PT2294888E

PT2294888E - Processos e dispositivos para efectuar o acesso aleatório num sistema de telecomunicações

Info

Publication number: PT2294888E
Application number: PT08874734T
Authority: PT
Inventors: Michael Meyer; Magnus Lindstroem
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 2008-06-19
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2011-12-23
Also published as: US9572182B2; DE202008018554U1; WO2009154531A1; BRPI0822709B1; CN102067703A; ES2372443T3; US9137828B2; US20090316653A1; US20120275435A1; BRPI0822709A2; US20160014816A1; ATE528953T1; EP2294888A1; US8223791B2; US8611369B2; CN103906259A; CN102067703B; PL2294888T3; MY153513A; JP4854821B2

Description

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DESCRIÇÃO "PROCESSOS E DISPOSITIVOS PARA EFECTUAR O ACESSO ALEATORIO NUM SISTEMA DE TELECOMUNICAÇÕES"

Campo técnico A presente invenção refere-se no geral ao campo das telecomunicações sem fios, e, mais particularmente, aos processos e aparelhos para acesso aleatório num sistema de telecomunicações utilizando um preâmbulo.

Antecedentes 0 projecto de parceria da 3a geração (3rd Generation Partnership Project - 3GPP) é responsável pela normalização do sistema UMTS (Universal Mobile Telecommunication Service - Sistema Universal de Comunicações Móveis), e LTE (Long Term Evolution - Evolução a Longo Prazo) está agora em discussão como sistema de comunicações móvel da próxima geração do sistema UMTS. A LTE é uma tecnologia para a realização de comunicações de alta velocidade baseadas em pacotes que podem atingir taxas de dados de mais de 100 Mbps na ligação descendente e de mais de 50 Mbps na ligação ascendente.

Geralmente, uma ou mais células encontram-se 2 ΡΕ2294888 alocadas a uma estação de base de rádio, conhecida no sistema LTE 3GPP como eNB (NodeB avançado/evoluido) ou eNodeB. Além disso, eNBs em LTE irão interagir directamente com a rede núcleo e com outros eNBs. Vários equipamentos de utilizador podem ser colocados numa célula servida por um eNB. Um equipamento de utilizador (UE) pode ser representado por um telemóvel, um terminal sem fios, um computador portátil, um computador pessoal, um assistente digital pessoal, um telefone passível de protocolo de voz sobre internet (VoIP) ou qualquer outro UE passível de 3GPP LTE. No geral, um primeiro acesso do UE ao sistema é realizado por meio de um procedimento de acesso aleatório (Random Access - RA) . Os objectivos do procedimento RA podem incluir: acesso inicial; entrega; pedido de agendamento (pedido de recursos de rádio), sincronização da temporização, e semelhantes. Os nós da rede de rádio controlam em geral o comportamento do UE. Como exemplo, os parâmetros de transmissão de ligação ascendente tal como a frequência, temporização e energia são regulados através da sinalização de controlo de ligação descendente da estação de base (por exemplo eNB) para o UE. Para os parâmetros de estimativa da frequência e energia da ligação ascendente (UL) , um UE pode obter estes parâmetros de um ou vários sinais (de controlo) de ligação descendente. No entanto, realizar uma estimativa de temporização para a ligação ascendente é mais difícil devido ao facto de o atraso de propagação entre o eNB (ou eNodeB) e o UE ser geralmente desconhecido. Como exemplo, quando um UE é ligado ou depois de um longo tempo de espera, o UE não se encontra 3 ΡΕ2294888 sincronizado na ligação ascendente. Portanto, antes de começar o tráfego, o UE tem que aceder à rede, que num primeiro passo inclui a obtenção da sincronização com a rede. Isso é geralmente realizado pelo UE que realiza a(s) medição(ões) ouvindo os sinais de ligação descendente e obtendo destes sinais a sincronização da temporização, uma estimativa de um erro de frequência, e também uma estimativa da atenuação do trajecto da ligação descendente. Mesmo que o UE esteja agora sincronizado no tempo com a ligação descendente, os sinais a serem enviados do UE ainda não se encontram alinhados com a temporização de recepção no eNB (ou eNodeB) devido ao referido atraso desconhecido de propagação. Deste modo o UE tem que executar um procedimento de acesso aleatório (Random Access - RA) à rede. 0 procedimento de RA é um procedimento normalmente utilizado pelo UE para solicitar acesso a um sistema ou recursos quando o UE descobre a necessidade de adquirir sincronização de ligação ascendente ou a necessidade de realizar uma transmissão de ligação ascendente e nenhuns recursos para transmissões de ligação ascendente se encontram agora disponíveis para o UE. Além disso, a sincronização ou alinhamento no tempo das transmissões de ligação ascendente pretendem minimizar a interferência com as transmissões de outros UEs e aumentar a eficiência dos recursos, minimizando a necessidade de bandas de guarda. 0 procedimento RA pode ser classificado num procedimento de acesso aleatório baseado na contenção e num procedimento de acesso aleatório sem contenção (ou baseado 4 ΡΕ2294888 em não contenção). Para o procedimento de acesso aleatório baseado na contenção, um primeiro conjunto que forma um repositório de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório encontram-se atribuídos por célula (ou seja a um eNodeB). Este repositório é utilizado principalmente quando há dados originados do UE e o UE tem que estabelecer uma ligação e uma relação de temporização adequada de ligação ascendente com a rede através do procedimento RA. Ao realizar o acesso aleatório baseado na contenção, o UE arbitrariamente selecciona um preâmbulo do repositório como o preâmbulo não dedicado de acesso aleatório. Isto é conhecido como acesso aleatório iniciado por UE (suportado em LTE) . Assim, para o acesso aleatório baseado na contenção, a rede (ou o eNB) não fica (imediatamente) ciente de que UE seleccionou que preâmbulo. Uma desvantagem disto é que vários UEs podem de facto seleccionar o mesmo preâmbulo e eles podem tentar aceder à rede (ou eNodeB) ao mesmo tempo. Isto pode provocar a ocorrência de colisão(ões). Deste modo é necessário um passo adicional de identificação dos UEs que tentam aceder à rede (ou eNodeB) e resolução de possíveis colisões, um denominado mecanismo de resolução de contenção.

Para efectuar o acesso aleatório sem contenção, encontra-se também definido um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos de acesso aleatório atribuídos por célula (ou seja a um eNodeB) . Estes preâmbulos são conhecidos como preâmbulos dedicados de acesso aleatório. Ao contrário dos preâmbulos não dedicados de acesso 5 ΡΕ2294888 aleatório, um preâmbulo dedicado de acesso aleatório é atribuído ao UE pelo eNodeB. Por outras palavras, este preâmbulo não pode ser autonomamente seleccionado pelo UE e portanto, para a duração da validade da atribuição, este preâmbulo dedicado de acesso aleatório é exclusivamente dedicado ao UE. Isto é conhecido como acesso aleatório desencadeado por rede ou ordenado por rede (suportado em LTE) . Uma vez que um preâmbulo específico se encontra atribuído/dedicado ao UE, é um benefício do acesso sem contenção que o eNodeB possa ter conhecimento imediatamente sobre o preâmbulo recebido, que UE tenta (ou tentou) aceder à rede. Isto deste modo elimina a necessidade de resolução de contenção e portanto melhora a eficiência do recurso minimizando o risco de colisões. Além disso, evitar o procedimento de resolução de contenção reduz o atraso.

Note-se que o acesso aleatório accionado pela rede, descrito acima, pode ser utilizado para forçar um UE, que não tem uma temporização válida de ligação ascendente para sincronizar a sua ligação ascendente com a temporização no eNodeB, por exemplo, antes de o eNodeB realizar uma transmissão de ligação ascendente para a qual o UE irá necessitar de transmitir um retorno de confirmação (ACK) ou confirmação negativa (ou não confirmação) (NACK). Deverá também ser mencionado que devido à duração diferente de zero do acesso aleatório e procedimento de sincronização de ligação ascendente, a resincronização é normalmente forçada antes de efectuar a transmissão de ligação descendente. Se por exemplo chegarem dados de ligação 6 ΡΕ2294888 descendente no UE, primeiro tem que ser restabelecida a sincronização e, para este efeito, o preâmbulo dedicado de acesso aleatório acima descrito é atribuído ao UE, o qual o UE pode utilizar para executar um procedimento de acesso aleatório sem contenção. Isso irá accionar um comando de ajuste de avanço de temporização do eNB, sendo que com base neste comando, o UE pode restabelecer o alinhamento do tempo.

Uma vez que o procedimento de acesso aleatório é o primeiro procedimento realizado pelo UE para aceder à rede é importante que o acesso aleatório funcione como deveria. Se o acesso aleatório falhar, o UE não pode aceder à rede. Um exemplo de cenário onde um procedimento de acesso aleatório pode falhar ou não pode ser estabelecido é quando todos os preâmbulos (dedicados) já se encontram em utilização. Tal como mencionado antes, o eNodeB mantém-se informado sobre os preâmbulos dedicados já alocados/atribuídos, e quando não existir um tal preâmbulo dedicado disponível para alocação, o eNB tem que aconselhar o UE sobre como proceder. Assim, no exemplo onde nenhum dos preâmbulos dedicados de acesso aleatório se encontra disponível para alocação, o UE não pode ser instruído para realizar um acesso aleatório necessário para recomeçar ou realizar transmissões de dados. Isto levará à demora no acesso aleatório pelo UE até que, por exemplo, se torne disponível um preâmbulo dedicado, conduzindo deste modo a um aumento desnecessário na latência de dados, o que é indesejável na rede. 7 ΡΕ2294888 A norma 3GPP TS 36.321, versão 8.0.0 descreve a selecção de um preâmbulo de acesso aleatório num procedimento de acesso aleatório. 0 preâmbulo pode ser seleccionado de dois modos diferentes: utilizando um procedimento de acesso aleatório baseado em não contenção, onde o preâmbulo é explicitamente sinalizado ao UE, ou utilizando um acesso aleatório baseado na contenção onde a estação de base atribui e transmite um preâmbulo dedicado para o UE. A norma ETSI TS 136.300, versão 8.2.0, descreve também os procedimentos de acesso aleatório baseados em não contenção e em contenção.

Sumário É, portanto, um objecto dos exemplos de formas de realização da presente invenção resolver os problemas acima mencionados e proporcionar processos e dispositivos para permitir a um UE executar um procedimento bem-sucedido de acesso aleatório baseado na contenção.

De acordo com um primeiro aspecto das formas de realização da presente invenção, o problema descrito acima é resolvido por meio de um processo numa estação de base, para permitir que um equipamento de utilizador efectue um acesso aleatório baseado na contenção. A estação de base que representa um eNB ou um eNodeB ou um NodeB, é atribuído um primeiro conjunto que forma um repositório de preâmbulos 8 ΡΕ2294888 não dedicados de acesso aleatório e um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório. De acordo com formas de realização da presente invenção, a estação de base determina um identificador de preâmbulo de acesso aleatório (Random Access preamble identifier - RAPID); transmite depois uma mensagem para o UE, compreendendo a mensagem o RAPID determinado; e recebe do UE um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório que é seleccionado pelo equipamento do utilizador baseado no RAPID compreendido na mensagem transmitida.

Assim, quando, por exemplo, nenhum dos preâmbulos dedicados de acesso aleatório se encontra disponível para alocação, é determinado um RAPID pela estação de base que sinaliza numa mensagem para o UE e o UE selecciona baseado no RAPID recebido um preâmbulo não dedicado para efectuar o acesso aleatório baseado na contenção para o sistema em vez de acesso aleatório sem contenção.

De acordo com um segundo aspecto de formas de realização da presente invenção, o problema descrito acima é resolvido por meio de um processo num UE para permitir que o referido UE efectue um acesso aleatório baseado na contenção num sistema de telecomunicações, compreendendo uma estação de base à qual, tal como mencionado acima, se encontra atribuído um primeiro conjunto que forma um repositório de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório, e um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório, compreendendo 9 ΡΕ2294888 o processo de acordo com as formas de realização da presente invenção os passos de: receber uma mensagem da estação de base, contendo a mensagem um RAPID. 0 processo compreendendo ainda: determinar que o RAPID recebido na referida mensagem pertence ao primeiro conjunto de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório; seleccionar com base no RAPID recebido um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto; e transmitir o preâmbulo não dedicado de acesso aleatório, seleccionado, para a estação de base.

De acordo com um terceiro aspecto das formas de realização da presente invenção, o problema descrito acima é resolvido por meio de uma estação de base para permitir que um UE efectue um acesso aleatório baseado na contenção. Tal como mencionado acima, um primeiro conjunto que forma um repositório de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório e um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório encontram-se atribuídos à estação de base. A estação de base de acordo com formas de realização da presente invenção encontra-se configurada para determinar um RAPID; para transmitir uma mensagem para o UE, compreendendo a mensagem o RAPID determinado; e receber do UE, um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório que é seleccionado pelo UE baseado no RAPID compreendido na mensagem transmitida.

De acordo com um quarto aspecto de formas de realização da presente invenção, o problema descrito acima 10 ΡΕ2294888 é resolvido por meio de um UE para a realização de um acesso aleatório baseado na contenção num sistema de telecomunicações que compreende uma estação de base à qual se encontra atribuido um primeiro conjunto que forma um repositório de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório e um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório. De acordo com formas de realização da presente invenção, o UE encontra-se configurado para receber uma mensagem da estação de base, contendo a mensagem um RAPID. O UE encontra-se adicionalmente configurado para determinar que o RAPID recebido pertence ao primeiro conjunto; o UE encontra-se também configurado para seleccionar, com base no RAPID recebido na mensagem, um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto; e para transmitir o preâmbulo não dedicado de acesso aleatório seleccionado para a estação de base.

De acordo com um quinto aspecto de formas de realização da presente invenção, o problema descrito acima é resolvido por meio de um processo num sistema de telecomunicações, de permitir que um UE efectue um acesso aleatório baseado na contenção, compreendendo o sistema uma estação de base à qual se encontra atribuido um primeiro conjunto que forma um repositório de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório e um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório. O processo compreende os passos de: determinar um RAPID na estação de base; receber no UE, uma mensagem da 11 ΡΕ2294888 estação de base, compreendendo a mensagem o RAPID determinado; determinar no referido UE que o RAPID recebido pertence ao primeiro conjunto; seleccionar no UE, um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto baseado no RAPID recebido; e receber na estação de base o preâmbulo não dedicado seleccionado.

De acordo com um sexto aspecto de formas de realização da presente invenção, o problema descrito acima é resolvido por meio de um sistema de telecomunicações para permitir que um UE efectue um acesso aleatório baseado na contenção, compreendendo o sistema uma estação de base à qual se encontra atribuída um primeiro conjunto que forma um repositório de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório e um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório. No sistema, a estação de base encontra-se configurada para determinar um RAPID; o equipamento do utilizador encontra-se configurado para receber uma mensagem da estação de base, compreendendo a mensagem o RAPID determinado, e determinando adicionalmente que o RAPID recebido pertence ao primeiro conjunto, encontrando-se o UE adicionalmente configurado para seleccionar um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto baseado no RAPID recebido; e encontrando-se a estação de base configurada para receber o preâmbulo não dedicado de acesso aleatório seleccionado pelo UE.

Uma vantagem com a presente invenção é que um 12 ΡΕ2294888 procedimento de acesso aleatório é realizado por um UE, embora por exemplo nenhum dos preâmbulos dedicados de acesso aleatório do segundo conjunto se encontra disponível para atribuição ao UE.

Uma outra vantagem com a presente invenção é que a latência de dados devido à falta de, por exemplo, preâmbulos dedicados de acesso aleatório, se encontra reduzida ou mesmo eliminada.

Ainda outra vantagem da presente invenção é que os formatos de sinalização existentes são reutilizados não sendo necessário nenhum formato de mensagem especial para alcançar um procedimento de acesso aleatório de acordo com formas de realização da presente invenção.

Ainda outros objectos e características da presente invenção tornar-se-ão visíveis da seguinte descrição pormenorizada em conjunção com os desenhos anexos, sendo que contudo se deve chamar a atenção para o facto, no entanto, de que os desenhos seguintes são somente ilustrativos, e que podem ser realizadas várias modificações e alterações nas formas de realização específicas ilustradas tal como descrito dentro do escopo das reivindicações anexas. Deverá ser adicionalmente compreendido que os desenhos não se encontram necessariamente à escala e que, salvo indicação em contrário, eles servem simplesmente para ilustrar conceptualmente as estruturas e os procedimentos aqui ΡΕ2294888 13 descritos .

Breve descrição dos desenhos

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Figura 4

Figura 5 diagrama ilustrando um exemplo de um sistema de telecomunicações de rede sem fios no qual os exemplos de formas de realização da presente invenção podem ser aplicados. diagrama ilustrando um fluxograma de um processo realizado numa estação de base de acordo com exemplos de formas de realização da presente invenção. diagrama ilustrando um fluxograma de um processo realizado num equipamento de utilizador de acordo com exemplos de formas de realização da presente invenção. diagrama em blocos de um exemplo de estação de base de acordo com formas de realização da presente invenção. diagrama em blocos de um exemplo de equipamento de utilizador de acordo com formas de realização da presente invenção.

Descrição pormenorizada

Na descrição a seguir, para efeitos de explicação e não limitação, são estabelecidos pormenores específicos tais como arquitecturas particulares, cenários, técnicas, etc., de modo a proporcionar uma compreensão profunda da 14 ΡΕ2294888 presente invenção. No entanto, será evidente para os técnicos que a presente invenção e as suas formas de realização pode ser praticada em outras formas de realização que partem destes pormenores específicos.

As diferentes formas de realização da presente invenção são descritas a seguir tomando como referência exemplos de cenários particulares. Em particular, a invenção é descrita num contexto geral não limitativo em relação a procedimentos de acesso aleatório num sistema de rede de telecomunicações que é baseado no conceito da evolução a longo prazo (LTE) da terceira geração (3G) . Note-se que a presente invenção não se restringe a 3G LTE mas pode ser aplicável em outros sistemas sem fios que empregam procedimentos de acesso aleatório, tais como WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), ou HSPA (High Speed Packet Access) ou HSUPA (high speed uplink packet access) ou HSDPA (high speed downlink packet access) ou WCDMÃ (wideband code division multiple access) etc.

Na figura 1 encontra-se ilustrado um diagrama de blocos de um sistema de rede de telecomunicações sem fios 100 em que diferentes exemplos de formas de realização da presente invenção podem ser aplicados. Note que o sistema ilustrado na figura 1 mostra apenas emissores-receptores ou nós que são necessários para a compreensão dos diferentes exemplos de formas de realização da presente invenção. Tal como apresentado, o sistema 100 que é aqui considerado para representar um sistema simplificado 3GPP LTE, compreende 15 ΡΕ2294888 uma série de equipamentos de utilizador UE 110, UE 111, UE 112, e aparelhos que actuam como estações de base e assinalados como eNodeB 1 120, eNodeB 2, 121 e eNodeB 3 122. Uma das funções do eNodeBs é o de controlar o tráfego para e de UEs numa célula. Um UE é apropriado para ser utilizado como um telemóvel, um terminal sem fios, um computador portátil, um computador pessoal, um assistente digital pessoal, um telefone passivel de protocolo de voz sobre internet (VoIP) ou qualquer outro equipamento passivel de 3GPP LTE. 0 tráfego, através de uma ligação de rádio, a partir de um eNodeB para um UE é designado como o tráfego de ligação descendente (downlink - DL) e tráfego, através de uma ligação de rádio, a partir do UE para um eNodeB é designado como tráfego de ligação ascendente (uplink - UL) . Note que na figura 1, o número de UEs e eNodeBs é apenas ilustrativo e as formas de realização da presente invenção não se restringem a um número particular de UEs e/ou número de eNodeBs e/ou número de células por eNodeB.

Voltando à figura 1, é aqui assumido que UE 111 e UE 113 são servidos por eNodeB 1 120. Por outras palavras assume-se que UE 111 e UE 113 já acederam aleatoriamente com sucesso à rede 100 e encontram-se ligados sem fios ao eNodeB 1 120. Além disso, assume-se para melhor compreensão dos princípios das formas de realização da presente invenção que um eNodeB por ex. eNodeB 1 12 0 serve somente uma célula, embora isto não seja necessário. Em LTE, existe no total um conjunto composto por 64 preâmbulos de 16 ΡΕ2294888 acesso aleatório disponíveis por célula. Deste modo, pode ser atribuído um eNodeB a estes 64 preâmbulos. Note-se que os preâmbulos atribuídos a diferentes células controladas pelo mesmo eNodeB não pertencem necessariamente ao mesmo conjunto de preâmbulos i.e. conjuntos diferentes (e repositórios) são tipicamente específicos de células. No entanto, para uma melhor compreensão de formas de realização diferentes da presente invenção, é aqui assumido que um eNodeB serve uma única célula e por isso, neste caso, é adequado afirmar que um conjunto de 64 preâmbulos se encontra atribuído pelo eNodeB (ou por célula). Um primeiro conjunto dentro deste conjunto de 64 preâmbulos, forma um repositório de preâmbulos para utilização com acesso aleatório baseado na contenção. Os preâmbulos deste repositório são, tal como mencionado anteriormente, conhecidos como preâmbulos não dedicados de acesso aleatório. Este repositório é utilizado principalmente quando há dados originados do UE e o UE tem que estabelecer uma ligação e/ou uma relação de temporização adequada de ligação ascendente com a rede através do procedimento de acesso aleatório (Random Access - RA). Quando se executa um acesso aleatório baseado na contenção, o UE escolhe/selecciona aleatoriamente um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório a partir deste primeiro conjunto. A cada preâmbulo não dedicado de acesso aleatório deste primeiro conjunto encontra-se associado um número de identificação de preâmbulo (ou identificador de preâmbulo) denominado de RAPID (Random Access Preamble ID identificação de preâmbulo de acesso aleatório). Entre o 17 ΡΕ2294888 conjunto de 64 preâmbulos, há também um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório. Um preâmbulo dedicado de acesso aleatório do segundo conjunto é, tal como mencionado anteriormente, utilizado para executar um acesso aleatório sem contenção. Para o acesso aleatório sem contenção, é o eNodeB que atribui um preâmbulo dedicado de acesso aleatório ao UE. Por outras palavras este tipo de acesso aleatório é accionado pela rede (por exemplo, o eNodeB). Para o acesso aleatório sem contenção, o eNodeB pode portanto mapear o preâmbulo recebido ao UE que enviou o preâmbulo de acesso aleatório e tentou aceder ao sistema da rede. Portanto, ao contrário do acesso aleatório baseado na contenção, não é necessário ser executado qualquer procedimento de resolução de contenção.

Voltando à figura 1, assume-se que, em relação ao UE 110, um procedimento de acesso aleatório sem contenção é accionado pela rede (por exemplo pelo eNodeB 1 120) de modo a que o UE possa estabelecer um alinhamento de tempo e sincronização para a rede (por ex. eNodeB). Isto encontra-se esquematicamente ilustrado utilizando uma seta tracejada entre UE 110 e eNodeB 1 120. Tal como mencionado anteriormente, o eNodeB 1 120 mantém um registo de todos os preâmbulos dedicados de acesso aleatório que alocou e que se encontram actualmente em utilização. Uma vez que um acesso aleatório sem contenção tiver sido completado com sucesso ou a validade da alocação do preâmbulo dedicado tiver expirado, o preâmbulo dedicado pode ser reutilizado. 18 ΡΕ2294888

No entanto, caso nenhum dos preâmbulos dedicados de acesso aleatório no segundo conjunto esteja no momento disponível para atribuição ao UE 110, o eNodeB, de acordo com a solução da técnica anterior, não sabe o que aconselhar (ou instruir) ao UE 110 e deste modo o procedimento de acesso aleatório sem contenção tem que ser atrasado até por ex. estar disponível um preâmbulo dedicado de acesso aleatório. No entanto, de acordo com a forma de realização da presente invenção, tal como será descrito a seguir, o eNodeB 120 sabe, se tal evento ocorrer, que conselho (instrução) dar ao UE 110.

Caso de nenhum dos preâmbulos dedicados de acesso aleatório se encontre disponível para atribuição ao UE 110, o eNodeB 1 12 0, de acordo com uma forma de realização da presente invenção, envia ou transmite uma mensagem para o UE 110 e sinaliza dentro dessa mensagem um RAPID. O UE 110 determina em seguida que o RAPID recebido na mensagem pertence ao primeiro conjunto. O UE 110 selecciona em seguida, baseado no referido RAPID recebido, um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto. A UE 110 pode em seguida executar um acesso aleatório baseado na contenção utilizando o preâmbulo não dedicado de acesso aleatório seleccionado, em vez de executar um acesso aleatório sem contenção. Como consequência, o estabelecimento do alinhamento do tempo e sincronização não é desnecessariamente atrasado e a latência de dados não é desnecessariamente aumentada. 19 ΡΕ2294888

De acordo com uma forma de realização da presente invenção, o eNodeB 1 120 sinaliza a mensagem, que compreende o RAPID, ao UE 110, num canal de controlo fisico de ligação descendente (physical downlink control channel -PDCCH ) . De acordo com uma outra forma de realização da presente invenção, o eNodeB 1 120 sinaliza o RAPID como parte de uma mensagem de comando de entrega (handover - HO) ao UE 110.

Tal como mencionado acima, o eNodeB 1 120 determina um RAPID que por exemplo está associado a um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto, quando, por exemplo, nenhum dos preâmbulos dedicados de acesso aleatório (para acesso aleatório sem contenção) do segundo conjunto está disponível para alocação ao UE 110. De acordo com uma forma de realização da presente invenção, o eNodeB 1 120 está configurado / organizado para seleccionar / usar sempre um RAPID fixo ou pré-configurado para sinalizar um RAPID para acesso baseado na contenção ao UE 110. Como exemplo, se o eNodeB 1 120 sinalizar explicitamente ao UE 110 um RAPID com um valor de identificação fixo que é, por exemplo, igual a 000000, então o UE 110 determina, com base no citado RAPID, que pertence ao primeiro conjunto de preâmbulos, e baseado nisto, selecciona um preâmbulo não dedicados de acesso aleatório deste primeiro conjunto a fim de realizar um acesso aleatório baseado na contenção transmitindo o preâmbulo não dedicado seleccionado de acesso aleatório. 20 ΡΕ2294888

De acordo com outra forma de realização da presente invenção, o eNodeB 1 120 encontra-se configurado/organizado para seleccionar aleatoriamente um RAPID para sinalizar o acesso baseado na contenção ao UE 110 enviando o RAPID numa mensagem (mensagem PDCCH ou como parte de uma mensagem de comando HO). Mais uma vez, quando o UE 110 recebe o RAPID seleccionado, ele identifica que o RAPID pertence ao primeiro conjunto de preâmbulos (ou que não pertence ao segundo conjunto que forma o repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório) e deste modo, que nenhum preâmbulo dedicado foi alocado ao mesmo e, consequentemente, o UE 110 sabe que deve executar um acesso aleatório baseado na contenção em vez de um acesso aleatório sem contenção. Para este efeito, o UE 110 selecciona, baseado no RAPID recebido, um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto de modo a executar um procedimento de acesso aleatório baseado na contenção.

De acordo com uma forma de realização da presente invenção, o UE 110 encontra-se configurado/organizado para seleccionar um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto, seleccionando directamente o preâmbulo não dedicado de acesso aleatório que está associado com o RAPID recebido.

De acordo com uma outra forma de realização da presente invenção, o 110 UE selecciona aleatoriamente um preâmbulo do primeiro conjunto de preâmbulos não dedicados 21 ΡΕ2294888 de acesso aleatório, e utiliza o mesmo para realizar um acesso aleatório baseado na contenção.

Na figura 2 encontra-se ilustrado um fluxograma de um processo destinado a ser realizado/implementado numa estação de base (por ex. eNodeB) , de acordo com as formas de realização acima descritas da presente invenção. Tal como mencionado anteriormente, à estação de base encontra-se atribuído um primeiro conjunto que forma um repositório de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório e um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório. 0 processo na estação de base, permite que um UE realize um acesso aleatório baseado na contenção em vez de um acesso aleatório sem contenção, devido por exemplo a que nenhuns dos preâmbulos dedicados de acesso aleatório se encontram disponíveis para alocação ao referido UE. 0 processo compreende os seguintes passos principais: (201) determinar um RAPID; (202) transmitir uma mensagem (por exemplo num PDCCH ou como parte de uma mensagem de comando HO) para o UE, indicando a mensagem o RAPID·, e (203) receber do UE um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório que é seleccionado pelo UE baseado no RAPID recebido. 22 ΡΕ2294888

Tal como mencionado anteriormente a estação de base (ou eNodeB) pode utilizar um RAPID pré-configurado, que é explicitamente assinalado/transmitido na referida mensagem de modo a indicar ao UE que deve ser realizado um acesso aleatório baseado na contenção. Como exemplo, a estação de base pode explicitamente sinalizar na referida mensagem para o UE um valor RAPID pré-configurado que é igual a por exemplo 000000. A estação de base (ou eNodeB) pode também aleatoriamente seleccionar um RAPID e explicitamente sinalizar o RAPID escolhido aleatoriamente numa mensagem para o UE. Deverá ser mencionado que a estação de base (por ex. eNodeB) não se restringe à solução descrita acima sobre como identificar/detectar que nenhum dos preâmbulos dedicados de acesso aleatório está disponível para alocação.

Na figura 3 encontra-se ilustrado um fluxograma de um processo destinado a ser realizado/implementado num UE, de acordo com as formas de realização anteriormente descritas da presente invenção. O processo no UE permite que o referido UE realize um acesso aleatório baseado na contenção em vez de um acesso aleatório sem contenção, devido por exemplo a que nenhum dos preâmbulos dedicados de acesso aleatório se encontra disponíveis para alocação ao referido UE. 0 processo compreende os seguintes passos principais: (301) receber uma mensagem da estação de base (ou eNodeB), contendo a referida mensagem (no PDCCH ou como parte de 23 ΡΕ2294888 uma mensagem de comando HO) um RAPID. (302) determinar que o RAPID pertence ao primeiro conjunto de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório; (303) seleccionar um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório baseado no RAPID recebido; e (304) transmitir o preâmbulo não dedicado de acesso aleatório para a estação de base de modo a executar um acesso aleatório sem contenção utilizando < s preâmbulo seleccionado.

Tal como mencionado anteriormente o UE pode seleccionar um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório que se encontra directamente associado ao RAPID recebido. O UE pode também seleccionar aleatoriamente um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto de preâmbulos.

Na figura 4 encontra-se ilustrado um diagrama de blocos de um exemplo de estação de base 400 (por ex., eNodeB) configurado/organizado para permitir que um UE realize um acesso aleatório baseado na contenção. À estação de base 400 encontra-se atribuído um primeiro conjunto que forma um repositório de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório e um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório. Tal como apresentado na figura 4, a estação de base 400 compreende meios de processamento 401 adaptados para determinar um RAPID. Como exemplo, o meio de processamento 401 pode identificar que preâmbulos não dedicados de acesso - 24 - ΡΕ2294888 aleatório podem ser alocados ao UE e podem então determinar o RAPID. A estação de base 400 inclui ainda meios de transmissão 402A, designados TX na figura 4, adaptados/configurados para transmitir ou enviar o RAPID determinado ao referido UE numa mensagem (i.e. no PDCCH ou como parte de uma mensagem de comando HO) . A estação de base 400 inclui ainda meios de recepção 402B, designados RX na figura 4, que se encontram organizados/configurados para receber, do UE, um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório que é seleccionado pelo UE com base no RAPID recebido. Tal descrito anteriormente, a estação de base encontra-se adaptada para determinar um RAPID seleccionando um RAPID pré-configurado. A estação de base pode também seleccionar aleatoriamente um RAPID. As acções adicionais executadas pela estação de base já foram descritas e portanto não serão repetidas. Deverá contudo ser mencionado que os diferentes exemplos de blocos apresentados na figura 4 não se encontram necessariamente separados. Além disso, os meios TX 402 A e meios RX 402B não estão necessariamente incluídos no mesmo bloco i.e. cada um pode ser representado por um único bloco. A estação de base 400 não se encontra por isso restringida e não se encontra limitada ao exemplo de diagrama de blocos apresentado na figura 4. Adicionalmente a estação de base 400 pode também compreender outros elementos e/ou blocos não ilustrados na figura 4.

Na figura 3 encontra-se ilustrado um diagrama de blocos de um exemplo de equipamento de utilizador UE 500 25 ΡΕ2294888 passível de executar um acesso aleatório baseado na contenção, de acordo com formas de realização anteriormente descritas da presente invenção. Tal como apresentado na figura 5, o UE 500 compreende meios de recepção 501A, designados RX na figura 5, que se encontram ajustados/configurados para receber de uma estação de base uma mensagem que compreende um RAPID. Como um exemplo não limitativo, a mensagem (por exemplo, no PDCCH ou como parte de uma mensagem de comando HO) pode ser recebida devido a que nenhum dos preâmbulos dedicados de acesso aleatório (do segundo conjunto) se encontra disponível para alocação tal como descrito anteriormente. O UE 500 compreende ainda meios de processamento 502 configurados/adaptados para determinar que o RAPID recebido pertence ao primeiro conjunto. O UE 500 inclui ainda meios de selecção 503 (que podem fazer parte, mas não necessariamente, dos meios de processamento 502) que se encontram adaptados/configurados para seleccionar com base no RAPID recebido, um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório. 0 UE 500 inclui ainda meios de transmissão 501B, designados TX na figura 5, que se encontram adaptados/configurados para transmitir para a referida estação de base o preâmbulo não dedicado de acesso aleatório seleccionado a fim de efectuar um acesso baseado na contenção. Deverá ser mencionado que os meios de processamento 502 podem também ser adaptados para realizar o acesso aleatório baseado na contenção em cooperação com os meios TX 501 B. Tal como mencionado anteriormente, o UE pode seleccionar um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório ao seleccionar directamente um preâmbulo não 26 ΡΕ2294888 dedicado de acesso aleatório que se encontra associado ao RAPID. 0 UE pode também seleccionar aleatoriamente um preâmbulo tal como descrito anteriormente.

Note-se que se espera que por exemplo sistemas LTE sejam implantados numa vasta gama de cenários, de pico células a células muito grandes de até 100 km e além disso. Dado que o acesso aleatório é o primeiro procedimento realizado por um UE para aceder a uma rede é muito importante que o procedimento de acesso aleatório funcione bem em todos os cenários antecipados mesmo num cenário exemplar quando nenhum dos preâmbulos dedicados de acesso aleatório se encontra disponível para alocação a um UE. Os exemplos de formas de realização descritos anteriormente da presente invenção lidam deste modo com sucesso com pelo menos tal cenário de problema. Deverá ser mencionado que em exemplos de formas de realização descritos anteriormente da presente invenção, nenhum dos preâmbulos dedicados de acesso aleatório se encontra disponível para alocação, o que também significa que nenhum preâmbulo dedicado de acesso aleatório se encontra disponível para alocação. A presente invenção e as suas formas de realização podem ser realizadas de várias maneiras. Por exemplo, uma forma de realização da presente invenção inclui um meio legível por computador que possui instruções armazenadas no mesmo que são executáveis por uma estação de base (por exemplo eNodeB ou eNB) e/ou um UE de um sistema de telecomunicações. As instruções executáveis pela estação 27 ΡΕ2294888 de base e/ou o UE e armazenadas num suporte legível por computador executam os passos do processo da presente invenção tal como descrito nas reivindicações. Embora a invenção tenha sido descrita em termos de várias formas de realização preferidas, espera-se que as alternativas, modificações, alterações e os seus equivalentes se tornarão visíveis para o técnico na leitura das especificações e estudo dos desenhos. Pretende-se por isso que as seguintes reivindicações anexas incluam tais alternativas, modificações, alterações e equivalentes que se encontram dentro do escopo da presente invenção, tal como definido nas referidas reivindicações.

Lisboa, 7 de Dezembro de 2011

Claims

ΡΕ2294888 1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo numa estação de base (120, 400), para permitir que um equipamento do utilizador (110, 500) efectue um acesso aleatório baseado na contenção, encontrando-se atribuído à referida estação de base (120, 400) um primeiro conjunto que forma um repositório de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório e um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório, sendo o processo caracterizado por compreender os passos de: - determinar (201) um identificador de preâmbulo de acesso aleatório, RAPID; - transmitir (202) uma mensagem para o equipamento do utilizador (110, 500), compreendendo a referida mensagem o RAPID determinado; e - receber (203) do equipamento de utilizador (110, 500), um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório que é seleccionado pelo equipamento de utilizador (110, 500) baseado no RAPID que se encontra na mensagem transmitida.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o passo para determinar (201) o referido RAPID compreender, seleccionar um RAPID pré-configurado que se encontra associado a um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto. 2 ΡΕ2294888
3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o passo para determinar (201) o referido RAPID compreender, seleccionar aleatoriamente um RAPID que se encontra associado a um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto.
4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o passo de transmissão (202) compreender, transmitir a mensagem que compreende o referido RAPID, num canal físico de controlo de ligação descendente PDCCH.
5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o passo de transmissão (202) compreender, transmitir o RAPID como parte de uma mensagem de comando de entrega HO.
6. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o passo de recepção (203) compreender, receber do equipamento de utilizador (110, 500), o referido preâmbulo não dedicado de acesso aleatório de modo a executar um acesso aleatório baseado na contenção.
7. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado por o passo de determinação compreender determinar o referido RAPID quando nenhum dos preâmbulos dedicados de acesso aleatório do segundo conjunto se encontra disponível para alocação ao 3 ΡΕ2294888 referido UE (110, 500).
8. Processo para permitir que um equipamento de utilizador (110, 500) efectue um acesso aleatório baseado na contenção num sistema de telecomunicações, compreendendo uma estação de base (120, 400) à qual, se encontra atribuído um primeiro conjunto que forma um repositório de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório e um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório, sendo o processo caracterizado por compreender os passos de: - receber (301) uma mensagem da referida estação de base (120, 400), compreendendo a referida mensagem um identificador de preâmbulo de acesso aleatório, RAPID; - determinar (302) que o RAPID recebido na referida mensagem pertence ao primeiro conjunto; seleccionar (303) baseado no RAPID recebido na referida mensagem, um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto; e transmitir (304) o preâmbulo seleccionado não dedicado de acesso aleatório para a estação de base (120, 400) .
9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o passo de selecção (303) compreender seleccionar um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto, que se encontra associado ao RAPID recebido na referida mensagem. 4 ΡΕ2294888
10. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o passo de selecção (303) compreender, seleccionar aleatoriamente um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto.
11. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 10, caracterizado por o passo de recepção (301) compreender, receber a referida mensagem que compreende o RAPID num canal físico de controlo de ligação descendente PDCCH.
12. Processo de acordo com qualquer das reivindicações 8 a 10, caracterizado por o passo de recepção (301) compreender, receber o RAPID como parte de uma mensagem de comando de entrega HO.
13. Estação de base (120, 400), para permitir que um equipamento de utilizador (110, 500) execute acesso aleatório baseado na contenção, encontrando-se atribuído à referida estação de base (120, 400) um primeiro conjunto que forma um repositório de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório e um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório, caracterizado por a estação de base se encontrar configurada: - para determinar um identificador de preâmbulo de acesso aleatório, RAPID; - para transmitir uma mensagem para o equipamento de utilizador (110, 500), compreendendo a referida 5 ΡΕ2294888 mensagem o RAPID determinado; e - receber do equipamento de utilizador (110, 500), um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório que é seleccionado pelo equipamento de utilizador (110, 500) baseado no RAPID que se encontra na mensagem transmitida.
14. Estação de base (120, 400) de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por se encontrar configurada para determinar o RAPID seleccionando um RAPID preconfigurado que se encontra associado a um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto.
15. Estação de base (120, 400) de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por se encontrar configurada para determinar o RAPID seleccionando aleatoriamente um RAPID que se encontra associado a um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto.
16. Estação de base (120, 400) de acordo com qualquer das reivindicações 13 a 15, caracterizada por se encontrar configurada para receber do equipamento de utilizador (110, 500) o referido preâmbulo seleccionado não dedicado de acesso aleatório de modo a executar um acesso aleatório baseado na contenção.
17. Estação de base (120, 400) de acordo com qualquer das reivindicações 13 a 16, caracterizado por se 6 ΡΕ2294888 encontrar configurado para determinar o referido RAPID quando nenhum dos referidos preâmbulos dedicados de acesso aleatório do segundo conjunto se encontra disponível para alocação ao referido equipamento de utilizador (110, 500).
18 . Equipamento de utilizador (110, 500) para executar um acesso aleatório baseado na contenção num sistema de telecomunicações (100), compreendendo uma estação de base (120, 400) à qual, se encontram atribuídos um primeiro conjunto que forma um repositório de preâmbulos não dedicados de acesso aleatório e um segundo conjunto que forma um repositório de preâmbulos dedicados de acesso aleatório, caracterizado por o equipamento de utilizador se encontrar configurado: - para receber uma mensagem da referida estação de base (120, 400), compreendendo a referida mensagem um identificador de preâmbulo de acesso aleatório, RAPID; para determinar que o referido RAPID recebido pertence ao primeiro conjunto; para seleccionar com base no RAPID recebido na referida mensagem, um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório do primeiro conjunto; e para transmitir o preâmbulo seleccionado não dedicado de acesso aleatório para a referida estação de base (120, 400).
19. Equipamento de utilizador (110, 220) de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por se encontrar configurado para seleccionar o preâmbulo não 7 ΡΕ2294888 dedicado de acesso aleatório seleccionando, do primeiro conjunto, um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório que se encontra associado ao RAPID recebido na referida mensagem.
20. Equipamento de utilizador (110, 220) de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por se encontrar configurado para seleccionar o preâmbulo não dedicado de acesso aleatório seleccionando, do primeiro conjunto, um preâmbulo não dedicado de acesso aleatório. Lisboa, 7 de Dezembro de 2011