente invención con el fin de reducir el deterioro de la calidad recibida que resulta de limitar la banda para su uso por terminales de usuario a una banda estrecha parcial predeterminada en una banda de sistema, y establecer el procedimiento de acceso aleatorio para su uso cuando están configuradas una pluralidad de bandas estrechas para terminales de MTC.
Según un aspecto de la presente invención, es posible definir nueva información de sistema (SIB) para bandas estrechas y llevar a cabo un procedimiento de acceso aleatorio de enlace ascendente en una pluralidad de bandas estrechas que se especifican mediante nueva información de sistema para bandas estrechas, lo cual es diferente de la información de sistema para bandas de sistema. Obsérvese que, aunque se mostrarán terminales de MTC como terminales de usuario a modo de ejemplo en la siguiente descripción, puede usarse cualquier terminal de usuario siempre que la banda que va a usarse esté limitada a bandas estrechas parciales en una banda de sistema. Además, aunque se mostrará un procedimiento de acceso aleatorio basado en contención como ejemplo, la presente invención también puede aplicarse igualmente a un procedimiento de acceso aleatorio no basado en contención.
Ahora, a continuación se describirá la sincronización de frecuencia de enlace ascendente y el procedimiento de acceso aleatorio según la presente realización con referencia a las figuras 4 y las figuras 5. Las figuras 4 proporcionan diagramas para explicar la sincronización de frecuencia de enlace ascendente según la presente realización. Las figuras 5 proporcionan diagramas para explicar el procedimiento de acceso aleatorio mediante un terminal de MTC según la presente realización. Obsérvese que, aunque las figuras 5 muestran configuraciones en las que la banda estrecha para el PRACH está configurada en dos subtramas consecutivas, estas configuraciones no son de ningún modo limitativas. Es igualmente posible configurar la banda estrecha para el PRACH en cada subtrama.
Tal como se muestra en la figura 4A, en la sincronización de frecuencia de enlace ascendente mediante un terminal de MTC, después de capturarse la sincronización en el enlace descendente, se notifican información de radiodifusión e información de sistema. Además, se detecta un SI-RNTI (identificador temporal de radio de información de sistema) en el espacio de búsqueda común de un canal de control de enlace descendente (EPDCCH: canal de control de enlace descendente físico potenciado). Después, se demodulan los SIB para MTC (para bandas estrechas), basándose en el SI-RNTI, como información de sistema de banda estrecha que está asignada en un canal de datos (PDSCH). En este caso, se aplica un ancho de banda uniforme (1,4 MHz) y, por tanto, no es necesario notificar el ancho de banda en los SIB de MTC.
Los SIB para MTC incluyen el valor de frecuencia de la frecuencia portadora de enlace ascendente como información de indicación de una frecuencia portadora de enlace ascendente (ul-CarrierFreq). La ubicación de la frecuencia fundamental de la banda estrecha se especifica basándose en este valor de frecuencia, y la banda estrecha de enlace ascendente en la ubicación de frecuencia fundamental se configura como banda estrecha para el PRACH (canal de acceso aleatorio físico). Después, se transmite un preámbulo de acceso aleatorio desde el terminal de MTC hasta la estación base de radio en la banda estrecha para el PRACH y se inicia el procedimiento de acceso aleatorio. Obsérvese que un preámbulo de acceso aleatorio puede denominarse “mensaje 1” o puede denominarse simplemente “RACH”. Además, un SIB que sirve como información de sistema para bandas estrechas puede denominarse “SIB-2 de MTC” o “SIB de MTC”.
En este caso, si el valor de frecuencia de la frecuencia portadora de enlace ascendente está configurado en el centro de la banda de sistema, los recursos de enlace ascendente para LTE se dividen mediante la banda estrecha para el RACH. Entonces se desprende que es más preferible configurar los valores de frecuencia de frecuencias portadoras de enlace ascendente de modo que la banda estrecha esté contigua a la banda para un canal de control de enlace ascendente (PUCCH: canal de control de enlace ascendente físico) colocado en cualquier borde de la banda de sistema. De este modo, la banda estrecha para el RACH puede colocarse para estar contigua al lado interno de la banda de canal de control de enlace ascendente, no dividiendo por tanto los recursos de enlace ascendente y no dañando el rendimiento de la comunicación de una única portadora.
Por tanto, los SIB de MTC se establecen de manera reciente como información de sistema que es especial para terminales de MTC en los que la banda que va a usarse está limitada a bandas estrechas. Tal como se describió anteriormente, los nuevos SIB contienen información de indicación de una frecuencia portadora de enlace ascendente (ul-CarrierFreq), pero no incluyen información de especificación de ancho de banda (ul-Bandwidth) y, por tanto, se reduce la cantidad de información en comparación con SIB convencionales. Retirando información innecesaria en terminales de MTC, entonces se vuelve posible evitar que la tasa de codificación y el MCS sean demasiado altos y reducir el deterioro de la calidad recibida. Sin embargo, si los terminales de MTC, que no tienen movilidad, sólo pueden usar una banda estrecha parcial en una banda de sistema, no puede lograrse un efecto de diversidad de frecuencia.
Por tanto, la presente realización está diseñada de modo que, tal como se muestra en la figura 4B, los terminales de MTC puedan usar una pluralidad de bandas estrechas (recursos) en una banda de sistema. Una pluralidad de bandas estrechas de PRACH están configuradas para estar contiguas a la banda de canal de control de enlace ascendente colocada en cualquier borde de una banda de sistema para no reducir los recursos de enlace ascendente. En este caso, puede incluirse una pluralidad de valores de frecuencia de frecuencias portadoras de enlace ascendente en un SIB de MTC como información de indicación de una frecuencia portadora de enlace ascendente, o puede incluirse el valor de frecuencia de una frecuencia portadora de enlace ascendente, con una adición de un valor de desviación que va a aplicarse al valor de frecuencia. Obsérvese que el valor de desviación puede denominarse “desviación de frecuencia relativa”.
En el primer caso, la banda estrecha para el PRACH se configura en una pluralidad de ubicaciones de frecuencia fundamental especificadas mediante la pluralidad de valores de frecuencia de frecuencias portadoras de enlace ascendente. En el segundo caso, la banda estrecha para el PRACH se configura en la ubicación de frecuencia fundamental que se especifica mediante el valor de frecuencia de una frecuencia portadora de enlace ascendente, y en otra ubicación de frecuencia fundamental que se especifica aplicando el valor de desviación al valor de frecuencia de la frecuencia portadora de enlace ascendente. Después, en una de las múltiples bandas estrechas configuradas para el PRACH, se transmite un preámbulo de acceso aleatorio desde el terminal de MTC hasta la estación base de radio, y después de eso se inicia el procedimiento de acceso aleatorio. Obsérvese que la información de indicación de una frecuencia portadora de enlace ascendente puede ser cualquier información siempre que pueda especificar una pluralidad de bandas estrechas.
De esta manera, puede usarse una pluralidad de bandas estrechas para el PRACH, de modo que es posible lograr un efecto de diversidad de frecuencia. Aunque se transmita un preámbulo de acceso aleatorio en una de una pluralidad de bandas estrechas de PRACH y falle la transmisión de este preámbulo de acceso aleatorio, todavía es posible transmitir el preámbulo de acceso aleatorio en otra de la pluralidad de bandas estrechas en una subtrama posterior. Aunque, en este caso, el ajuste de frecuencia que tiene que aplicarse tras el salto entre una pluralidad de bandas estrechas tarda tiempo, dado que no se transmiten preámbulos de acceso aleatorio de manera frecuente, este ajuste de frecuencia puede ejecutarse entre transmisiones de preámbulos de acceso aleatorio.
Obsérvese que, aunque la presente realización está estructurada de modo que la banda estrecha para el PRACH está configurada para estar contigua a la banda de canal de control de enlace ascendente colocada en cualquier borde de una banda de sistema, esta estructura no es de ningún modo limitativa. La banda estrecha para el PRACH no tiene que colocarse contigua a la banda de canal de control de enlace ascendente. Además, dado que la banda estrecha para el PRACH se comparte entre una pluralidad de MTC, puede suceder que se agoten los recursos. En este caso, pueden reservarse más bandas en el lado interno de la banda estrecha para el PRACH. Por ejemplo, además del uso de señales de radiodifusión, puede ser posible notificar bandas estrechas adicionales usando señalización de RRC y reservar estas bandas estrechas.
Además, tal como se muestra en la figura 4C, no sólo pueden configurarse bandas estrechas de enlace ascendente, sino también bandas estrechas de enlace descendente, usando un SIB de MTC. En este caso, un SIB de MTC incluye información de indicación de una frecuencia de enlace descendente, además de información de indicación de una frecuencia portadora de enlace ascendente (ul-CarrierFreq). Usando este SIB de MTC, se configuran bandas estrechas de enlace ascendente y bandas estrechas de enlace descendente al mismo en la banda de sistema. Además, también en el enlace descendente, como en el enlace ascendente, es preferible permitir que terminales de MTC con banda limitada usen una pluralidad de bandas estrechas (recursos) en la banda de sistema. Obsérvese que una frecuencia de enlace descendente puede denominarse “frecuencia portadora de enlace descendente”.
Por ejemplo, se usan los BW de UL #1 y #2 como bandas estrechas de enlace ascendente y se usan bandas estrechas de enlace descendente como Bw de DL #1 y #2. De este modo, es posible reducir la carga cuando aumenta el número de terminales de MTC. En el caso de modo de potenciación de la cobertura, puede lograrse un efecto de diversidad de frecuencia y ganancia de planificación repitiendo la transmisión de señales usando una pluralidad de bandas estrechas. Obsérvese que la información de indicación de una frecuencia de enlace descendente puede incluir, por ejemplo, un valor de frecuencia de enlace descendente y un valor de desviación que va a aplicarse al valor de frecuencia. Las bandas estrechas de enlace descendente están configuradas en las ubicaciones de frecuencia fundamental especificadas mediante el valor de frecuencia de enlace descendente y la desviación. Además, la información de indicación de una frecuencia de enlace descendente puede notificarse en un SIB diferente del SIB en el que se incluye la información de indicación de una frecuencia portadora de enlace ascendente.
Tal como se muestra en la figura 5A, cuando se reserva una pluralidad de bandas estrechas para el PRACH en una banda de sistema, después de fallar la transmisión de un preámbulo de acceso aleatorio en una banda estrecha de PRACH, el preámbulo de acceso aleatorio se transmite en otra banda estrecha de PRACH. De este modo, puede hacerse que la recepción de preámbulos de acceso aleatorio sea más fiable. En este caso, si se transmite un preámbulo de acceso aleatorio desde un terminal de MTC hasta una estación base de radio, se transmite una respuesta de acceso aleatorio (RAR) desde la estación base de radio hasta el terminal de MTC como señal de acuse de recibo en respuesta al preámbulo de acceso aleatorio.
En el procedimiento de acceso aleatorio normal, cuando se detecta un RA-RNTI (identificador temporal de radio de acceso aleatorio) en el espacio de búsqueda común de un canal de control de enlace descendente (EPDCCH), se especifican recursos en un canal de datos (PDSCH) para asignar una respuesta de acceso aleatorio. Entonces, basándose en esto, se necesita designar los recursos para la respuesta de acceso aleatorio en el canal de control de enlace descendente, lo cual implica un control complejo. Por tanto, según la presente realización, la estación base de radio puede transmitir una respuesta de acceso aleatorio en recursos de enlace descendente que están vinculados con la secuencia de señales y/o la frecuencia de un preámbulo de acceso aleatorio (véase la figura 6). De este modo, el terminal de MTC puede especificar los recursos para asignar una respuesta de acceso aleatorio sin detectar un RA-RNTI. En este caso, aunque el terminal de MTC detecte el PDSCH mediante detección ciega, es igualmente posible multiplicar el bit de CRC del PDSCH por un identificador o un RA-RNTI para identificar una respuesta de acceso aleatorio.
Además, una respuesta de acceso aleatorio incluye, por ejemplo, los siguientes parámetros. En este ejemplo, la asignación de bloques de recursos (asignación de bloques de recursos de tamaño fijo) puede reducirse de acuerdo con la banda estrecha. Por ejemplo, si se usan seis bloques de recursos como bloques de recursos para el PRACH, la asignación de bloques de recursos puede reducirse desde diez bits hasta tres bits.
Indicador de salto: 1 bit
Asignación de bloques de recursos de tamaño fijo: 10 bits
Esquema de modulación y codificación truncado: 4 bits
Orden de TPC para PUSCH planificado: 3 bits
Retardo de UL: 1 bit
Petición de CSI: 1 bit
Obsérvese que es posible retirar información innecesaria y reducir el número de bits en respuestas de acceso aleatorio según sea apropiado, o no incluir información en respuestas de acceso aleatorio, tal como se describirá a continuación. Reduciendo la cantidad de información en respuestas de acceso aleatorio, es posible evitar que la tasa de codificación y el MCS se vuelvan demasiado altos y reducir el deterioro de la calidad recibida. Una respuesta de acceso aleatorio puede denominarse “concesión de respuesta de acceso aleatorio” o “mensaje 2”.
Tal como se muestra en la figura 5B, cuando se transmite una respuesta de acceso aleatorio desde la estación base de radio hasta el terminal de MTC, se transmite un mensaje de petición de conexión desde el terminal de MTC hasta la estación base de radio como señal de acuse de recibo en respuesta a la respuesta de acceso aleatorio (véase la figura 6). En este caso, el terminal de MTC puede transmitir el mensaje de petición de conexión a la estación base de radio usando la banda estrecha de PRACH en la que el terminal de MTC transmitió el preámbulo de acceso aleatorio inmediatamente anterior. Es probable que la banda estrecha en la que se recibió de manera adecuada el preámbulo de acceso aleatorio inmediatamente anterior en la estación base de radio conduzca a una recepción fiable, de modo que, usando esta banda estrecha, puede mejorarse la fiabilidad del mensaje de petición de conexión.
Aunque se transmite un mensaje de petición de conexión usando recursos indicados mediante la respuesta de acceso aleatorio, puede reducirse la cantidad de información, incluyendo los recursos que van a asignarse y así sucesivamente, porque la banda estrecha para el PRACH es estrecha. Además, cuando se transmite un mensaje de petición de conexión desde el terminal de MTC hasta la estación base de radio en condiciones predeterminadas, es posible enviar una respuesta de acceso aleatorio sin incluir información en la misma, y hacer que el terminal de MTC reconozca únicamente la recepción de la respuesta de acceso aleatorio. Obsérvese que un mensaje de petición de conexión puede denominarse “mensaje de petición de conexión de RRC”, “transmisión planificada” o “mensaje 3”. Ahora, se describirá el flujo del procedimiento de acceso aleatorio con referencia a la figura 6. La figura 6 es un diagrama para mostrar el flujo del procedimiento de acceso aleatorio según la presente realización. Obsérvese que el siguiente procedimiento de acceso aleatorio sólo muestra un ejemplo de acceso aleatorio que va a usar una pluralidad de bandas estrechas en una banda de sistema, y esto no es de ningún modo limitativo.
Tal como se muestra en la figura 6, el MIB (bloque de información maestro) y los SIB (bloques de información de sistema) se transmiten desde una estación base de radio (eNodoB) hasta un terminal de MTC (UE de MTC) a través del enlace descendente (etapa S01). La información que es necesaria para recibir los SIB se emite por radiodifusión al terminal de MTC en el MIB, y, basándose en el MIB, el terminal de MTC recibe los SIB posteriores. En este caso, entre los SIB posteriores, los SIB para MTC se reciben en el terminal de MTC como información de sistema para bandas estrechas. De este modo, se configuran las bandas estrechas de enlace ascendente, BW de UL #1 y #2, y las bandas estrechas de enlace descendente, BW de DL #1 y #2, que van a usarse en el procedimiento de acceso aleatorio.
A continuación, en la banda estrecha de enlace ascendente, BW de UL #1, se transmite un preámbulo de acceso aleatorio (“PRACH”, “mensaje 1”, etc.) desde el terminal de MTC hasta la estación base de radio (etapa S02). Si no se recibe el preámbulo de acceso aleatorio en la estación base de radio, se transmite el preámbulo de acceso aleatorio desde el terminal de MTC hasta la estación base de radio en la banda estrecha de enlace ascendente, BW de UL #2 (etapa S03). Si se recibe el preámbulo de acceso aleatorio en la estación base de radio, se transmite una respuesta de acceso aleatorio (“mensaje 2”) desde la estación base de radio hasta el terminal de MTC en la banda estrecha de enlace descendente, BW de DL #2, que está vinculada con la secuencia o frecuencia del preámbulo de acceso aleatorio (etapa S04).
De esta manera, según la presente realización, se vinculan la banda estrecha de enlace ascendente, BW de UL #1, y la banda estrecha de enlace descendente, BW de DL #1, y se vinculan la banda estrecha de enlace ascendente, BW de UL #2, y la banda estrecha de enlace descendente, BW de DL #2. El terminal de MTC puede identificar los recursos para asignar la respuesta de acceso aleatorio sin detectar un RA-RNTI y así sucesivamente, y, por tanto, no es necesario designar los recursos que van a asignarse a la respuesta de acceso aleatorio en un canal de control de enlace descendente.
A continuación, cuando se recibe la respuesta de acceso aleatorio en el terminal de MTC, se transmite un mensaje de petición de conexión (“mensaje 3”) desde el terminal de MTC hasta la estación base de radio en la misma banda estrecha (BW de UL #2) que la usada para el preámbulo de acceso aleatorio inmediatamente anterior (etapa S05). De este modo, se transmite el mensaje de petición de conexión en la banda estrecha BW de UL #2, en la que se entregó el preámbulo de acceso aleatorio a la estación base de radio, de modo que se mejora la fiabilidad de la recepción del mensaje de petición de conexión. A continuación, cuando se recibe el mensaje de petición de conexión en la estación base de radio, se transmite un mensaje de configuración (“resolución de contención”, “mensaje 4”, etc.) desde la estación base de radio hasta el terminal de MTC en la misma banda estrecha (BW de DL #2) que la usada para la respuesta de acceso aleatorio (etapa S06).
Aunque se ha descrito un ejemplo con la realización anterior en el que un terminal de MTC transmite un mensaje de petición de conexión (mensaje 3) a una estación base de radio usando la frecuencia en la que se transmitió el preámbulo de acceso aleatorio inmediatamente anterior, esta configuración no es de ningún modo limitativa. Tal como se muestra en la figura 7, cuando se transmiten preámbulos de acceso aleatorio usando salto de frecuencia entre una pluralidad de bandas estrechas (frecuencias) para el PRACH, puede transmitirse un mensaje de petición de conexión a la estación base de radio usando la frecuencia en la que se transmite el primer preámbulo de acceso aleatorio. Por ejemplo, cuando se aplica salto de frecuencia a las frecuencias de PRACH f1 y f2, se notifica un mensaje de petición de conexión en la frecuencia f1, en la que se transmite el primer preámbulo de acceso aleatorio. Obsérvese que la estructura para aplicar salto de frecuencia en unidades de subtrama no es de ningún modo limitativa, y también es igualmente posible realizarlo en unidades de ranura. Por consiguiente, el primer preámbulo de acceso aleatorio no es necesariamente el preámbulo de acceso aleatorio de la primera subtrama y puede ser el preámbulo de acceso aleatorio de la primera media ranura. Además, el primer preámbulo de acceso aleatorio puede ser el primer preámbulo de acceso aleatorio por salto de frecuencia, o puede ser el primer preámbulo de acceso aleatorio al comienzo del acceso aleatorio. Además, según la presente realización, aunque se aplique salto de frecuencia a un preámbulo de acceso aleatorio, la estación base de radio puede transmitir una respuesta de acceso aleatorio (mensaje 2), un mensaje de configuración (mensaje 4) y así sucesivamente en recursos de enlace descendente que están vinculados con la frecuencia y/o secuencia de señales del preámbulo de acceso aleatorio. De esta manera, vinculando los recursos para el mensaje de petición de conexión (mensaje 3) con los recursos para el preámbulo de acceso aleatorio, es posible reducir la sobrecarga de la respuesta de acceso aleatorio (mensaje 2). Además, la ubicación de frecuencia del mensaje de petición de conexión puede notificarse directamente en los SIB de MTC o en el preámbulo de acceso aleatorio. De manera similar, las ubicaciones de frecuencia de la respuesta de acceso aleatorio (mensaje 2) y el mensaje de configuración (mensaje 4) pueden notificarse directamente en los SIB de MTC o en el preámbulo de acceso aleatorio.
Ahora, se describirá en detalle el sistema de comunicación por radio según la presente realización. La figura 8 es un diagrama para mostrar una estructura esquemática del sistema de comunicación por radio según la presente realización. En este sistema de comunicación por radio, se emplean la sincronización de frecuencia de enlace ascendente y el procedimiento de acceso aleatorio anteriormente descritos. La sincronización de frecuencia de enlace ascendente y el procedimiento de acceso aleatorio pueden aplicarse de manera individual o pueden aplicarse en combinación. En este caso, aunque se mostrarán terminales de MTC como ejemplos de terminales de usuario en los que la banda que va a usarse está limitada a bandas estrechas, la presente invención no se limita de ningún modo a terminales de MTC.
El sistema 1 de comunicación por radio mostrado en la figura 8 es un ejemplo de emplear un sistema de LTE en el dominio de red de un sistema de comunicación de máquina. El sistema 1 de comunicación por radio puede adoptar agregación de portadoras (CA) y/o conectividad dual (DC) para agrupar una pluralidad de bloques de frecuencia fundamental (portadoras componentes) en uno, en el que el ancho de banda de sistema de LTE constituye una unidad. Además, aunque, en este sistema de LTE, la banda de sistema está configurada para un máximo de 20 MHz tanto en el enlace descendente como en el enlace ascendente, esta configuración no es de ningún modo limitativa. Obsérvese que el sistema 1 de comunicación por radio puede denominarse “SUPER 3G”, “LTE-A” (LTE avanzada), “IMT avanzada”, “4G”, “5G”, “FRA” (acceso de radio futuro) y así sucesivamente.
El sistema 1 de comunicación por radio está compuesto por una estación 10 base de radio y una pluralidad de terminales 20A, 20B y 20C de usuario que están conectados con la estación 10 base de radio mediante radio. La estación 10 base de radio está conectada con un aparato 30 de estación superior, y conectada con una red 40 principal a través del aparato 30 de estación superior. Obsérvese que el aparato 30 de estación superior puede ser, por ejemplo, un aparato de pasarela de acceso, un controlador de red de radio (RNC), una entidad de gestión de la movilidad (MME) y así sucesivamente, pero no está de ningún modo limitado a los mismos.
Una pluralidad de terminales 20A, 20B y 20C de usuario pueden comunicarse con la estación 10 base de radio en una célula 50. Por ejemplo, el terminal 20A de usuario es un terminal de usuario que soporta LTE (hasta la ver. 10) o LTE avanzada (incluyendo ver. 10 y versiones posteriores) (denominado a continuación en el presente documento “terminal de LTE”) y los otros terminales 20B y 20C de usuario son terminales de MTC que sirven como dispositivos de comunicación en sistemas de comunicación de máquina. A continuación en el presente documento, los terminales 20A, 20B y 20C de usuario se denominarán simplemente “terminales 20 de usuario”, a menos que se especifique lo contrario.
Obsérvese que los terminales 20B y 20C de MTC son terminales que soportan diversos esquemas de comunicación incluyendo LTE y LTE-A, y no están de ningún modo limitados a terminales de comunicación estacionarios tales como contadores eléctricos (de gas), máquinas expendedoras y así sucesivamente, y pueden ser terminales de comunicación móviles tales como vehículos. Además, los terminales 20 de usuario pueden comunicarse directamente con otros terminales de usuario o comunicarse con otros terminales de usuario a través de la estación 10 base de radio.
En el sistema 1 de comunicación por radio, como esquemas de acceso de radio, se aplica OFDMA (acceso múltiple por división de frecuencia ortogonal) al enlace descendente y se aplica SC-FDMA (acceso múltiple por división de frecuencia de una única portadora) al enlace ascendente. OFDMA es un esquema de comunicación de múltiples portadoras para realizar comunicación dividiendo una banda de frecuencia en una pluralidad de bandas de frecuencia estrechas (subportadoras) y mapeando datos a cada subportadora. SC-FDMA es un esquema de comunicación de una única portadora para mitigar la interferencia entre terminales dividiendo la banda de sistema en bandas formadas con uno o varios bloques de recursos continuos por cada terminal, y permitiendo que una pluralidad de terminales usen bandas mutuamente diferentes. Obsérvese que los esquemas de acceso de radio de enlace ascendente y de enlace descendente no se limitan de ningún modo a la combinación de los mismos.
En el sistema 1 de comunicación por radio, un canal compartido de enlace descendente (PDSCH: canal compartido de enlace descendente físico), que se usa por cada terminal 20 de usuario de manera compartida, un canal de radiodifusión (PBCH: canal de radiodifusión físico), canales de control de L1/L2 de enlace descendente y así sucesivamente se usan como canales de enlace descendente. Se comunican datos de usuario, información de control de capa superior y SIB predeterminados (bloques de información de sistema) en el PDSCH. Además, se comunican señales de sincronización, el MIB (bloque de información maestro) y así sucesivamente mediante el PBCH.
Los canales de control de L1/L2 de enlace descendente incluyen un PDCCH (canal de control de enlace descendente físico), un EPDCCH (canal de control de enlace descendente físico potenciado), un PCFICH (canal de indicador de formato de control físico), un PHICH (canal de indicador de ARQ híbrida físico) y así sucesivamente. Se comunica información de control de enlace descendente (DCI), incluyendo información de planificación de PDSCH y PUSCH, mediante el PDCCH. El número de símbolos de OFDM que van a usarse para el PDCCH se comunica mediante el PCFICH. Señales de acuse de recibo de entrega de Ha RQ (ACK/NACK) en respuesta al PUSCH se comunican mediante el PHICH. El EPDCCH se somete a multiplexación por división de frecuencia con el PDSCH (canal de datos compartido de enlace descendente) y se usa para comunicar DCI y así sucesivamente, como el PDCCH.
En el sistema 1 de comunicación por radio, como canales de enlace ascendente se usan un canal compartido de enlace ascendente (PUSCH (canal compartido de enlace ascendente físico)), que se usa por cada terminal 20 de usuario de manera compartida, un canal de control de enlace ascendente (PUCCH (canal de control de enlace ascendente físico)), un canal de acceso aleatorio (PRACH (canal de acceso aleatorio físico)) y así sucesivamente. Se comunican datos de usuario e información de control de capa superior mediante el PUSCH. Además, la información de calidad de radio de enlace descendente (CQI: indicador de calidad de canal), señales de acuse de recibo de entrega y así sucesivamente se comunican mediante el PUCCH. Por medio del PRACH, se comunican preámbulos de acceso aleatorio (preámbulos de RA) para establecer conexiones con células.
La figura 9 es un diagrama para mostrar un ejemplo de una estructura global de una estación base de radio según la presente realización. Una estación 10 base de radio tiene una pluralidad de antenas 101 de transmisión/recepción, secciones 102 de amplificación, secciones 103 de transmisión/recepción, una sección 104 de procesamiento de señales de banda base, una sección 105 de procesamiento de llamadas y una interfaz 106 de trayecto de comunicación. Obsérvese que las secciones 103 de transmisión/recepción están compuestas por secciones de transmisión y secciones de recepción.
Datos de usuario que van a transmitirse desde la estación 10 base de radio hasta un terminal 20 de usuario en el enlace descendente se introducen desde el aparato 30 de estación superior hasta la sección 104 de procesamiento de señales de banda base, a través de la interfaz 106 de trayecto de comunicación.
En la sección 104 de procesamiento de señales de banda base, se someten los datos de usuario a un procedimiento de capa de PDCP (protocolo de convergencia de datos en paquetes), división y acoplamiento de datos de usuario, procedimientos de transmisión de capa de RLC (control de enlace de radio) tales como control de retransmisión de RLC, control de retransmisión de MAC (control de acceso al medio) (por ejemplo, un procedimiento de transmisión de HARQ (petición de repetición automática híbrida)), planificación, selección de formato de transporte, codificación de canal, un procedimiento de transformada rápida de Fourier inversa (IFFT) y un procedimiento de precodificación, y se reenvía el resultado a cada sección 103 de transmisión/recepción. Además, también se someten señales de control de enlace descendente a procedimientos de transmisión, tales como codificación de canal y una transformada rápida de Fourier inversa, y se reenvían a cada sección 103 de transmisión/recepción.
Además, en la sección 104 de procesamiento de señales de banda base, se genera información de sistema para la banda estrecha que va a usarse para el PRACH, además de la información de sistema para la banda de sistema. La información de sistema para la banda estrecha incluye información de indicación de una frecuencia portadora de enlace ascendente, tal como, por ejemplo, el valor de frecuencia de una frecuencia portadora de enlace ascendente, que muestra la ubicación de la frecuencia fundamental de la banda estrecha, un valor de desviación y así sucesivamente.
Cada sección 103 de transmisión/recepción convierte señales de banda base que se precodifican y se emiten a partir de la sección 104 de procesamiento de señales de banda base para cada antena, en una banda de radiofrecuencia y transmite las señales resultantes. Las señales de radiofrecuencia sometidas a conversión de frecuencia en las secciones 103 de transmisión/recepción se amplifican en las secciones 102 de amplificación y se transmiten a partir de las antenas 101 de transmisión/recepción. Las secciones 103 de transmisión/recepción pueden transmitir y recibir diversas señales en bandas estrechas que están más limitadas que la banda de sistema. Para las secciones 103 de transmisión/recepción, pueden usarse transmisores/receptores, circuitos de transmisión/recepción o dispositivos de transmisión/recepción que pueden describirse basándose en una comprensión común del campo técnico al que pertenece la presente invención.
Mientras tanto, en cuanto a las señales de enlace ascendente, las señales de radiofrecuencia que se reciben en las antenas 101 de transmisión/recepción se amplifican, cada una, en las secciones 102 de amplificación. Cada sección 103 de transmisión/recepción recibe señales de enlace ascendente amplificadas en las secciones 102 de amplificación. Las señales recibidas se convierten en la señal de banda base mediante conversión de frecuencia en las secciones 103 de transmisión/recepción y se emiten a la sección 104 de procesamiento de señales de banda base.
En la sección 104 de procesamiento de señales de banda base, datos de usuario que están incluidos en las señales de enlace ascendente que se introducen se someten a un procedimiento de transformada rápida de Fourier (FFT), un procedimiento de transformada discreta de Fourier inversa (IDFT), decodificación con corrección de errores, un procedimiento de recepción de control de retransmisión de MAC y procedimientos de recepción de capa de RLC y de capa de PDCP, y se reenvían al aparato 30 de estación superior a través de la interfaz 106 de trayecto de comunicación. La sección 105 de procesamiento de llamadas realiza procesamiento de llamadas tal como establecer y liberar canales de comunicación, gestiona el estado de la estación 10 base de radio y gestiona los recursos de radio.
La sección 106 de interfaz de trayecto de comunicación transmite y recibe señales hacia y desde el aparato 30 de estación superior a través de una interfaz predeterminada. La interfaz 106 de trayecto de comunicación transmite y recibe señales hacia y desde estaciones 10 base de radio vecinas (señalización de retroceso) a través de una interfaz entre estaciones base (por ejemplo, fibra óptica, la interfaz X2, etc.).
La figura 10 es un diagrama para mostrar un ejemplo de una estructura funcional de una estación base de radio según la presente realización. Obsérvese que, aunque la figura 10 muestra principalmente bloques funcionales que se refieren a partes características de la presente realización, la estación 10 base de radio también tiene otros bloques funcionales que son necesarios para la comunicación por radio. Tal como se muestra en la figura 10, la sección 104 de procesamiento de señales de banda base tiene una sección 301 de control (planificador), una sección 302 de generación de señales de transmisión (sección de generación), una sección 303 de mapeo y una sección 304 de procesamiento de señales recibidas.
La sección 301 de control (planificador) controla la planificación de (por ejemplo, asigna recursos a) señales de datos de enlace descendente que se transmiten en el PDSCH y señales de control de enlace descendente que se comunican en el PDCCH y/o el EPDCCH. Además, la sección 301 de control controla la planificación de señales de referencia de enlace descendente tales como información de sistema, señales de sincronización, CRS (señales de referencia específicas de célula), CSI-RS (señales de referencia de información de estado de canal) y así sucesivamente. Además, la sección 301 de control controla la planificación de señales de referencia de enlace ascendente, señales de datos de enlace ascendente que se transmiten en el PUSCH, señales de control de enlace ascendente que se transmiten en el PUCCH y/o el PUSCH, preámbulos de acceso aleatorio que se transmiten en el PRACH y así sucesivamente.
La sección 301 de control controla la sección 302 de generación de señales de transmisión y la sección 303 de mapeo para asignar diversos tipos de señales a bandas estrechas y transmitirlas a los terminales 20 de usuario. Por ejemplo, se asignan información de sistema de enlace descendente (el MIB y los SIB) y el EPDCCH a ancho de banda estrecho. La información de sistema puede asignarse a la banda estrecha en la ubicación de frecuencia central de la banda de sistema, o puede asignarse a una banda estrecha alejada de la ubicación de frecuencia central. Obsérvese que un preámbulo de acceso aleatorio del enlace ascendente puede asignarse a una de un par de bandas estrechas para el PRACH, que es contigua a la banda para un canal de control de enlace ascendente colocado en cualquier borde de la banda de sistema.
Una respuesta de acceso aleatorio y un mensaje de configuración del enlace descendente pueden asignarse a recursos vinculados con la secuencia y/o frecuencia del preámbulo de acceso aleatorio. En este caso, no es necesario designar los recursos para la respuesta de acceso aleatorio por medio del EPDCCH. Un mensaje de petición de conexión del enlace ascendente puede asignarse a la misma banda estrecha que la usada para el preámbulo de acceso aleatorio inmediatamente anterior. En este caso, es posible reducir la cantidad de información de la respuesta de acceso aleatorio, que se usa en la asignación de recursos para el mensaje de petición de conexión. Además, cuando se somete un preámbulo de acceso aleatorio a salto de frecuencia entre una pluralidad de bandas estrechas para el PRACH, el mensaje de petición de conexión de enlace ascendente puede asignarse a la frecuencia en la que se transmite el primer preámbulo de acceso aleatorio. Para la sección 301 de control, puede usarse un controlador, un circuito de control o un dispositivo de control que puede describirse basándose en una comprensión común del campo técnico al que pertenece la presente invención.
La sección 302 de generación de señales de transmisión genera señales de DL basándose en órdenes procedentes de la sección 301 de control y emite estas señales a la sección 303 de mapeo. Por ejemplo, la sección 302 de generación de señales de transmisión genera asignaciones de DL, que notifican información de asignación de señales de enlace descendente, y concesiones de UL, que notifican información de asignación de señales de enlace ascendente, basándose en órdenes procedentes de la sección 301 de control. Además, las señales de datos de enlace descendente se someten a un procedimiento de codificación y a un procedimiento de modulación, basándose en tasas de codificación y esquemas de modulación que se determinan basándose en información de estado de canal (CSI) a partir de cada terminal 20 de usuario y así sucesivamente.
Además, la sección 302 de generación de señales de transmisión genera información de sistema para las bandas estrechas (SIB de MTC) basándose en órdenes procedentes de la sección 301 de control. Esta información de sistema puede generarse para incluir una frecuencia portadora de enlace ascendente (ul-CarrierFreq) para especificar la banda estrecha para el PRACH. En la información de sistema para las bandas estrechas, pueden incluirse los valores de frecuencia de una pluralidad de frecuencias portadoras de enlace ascendente como información de indicación, o puede incluirse el valor de frecuencia de una frecuencia portadora de enlace ascendente, con una adición de un valor de desviación que va a aplicarse al valor de frecuencia (desviación de frecuencia relativa), como información de indicación. Además, en la información de sistema para las bandas estrechas, pueden incluirse valores de frecuencia de enlace descendente como información de indicación para especificar bandas estrechas de enlace descendente. Además, en la información de sistema para las bandas estrechas, pueden incluirse las ubicaciones de frecuencia de la respuesta de acceso aleatorio, el mensaje de petición de conexión y el mensaje de configuración (mensajes 2 a 4).
Además, la sección 302 de generación de señales de transmisión genera una respuesta de acceso aleatorio como señal de acuse de recibo en respuesta a un preámbulo de acceso aleatorio, basándose en una orden procedente de la sección 301 de control. Los recursos que pueden usarse para la banda estrecha para el PRACH están limitados a 6 bloques de recursos y, por tanto, es posible reducir el número de los bits de asignación de bloques de recursos incluidos en la respuesta de acceso aleatorio y reducir la cantidad de información. Además, basándose en una orden procedente de la sección 301 de control, la sección 302 de generación de señales de transmisión genera un mensaje de configuración como señal de acuse de recibo en respuesta a un mensaje de petición de conexión. Para la sección 302 de generación de señales de transmisión, puede usarse un generador de señales o un circuito de generación de señales que puede describirse basándose en una comprensión común del campo técnico al que pertenece la presente invención.
La sección 303 de mapeo mapea las señales de enlace descendente generadas en la sección 302 de generación de señales de transmisión a recursos de radio (máximo de 6 bloques de recursos) basándose en órdenes procedentes de la sección 301 de control, y las emite a las secciones 103 de transmisión/recepción. Para la sección 303 de mapeo, puede usarse un mapeador, un circuito de mapeo o un dispositivo de mapeo que puede describirse basándose en una comprensión común del campo técnico al que pertenece la presente invención.
La sección 304 de procesamiento de señales recibidas realiza los procedimientos de recepción (por ejemplo, desmapeo, demodulación, decodificación y así sucesivamente) de las señales de UL que se transmiten a partir de los terminales de usuario (por ejemplo, señales de acuse de recibo de entrega (HARQ-ACK), señales de datos que se transmiten en el PUSCH, preámbulos de acceso aleatorio que se transmiten en el PRACH, y así sucesivamente). Los resultados de procesamiento se emiten a la sección 301 de control.
Además, usando las señales recibidas, la sección 304 de procesamiento de señales recibidas puede medir la potencia recibida (por ejemplo, la RSRP (potencia recibida de señal de referencia)), la calidad recibida (por ejemplo, la RSRQ (calidad recibida de señal de referencia)), estados de canal y así sucesivamente. Los resultados de medición pueden emitirse a la sección 301 de control. La sección 304 de procesamiento de recepción puede estar constituida por un procesador de señales, un circuito de procesamiento de señales o un dispositivo de procesamiento de señales, y un medidor, un circuito de medición o un dispositivo de medición, que pueden describirse basándose en una comprensión común del campo técnico al que pertenece la presente invención.
La figura 11 es un diagrama para mostrar un ejemplo de una estructura global de un terminal de usuario según la presente realización. Obsérvese que, aunque no se describirán los detalles en este caso, los terminales de LTE normales pueden funcionar y actuar como los terminales de MTC. Un terminal 20 de usuario tiene una pluralidad de antenas 201 de transmisión/recepción, secciones 202 de amplificación, secciones 203 de transmisión/recepción, una sección 204 de procesamiento de señales de banda base y una sección 205 de aplicación. Obsérvese que las secciones 203 de transmisión/recepción están compuestas por secciones de transmisión y secciones de recepción. Además, el terminal 20 de usuario tiene una pluralidad de antenas 201 de transmisión/recepción, secciones 202 de amplificación, secciones 203 de transmisión/recepción y así sucesivamente.
Las señales de radiofrecuencia que se reciben en una pluralidad de antenas 201 de transmisión/recepción se amplifican, cada una, en las secciones 202 de amplificación. Cada sección 203 de transmisión/recepción recibe las señales de enlace descendente amplificadas en las secciones 202 de amplificación. Las señales recibidas se someten a conversión de frecuencia y se convierten en la señal de banda base en las secciones 203 de transmisión/recepción y se emiten a la sección 204 de procesamiento de señales de banda base. Para las secciones 203 de transmisión/recepción, pueden usarse transmisores/receptores, circuitos de transmisión/recepción o dispositivos de transmisión/recepción que pueden describirse basándose en una comprensión común del campo técnico al que pertenece la presente invención.
En la sección 204 de procesamiento de señales de banda base, la señal de banda base que se introduce se somete a un procedimiento de FFT, decodificación con corrección de errores, un procedimiento de recepción de control de retransmisión y así sucesivamente. Los datos de usuario de enlace descendente se reenvían a la sección 205 de aplicación. La sección 205 de aplicación realiza procedimientos relacionados con capas superiores por encima de la capa física y la capa de MAC, y así sucesivamente. Además, en los datos de enlace descendente, también se reenvía información de radiodifusión a la sección 205 de aplicación.
Mientras tanto, los datos de usuario de enlace ascendente se introducen desde la sección 205 de aplicación hasta la sección 204 de procesamiento de señales de banda base. La sección 204 de procesamiento de señales de banda base realiza un procedimiento de transmisión de control de retransmisión (por ejemplo, un procedimiento de transmisión de hArQ), codificación de canal, precodificación, un procedimiento de transformada discreta de Fourier (DFT), un procedimiento de IFFT y así sucesivamente, y el resultado se reenvía a cada sección 203 de transmisión/recepción. La señal de banda base que se emite a partir de la sección 204 de procesamiento de señales de banda base se convierte en una banda de radiofrecuencia en las secciones 203 de transmisión/recepción y se transmite. Las señales de radiofrecuencia que se someten a conversión de frecuencia en las secciones 203 de transmisión/recepción se amplifican en las secciones 202 de amplificación y se transmiten a partir de las antenas 201 de transmisión/recepción.
La figura 12 es un diagrama para mostrar un ejemplo de una estructura funcional de un terminal de usuario según la presente realización. Obsérvese que, aunque la figura 12 muestra principalmente bloques funcionales que se refieren a partes características de la presente realización, el terminal 20 de usuario también tiene otros bloques funcionales que son necesarios para la comunicación por radio. Tal como se muestra en la figura 12, la sección 204 de procesamiento de señales de banda base proporcionada en el terminal 20 de usuario tiene una sección 401 de control, una sección 402 de generación de señales de transmisión, una sección 403 de mapeo y una sección 404 de procesamiento de señales recibidas.
La sección 401 de control adquiere las señales de control de enlace descendente (señales transmitidas en el PDCCH/EPDCCH) y señales de datos de enlace descendente (señales transmitidas en el PDSCH) transmitidas a partir de la estación 10 base de radio, a partir de la sección 404 de procesamiento de señales recibidas. La sección 401 de control controla la generación de señales de control de enlace ascendente (por ejemplo, señales de acuse de recibo de entrega (HARQ-ACK) y así sucesivamente) y señales de datos de enlace ascendente basándose en las señales de control de enlace descendente, los resultados de decidir si se necesita o no el control de retransmisión para las señales de datos de enlace descendente, y así sucesivamente. De manera más específica, la sección 401 de control controla la sección 402 de generación de señales de transmisión y la sección 403 de mapeo.
Además, la sección 401 de control controla las secciones 203 de transmisión/recepción basándose en la información de sistema para bandas estrechas (SIB de MTC). La sección 401 de control escoge la información de indicación de una frecuencia portadora de enlace ascendente a partir de la información de sistema para bandas estrechas, y controla las secciones 203 de transmisión/recepción para ajustarse al valor de frecuencia de la frecuencia portadora de enlace ascendente especificada por la información de indicación. Por ejemplo, si se notifica una pluralidad de valores de frecuencia como información de indicación de una frecuencia portadora de enlace ascendente, las secciones 203 de transmisión/recepción se ajustan a uno de la pluralidad de valores de frecuencia. Además, cuando se notifica una pluralidad de valores de frecuencia y valores de desviación como información de indicación de una frecuencia portadora de enlace ascendente, las secciones 203 de transmisión/recepción se ajustan a uno entre los valores de frecuencia y otros valores de frecuencia que se determinan aplicando los valores de desviación a los valores de frecuencia.
En este caso, se especifica una pluralidad de bandas estrechas mediante la información de indicación de una frecuencia portadora de enlace ascendente, y las frecuencias de transmisión en las secciones 203 de transmisión/recepción pueden controlarse de modo que, si la transmisión de un preámbulo de acceso aleatorio falla en una de la pluralidad de bandas estrechas, el preámbulo de acceso aleatorio se transmite en otra de la pluralidad de bandas estrechas. Además, si la información de sistema para bandas estrechas incluye información de indicación de una frecuencia de enlace descendente, las secciones 203 de transmisión/recepción se ajustan al valor de frecuencia de enlace descendente mostrado en la información de indicación. Para la sección 401 de control, puede usarse un controlador, un circuito de control o un dispositivo de control que puede describirse basándose en una comprensión común del campo técnico al que pertenece la presente invención.
La sección 402 de generación de señales de transmisión genera señales de UL basándose en órdenes procedentes de la sección 401 de control y emite estas señales a la sección 403 de mapeo. Por ejemplo, la sección 402 de generación de señales de transmisión genera señales de control de enlace ascendente tales como señales de acuse de recibo de entrega (HARQ-ACK), información de estado de canal (CSI) y así sucesivamente, basándose en órdenes procedentes de la sección 401 de control. Además, la sección 402 de generación de señales de transmisión genera señales de datos de enlace ascendente basándose en órdenes procedentes de la sección 401 de control. Por ejemplo, cuando hay una concesión de UL contenida en una señal de control de enlace descendente notificada a partir de la estación 10 base de radio, la sección 401 de control ordena a la sección 402 de generación de señales de transmisión que genere una señal de datos de enlace ascendente.
Además, cuando se recibe información de sistema para bandas estrechas (SIB de MTC) en la sección 404 de procesamiento de señales recibidas, la sección 402 de generación de señales de transmisión genera un preámbulo de acceso aleatorio basándose en una orden procedente de la sección 401 de control. Obsérvese que las ubicaciones de frecuencia de una respuesta de acceso aleatorio, un mensaje de petición de conexión y un mensaje de configuración (mensajes 2 a 4) pueden incluirse en el preámbulo de acceso aleatorio. Además, cuando se recibe una respuesta de acceso aleatorio en la sección 404 de procesamiento de señales recibidas, la sección 402 de generación de señales de transmisión genera un mensaje de petición de conexión según los parámetros de la respuesta de acceso aleatorio. Para la sección 402 de generación de señales de transmisión, puede usarse un generador de señales, un circuito de generación de señales o un dispositivo de generación de señales que puede describirse basándose en una comprensión común del campo técnico al que pertenece la presente invención.
La sección 403 de mapeo mapea las señales de enlace ascendente generadas en la sección 402 de generación de señales de transmisión a recursos de radio (máximo de 6 bloques de recursos) basándose en órdenes procedentes de la sección 401 de control, y las emite a las secciones 203 de transmisión/recepción. Para la sección 403 de mapeo, puede usarse un mapeador, un circuito de mapeo o un dispositivo de mapeo que puede describirse basándose en una comprensión común del campo técnico al que pertenece la presente invención.
La sección 404 de procesamiento de señales recibidas realiza procedimientos de recepción (por ejemplo, desmapeo, demodulación, decodificación y así sucesivamente) de señales de DL (por ejemplo, señales de control de enlace descendente transmitidas a partir de la estación base de radio, señales de datos de enlace descendente transmitidas en el PDSCH y así sucesivamente). La sección 404 de procesamiento de señales recibidas emite la información recibida a partir de la estación 10 base de radio, a la sección 401 de control. La sección 404 de procesamiento de señales recibidas emite, por ejemplo, información de radiodifusión, información de sistema, señalización de RRC, DCI y así sucesivamente, a la sección 401 de control.
Además, la sección 404 de procesamiento de señales recibidas puede medir la potencia recibida (RSRP), la calidad recibida (RSRQ) y estados de canal, usando las señales recibidas. Obsérvese que los resultados de medición pueden emitirse a la sección 401 de control. La sección 404 de procesamiento de señales recibidas puede estar constituida por un procesador de señales, un circuito de procesamiento de señales o un dispositivo de procesamiento de señales, y un medidor, un circuito de medición o un dispositivo de medición, que pueden describirse basándose en una comprensión común del campo técnico al que pertenece la presente invención.
Obsérvese que los diagramas de bloques que se han usado para describir las realizaciones anteriores muestran bloques en unidades funcionales. Estos bloques funcionales (componentes) pueden implementarse en combinaciones arbitrarias de hardware y software. Además, los medios para implementar cada bloque funcional no están particularmente limitados. Es decir, cada bloque funcional puede implementarse con un dispositivo físicamente integrado o puede implementarse conectando dos o más dispositivos físicamente independientes mediante radio o cableado y usando estos múltiples dispositivos.
Por ejemplo, parte o la totalidad de las funciones de las estaciones 10 base de radio y los terminales 20 de usuario pueden implementarse usando hardware tal como ASIC (circuitos integrados específicos de aplicación), PLD (dispositivos lógicos programables), FPGA (matrices de compuertas programables en el campo) y así sucesivamente. Además, las estaciones 10 base de radio y los terminales 20 de usuario pueden implementarse con un dispositivo informático que incluye un procesador (CPU), una interfaz de comunicación para conectarse con redes, una memoria y un medio de almacenamiento legible por ordenador que contiene programas.
En este caso, el procesador y la memoria están conectados con un bus para comunicar información. Además, el medio de grabación legible por ordenador es un medio de almacenamiento tal como, por ejemplo, un disco flexible, un disco optomagnético, una ROM, una EPROM, un CD-ROM, una RAM, un disco duro y así sucesivamente. Además, los programas pueden transmitirse a partir de la red a través de, por ejemplo, canales de comunicación eléctrica. Además, las estaciones 10 base de radio y los terminales 20 de usuario pueden incluir dispositivos de entrada tales como teclas de entrada y dispositivos de salida tales como elementos de visualización.
Las estructuras funcionales de las estaciones 10 base de radio y los terminales 20 de usuario pueden implementarse con el hardware anteriormente descrito, pueden implementarse con módulos de software que se ejecutan en el procesador o pueden implementarse con combinaciones de ambos. El procesador controla el conjunto de los terminales de usuario ejecutando un sistema operativo. Además, el procesador lee programas, módulos de software y datos a partir del medio de almacenamiento en la memoria, y ejecuta diversos tipos de procedimientos. En este caso, estos programas sólo tienen que ser programas que hagan que un ordenador ejecute cada operación que se ha descrito con las realizaciones anteriores. Por ejemplo, la sección 401 de control de los terminales 20 de usuario puede estar almacenada en la memoria e implementarse mediante un programa de control que funciona en el procesador, y otros bloques funcionales pueden implementarse de manera similar.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Terminal (20B) para funcionar con una banda estrecha que es una parte de una banda de sistema, comprendiendo el terminal:
una sección (203) de recepción configurada para recibir un valor de desviación de frecuencia para PRACH, canal de acceso aleatorio físico, e información indicativa de una ubicación de frecuencia de banda estrecha de un mensaje 3 procedente de una estación (10) base de radio; y
una sección (203) de transmisión configurada para transmitir, a la estación base de radio, un preámbulo de acceso aleatorio de acuerdo con el valor de desviación de frecuencia y el mensaje 3 en un recurso, indicado mediante una respuesta de acceso aleatorio, en la ubicación de frecuencia de banda estrecha indicada,
en el que la sección (203) de recepción está configurada para recibir, a partir de la estación (10) base de radio, la respuesta de acceso aleatorio en un recurso que está asociado con una secuencia de señales del preámbulo de acceso aleatorio.
2. Terminal (20B) según la reivindicación 1, en el que el valor de desviación de frecuencia está configurado para asignar una pluralidad de bandas estrechas para estar adyacentes a bandas de canal de control de enlace ascendente en ambos extremos de la banda de sistema.
3. Terminal (20B) según la reivindicación 1 ó 2, en el que la sección (203) de recepción está configurada para recibir, a partir de la estación (10) base de radio, la respuesta de acceso aleatorio en un recurso que está asociado con una frecuencia del preámbulo de acceso aleatorio.
4. Terminal según la reivindicación 3, en el que la sección de transmisión está configurada para transmitir un mensaje de petición de conexión a la estación base de radio en una banda estrecha que se usa para la transmisión de un preámbulo de acceso aleatorio inmediatamente anterior.
5. Estación (10) base de radio para comunicarse con un terminal (20B) que funciona con una banda estrecha que es una parte de una banda de sistema, comprendiendo la estación base de radio:
una sección (103) de transmisión configurada para transmitir un valor de desviación de frecuencia para PRACH, canal de acceso aleatorio físico, e información indicativa de una ubicación de frecuencia de banda estrecha de un mensaje 3 al terminal (20B); y
una sección (103) de recepción configurada para recibir, a partir del terminal (20B), un preámbulo de acceso aleatorio de acuerdo con el valor de desviación de frecuencia y el mensaje 3 en un recurso, indicado mediante una respuesta de acceso aleatorio, en la ubicación de frecuencia indicada,
en la que la sección (103) de transmisión está configurada para transmitir la respuesta de acceso aleatorio en un recurso que está asociado con una secuencia de señales del preámbulo de acceso aleatorio.
6. Método de comunicación por radio para la comunicación entre una estación (10) base de radio y un terminal (20B) que funciona con una banda estrecha que es una parte de una banda de sistema, comprendiendo el método de comunicación por radio:
transmitir, por la estación (10) base de radio, un valor de desviación de frecuencia para PRACH, canal de acceso aleatorio físico, e información indicativa de una ubicación de frecuencia de banda estrecha de un mensaje 3 al terminal (20B); y
transmitir, por el terminal (20B), un preámbulo de acceso aleatorio de acuerdo con el valor de desviación de frecuencia procedente de la estación (10) base de radio y el mensaje 3 en un recurso, indicado mediante una respuesta de acceso aleatorio, en la ubicación de frecuencia de banda estrecha indicada, a la estación base de radio,
en el que el terminal recibe, a partir de la estación (10) base de radio, la respuesta de acceso aleatorio en un recurso que está asociado con una secuencia de señales del preámbulo de acceso aleatorio.
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