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BR112012024838B1 - Aparelho terminal, método de ajuste de potência, aparelho de comunicação, método de recepção, e circuito integrado para controlar um processo - Google Patents

Aparelho terminal, método de ajuste de potência, aparelho de comunicação, método de recepção, e circuito integrado para controlar um processo Download PDF

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BR112012024838B1
BR112012024838B1 BR112012024838-3A BR112012024838A BR112012024838B1 BR 112012024838 B1 BR112012024838 B1 BR 112012024838B1 BR 112012024838 A BR112012024838 A BR 112012024838A BR 112012024838 B1 BR112012024838 B1 BR 112012024838B1
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BR
Brazil
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power
transmission
pusch
uplink
prach
Prior art date
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BR112012024838-3A
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English (en)
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BR112012024838A2 (pt
Inventor
Martin Feuersänger
Joachim Löhr
Takahisa Aoyama
Original Assignee
Sun Patent Trust
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Publication date
Priority claimed from EP09005727A external-priority patent/EP2244514A1/en
Application filed by Sun Patent Trust filed Critical Sun Patent Trust
Priority claimed from PCT/EP2011/001658 external-priority patent/WO2011120716A1/en
Publication of BR112012024838A2 publication Critical patent/BR112012024838A2/pt
Publication of BR112012024838B1 publication Critical patent/BR112012024838B1/pt

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Abstract

aparelho terminal, método de ajuste de energiapotência, aparelho de comunicação, método de recepção, e, circuito integrado para controlar um processo a invenção está relacionada a métodos para ajustar a potência de transmissão utilizada por um terminal móvel para transmissões de uplink, e a métodos para ajustar a potência de transmissão utilizada por um terminal móvel para um ou mais procedimentos de rach. a invenção também está provendo aparelho e sistema para realizar estes métodos, e meios legíveis por computador, as instruções dos quais fazem com que o aparelho e sistema realizem os métodos descritos neste documento. para permitir o ajuste da potência de transmissão de transmissões de uplink em portadoras componentes de uplink, a invenção sugere a introdução de um dimensionamento de potência para transmissões de prach de uplink realizando procedimentos de rach em uma portadora componente de uplink. o dimensionamento de potência é proposto com base em uma priorização dentre múltiplas transmissões de uplink ou com base nas portadoras componentes de uplink nas quais procedimentos de rach são realizados.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO
A invenção está relacionada a métodos para controlar a potência nas situações de uplink onde uma transmissão de uplink e um preâmbulo de acesso aleatório, ou múltiplos preâmbulos de acesso aleatório, são transmitidos no mesmo intervalo de transmissão. Além disso, a invenção também está relacionada à implementação/desempenho destes métodos em/por hardware, isto é, aparelhos, e suas implementações em software.
HISTÓRICO TÉCNICO LONG TERM EVOLUTION (LTE)
Sistemas móveis de terceira geração (3G) baseados em tecnologia de acesso por rádio WCDMA estão sendo desenvolvidos em ampla escala ao redor do mundo. Uma primeira etapa em aprimorar ou evoluir esta tecnologia envolve a introdução de Acesso a Pacotes de Downlink de Alta Velocidade (HSDPA - “High-Speed Downlink Packet Access”) e um uplink aprimorado, também chamado de Acesso a Pacotes de Uplink de Alta Velocidade (HSUPA - “High Speed Uplink Packet Access”), fornecendo uma tecnologia de acesso a rádio que é altamente competitiva.
Para estar preparado para aumentar ainda mais as demandas de usuário e ser competitivo contra novas tecnologias de acesso a rádio, o 3GPP introduziu um novo sistema de comunicação móvel que é chamado de Long Term Evolution (LTE). O LTE é projetado para satisfazer as necessidades da portadora para transporte de dados de alta velocidade e mídia, assim como suporte a voz de alta capacidade para a próxima década. A capacidade de prover altas taxas de bits é uma medida chave para o LTE.
A especificação de item de trabalho (WI - “work item”) no Long Term Evolution (LTE) chamada Evolved UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA) e UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) está para ser finalizada como Versão 8 (LTE Ver. 8). O sistema LTE representa acesso a rádio baseado em pacotes eficiente e redes de acesso a rádio que provêm funcionalidades completamente baseadas em IP com baixa latência e baixo custo. As exigências do sistema detalhadas são dadas. No LTE, larguras de banda de transmissão múltipla dimensionáveis são especificadas, tal como 1.4, 3.0, 5.0, 10.0, 15.0 e 20.0 MHz, para atingir um implantação de sistema flexível utilizando um dado espectro. No downlink, o acesso a rádio baseado em Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) foi adotado por causa de sua imunidade inerente a interferência multicaminho (MPI - “multipath interference”) devido a uma taxa de símbolos baixa, ao uso de um prefixo cíclico (CP - “cyclic prefix”), e à sua afinidade com diferentes larguras de banda de transmissão. O acesso a rádio baseado em acesso múltiplo a divisões de frequência de portadora única (SC-FDMA - “single-carrier frequency division multiple access”) foi adotado no uplink, uma vez que o fornecimento de uma ampla área de cobertura foi priorizado sobre o melhoramento no pico de taxa de dados, considerando a margem de potência restrita do equipamento de usuário (UE - “User Equipment”). Muitas técnicas de acesso a rádio por pacote chave são empregadas, incluindo técnicas de transmissão de canal por múltipla entrada e múltipla saída (MIMO), e uma estrutura de sinalização de controle altamente eficiente é alcançada no LTE Ver. 8.
ARQUITETURA LTE
A arquitetura geral é mostrada na Figura 1, e uma representação mais detalhada da arquitetura E-UTRAN é dada na Figura 2. O E-UTRAN consiste em eNodeB, provendo as terminações de protocolo de plano de usuário E-UTRA (PDCP/RLC/MAC/PHY) e de plano de controle (RRC) em direção ao equipamento de usuário (UE). O eNodeB (eNB) hospeda as camadas Física (PHY - “Physical”), de Controle de Acesso ao Meio (MAC - “Medium Access Control”), de Controle de Link de Rádio (RLC), e de Protocolo de Controle de Pacote (PDCD - “Packet Data Control Protocol”) que incluem a funcionalidade de compressão de criptografia de cabeçalho de plano de usuário. Também oferece funcionalidade de Controle de Recursos de Rádio (RRC - “Radio Resource Control”) correspondente ao plano de controle. Realiza diversas funções, incluindo gerenciamento de recursos de rádio, controle de admissão, agendamento, cumprimento do QoS de uplink negociado, transmissão de informações de célula, cifrar/decifrar cabeçalhos de pacotes de plano de usuário. Os eNodeBs são interconectados entre si por meio da interface X2.
Os eNodeBs são também conectados por meio de uma interface S1 ao EPC (Evolved Packet Core), mais especificamente à MME (Mobility Management Entity) por meio do S1-MMe e do portal de serviço (SGW - “Serving Gateway”) por meio do S1-U. A interface S1 suporta uma relação de muitos-para-muitos entre MMEs/Portais de Serviço e eNodeBs. O SGW roteia e encaminha pacotes de dados de usuário, enquanto também atua como a âncora de mobilidade para o plano de usuário durante entregas entre eNodeBs e como a âncora de mobilidade entre o LTE e outras tecnologias 3GPP (terminando a interface S4 e retransmitindo o tráfego entre sistemas 2G/3G e PDN GW) . Para equipamentos de usuário em estado ocioso, o SGW termina o caminho de dados de downlink e dispara a paginação quando os dados de downlink chegam para o equipamento de usuário. Ele gerencia e armazena contextos de equipamento de usuário, por exemplo, parâmetros do serviço do portador de IP, informações de roteamento interno de rede. Ele também realiza a reaplicação do tráfego de usuário em caso de intercepção legal.
A MME é o nó de controle chave para a rede de acesso LTE. Ela é responsável pelo procedimento de rastreio e paginação de equipamentos de usuário em modo ocioso, incluindo retransmissões. Está envolvida no processo de ativação/desativação de portador e também é responsável por escolher o SGW para um equipamento de usuário no vínculo inicial e no momento de entrega intra-LTE, envolvendo relocação de nó de Rede de Núcleo (CN - “Core Network”). É responsável por autenticar o usuário (interagindo com o HSS). A sinalização de Estrato de Não-Acesso (NAS - “Non-Access Stratum”) termina na MME e é também responsável pela geração e alocação de identidades temporárias aos equipamentos de usuário. Ela checa a autorização do equipamento de usuário para acampar na Rede Móvel Terrestre Pública (PLMN - “Public Land Mobile Network”) e impõe as restrições de roaming do equipamento de usuário. A MME é o ponto de terminação na rede para cifrar/proteger a integridade para sinalizações NAS e controla o gerenciamento de chaves de segurança. Intercepções legais de sinalizações são também suportadas pelo MME. O MME também provê a função de plano de controle para mobilidade entre redes de acesso LTE e 2G/3G com a interface S3 terminando na MME a partir do SGSN. A MME também termina a interface S6a em direção ao home HSS para realizar o roaming de equipamentos de usuário.
ESQUEMA DE ACESSO DE UPLINK PARA LTE
Para transmissão de uplink, uma transmissão em terminal de usuário de potência eficiente é necessária para maximizar a cobertura. A transmissão de portadora única combinada com FDMA (Frequency Division Multiple Access) com alocação de largura de banda dinâmica foi escolhida como o esquema de transmissão de uplink evolved UTRA. A principal razão para a preferência pela transmissão de portadora única é a baixa proporção de potência de pico-para-média (PAPR - “peak-to-average power ratio”), comparada a sinais de portadora múltipla (OFDMA - Orthogonal Frequency Division Multiple Access), e a eficiência de amplificação de potência melhorada correspondente e a melhor cobertura presumida (maiores taxas de dados para uma dada potência de pico de terminal). Durante cada intervalo de tempo, o eNodeB atribui aos usuários um recurso de tempo/frequência exclusivo para transmitir dados de usuário, assim garantindo ortogonalidade intracelular. Um acesso ortogonal no uplink promete eficiência espectral melhorada ao eliminar a interferência intracelular. Interferências devido a propagação multicaminho são controladas na estação base (eNodeB), auxiliada pela inserção de um prefixo cíclico no sinal transmitido.
O recurso físico básico utilizado para transmissão de dados consiste em um recurso de frequência de tamanho BWgrant durante um intervalo de tempo, por exemplo, um subframe de 0,5 ms, ao longo do qual bits de informações são mapeados. Deve ser ressaltado que um sub-frame, também denominado intervalo de tempo de transmissão (TTI - “transmission time interval”), é o menor intervalo de tempo para transmissão de dados de usuário. É, entretanto, possível atribuir um recurso de frequência BWgrant ao longo de um período de tempo mais longo do que um TTI a um usuário por concatenação de sub-frames.
O recurso de frequência pode estar tanto em um espectro localizado quanto distribuído, conforme ilustrado na Figura 3 e na Figura 4. Conforme pode ser visto na Figura 3, um portador único localizado é caracterizado pelo sinal transmitido possuir um espectro contínuo que ocupa uma parte do espectro total disponível. Diferentes taxas de símbolos (correspondentes a diferentes taxas de dados) do sinal transmitido implicam em diferentes larguras de banda de um sinal de portadora única localizado.
Por outro lado, conforme mostrado na Figura 4, a portadora única distribuída é caracterizada pelo sinal transmitido possuir um espectro descontínuo (“em forma de pente”) que é distribuído ao longo da largura de banda do sistema. Note que, apesar do sinal de portadora única distribuída ser distribuído ao longo da largura de banda do sistema, a quantidade total do espectro ocupado é, em essência, a mesma que a da portadora única localizada. Além disso, para uma taxa de símbolos maior/menor, o número de “dedos do pente” é aumentado/reduzido, enquanto a “largura de banda” de cada “dedo de pente” se mantém a mesma.
À primeira vista, o espectro na Figura 4 pode dar a impressão de um sinal de portadora múltipla, onde cada dedo do pente corresponde a uma “sub-portadora”. Porém, a partir da geração de sinal em domínio do tempo de um sinal de portadora única distribuída, deve estar claro que o que está sendo gerado é um verdadeiro sinal de portadora única com uma baixa razão de potência pico-para-média. A diferença chave entre um sinal de portadora única distribuída versus um sinal de multiportadora, tal como, por exemplo, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex), é que, no primeiro caso, cada “sub-portadora” ou “dedo de pente” não transporta um símbolo de modulação única. Em vez disso, cada “dedo de pente” transporta informações sobre todos os símbolos de modulação. Isto cria uma dependência entre os diferentes dedos de pente que leva às características de baixa PAPR. É a mesma dependência entre os “dedos de pente” que leva a uma necessidade de equalização, a menos que o canal seja não seletivo a frequência ao longo de toda a largura de banda de transmissão. Em contraste, para OFDM, a equalização não é necessária, contanto que o canal seja não seletivo de frequência ao longo da largura de banda de sub-portadora.
A transmissão distribuída pode prover um maior ganho de diversidade de frequência do que a transmissão localizada, enquanto a transmissão localizada mais facilmente permite o agendamento dependente de canal. Note que, em muitos casos, a decisão de agendamento pode decidir dar toda a largura de banda a um único equipamento de usuário para atingir altas taxas de dados.
ESQUEMA DE AGENDAMENTO DE UPLINK PARA LTE
O esquema de uplink permite tanto o acesso agendado, isto é, controlado por eNodeB, e o acesso baseado em contenção.
No caso de acesso agendado, é alocado ao equipamento de usuário um certo recurso de frequência por um certo tempo (isto é, um recurso de tempo/frequência) para transmissão de dados de uplink. Entretanto, alguns recursos de tempo/frequência podem ser alocados para acesso baseado em contenção. Dentro destes recursos de tempo/frequência, equipamentos de usuário podem transmitir sem estarem primeiramente agendados. Uma situação onde o equipamento de usuário está fazendo um acesso baseado em contenção é, por exemplo, o acesso aleatório, isto é, quando o equipamento de usuário está realizando o acesso inicial a uma célula ou para solicitar recursos de uplink.
Para o acesso agendado, o agendados do eNodeB atribui a um usuário um recurso de frequência/tempo exclusivo para transmissão de dados de uplink. Mais especificamente, o agendador determina - quais equipamentos de usuário que são autorizados a transmitir; - quais recursos de canal físico (frequência), - Formato de transporte (Tamanho de Bloco de Transporte (TBS - “Transport Block Size”) e Esquema de Codificação de Modulação (MCS - “Modulation Coding Scheme”)) a ser utilizado pelo terminal móvel para transmissão
As informações de alocação são sinalizadas ao equipamento de usuário através de uma concessão de agendamento, enviada no chamado canal de controle L1/L2. Para simplicidade, este canal de downlink é denominado “canal de concessão de uplink” a seguir.
Uma mensagem de concessão de agendamento (também denominada uma atribuição de recursos neste documento) contém pelo menos informações qual parte da faixa de frequência o equipamento de usuário é autorizado a utilizar, o período de validade da concessão, e o formato de transporte que o equipamento de usuário deve utilizar para a próxima transmissão de uplink. O período de validade mais curto é um sub-frame. Informações adicionais podem também ser incluídas na mensagem de concessão, dependendo no esquema selecionado. Somente concessões “por equipamento de usuário” são utilizadas para conceder o direito de transmitir no Canal Compartilhado de Uplink UL-SCH (isto é, não existem concessões “por equipamento de usuário por RB”). Portanto, o equipamento de usuário necessita distribuir os recursos alocados entre os portadores de rádio de acordo com as mesmas regras, as quais serão explicadas em detalhes na próxima seção.
Diferente do HSUPA, não há seleção de formato de transporte baseada em equipamento de usuário. A estação base (eNodeB) decide o formato de transporte com base em algumas informações, por exemplo, informações de agendamento relatadas e informações de QoS, e o equipamento de usuário deve seguir o formato de transporte selecionado. Em HSUPA, o eNodeB atribui o máximo recurso de uplink e o equipamento de usuário seleciona, portanto, o formato de transporte atual para as transmissões de dados.
Transmissões de dados de uplink são somente autorizadas a utilizar os recursos de tempo-frequência atribuídos ao equipamento de usuário através da concessão de agendamento. Se o equipamento de usuário não possuir uma concessão válida, ele não é autorizado a transmitir nenhum dado de uplink. Diferente do HSUPA, onde é sempre alocado a cada equipamento de usuário um canal dedicado, somente há um canal de dados de uplink compartilhado por múltiplos usuários (UL-SCH) para transmissões de dados.
Para solicitar recursos, o equipamento de usuário transmite uma mensagem de solicitação de recursos ao eNodeB. Esta mensagem de solicitação de recursos poderia, por exemplo, conter informações sobre o estado do buffer, o estado da potência do equipamento de usuário e algumas informações relacionadas a Qualidade de Serviços (QoS). Estas informações, as quais serão denominadas informações de agendamento, permitem que o eNodeB realize uma alocação de recursos apropriada. Ao longo do documento, é suposto que o estado do buffer é relatado para um grupo de portadores de rádio. Obviamente, outras configurações para o relatório de estado de buffer são também possíveis. Uma vez que o agendamento de recursos de rádio é a função mais importante em uma rede de acesso a canal compartilhado para determinar Qualidade de Serviço, há um número de requisitos que devem ser cumpridos pelo esquema de agendamento de uplink para o LTE para permitir um controle de QoS eficiente (ver 3GPP RAN WG#2 Tdoc. R2- R2-062606, “QoS operator requirements/use cases for services sharing the same bearer”, por T-Mobile, NTT DoCoMo, Vodafone, Orange, KPN; disponível em http://www.3gpp.org/ e aqui incorporado por referência): - Inanição de serviços de baixa prioridade deve ser evitada - Diferenciação clara de QoS para portadoras/serviços de rádio deve ser suportada pelo esquema de agendamento - A notificação de uplink deve permitir relatórios de buffer com granulação fina (por exemplo, por portador de rádio ou por grupo de portador de rádio) para permitir que o agendador de eNodeB identifique para qual Portador/serviço de Rádio os dados devem ser enviados. - Deve ser possível se fazer clara diferenciação de QoS entre serviços de diferentes usuários - Deve ser possível prover uma taxa de bits mínima por portador de rádio
Conforme pode ser visto a partir da lista acima, um aspecto essencial do esquema de agendamento de LTE é prover mecanismos com os quais o operador possa controlar o particionamento de sua capacidade celular agregada entre os portadores de rádio de diferentes classes de QoS. A classe de QoS de um portador de rádio é identificada pelo perfil de QoS do portador SAE correspondente sinalizada a partir do portal de serviços ao eNodeB conforme acima descrito. Um operador pode, então, alocar uma certa quantidade de sua capacidade celular agregada ao tráfego agregado associado com os portadores de rádio de uma certa classe de QoS.
O objetivo principal de empregar esta abordagem baseada em classe é ser capaz de diferenciar o tratamento de pacotes dependendo da classe de QoS às quais eles pertencem. Por exemplo, conforme a carga na célula aumenta, deve ser possível para um operador controlar isto estrangulando o tráfego pertencente a uma classe de QoS de baixa prioridade. Neste estágio, o tráfego de alta prioridade pode ainda vivenciar uma situação de baixa carga, uma vez que os recursos agregados a este tráfego são suficientes para servi- lo. Isto deve ser possível tanto na direção de uplink quanto na de downlink.
Um benefício de empregar esta abordagem é dar ao operador controle total das políticas que governam o particionamento da largura de banda. Por exemplo, uma política de operador poderia ser para, mesmo em cargas extremas, evitar a inanição de tráfego pertencendo a sua classe QoS de prioridade mais baixa. A prevenção de inanição de tráfego de baixa prioridade é um dos principais requisitos para o esquema de agendamento de uplink no LTE. No atual mecanismo de agendamento do UMTS Versão 6 (HSUPA), o esquema de priorização absoluta pode levar à inanição de aplicações de baixa prioridade. A seleção E-TFC (“Enhanced Transport Format Combination selection” - Seleção com Combinação de Formatos de Transporte Aprimorada) é feita de acordo com prioridades de canal lógico absolutas, isto é, a transmissão de dados de alta prioridade é maximizada, o que significa que dados de baixa prioridade estão possivelmente inanidos pelos dados de alta prioridade. Para evitar inanição, o agendador de eNodeB deve possuir meios para controlar de quais portadores de rádio um equipamento de usuário transmite dados. Isto principalmente influencia o projeto e o uso de concessões de agendamento transmitidas no canal de controle L1/L2 no downlink. A seguir, detalhes do procedimento de controle de taxa de uplink no LTE serão delineados.
PROCEDIMENTO DE PRIORIZAÇÃO DE CONTROLE DE TAXA DE UPLINK / CANAL LÓGICO
Para transmissões de uplink de Long Term Evolution (LTE) UMTS, há um desejo de que a inanição seja evitada e uma maior flexibilidade na atribuição de recursos entre portadoras seja possível, enquanto que se retém a alocação de recursos por equipamento de usuário, em vez de por portadora de equipamento de usuário.
O equipamento de usuário possui uma função de controle de taxa de uplink que gerencia o compartilhamento de recursos de uplink entre portadoras de rádio. Esta função de controle de taxa de uplink também é chamada de procedimento de priorização de canais lógicos a seguir. O procedimento de Priorização de Canal Lógico (LCP - “Logical Channel Prioritization”) é aplicado quando uma nova transmissão é realizada, isto é, um bloco de transporte precisa ser gerado. Uma proposta para atribuir capacidade tem sido atribuir recursos a cada portadora, em ordem de prioridade, até que cada uma recebeu uma alocação equivalente à taxa de dados mínima para aquela portadora, após a qual qualquer capacidade adicional é atribuída a portadoras em, por exemplo, ordem de prioridade.
Conforme se tornará mais evidente a partir da descrição do procedimento LCP dado abaixo, a implementação do procedimento LCP residindo no equipamento de usuário é baseada no modelo de token bucket, o qual é conhecido no mundo de IP. A funcionalidade básica deste modelo se dá conforme a seguir. Periodicamente, e a uma dada taxa, um token que representa o direito de transmitir uma quantidade de dados é adicionado ao bucket. Quando são concedidos recursos ao equipamento de usuário, é permitido que o mesmo transmita dados até a quantidade representada pelo número de tokens no bucket. Quando estiver transmitindo dados, o equipamento de usuário remove o número de tokens equivalente à quantidade de dados transmitidos. Caso o bucket esteja cheio, quaisquer tokens adicionais são descartados. Para a adição de tokens, pode ser presumido que o período de repetição deste processo seria todo TTI, porém poderia ser facilmente estendido de maneira que um token seja somente adicionado a cada segundo. Basicamente, em vez de a cada 1 ms um token ser adicionado ao bucket, 1000 tokens poderiam ser adicionados a cada segundo.
A seguir, o procedimento de priorização de canais lógicos utilizado no LTE Ver. 8 é descrito (ver, para maiores detalhes: 3GPP TS 36.321 , “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTJA)); Medium Access Control (MAC) protocol specification”, versão 8.5, disponível em http://www.3gpp.org e incorporado a este documento por referência).
O RRC controla o agendamento de dados de uplink sinalizando para cada canal lógico: prioridade onde um valor de prioridade maior indicar um nível de prioridade mais baixo, prioritisedBitRate, o qual define a Taxa de Bits Priorizada (PBR), bucketSizeDuration, o qual define a Duração de Tamanho de Bucket (BSD). A ideia por trás da taxa de bits priorizada é suportar para cada portadora, incluindo portadoras não GBR de baixa prioridade, uma taxa de bits mínima para evitar uma potencial inanição. Cada portadora deve pelo menos obter recursos suficientes para atingir a taxa de bit priorizada (PRB).
O UE deve manter um Bj variável para cada canal lógico j. O Bj deve ser inicializado em zero quando o canal lógico relacionado é estabelecido, e incrementado pelo produto PBR x duração de TTI para cada TTI, onde PBR é a taxa de bits priorizada do canal lógico j. Entretanto, o valor de Bj nunca poderá exceder o tamanho do bucket e, se o valor de Bj for maior que o tamanho do bucket do canal lógico j, ele deve ser definido para o tamanho do bucket. O tamanho do bucket de um canal lógico é igual a PBR x BSD, onde PBR e BSD são configurados pelas camadas superiores.
O UE deve realizar o seguinte procedimento de priorização de canais lógicos quando uma nova transmissão for realizada. A função de controle de taxa de uplink garante que
O UE sirva sua(s) portadora(s) de rádio na seguinte sequência: 1. Todos os canais lógicos em ordem de prioridade decrescente até sua PBR configurada (de acordo com o número de tokens no bucket, o qual é indicado por Bj); 2. Se quaisquer recursos permanecerem, todos os canais lógicos são servidos em uma ordem de prioridade decrescente (independente do valor de Bj) até que os dados para aquele canal lógico ou a concessão de UL se esgotar, o que ocorrer primeiro. Canais lógicos configurados com prioridade igual devem ser servidos de maneira igual.
Caso as PBRs sejam todas definidas em zero, a primeira etapa é pulada e os canais lógicos são servidos em ordem de prioridade estrita: o UE maximiza a transmissão de dados de prioridade mais alta.
O UE deve também seguir as regras abaixo durante os procedimentos de agendamento acima: - o UE não deve segmentar um SDU de RLC (ou SDU parcialmente transmitido ou PDU de RCL retransmitido) se todo o SDU (ou SDU parcialmente transmitido ou PDU de RCL retransmitido) couber nos recursos restantes; - se o UE segmentar um SDU de RLC a partir do canal lógico, ele deve maximizar o tamanho do segmento para preencher a concessão o máximo possível; - o UE deve maximizar a transmissão de dados.
Embora, para o LTE Ver. 8, somente uma taxa de bits priorizada (PBR) seja utilizada dentro do procedimento LCP, pode também haver aprimoramentos adicionais em versões futuras. Por exemplo, similar ao PBR, também uma taxa de bits máxima (MBR - “maximum bit rate”) por portadora GBR e uma taxa de bits máxima agregada (AMBR - “aggregated maximum bit rate”) para todas as portadoras não GBR podem ser providas ao equipamento de usuário. A MBR denota taxas de bits de tráfego por portadora enquanto a AMBR denota uma taxa de bits de tráfego por grupo de portadoras. A AMBR se aplica a todas as Portadoras SAE não GBR de um equipamento de usuário. Portadoras SAE GBR estão fora do escopo da AMBR. Múltiplas portadoras SAE não-GBR podem compartilhar a mesma AMBR. Isto é, cada uma dessas portadoras SAE poderia potencialmente utilizar toda a AMBR, por exemplo, quando as outras portadoras SAE não portarem nenhum tráfego. A AMBR limita a taxa de bits agregada que pode ser esperada a ser provida pelas portadoras SAE não GBR compartilhando a AMBR.
OPERAÇÃO DE PROTOCOLO HARQ PARA TRANSMISSÕES DE DADOS UNICAST
Uma técnica comum para detecção e correção de erros em sistemas de transmissão de pacotes sobre canais não confiáveis é chamada solicitação de Repetição Automática híbrida (HARQ - “hybrid Automatic Repeat request”). A ARQ híbrida é uma combinação de Correção de Erro de Encaminhamento (FEC - “Forward Error Correction”) e ARQ.
Se um pacote com codificação de FEC é transmitido e o receptor não consegue decodificar o pacote corretamente (erros são geralmente verificados por uma CRC (Verificação de Redundância Cíclica - “Cyclic Redundancy Check”)), o receptor solicita uma retransmissão do pacote.
No LTE, existem dois níveis de retransmissões para prover confiabilidade, a saber, HARQ na camada de MAC e ARQ externa na camada RLC. A ARQ externa é exigida para lidar com erros residuais que não são corrigidos pela HARQ que é simplificada pelo uso de um mecanismo de feedback de erro de único bit, isto é, ACK/NACK. Uma HARQ de parar-e-esperar de N-processos é empregada, a qual possui retransmissões assíncronas no downlink e retransmissões síncronas no uplink. A HARQ síncrona significa que as retransmissões de blocos HARQ ocorrem em intervalos periódicos pré-definidos. Assim, não é necessária sinalização explícita para indicar ao receptor o agendamento de retransmissão. A HARQ assíncrona oferece a flexibilidade de agendar retransmissões com base nas condições de interface aérea. Neste caso, alguma identificação do processo HARQ necessita ser sinalizada para permitir uma operação de pente e de protocolo corretas. No 3GPP, as operações de HARQ com oito processos são utilizadas no LTE Ver. 8. A operação de protocolo de HARQ para transmissão de dados de downlink será similar ou até idêntica à HSDPA.
Na operação de protocolo de HARQ de uplink, há duas operações diferentes sobre como agendar uma retransmissão. As retransmissões são agendadas por um NACK, por retransmissão não adaptativa síncrona, ou explicitamente agendadas por retransmissões adaptativas síncronas PDCCH. No caso de uma retransmissão não adaptativa síncrona, a retransmissão utilizará os mesmos parâmetros que a transmissões de uplink anteriores, isto é, a retransmissão será sinalizada nos mesmos recursos de canais físicos respectivamente utilizam o mesmo esquema de modulação. Uma vez que as retransmissões adaptativas síncronas são explicitamente agendadas através de PDCCH, o eNodeB tem a possibilidade de alterar certos parâmetros para a retransmissão. Uma retransmissão poderia ser, por exemplo, agendada em um diferente recurso de frequência para evitar a fragmentação no uplink, ou o eNodeB poderia alterar o esquema de modulação ou, alternativamente, indicar ao equipamento de usuário qual versão de redundância utilizar para a retransmissão. Deve ser observado que o feedback da HARQ (ACK/NACK) e a sinalização PDCCH ocorrem ao mesmo tempo. Portanto, o equipamento de usuário somente necessita verificar uma vez se uma retransmissão não adaptativa síncrona é ativada, se somente NACK é recebido, ou se o eNodeB solicita uma retransmissão adaptativa síncrona, isto é, o PDCCH foi sinalizado.
SINALIZAÇÃO DE CONTROLE L1/L2
Para informar aos usuários agendados a respeito de seu estado de alocação, formato de transporte e outras informações relacionadas a dados (por exemplo, HARQ), a sinalização de controle L1/L2 precisa ser transmitida no downlink com “os dados. A sinalização de controle precisa ser multiplexada com os dados de downlink em um sub-frame (supondo que a alocação de usuário possa se alterar de sub-frame para sub-frame). Aqui, deve ser observado que a alocação de usuário pode também ser realizada com base no TTI (Intervalo de Tempo de Transmissão), onde a duração do TTI é um múltiplo dos sub-frames. A duração do TTI pode ser fixa em uma área de serviço para todos os usuários, pode ser diferente para usuários diferentes, ou pode ainda ser dinâmica para cada usuário. Em geral, a sinalização de controle L1/2 precisa somente ser transmitida uma vez por TTI. A sinalização de controle L1/L2 é transmitida no canal de controle de downlink físico (PDCCH - “Physical Downlink Control Channel”). Deve ser observado que atribuições para transmissões de dados de uplink, concessões de uplink, são também transmitidas no PDCCH.
Em geral, as informações de PDCCH enviadas na sinalização de controle L1/L2 pode ser separada em Informações de Controle Compartilhadas (SCI - “Shared Control Information”) e Informações de controle Dedicadas (DCI - “Dedicated Control Information”).
INFORMAÇÕES DE CONTROLE COMPARTILHADAS (SCI)
As informações de controle compartilhadas (SCI) transportam informações chamadas Cat 1. A parte de SCI da sinalização de controle L1/L2 contém informações relacionadas à alocação de recursos (indicação). As SCI tipicamente contêm as seguintes informações: - Identidade de usuário, indicando o usuário que é alocado - Informações de alocação de RB, indicando os recursos (Blocos de Recursos, RBs) nos quais um usuário está alocado. Observe que o número de RBs nos quais um usuário está alocado pode ser dinâmico. - Duração da atribuição (opcional) se uma atribuição ao longo de múltiplos sub-frames (ou TTIs) for possível.
Dependendo da configuração dos outros canais e a configuração das Informações de Controle Dedicadas (DCI), as SCI podem adicionalmente conter informações tais como ACK/NACK para transmissão de uplink, informações de agendamento de uplink, informações sobre as DCI (recurso, MCS, etc.).
INFORMAÇÕES DE CONTROLE DEDICADAS (DCI)
As informações de controle dedicado (DCI) transportam as chamadas informações Cat 2/3. A parte de DCI da sinalização de controle L1/L2 contém informações relacionadas ao formato de transmissão (Cat 2) dos dados transmitidos a um usuário agendado indicados por Cat 1. Além disso, no caso da aplicação de ARQ (híbrida), elas transportam informações da HARQ (Cat 3). As DCI somente precisam ser decodificadas pelo usuário agendado de acordo com a Cat 1. As DCI tipicamente contêm informações sobre: - Cat 2: Esquema de modulação, tamanho (ou taxa de codificação) de bloco de transporte (carga útil), etc. Observe que tanto o bloco de transporte (ou o tamanho de carga útil) quanto a taxa de codificação podem ser sinalizados. Em qualquer caso, estes parâmetros podem ser calculados a partir um do outro, utilizando as informações de esquema de modulação e as informações de recursos (número de RBs alocados). - Cat 3: Informações relacionadas a HARQ, por exemplo, um número de processo de ARQ híbrida, versão de redundância, número de sequência de retransmissão.
INFORMAÇÕES DE SINALIZAÇÃO DE CONTROLE L1/L2 PARA TRANSMISSÃO DE DADOS DE DOWNLINK
Junto com a transmissão de dados de pacote de downlink, a sinalização de controle L1/L2 é transmitida em um canal físico separado (PDCCH). Esta sinalização de controle L1/L2 tipicamente contém informações sobre: - o(s) recurso(s) de canal físico sobre os quais os dados são transmitidos (por exemplo, subportadoras ou blocos de sub-portadora no caso de OFDM, códigos no caso de CDMA). Estas informações permitem que o equipamento de usuário (receptor) identifique os recursos sobre os quais os dados são transmitidos. - O Formato de transporte, o qual é utilizado para transmissão. Este pode ser o tamanho de bloco de transporte dos dados (tamanho de carga útil, tamanho de bits de informações), o nível de MCS (Esquema de Modulação e Codificação), a eficiência espectral, a taxa de código, etc. Estas informações (geralmente com a alocação de recursos) permitem que o equipamento de usuário (receptor) identifique o tamanho de bits de informações, o esquema de modulação e a taxa de código para iniciar a demodulação, o de-rate-matching e o processo de decodificação. Em alguns casos, o esquema de modulação pode ser sinalizado explicitamente. - Informações de HARQ: - Número de processo: Permite que o equipamento de usuário identifique o processo de HARQ ao qual os dados são mapeados.
Número de sequência ou novo indicador de dados: Permite que o equipamento de usuário identifique se a transmissão é um pacote novo ou um pacote retransmitido. - Redundância e/ou versão de constelação: Diz ao equipamento de usuário qual versão de redundância de ARQ híbrida é utilizada (exigida para de-rate-matching) e/ou qual versão de constelação de modulação é utilizada (exigido para demodulação) - Identidade de equipamento de usuário (ID de equipamento de usuário): Diz para qual equipamento de usuário a sinalização de controle L1/L2 é destinada. Em implementações típicas, estas informações são utilizadas para mascarar o CRC da sinalização de controle L1/L2 para evitar que outros equipamentos de usuário leiam estas informações.
INFORMAÇÕES DE SINALIZAÇÃO DE CONTROLE L1/L2 PARA TRANSMISSÃO DE DADOS DE UPLINK
Para permitir uma transmissão de dados de pacote de uplink a sinalização de controle L1/L2 é transmitida no downlink (PDCCH) para dizer ao equipamento de usuário a respeito dos detalhes da transmissão. Esta sinalização de controle L1/L2 tipicamente contém informações sobre: - o(s) recurso(s) de canal físico sobre os quais o equipamento de usuário deve transmitir os dados (por exemplo, subportadoras ou blocos de subportadora no caso de OFDM, códigos no caso de CDMA). - O formato de transporte que o equipamento de usuário deve utilizar para a transmissão. Este pode ser o tamanho de bloco de transporte dos dados (tamanho de carga útil, tamanho de bits de informações), o nível de MCS (Esquema de Modulação e Codificação), a eficiência espectral, a taxa de código, etc. Estas informações (geralmente com a alocação de recursos) permitem que o equipamento de usuário (transmissor) obtenha as informações de tamanho de bits de informações, esquema de modulação e taxa de código para iniciar a modulação, o de-rate-matching e o processo de codificação. Em alguns casos, o esquema de modulação pode ser sinalizado explicitamente. - Informações de ARQ Híbrida: - Número de processo: Diz ao equipamento de usuário a partir de qual processo de ARQ híbrida ele deve obter os dados. - Número de sequência ou novo indicador de dados: Diz ao equipamento de usuário para transmitir um novo pacote de dados ou para retransmitir um pacote. - Redundância e/ou versão de constelação: Diz ao equipamento de usuário qual versão de redundância de ARQ híbrida utilizar (exigido para de-rate-matching) e/ou qual versão de constelação de modulação utilizar (exigido para demodulação). - Identidade de equipamento de usuário (ID de equipamento de usuário): Diz qual equipamento de usuário deve transmitir os dados. Em implementações típicas, estas informações são utilizadas para mascarar o CRC da sinalização de controle L1/L2 para evitar que outros equipamentos de usuário leiam estas informações. Há diversos tipos diferentes de como exatamente transmitir as partes de informações mencionadas acima. Além disso, as informações de controle L1/L2 podem também conter informações adicionais ou podem omitir algumas das informações. Por exemplo: - o número de processo de HARQ pode não ser necessário no caso de um protocolo de HARQ síncrono. - Uma versão de constelação e/ou redundância pode não ser necessária se a Combinação de Busca for utilizada (sempre a mesma redundância e/ou versão de constelação) ou se a sequência de redundância e/ou as versões de constelações forem pré-definidas. - As informações de controle de potência podem ser adicionalmente incluídas na sinalização de controle. - As informações de controle relacionadas a MIMO, tais como, por exemplo, pré-codificação, podem ser adicionalmente incluídas na sinalização de controle. - No caso de transmissão MIMO de multi-palavra de código, o formato de transporte e/ou as informações de HARQ para múltiplas palavras de código podem ser incluídas.
Para atribuições de recursos de uplink (PUSCH) sinalizados no PDCCH no LTE, as informações de controle L1/L2 não contêm um número de processo da HARQ, uma vez que um protocolo de HARQ síncrono é empregado para o uplink de LTE. O processo de HARQ a ser utilizado para uma transmissão de uplink é dado pela temporização. Além disso, deve ser observado que as informações de versão de redundância (RV - “Redundancy Version”) são juntamente codificadas com as informações de formato de transporte, isto é, as informações de RV são incorporadas no campo de formato de transporte (TF - “Transport Format”). O TF, respectivamente o campo de MCS, possui, por exemplo, um tamanho de 5 bits, o qual corresponde a 32 entradas. 3 entradas de TF/MCS são reservadas para indicar as RVs 1, 2 ou 3. As entradas de tabela de MCS restantes são utilizadas para sinalizar o nível de MCS (TBS) implicitamente indicando RVO. O tamanho do campo de CRC do PDCCH é 16 bits.
Para as atribuições de downlink (PDSCH) sinalizadas no PDCCH no LTE, a versão de redundância (RV) é sinalizada separadamente em um campo de dois bits. Além disso, as informações de ordem de modulação são juntamente codificadas com as informações de formato de transporte. Similar ao caso de uplink, há um campo de MCS de 5 bits sinalizado no PDCCH. Três das entradas são reservadas para sinalizar uma ordem de modulação explícita, não provendo informações de formato de transporte (bloco de transporte). Para as 29 entradas restantes, as informações de ordem de modulação e de tamanho,de bloco de transporte são sinalizadas.
CONTROLE DE POTÊNCIA DE UPLINK
O controle de potência de transmissor de uplink em um sistema de comunicação móvel serve um propósito importante: ele equilibra a necessidade de energia de transmissão suficiente por bit para atingir a QoS exigida contra a necessidade de minimizar interferência a outros usuários do sistema e maximizar a vida da bateria do terminal móvel. Para atingir isto, o papel do Controle de Potência (PC - “Power Control”) se torna decisivo para prover a SINR (Razão Sinal para Ruído de Interferência) exigida enquanto controla, ao mesmo tempo, a interferência causada a células vizinhas. A ideia de esquemas de PC clássicos em uplink é que todos os usuários são recebidos com a mesma SINR, o que é conhecido como compensação total. Como uma alternativa, o 3GPP adotou para o LTE o uso de Controle de Potência Fracionário (FPC - “Fractional Power Control”). Esta nova funcionalidade faz com que usuários com alta perda por caminho operem em um requisito de SINR mais baixo, de modo que eles provavelmente gerarão menos interferência a células vizinhas.
As fórmulas de controle de potência detalhadas são especificadas no LTE para o Canal Compartilhado de Uplink Físico (PUSCH), Canal de Controle de Uplink Físico (PUCCH) e os Sinais de Referência de Som (SRSs) (ver seção 5.1 do 3GPP TS 36.213, “Physical layer procedures (Release 8)”, versão 8.6.0, disponível em http://www.3gpp.org). A fórmula de controle de potência respectiva para cada um destes sinais de uplink segue os mesmos princípios básicos. Elas podem ser consideradas como a soma de dois termos principais: um ponto de operação em malha aberta básico derivado a partir de parâmetros estáticos ou semiestáticos sinalizados pelo eNodeB, e um deslocamento dinâmico atualizado de sub-frame a sub-frame.
O ponto de operação de malha aberta básico para a potência de transmissão por bloco de recursos depende em um número de fatores, incluindo a interferência intercelular e a carga da célula. Ele pode ser adicionalmente dividido em dois componentes, um nível de base semiestático PO, adicionalmente compreendendo um nível de potência comum para todos os equipamentos de usuário (UEs) na célula (medido em dBm) e um deslocamento específico a UE, e um componente de compensação de perda por caminho em malha aberta. A parte de deslocamento dinâmico da potência por bloco de recurso pode ser adicionalmente dividida em duas componentes, uma componente dependente do Esquema de Modulação e Codificação (MCS - “Modulation and Coding Scheme”) e comandos de Controle de Potência de Transmissor (TPC - “Transmitter Power Control”) explícitos.
A componente dependente de MCS (denominada nas especificações do LTE como ΔTF, onde TF significa “Formato de Transporte” (“Transport Format”)) permite que a potência transmitida por bloco de recursos seja adaptada de acordo com a taxa de dados de informação transmitidos.
A outra componente do deslocamento dinâmico são os comandos de TPC específicos ao UE. Estes podem operar em dois modos diferentes: - comandos TPC acumulativos (disponíveis para PUSCH, PUCCH e SRS) e - comandos TPC absolutos (disponíveis somente para PUSCH).
Para o PUSCH, o alternar entre estes dois modos é configurado semiestaticamente para cada UE através de sinalização de RRC - isto é, o modo não pode ser alterado dinamicamente. Com os comandos TPC acumulativos, cada comando TPC sinaliza uma etapa de potência relativa ao nível anterior.
A fórmula (1) abaixo mostra a potência de transmissão do equipamento de usuário em dBm para o PUSCH:
Figure img0001
onde: PMAX é a potência de transmissão máxima disponível do equipamento de usuário, a qual depende da classe e da configuração do equipamento de usuário pela rede M é o número de blocos de recursos físicos alocados (PRBs). PL é a perda por caminho do equipamento de usuário derivada no UE baseada na medição da RSRP (Potência Recebida de Sinal de Referência) e na potência de transmissão de eNodeB de RS (Símbolo de Referência) sinalizada. ΔMCS é um deslocamento de potência dependente do MCS definido pelo eNodeB. PO_PUSCH é um parâmetro específico a UE (parcialmente transmitido e parcialmente sinalizado utilizando RRC). α é um parâmetro específico a célula (transmitido em BCH). Δi são comandos de PC de malha fechada sinalizados a partir do eNodeB ao equipamento de usuário a função f () indica se comandos em malha fechada são relativos, acumulativos ou absolutos. A função f () é sinalizada ao equipamento de usuário através de camadas mais altas.
AVANÇOS ADICIONAIS PARA LTE (LTE-A)
O espectro de frequência para IMT-Advanced foi decidido na conferência World Radiocommunication Conference 2007 (WRC-07). Embora o espectro de frequência geral para o IMT-Advanced foi decidido, a largura de banda de frequência disponível é diferente de acordo com cada região ou país.
Seguindo a decisão quanto ao delineamento de espectro de frequência disponível, entretanto, a padronização de uma interface de rádio se iniciou no 3rd Generation Partnership Project (3GPP). No 39° encontro 3GPP TSG RAN, a descrição de Item de Estudo em “Further Advancements for E-UTRA (LTE- Advanced)” foi aprovada. O item de estudo cobre componentes de tecnologia a serem considerados para a evolução do E-UTRA, por exemplo, cumprir os requisitos do IMT-Advanced. Dois grandes componentes tecnológicos, os quais estão atualmente sob consideração para LTE-A, são descritos a seguir.
SUPORTE DE LTE-A PARA MAIOR LARGURA DE BANDA
A agregação de portadora, onde duas ou mais portadoras componentes são agregadas, é considerada para o LTE-A para suportar maiores larguras de banda de transmissão, por exemplo, até 100 MHz, e para agregação de espectro.
Um terminal pode simultaneamente receber ou transmitir em uma ou mais portadoras componentes dependendo de suas capacidades:
Um terminal LTE-A com capacidades de recepção e/ou transmissão para agregação de portadora pode simultaneamente receber e/ou transmitir em múltiplas portadoras componentes. Há um bloco de transporte (na ausência de multiplexação espacial) e uma entidade HARQ por portadora componente. - Um terminal LTE Ver. 8 pode receber e transmitir em uma única portadora componente somente, contanto que a estrutura da portadora componente siga as especificações da Ver. 8.
Será possível configurar todas as portadoras componentes compatíveis com LTE Ver. 8, pelo menos quando os números de portadoras componentes agregadas no uplink e no downlink forem os mesmos. A consideração de configurações não compatíveis com versões anteriores de portadoras componentes de LTE-A não é impedida
No presente, o LTE-A suporte agregação de portadora para ambas portadoras componentes contíguas e não-contíguas, com cada portadora componente limitada a um máximo de 110 Blocos de Recursos (RBs) no domínio da frequência, utilizando a numerologia do LTE Ver. 8. É possível configurar um equipamento de usuário para agregar um número diferente de portadoras componentes originando a partir do mesmo eNodeB. Por favor, observe que portadoras componentes originando do mesmo eNodeB não precisam necessariamente prover a mesma cobertura.
Além disso, um equipamento de usuário pode ser configurado com diferentes larguras de banda no uplink e no downlink: - O número de portadoras componentes de downlink que podem ser configuradas depende da capacidade de agregação de downlink do equipamento de usuário; - O número de portadoras componentes de uplink que podem ser configuradas depende da capacidade de agregação de uplink do equipamento de usuário; - Não é possível configurar um equipamento de usuário com mais portadoras componentes que as portadoras componentes de downlink; - Em implantações de TDD típicas, o número de portadoras componentes e a largura de banda de cada portadora componente no uplink e no downlink é o mesmo.
O espaçamento entre as frequências centrais de portadoras componentes continuamente agregadas é um múltiplo de 300 kHz. Isto é para ser compatível com a frequência de varredura de 100 kHz do LTE Ver. 8 e, ao mesmo tempo, preservar a ortogonalidade das subportadoras com espaçamento de 15 kHz. Dependendo da situação de agregação, o espaçamento n x 300 kHz pode ser facilitado pela inserção de um número baixo de subportadoras não utilizadas entre portadoras componentes contíguas.
A natureza da agregação de portadoras múltiplas somente é exposta até a camada de MAC. Para uplink e para downlink há uma entidade HARQ exigida no MAC para cada portadora componente agregada. Há (na ausência de uma saída de múltipla entrada múltipla saída de usuário único (SU-MIMO - “Single User - Multiple Input Multiple Output”) para uplink) no máximo um bloco de transporte por portadora componente. Um bloco de transporte e suas potenciais retransmissões de HARQ necessitam ser mapeados na mesma portadora componente. A estrutura de Camada 2 com agregação de portadora configurada é mostrada na Figura 5 e na Figura 6 para o downlink e o uplink, respectivamente.
Quando a agregação de portadora é configurada, o equipamento de usuário possui somente uma conexão de RRC com a rede. No estabelecimento/reestabelecimento de conexão RRC, uma célula provê a entrada de segurança (um ECGI, um PCI e um ARFCN) e as informações de mobilidade (por exemplo, identificador de área de rastreamento (TAI - “tracking area identifier”) de estrato de não acesso (NAS - “non-access stratum”), similar ao LTE Ver. 8. Após o estabelecimento/reestabelecimento da conexão RRC, a portadora componente correspondente àquela célula é chamada de Portadora Componente Primária de Downlink (DL PCC - “Downlink Primary Component Carrier”) no downlink. Há sempre uma DL PCC e uma UL PCC configurada por equipamento de usuário em modo conectado. Dentro do conjunto configurado de portadoras componentes, outras portadoras componentes são chamadas de Portadoras Componentes Secundárias (SCCs).
As características da DL PCC e da UL PCC são: - A UL PCC é utilizada para transmissão de informações de controle de uplink de camada 1 (L1); - A DL PCC não pode ser desativada; - O reestabelecimento da DL PCC é ativado quando a DL PCC passa por Falha de Link de Rádio (RLF - “Radio Link Failure”), mas não quando as DL SCCs passam por RLF; - A DL PCC pode mudar com a transferência; - As informação de NAS são obtidas a partir da célula de DL PCC.
A reconfiguração, a adição e a remoção de portadoras componentes podem ser realizadas pela sinalização de RRC. Na transferência intra-LTE, a RRC também pode adicionar, remover, ou reconfigurar portadoras componentes para uso na célula alvo. Ao adicional uma nova portadora componente, a sinalização de RRC dedicada é utilizada para enviar informações de sistema da portadora componente, o que é necessário para transmissão / recepção de portadora componente (analogamente ao LTE Ver. 8 para transferência).
Quando uma agregação de portadora é configurada, um equipamento de usuário pode ser agendado em múltiplas portadoras componentes simultaneamente, mas, no máximo, um procedimento de acesso aleatório deve estar sendo executado em qualquer momento. O agendamento entre portadoras permite que o PDCCH de uma portadora componente agende recursos em outra portadora componente. Para este propósito, um campo de identificação de portadora componente é introduzido nos respectivos formatos DCI (chamados “CIF”). Uma conexão entre portadoras componentes de uplink e downlink permite a identificação de portadora componente de uplink para a qual a concessão se aplica quando não há agendamento entre portadoras. A conexão de portadoras componentes de downlink a portadoras componentes de uplink não necessariamente precisa ser um a um. Em outras palavras, mais de uma portadora componente de downlink podem se conectar à mesma portadora componente de uplink. Ao mesmo tempo, uma portadora componente pode somente se conectar a uma portadora componente de uplink.
(DES)ATIVAÇÃO DE UMA PORTADORA COMPONENTE E OPERAÇÃO DRX
Em agregação de portadoras, sempre que um equipamento de usuário é configurado com somente uma portadora componente, a operação DRX do LTE Ver. 8 se aplica. Em outros casos, a mesma operação DRX se aplica a todas as portadoras componentes configuradas e ativadas (isto é, tempo ativo idêntico para monitoramento PDCCH). Quando em tempo ativo, qualquer portadora componente pode sempre agendar um PDSCH em qualquer outra portadora componente configurada e ativada.
Para permitir consumo de bateria de UE razoável quando a agregação é configurada, um mecanismo de ativação/desativação de portadora componente para SCells de downlink é introduzido (isto é, a ativação/desativação não se aplica à PCC). Quando uma SCell de downlink não está ativa, o UE não precisa receber o PDCCH ou PDSCH correspondente, nem necessita realizar medidas de CQI. Reciprocamente, quando uma SCC de downlink está ativa, o equipamento de usuário deve receber o PDSCH e PDCCH (se presentes), e é esperado que seja capaz de realizar medições de CQI. No uplink, porém, um equipamento de usuário é sempre obrigado a ser capaz de transmitir em PUSCH qualquer portadora componente de uplink configurada quando agendada no PDCCH correspondente (isto é, não há ativação explícita de portadoras componentes de uplink).
Outros detalhes do mecanismo de ativação/desativação para SCCs são: - A ativação explícita de SCCs de DL é feita por sinalização de MAC; - A desativação explícita de SCCs de DL é feita por sinalização de MAC; - A desativação implícita de SCells de downlink também é possível; - As SCCs de DL podem ser ativadas e desativadas individualmente, e um único comando de ativação/desativação pode ativar/desativar um subgrupo das SCCs de DL configuradas; - SCCs adicionadas ao conjunto de portadoras componentes configuradas estão inicialmente “desativadas”.
AVANÇO DE TEMPO
Conforme já mencionado acima, para o esquema de transmissão de uplink do 3GPP LTE, o acesso a múltipla divisão de frequência de portadora única (SC-FDMA - “single-carrier frequency division multiple access”) foi escolhido para atingir um acesso múltiplo ortogonal em tempo e frequência entre diferentes equipamentos de usuário transmitindo no uplink.
A ortogonalidade de uplink é mantida ao garantir que as transmissões de diferentes equipamentos de usuário em uma célula são alinhadas no tempo no receptor do eNodeB. Isto evita que interferências intracelulares ocorram, tanto entre equipamentos de usuário atribuídos a transmitir em sub-frames consecutivos e entre equipamentos de usuário transmitindo em sub-portadoras adjacentes. O alinhamento de tempo das transmissões de uplink é atingido aplicando um avanço de tempo no transmissor de equipamento de usuário, relativo ao tempo de downlink recebido conforme exemplificado na Figura 7. O papel principal disto é neutralizar diferentes atrasos de propagação entre diferentes equipamentos de usuário.
PROCEDIMENTO DE AVANÇO DE TEMPO INICIAL
Quando o equipamento de usuário é sincronizado às transmissões de downlink recebidas a partir de um eNodeB, o avanço de tempo inicial é definido por meio do procedimento de acesso aleatório conforme descrito abaixo. O equipamento de usuário transmite um preâmbulo de acesso aleatório, com base no qual o eNodeB pode estimar o tempo de uplink. O eNodeB responde com um comando de avanço de tempo inicial de 11 bits contido dentro da mensagem de Resposta a Acesso Aleatório (RAR - “Random Access Response”). Isto permite que o avanço de tempo seja configurado pelo eNodeB com uma granularidade de 0,52 μs de 0 a um máximo de 0,67 ms.
Informações adicionais sobre o controle do tempo de uplink e avanço de tempo no 3GPP LTE (Versão 8/9) podem ser encontradas no capítulo 20.2 de Stefania Sesia, Issam Toufik e Matthew Baker, “LTE - The UMTS Long Term Evolution: From Theory to Practice”, John Wiley & Sons, Ltd. 2009, o qual é incorporado a este documento por referência.
ATUALIZAÇÕES NO AVANÇO DE TEMPO
Uma vez que o avanço de tempo foi inicialmente definido para cada equipamento de usuário, o avanço de tempo é atualizado de tempos em tempos para neutralizar alterações no tempo de chegada de sinais de uplink no eNodeB. Ao derivar os comandos de atualização de avanço de tempo, o eNodeB pode medir qualquer sinal de uplink que for útil. Os detalhes das medidas de tempo de uplink no eNodeB não são especificados, mas sim deixados para a implementação do eNodeB.
Os comandos de atualização de avanço de tempo são gerados na camada de Controle de Acesso ao Meio (MAC) no eNodeB e transmitidos ao equipamento de usuário como elementos de controle de MAC que possam ser multiplexados com dados no canal compartilhado de downlink físico (PDSCH - “Physical Downlink Shared Channel”). Semelhante ao comando de avanço de tempo inicial em resposta ao preâmbulo de Canal de Acesso Aleatório (RACH - “Random Access Channel”), os comandos de atualização possuem uma granularidade de 0,52 μs. A faixa dos comandos de atualização é ±16 μs, permitindo uma alteração de passo na temporização de uplink equivalente ao comprimento do prefixo cíclico estendido. Eles seriam tipicamente enviados não mais frequentemente que cerca de cada 2 segundos. Na prática, atualizações rápidas são pouco prováveis de serem necessárias, uma vez que, mesmo para um equipamento de usuário se movendo a 500 km/h, a alteração no comprimento de caminho de ida e volta não e mais que 278 m/s, correspondente a uma alteração no tempo de ida e volta de 0,93 μs/s.
O eNodeB equilibra a sobrecarga de enviar comandos de atualização de tempo regulares a todos os UEs na célula contra a capacidade de um UE transmitir rapidamente quando os dados chegam em seu buffer de transmissão. O eNodeB, portanto, configura um temporizador para cada equipamento de usuário, o qual o equipamento de usuário reinicia cada vez que uma atualização de avanço de tempo é recebida. Caso o equipamento de usuário não receba outra atualização de avanço de tempo antes que o temporizador expire, ele deve, então, considerar que perdeu a sincronização de uplink (ver, também, a seção 5.2 do 3GPP TS 36.321, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTIA); Medium Access Control (MAC) protocol specification”, versão 8.9.0, disponível em http://www.3gpp.org e incorporado a este documento por referência).
Em tal caso, para evitar o risco de gerar interferência a transmissões de uplink de outros equipamentos de usuário, não é permitido que o UE realize outra transmissão de uplink de qualquer tipo, e precisa reverter ao procedimento de alinhamento de tempo inicial para restaurar o tempo de uplink.
PROCEDIMENTO DE ACESSO ALEATÓRIO
Um terminal móvel no LTE pode somente ser agendado para transmissão de uplink se sua transmissão de uplink está sincronizada no tempo. Portanto, o procedimento de Acesso Aleatório (RACH) desenvolve um papel importante como uma interface entre terminais móveis não sincronizados (UEs) e a transmissão ortogonal do acesso a rádio de uplink.
Essencialmente, o Acesso Aleatório no LTE é utilizado para atingir a sincronização no tempo para um equipamento de usuário que ainda não a atingiu, ou perdeu sua sincronização de uplink. Uma vez que um equipamento de usuário atingiu a sincronização de uplink, o eNodeB pode agendar recursos de transmissão de uplink para o mesmo. As seguintes situações são, portanto, relevantes para acesso aleatório: - Um equipamento de usuário no estado RRC_CONNECTED, mas com uplink não sincronizado, desejando enviar novos dados de uplink ou informações de controle - Um equipamento de usuário no estado RRC_CONNECTED, mas com uplink não sincronizado, exigido para receber dados de downlink, e, portanto, transmitir feedback de HARQ correspondente, isto é, ACK/NACK, no uplink. Esta situação também é chamada de chegada de dados de Downlink - Um equipamento de usuário no estado RRC_CONNECTED, transferindo de sua célula servidora atual a uma nova célula alvo; para atingir a sincronização no tempo de uplink na célula alvo, o procedimento de Acesso Aleatório é realizado - Uma transição do estado RRC_IDLE ao estado RRC_CONNECTED, por exemplo, para acesso inicial ou rastrear atualizações de área - Se recuperar de uma falha de link de rádio, isto é, reestabelecimento de conexão de RRC Há um caso adicional, onde o equipamento de usuário realiza o procedimento de aceso aleatório, apesar do equipamento de usuário estar sincronizado no tempo. Nesta situação, o equipamento de usuário utiliza o procedimento de acesso aleatório para enviar um pedido de agendamento, isto é, relatório de estado de buffer de uplink, a seu eNodeB, caso não possua nenhum outro recurso de uplink alocado para enviar a solicitação de agendamento, isto é, o canal de solicitação de agendamento dedicado (D-SR - “dedicated scheduling request”) não está configurado.
O LTE oferece dois tipos de procedimentos de acesso aleatório que permitem que o acesso seja baseado em contenção, isto é, implicando em um risco inerente de colisão, ou livre de contenções (não baseado em contenção). Deve ser observado que o acesso aleatório baseado em contenção pode ser aplicado para todas as seis situações listadas acima, enquanto que um procedimento de acesso aleatório não baseado em contenção pode somente ser aplicado para a situação de chegada de dados de downlink e transferência.
A seguir, o procedimento de acesso aleatório será descrito em mais detalhes em relação à Figura 8. Uma descrição detalhada do procedimento de acesso aleatório pode ser também encontrada em 3GPP 36.321, seção 5.1.
A Figura 8 mostra o procedimento de RACH baseado em contenção do LTE. Este procedimento consiste em quatro “etapas”. Primeiro, o equipamento de usuário transmite 801 um preâmbulo do acesso aleatório no canal de acesso aleatório físico (PRACH) ao eNodeB. O preâmbulo é selecionado pelo equipamento de usuário a partir do conjunto de preâmbulos de acesso aleatório disponíveis reservados pelo eNodeB para acesso baseado em contenção. No LTE, há 64 preâmbulos por célula que podem ser utilizados para acesso aleatório livre de contenções, bem como baseado em contenção. O conjunto de preâmbulos baseados em contenção pode ser adicionalmente subdividido em dois grupos, de maneira que a escolha do preâmbulo pode transportar um bit de informação para indicar informações relacionadas à quantidade de recursos de transmissão necessários para transmitir para a primeira transmissão agendada, a qual é chamada de msg3 no TS36.321 (ver etapa 703). As informações de sistema transmitidas na célula contêm as informações sobre quais assinaturas (preâmbulos) estão em cada um dos dois subgrupos, bem como o significado de cada subgrupo. O equipamento de usuário aleatoriamente seleciona um preâmbulo do subgrupo correspondente ao tamanho de recursos de transmissão necessário para a transmissão da mensagem 3.
Após o eNodeB detectar um preâmbulo de RACH, ele envia 802 uma mensagem de resposta de acesso aleatório (RAR) no PDSCH (canal compartilhado de downlink físico) endereçado no PDCCH com as RA-RNTI (acesso aleatório) identificando a fenda de tempo-frequência na qual o preâmbulo foi detectado. Se múltiplos equipamentos de usuário transmitiram o mesmo preâmbulo RACH no mesmo recurso de PRACH, o que também é chamado de colisão, eles receberiam a mesma resposta de acesso aleatório.
A mensagem de RAR transmite o preâmbulo de RACH detectado, um comando de alinhamento no tempo (comando de TA) para sincronização de subsequentes transmissões de uplink, uma atribuição de recursos de uplink (concessão) para a transmissão da primeira transmissão agendada (ver etapa 803) e uma atribuição de um identificador temporário de rede de rádio celular temporária (T-CRNTI - “Temporary Cell Radio Network Temporary Identifier”). Este T-CRNTI é utilizado pelo eNodeB para abordar os dispositivos móveis os quais o preâmbulo de RACH foram detectados até que o procedimento de RACH seja finalizado, uma vez que a identidade “real” do dispositivo móvel não é, neste ponto, conhecida pelo eNodeB.
Além disso, a mensagem de RAR pode também conter um chamado indicador de recuo, o qual o eNodeB pode definir para instruir o equipamento de usuário a recuar durante um período de tempo antes de tentar um acesso aleatório novamente. O equipamento de usuário monitora o PDCCH pela recepção da resposta a acesso aleatório dentro de uma dada janela de tempo, a qual é configurada pelo eNodeB. Caso o equipamento de usuário não receber uma resposta de acesso aleatório dentro da janela de tempo configurada, ele retransmite o preâmbulo na próxima oportunidade de PRACH considerando um potencial período de recuo.
Em resposta à mensagem de RAR recebida a partir do eNodeB, o equipamento de usuário transmite 803 a primeira transmissão de uplink agendada nos recursos atribuídos pela concessão dentro da resposta de acesso aleatório. Esta transmissão de uplink agendada transmite a mensagem de procedimento de acesso aleatório real como, por exemplo, uma solicitação de conexão de RRC, uma atualização de área de rastreamento ou um relatório de estado de buffer. Além disso, inclui a C-RNTI para equipamentos de usuário em modo RRC_CONNECTED ou a identidade de equipamento de usuário de 48 bits exclusiva se os equipamentos de usuário estiverem em modo RRC_IDLE. Caso uma colisão de preâmbulo ter ocorrido, isto é, múltiplos equipamentos de usuário enviaram o mesmo preâmbulo no mesmo recurso de PRACH, os equipamentos de usuário colidentes receberão a mesma T-CRNTI dentro da resposta de acesso aleatório e também colidirão nos mesmos recursos de uplink quando transmitirem 803 sua transmissão agendada. Isto pode resultar em uma interferência em que nenhuma transmissão de um equipamento de usuário colidente pode ser decodificada no eNodeB, e os equipamentos de usuário reiniciarão o procedimento de acesso aleatório após alcançarem o número máximo de retransmissões para suas transmissões agendadas. Caso a transmissão agendada de um equipamento de usuário for decodificada pelo eNodeB com sucesso, a contenção permanece não resolvida para os outros equipamentos de usuário.
Para a resolução deste tipo de contenção, o eNodeB envia 804 uma mensagem de resolução de contenção endereçada à C-RNTI ou à C-RNTI temporária, e, no último caso, ecoa a identidade de equipamento de usuário de 48 bits contida na transmissão agendada. Ela suporta HARQ. No caso de colisão seguida por uma decodificação bem sucedida da mensagem enviada na etapa 8 03, o feedback da HARQ (ACK) é somente transmitido pelo equipamento de usuário que detectar sua própria identidade, C-RNTI ou ID de equipamento de usuário exclusiva. Outros UEs entendem que houve uma colisão na etapa 1 e podem rapidamente sair do atual procedimento de RACH e iniciar outro.
A Figura 9 está ilustrando o procedimento de acesso aleatório livre de contenção do 3GPP LTE Ver. 8/9. Em comparação com o procedimento de acesso aleatório baseado em contenção, o procedimento de acesso aleatório livre de contenções é simplificado. O eNodeB provê 901 o equipamento de usuário do preâmbulo para utilizar para acesso aleatório, de maneira que não haja risco de colisões, isto é, múltiplos equipamentos de usuário transmitindo no mesmo preâmbulo. Portanto, o equipamento de usuário está enviando 902 o preâmbulo que foi sinalizado pelo eNodeB no uplink em um recurso de PRACH. Uma vez que o caso em que múltiplos UEs estão enviando o mesmo preâmbulo é evitado para um acesso aleatório livre de contenções, não é necessária uma resolução de contenção, o que, por sua vez, implica que a etapa 804 do procedimento baseado em contenção mostrado na Figura 8 pode ser omitida. Essencialmente, um procedimento de acesso aleatório livre de contenções é finalizado após ter recebido com sucesso a resposta de acesso aleatório.
AVANÇO DE TEMPO E AGREGAÇÃO DE PORTADORA COMPONENTE NO UPLINK
Em especificações atuais dos padrões 3GPP, o equipamento de usuário somente mantém um valor de avanço de tempo e aplica isto a transmissões de uplink em todas as portadoras componentes agregadas. Quando portadoras componentes são agregadas a partir de diferentes bandas, elas podem passar por diferentes características de interferência e cobertura.
Além disso, a implementação de tecnologias como Repetidores de Seletivos em Frequência (FSR - “Frequency Selective Repeaters”) mostrada, por exemplo, na Figura 11 e Cabeças de Rádio Remotas (RRH - “Remote Radio Heads”), conforme mostrado, por exemplo, na Figura 12, causará diferentes situações de interferência e propagação para as portadoras componentes agregadas. Isto leva à necessidade de introduzir mais de um avanço de tempo dentro de um equipamento de usuário.
Isto leva à necessidade de introduzir mais de um avanço de tempo dentro de um UE. Pode existir um avanço de tempo separado para cada portadora componente agregada. Outra opção é que portadoras componentes que derivem da mesma localização e, assim, todas que enfrentem um atraso de propagação similar, sejam agrupadas em grupos de avanço de tempo (grupos de TA). Para cada grupo é mantido um avanço de tempo separado.
Discussões já foram realizadas no 3GPP sobre este problema, porém um único avanço de tempo para todas as portadoras componentes de uplink agregadas é considerado suficiente, uma vez que as especificações atuais, até o 3GPP LTE-A Ver. 10, suportam somente a agregação de portadora de portadoras da mesma faixa de frequência.
Portanto, a priorização de diferentes tipos de transmissões de uplink em uma pluralidade de portadoras componentes durante um mesmo intervalo de tempo de transmissão (TTI) precisa ser considerada.
Por exemplo, quando um equipamento de usuário (UE) está no estado de potência limitada, regras precisam determinar qual transmissão de uplink deve receber a potência disponível.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Um objeto da invenção é propor estratégias de como um terminal móvel utiliza a potência de transmissão disponível para transmissões de uplink de múltiplos blocos de transporte dentro de um intervalo de tempo no caso de um terminal móvel estiver com potência limitada, isto é, a potência de transmissão que seria exigida para a transmissão dos múltiplos blocos de transporte dentro do intervalo de tempo de transmissão de acordo com as atribuições de recursos de uplink está excedendo a potência de transmissão disponível para transmissões de uplink dentro de um intervalo de tempo de transmissão.
Outro objeto da invenção é propor estratégias e métodos de como um terminal móvel utiliza a potência de transmissão disponível para transmissões de uplink dentro de um intervalo de tempo de transmissão em situações de potência limitada, isto é, em situações onde a potência de transmissão que seria exigida para transmitir através do canal de acesso aleatório físico (PRACH) e do canal compartilhado de uplink físico (PUSCH) / canal de controle de uplink físico (PUCCH) está excedendo a potência de transmissão disponível para transmissões de uplink dentro do dado intervalo de tempo.
Um objeto adicional da invenção é propor estratégias e métodos de como o atraso imposto pelos procedimentos de RACH para portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo pode ser reduzido em sistemas utilizando agregação de portadora no uplink.
Pelo menos um destes objetos é resolvido pela matéria das reivindicações independentes. Realizações vantajosas são matérias das reivindicações dependentes.
Um primeiro aspecto da invenção é a priorização da aplicação de potência para blocos de transporte correspondentes a múltiplas atribuições de recursos de uplink dentro do controle de potência. Este aspecto é particularmente aplicável a situações nas quais o terminal móvel está com potência limitada. De acordo com este aspecto da invenção, a ordem de processamento das atribuições de recursos de uplink (ordem de prioridade) nas portadoras componentes de uplink é utilizada para determinar o dimensionamento de potência para a alocação de potência dos blocos de transporte individuais a serem transmitidos nas respectivas portadoras componentes no uplink. Em situações de potência limitada, o terminal móvel reduz a potência de transmissão para a transmissão de cada um dos blocos de transporte de acordo com a prioridade do respectivo bloco de transporte dado pela ordem de prioridade, de maneira que a potência de transmissão total empregada para as transmissões de blocos de transporte se torna menor ou igual à máxima potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmitir os blocos de transporte.
De acordo com uma implementação exemplar, o dimensionamento de potência de transmissão reduzindo a potência de transmissão está levando em consideração a prioridade da atribuição de recursos de um respectivo bloco de transporte/portadora componente nos quais o respectivo bloco de transporte deve ser transmitido, conforme dado pela ordem de prioridade/processamento em que a transmissão de blocos de transporte possuindo a prioridade alta deve ser o menos afetado pela redução de potência de transmissão.
Vantajosamente, quanto menor (maior) a prioridade da atribuição de recursos/portadora componente de acordo com a ordem de prioridade, maior (menor) a redução de potência aplicada à potência de transmissão para o bloco de transporte exigida pela sua atribuição de recursos correspondente. Idealmente, a potência de transmissão de blocos de transporte de alta prioridade não deve ser reduzida, se possível, em vez disso, a redução de potência de transmissão para cumprir uma máxima potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmitir os blocos de transporte deve ser primeiro tentada ao limitar a potência de transmissão para transmissões de blocos de transporte de baixa prioridade.
Um segundo aspecto da invenção é a priorização da alocação de potência para transmissões de uplink simultâneas através de diferentes canais físicos (isto é, há múltiplas transmissões de uplink dentro do mesmo intervalo de tempo). Exemplos para canais físicos permitindo transmissões de uplink incluem o canal compartilhado de uplink físico (PUSCH), o canal de controle de uplink físico (PUCCH) e o canal de acesso aleatório físico (PRACH). A priorização da alocação de potência para transmissão de uplink através de diferentes canais físicos permite a atribuição de potências de transmissão individuais. Esta alocação de potência pode ser independente da portadora componente na qual uma respectiva transmissão de uplink é enviada.
De acordo com este segundo aspecto, diferentes níveis de potência de transmissão podem ser utilizados para transmissões de uplink simultâneas através de um canal de acesso aleatório físico (PRACH) e através de um canal compartilhado de uplink físico (PUSCH). Alternativamente, o segundo aspecto da invenção pode também ser utilizado para dimensionar individualmente a potência de transmissão para transmissões de uplink simultâneas através de um canal de acesso aleatório físico (PRACH) e através de um canal de controle de uplink físico (PUCCH). O dimensionamento de potência de transmissão para transmissões de uplink com base em uma priorização dos canais físicos pode ser, por exemplo, utilizada para melhorar a SINR da respectiva transmissão de uplink através do canal físico priorizado. Por exemplo, uma redução na potência de transmissão para transmissões de uplink com base na priorização dos canais físicos pode permitir que o terminal móvel atinja uma dada restrição de potência, se o terminal móvel estiver em uma situação de potência limitada.
Em uma realização exemplar da invenção que está em conformidade com o segundo aspecto da invenção, a potência de transmissão para transmissões do canal compartilhado de uplink físico (PUSCH) e/ou do canal de acesso aleatório físico (PRACH) é reduzida de acordo com uma respectiva priorização dos canais correspondentes. Neste contexto, a potência de transmissão para as transmissões de canal compartilhado de uplink físico (PUSCH) é priorizada acima da potência de transmissão para transmissões de canal de acesso aleatório físico (PRACH) ou vice versa. Vantajosamente, quanto menor (maior) a prioridade da transmissão de canal físico, maior (menor) a redução de potência aplicada à potência de transmissão para transmitir através do canal físico. Idealmente, para atingir uma restrição de potência de transmissão em uma situação de potência limitada, pode ser primeiramente tentada uma limitação da potência de transmissão para transmissões de canal físico de baixa prioridade, e então - se a restrição de potência de transmissão ainda não for atingida - também a potência de transmissão para transmissões de canal físico de maior prioridade pode ser limitada.
Um terceiro aspecto da invenção é ajustar potência de transmissão utilizada para realizar procedimentos de acesso aleatório (RACH) com base no número de procedimentos de RACH exigidos para alinhar no tempo múltiplas portadoras componentes de uplink. Dependendo do número de portadoras componentes e uplink que devem ser alinhadas no tempo, um terminal móvel realiza um ou mais procedimentos de RACH para alinhar no tempo as portadoras componentes de uplink. Um procedimento de RACH requer recursos de processamento e introduz restrições nas transmissões de uplink que podem ser realizadas em paralelo por um terminal móvel. Pode ser, então, desejável realizar o mínimo de procedimentos de RACH possível. O ajuste da potência de transmissão com base no número de procedimentos de RACH exigidos pode melhorar a probabilidade de sucesso de cada um dos procedimentos de RACH. Devido a uma probabilidade de sucesso mais alta de procedimentos de RACH, o atraso introduzido pelos procedimentos de RACH para que portadoras componentes de uplink estejam alinhadas no tempo é reduzido.
De acordo com uma realização exemplar, um equipamento de usuário poderia utilizar a potência de transmissão de um ou mais procedimentos de RACH que não seja exigido (isto é, que seja supérfluo e, assim, não realizado) para ajustar a potência de transmissão para realizar somente os procedimentos de RACH para alinhar no tempo as múltiplas portadoras componentes melhora a probabilidade de sucesso de cada um dos procedimentos de RACH exigidos.
O primeiro, o segundo e o terceiro aspecto desta invenção podem ser prontamente combinados entre si e podem utilizar a mesma ordem de prioridade/processamento das atribuições de recursos na geração de bloco de transporte (priorização de canais lógicos) e da transmissão de uplink em um canal de acesso aleatório físico (PRACH) e o dimensionamento de potência das transmissões dos blocos de transporte gerados e da transmissão em um canal de acesso aleatório físico (PRACH) no uplink.
De acordo com uma implementação exemplar da invenção em conformidade com o primeiro e o segundo aspectos da invenção, um método para ajustar a potência de transmissão utilizada por um terminal móvel para transmissões de uplink é provido, em que o terminal móvel é configurado com pelo menos uma primeira e uma segunda portadora componente de uplink. O terminal móvel determina uma potência de transmissão exigida para transmitir um bloco de transporte PPUSCH(Í) através de um canal compartilhado de uplink físico na primeira portadora componente de uplink. Além disso, o terminal móvel determina uma potência de transmissão exigida para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório PPRACH (i) através de um canal de acesso aleatório físico na segunda portadora componente de uplink. Além disso, o terminal móvel reduz a potência de transmissão determinada para a transmissão do canal compartilhado de uplink físico e/ou a transmissão do canal de acesso aleatório físico de acordo com uma priorização entre a potência de transmissão para a transmissão do canal compartilhado de uplink físico e a potência de transmissão para a transmissão do canal de acesso aleatório físico e transmite o bloco de transporte na primeira portadora componente de uplink e o preâmbulo de acesso aleatório na segunda portadora componente de uplink dentro de um intervalo de tempo de transmissão i, utilizando as respectivas potências de transmissão.
Em uma implementação exemplar, o terminal móvel pode adicionalmente determinar uma potência de transmissão exigida para transmitir outro bloco de transporte através de um canal compartilhado de uplink físico em uma terceira portadora componente. As potências de transmissão para transmitir cada bloco de transporte PPUSCHC (i) são determinadas de acordo com a portadora componente de uplink correspondente c, onde as portadoras componentes de uplink possuem uma ordem de prioridade. Além disso, o terminal móvel reduz a potência de transmissão determinada para transmitir cada bloco de transporte Wc . PPUSCHC(Í) de acordo com a ordem de prioridade, onde Wc e [0,...,l]; e transmite cada bloco de transporte utilizando a respectiva potência de transmissão reduzida.
Em uma implementação mais detalhada, a potência de transmissão para transmitir através de um canal compartilhado de uplink físico é priorizada sobre a potência de transmissão para transmitir através de um canal de acesso aleatório físico. Neste caso, o terminal móvel primeiramente reduz a potência de transmissão determinada PPRACH (i) para transmitir o preâmbulo de acesso aleatório através do canal de acesso aleatório físico e então reduz a potência de transmissão
Figure img0002
para transmitir cada bloco de transporte através dos canais compartilhados de uplink físicos nas portadoras componentes de uplink dentro do intervalo de tempo de transmissão i.
Além disso, em outra realização exemplar da invenção, a potência de transmissão de transmissões de canal de acesso aleatório físico é priorizada sobre a potência de transmissão de transmissões de canal compartilhado de uplink físico. Neste caso, o terminal móvel reduz a potência de ∑PpUSCHcO) transmissão
Figure img0003
para transmissão através dos canais compartilhados de uplink físicos nas portadoras componentes de uplink, utiliza a potência de transmissão determinada PPRACH (i) para transmissão através do canal de acesso aleatório físico e utiliza uma potência de transmissão não reduzida PPUCCH (!) para transmitir em um canal de controle de uplink físico dentro do intervalo de tempo de transmissão i.
Em outra realização exemplar da invenção, o terminal móvel reduz as potências de transmissão determinadas de maneira que a soma das potências de transmissão determinadas seja menor ou igual à máxima potência de transmissão disponível PMAX ao terminal móvel para transmitir nas portadoras componentes de uplink dentro do intervalo de tempo de transmissão i.
Em uma realização exemplar adicional da invenção, o terminal móvel adicionalmente determina uma potência de transmissão exigida para transmitir outro preâmbulo de acesso aleatório através de um canal de acesso aleatório físico em uma quarta portadora componente de uplink dentro do intervalo de tempo de transmissão i. As potências de transmissão para transmitir cada preâmbulo de acesso aleatório PPRACHC(Í) são determinadas de acordo com a portadora componente de uplink correspondente c, onde as portadoras componentes de uplink possuem uma ordem de prioridade. Além disso, o terminal móvel reduz as potências de transmissão determinadas para transmitir cada preâmbulo de acesso aleatório Wc • PPRACHC (i) de acordo com a ordem de prioridade, onde Wc £ [0,... ,1]; e transmite cada preâmbulo de acesso aleatório utilizando a respectiva potência de transmissão reduzida.
Em outra implementação mais detalhada, é atribuído a cada portadora componente de uplink um índice de célula, e o terminal móvel reduz a potência de transmissão determinada para transmitir cada preâmbulo de acesso aleatório Wc PPRACHC (!) com base na ordem de prioridade dada pelos índices de célula das portadoras componentes.
Além disso, em outra implementação exemplar da invenção, o terminal móvel é configurado com uma portadora componente de uplink como a portadora componente primária e com qualquer outra portadora componente de uplink como uma portadora componente secundária. Neste caso, o terminal móvel reduz a potência de transmissão determinada para transmitir cada preâmbulo de acesso aleatório Wc - PPRACHC(Í), onde a portadora componente primária é priorizada sobre qualquer outra portadora componente secundária.
De acordo com outra implementação da invenção, o terminal móvel reduz a potência de transmissão para transmitir cada preâmbulo de acesso aleatório WC.PPRACHC (i) com base em uma sinalização para cada preâmbulo de acesso aleatório. A sinalização indica, para cada preâmbulo de acesso aleatório a ser transmitido, se uma solicitação para transmitir o respectivo preâmbulo de acesso aleatório foi previamente recebida para a portadora componente de uplink correspondente pelo terminal.
Em outra realização da invenção, o terminal móvel determina a potência de transmissão para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório através de um canal de acesso aleatório em cada uma das segunda e quarta portadoras componentes utilizando um primeiro deslocamento PO_PRACH, caso a portadora componente de uplink a ser alinhada no tempo e as portadoras componentes de uplink já alinhadas no tempo pertençam ao mesmo grupo de avanço de tempo; e um segundo e diferente deslocamento P0_pRACHmuitipie, caso a portadora componente de uplink a ser alinhada no tempo e as portadoras componentes já alinhadas no tempo pertençam a mais de um grupo de avanço de tempo.
Em uma implementação mais detalhada da invenção, o primeiro deslocamento PO_PRACH e o segundo deslocamento P0_pRACHmultiple são sinalizados ao terminal móvel por uma estação de base.
Em uma realização exemplar adicional, o terminal móvel determina a potência de transmissão para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório através de um canal de acesso aleatório físico em uma portadora componente de uplink a ser alinhada no tempo inclui reutilizar um degrau de incremento de potência previamente determinado NC para a portadora componente de uplink correspondente ou reutilizar um diferente degrau de incremento de potência previamente determinado N-c para uma diferente portadora componente de uplink. O terminal móvel utiliza a etapa de rampa de potência NC e/ou N-c para incrementar a potência de transmissão de transmissões consecutivas do preâmbulo de acesso aleatório.
Além disso, em uma implementação detalhada, o terminal móvel determina a potência de transmissão para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório através de um canal de acesso aleatório físico em uma portadora componente de uplink através de:
Figure img0004
onde N e {NC, N-c}, caso a portadora componente de uplink a ser alinhada no tempo e as portadoras componentes já alinhadas no tempo pertençam a um mesmo grupo de avanço de tempo; e
Figure img0005
onde N e {NC, N-C}, caso a portadora componente de uplink a ser alinhada no tempo e as portadoras componentes já alinhadas no tempo pertençam a mais de um grupo de avanço no tempo.
Em outra realização da invenção, o terminal móvel adiciona um deslocamento de pré-dimensionamento dependente da estação de base Δoffsetc que foi recebido pelo terminal móvel a partir de uma estação de base para uma portadora componente c para ajustar a potência de transmissão para transmitir preâmbulos de acesso aleatório na respectiva portadora componente de uplink.
Além disso, em uma implementação detalhada da invenção, o terminal móvel determina a potência de transmissão para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório através de um canal de acesso aleatório físico em uma portadora componente de uplink através de:
Figure img0006
onde N e {NC, N-c}, caso a portadora componente de uplink a ser alinhada no tempo e as portadoras componentes já alinhadas no tempo pertençam ao mesmo grupo de avanço de tempo, e
Figure img0007
onde N e {NC, N-c}, caso a portadora componente de uplink a ser alinhada no tempo e as portadoras componentes já alinhadas no tempo pertençam a mais de um grupo de avanço de tempo.
De acordo com outra implementação exemplar da invenção em conformidade com o segundo e o terceiro aspectos da invenção, um método para ajustar a potência de transmissão utilizada por um terminal móvel para um ou mais procedimentos de RACH é provido, onde o terminal móvel é permitido ao acesso da RACH em múltiplas portadoras componentes de uplink. O terminal móvel determina, para portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo, o número de procedimentos de RACH exigido para alinhar no tempo as portadoras componentes de uplink. Além disso, o terminal móvel realiza o número determinado de procedimentos de RACH exigido para alinhar no tempo as portadoras componentes de uplink, em que uma potência de transmissão para todos os um ou mais procedimentos de RACH é determinada de acordo com o número determinado de procedimentos de RACH.
Em uma implementação mais avançada, o terminal móvel determina a potência de transmissão para todos os um ou mais procedimentos de RACH utilizando um primeiro deslocamento PO_PRACH, no caso de determinar um procedimento de RACH exigido, e utilizando um segundo e diferente deslocamento P0_PRAcHmultiple, no caso de determinar mais de um procedimento de RACH, o segundo deslocamento P0_PRAcHmultiple possuindo um valor mais alto que o primeiro deslocamento PO_PRACH .
De acordo com outra realização alternativa, o terminal móvel é configurado com uma portadora componente de uplink como a portadora componente primária e ou outra portadora componente de uplink como uma portadora componente secundária. O terminal móvel determina a potência de transmissão para procedimentos de RACH utilizando um primeiro deslocamento PO_PRACH, caso um procedimento de RACH deve ser realizado na portadora componente primária, e utilizando um segundo e diferente deslocamento P0_PRACHmuitipie, caso um ou mais procedimentos de RACH devem ser realizados na portadora componente secundária, o segundo deslocamento P0_PRACHmultiple possuindo um valor mais alto que o primeiro deslocamento P0_PRACH.
Em uma implementação adicional, o terminal móvel determina o número de procedimentos de RACH exigidos com base em um número de diferentes grupos de avanço no tempo aos quais as ditas portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo pertencem.
De acordo com outra implementação da invenção, cada um dos um ou mais procedimentos de RACH exigidos é realizado em portadoras componentes de uplink pertencentes a diferentes grupos de avanço no tempo dentre as portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo.
Em uma realização adicional, o número identificado de procedimentos de RACH exigidos é igual ao número de diferentes grupos de avanço de tempo da pluralidade de portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo.
Além disso, em outra implementação, as portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo são portadoras componentes de uplink ativadas no terminal móvel.
Em uma implementação mais detalhada, o alinhamento no tempo das portadoras componentes de uplink compreende configurar um valor de avanço no tempo por grupo de avanço no tempo.
De acordo com outra realização exemplar da invenção, o número de procedimentos de RACH exigidos corresponde ao número de grupos de avanço no tempo aos quais as portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo pertencem, excluindo aqueles grupos de avanço no tempo para os quais o terminal móvel já é alinhado no tempo.
Além disso, deve ser também observado que, obviamente, os diferentes critérios e regras delineados acima poderiam ser combinados arbitrariamente entre si para ajustar a potência de transmissão a ser utilizada pelo terminal móvel para transmissões de uplink.
De acordo com outra implementação exemplar da invenção em conformidade com o primeiro e o segundo aspectos da invenção, um terminal móvel para controlar a potência de transmissão para transmissões de uplink, em que o terminal móvel é configurado com pelo menos uma primeira e uma segunda portadora componente de uplink.
O terminal móvel compreende uma unidade de processamento para determinar uma potência de transmissão exigida para transmitir um bloco de transporte PPUSCH (i.) através de um canal compartilhado de uplink físico na primeira portadora componente de uplink, e para determinar uma potência de transmissão exigida para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório PPRACH (i) através de um canal de acesso aleatório físico na segunda portadora componente de uplink. Além disso, o terminal móvel inclui uma unidade de controle de potência para reduzir a potência de transmissão determinada para a transmissão no canal compartilhado de uplink físico e/ou a transmissão no canal de acesso aleatório físico de acordo com uma priorização entre a potência de transmissão para a transmissão do canal compartilhado de uplink físico e a potência de transmissão para a transmissão do canal de acesso aleatório físico. O terminal móvel possui também um transmissor para transmitir o bloco de transporte na primeira portadora componente de uplink e o preâmbulo de acesso aleatório na segunda portadora componente de uplink dentro de um intervalo de tempo de transmissão i, utilizando a respectiva potência de transmissão.
De acordo com uma implementação mais detalhada da invenção, um terminal móvel adicionalmente compreende um unidade de processamento adaptada para determinar uma potência de transmissão exigida para transmitir outro preâmbulo de acesso aleatório através de um canal de acesso aleatório físico em uma quarta portadora componente de uplink dentro do intervalo de tempo de transmissão i, e as potências de transmissão para transmitir cada preâmbulo de acesso aleatório PPRACH (Í) são determinadas de acordo com a portadora componente de uplink correspondente c, as portadoras componentes de uplink possuindo uma ordem de prioridade. O terminal móvel também possui uma unidade de controle de potência adaptada para reduzir as potências de transmissão determinadas que adicionalmente inclui reduzir as potências de transmissão determinadas para transmitir cada preâmbulo de acesso aleatório Wc • PPRACHC (i) de acordo com a ordem de prioridade, onde Wc ε [0,...,1]; e em que o transmissor é adaptado para transmitir cada preâmbulo de acesso aleatório utilizando a respectiva potência de transmissão reduzida.
Outra realização da invenção, em conformidade com o segundo e o terceiro aspectos da invenção, é prover um terminal móvel para ajustar a potência de transmissão utilizada por um terminal móvel para um ou mais procedimentos de RACH, o terminal móvel tendo acesso permitido a múltiplas portadoras componentes de uplink. O terminal móvel inclui meios para determinar, para portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo, o número de procedimentos de RACH exigido para alinhar no tempo as portadoras componentes de uplink. O terminal móvel adicionalmente compreende meios para realizar o número determinado de procedimentos de RACH exigido para alinhar no tempo as portadoras componentes de uplink, em que uma potência de transmissão para todos os um ou mais procedimentos de RACH é determinada de acordo com o número determinado de procedimentos de RACH.
De acordo com outra realização da invenção, uma estação de base para uso com o terminal móvel realizando um método para ajustar a potência de transmissão para transmitir preâmbulos de acesso aleatório através de canais de acesso aleatório físicos em portadoras componentes de uplink é provida. A estação de base inclui uma unidade de controle de potência configurada para sinalizar um deslocamento P0_PRACHmultiple ao terminal móvel, em que o deslocamento P0_PRACHmultiple é utilizado pelo terminal móvel para determinar uma potência de transmissão para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório caso a portadora componente de uplink a ser alinhada no tempo e as portadoras componentes já alinhadas no tempo pertençam a mais de um grupo de avanço de tempo. A estação de base também possui uma unidade de recepção para receber preâmbulos de acesso aleatório nas portadoras componentes de uplink com uma potência de transmissão que foi determinada pelo terminal móvel utilizando o deslocamento P0_PRACHmultiple .
Em uma implementação detalhada exemplar, a estação de base adicionalmente compreende uma unidade de controle de potência adicionalmente configurada para sinalizar outro deslocamento PO_PRACH para o terminal móvel, em que o deslocamento PO_PRACH é utilizado pelo terminal móvel para determinar uma potência de transmissão para um preâmbulo de acesso aleatório caso a portadora componente de uplink a ser alinhada no tempo e as portadoras componentes já alinhadas no tempo pertençam a um mesmo grupo de avanço de tempo. A estação de base também possui uma unidade de recepção para receber preâmbulos de acesso aleatório nas portadoras componentes de uplink com uma potência de transmissão que foi determinada pelo terminal móvel utilizando o outro deslocamento PO_PRACH.
Em uma realização exemplar adicional da invenção, uma estação de base para uso com o terminal móvel realizando um método para ajustar a potência de transmissão para transmitir preâmbulos de acesso aleatório através de canais de acesso aleatório físicos em portadoras componentes de uplink é provida. A estação de base inclui uma unidade de controle de potência para sinalizar um deslocamento de pré- dimensionamento dependente da estação de base Δoffsetc para uma portadora componente de uplink c a um terminal móvel a ser adicionado pelo terminal móvel para determinar uma potência de transmissão para transmissões de preâmbulos de acesso aleatório na portadora componente de uplink. Adicionalmente, a estação de base compreende uma unidade de recepção para receber preâmbulos de acesso aleatório na portadora componente de uplink com uma potência de transmissão que foi determinada pelo terminal móvel adicionando o deslocamento de pré-dimensionamento dependente da estação de base Δoffsetc para a portadora componente de uplink c.
Outra realização exemplar da invenção em conformidade com o primeiro e o segundo aspectos desta invenção está relacionada a um meio legível por computador armazenando instruções que, quando executadas por um processador de um terminal móvel, fazem com que o terminal móvel ajuste a potência de transmissão utilizada pelo terminal móvel para transmissões de uplink, em que o terminal móvel é configurado com pelo menos uma primeira e uma segunda portadora componente de uplink, determinando uma potência de transmissão exigida para transmitir um bloco de transporte PPUSCH(Í) através te um canal compartilhado de uplink físico na primeira portadora componente de uplink, e determinar uma potência de transmissão exigida para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório PPRACH (Í.) através de um canal de acesso aleatório físico na segunda portadora componente de uplink. Além disso, o terminal móvel é forçado a reduzir a potência de transmissão determinada para a transmissão do canal compartilhado de uplink físico e/ou a transmissão do canal de acesso aleatório físico de acordo com uma priorização entre a potência de transmissão para a transmissão do canal compartilhado de uplink físico e a potência de transmissão para a transmissão do canal de acesso aleatório físico e a transmitir o bloco de transporte na primeira portadora componente de uplink e o preâmbulo de acesso aleatório na segunda portadora componente de uplink dentro de um intervalo de tempo de transmissão i, utilizando a respectiva potência de transmissão.
Em outra realização da invenção, a qual está em conformidade com o segundo e o terceiro aspectos da invenção, a execução das instruções no meio legível por computador pelo processador faz com que o terminal móvel ajuste a potência de transmissão utilizada para um ou mais procedimentos de RACH, o terminal móvel tendo acesso permitido em múltiplas portadoras componentes de uplink, determinando, para portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo, o número de procedimentos de RACH exigidos para alinhar no tempo as portadoras componentes de uplink. A execução das instruções adicionalmente faz com que o terminal móvel realize o número determinado de procedimentos de RACH exigido para alinhar no tempo as portadoras componentes de uplink, em que uma potência de transmissão para todos os um ou mais procedimentos de RACH é determinada de acordo com o número determinado de procedimentos de RACH.
Outro meio legível por computador de acordo com uma realização adicional da invenção armazena instruções que, quando executadas por um processador de uma estação de base para uso com o terminal móvel realizando um método para ajustar a potência de transmissão para transmitir preâmbulos de acesso aleatório através de canais de acesso aleatório físicos nas portadoras componentes de uplink faz com que a estação de base sinalize um deslocamento P0_PRACHmultiple ao terminal móvel em que o deslocamento P0_PRACHmuitipie é utilizado pelo terminal móvel para determinar uma potência de transmissão para um preâmbulo de acesso aleatório caso a portadora componente de uplink a ser alinhada no tempo e as portadoras componentes já alinhadas no tempo pertençam a um mesmo grupo de avanço. Além disso, é feito com que a estação de base receba preâmbulos de acesso aleatório nas portadoras componentes de uplink com uma potência de transmissão que foi determinada pelo terminal móvel utilizando o deslocamento P0_PRACHmultiple.
Um meio legível por computador adicional de acordo com outra realização da invenção armazena instruções que, quando executadas por um processador de uma estação de base para uso com um terminal móvel realizando um método para ajustar a potência de transmissão para transmitir preâmbulos de acesso aleatório através de canais de acesso aleatório físicos em portadoras componentes de uplink, faz com que a estação de base sinalize um deslocamento de pré- dimensionamento dependente da estação de base Δoffsetc para uma portadora componente de uplink c a um terminal móvel a ser adicionado pelo terminal móvel para determinar uma potência de transmissão para transmissões de preâmbulos de acesso aleatório na portadora componente de uplink.
A execução das instruções adicionalmente faz com que a estação de base receba preâmbulos de acesso aleatório na portadora componente de uplink com uma potência de transmissão que foi determinada pelo terminal móvel adicionando o deslocamento de pré-dimensionamento dependente da estação de base Δoffsetc para a portadora componente de uplink.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
A seguir, a invenção é descrita em mais detalhes em referência às figuras e desenhos apensos. Detalhes similares ou correspondentes nas figuras são marcados com os mesmos numerais de referência.
A Figura 1 mostra uma arquitetura exemplar de um sistema LTE 3GPP,
A Figura 2 mostra uma visão geral da arquitetura E- UTRAN geral do LTE,
A Figura 3 e 4 mostram uma alocação localizada e uma alocação distribuída exemplares na largura de banda de uplink em um esquema de FDMA de operadora única,
As Figuras 5 e 6 mostram a estrutura de Camada 2 do 3GPP LTE-A (Versão 10) com agregação de portadora ativada para o downlink e para o uplink, respectivamente,
A Figura 7 exemplifica o alinhamento no tempo de uma portadora componente de uplink relativo a uma portadora componente de downlink por meio de um avanço de tempo conforme definido para o 3GPP LTE (Versão 8/9),
A Figura 8 mostra procedimentos de RACH conforme definido para o 3GPP LTE (Versão 8/9) nos quais contenções podem ocorrer, e
A Figura 9 mostra um procedimento de RACH livre de contenções conforme definido para o 3GPP LTE (Versão 8/9),
A Figura 10 mostra um fluxograma de distribuição de uma máxima potência de transmissão disponível PMAX aos blocos de transporte a serem transmitidos dentro de um TTI de acordo com uma realização exemplar da invenção,
A Figura 11 mostra uma situação exemplar na qual um equipamento de usuário agrega duas células de rádio, uma célula de rádio originando a partir de um eNodeB, e a outra célula de rádio originando de um Repetidor Seletivo em Frequência (FSR),
A Figura 12 mostra uma situação exemplar na qual um equipamento de usuário agrega duas células de rádio, uma célula de rádio originando a partir de um eNodeB, e a outra célula de rádio originando de uma Cabeça de Rádio Remota (RRH),
A Figura 13 exemplifica um diferente alinhamento no tempo entre uma transmissão RACH e uma transmissão PUSCH, supondo um avanço de tempo para a transmissão PUSCH conforme definido para o 3GPP LTE (Versão 8/9),
A Figura 14 exemplifica uma configuração RACH de uma configuração de equipamento de usuário com múltiplas portadoras componentes de uplink, caso as portadoras componentes de uplink pertençam a um mesmo grupo de avanço de tempo,
A Figura 15 exemplifica uma configuração RACH de uma configuração de equipamento de usuário com múltiplas portadoras componentes de uplink, caso as portadoras componentes de uplink pertençam a dois grupos de avanço de tempo,
A Figura 16 mostra um fluxograma de um procedimento de ajuste de potência de transmissão para determinar uma potência de transmissão para transmissões de uplink de PRACH
e PUSCH de acordo com outra realização da invenção,
A Figura 17 mostra um fluxograma de um procedimento de ajuste de potência de transmissão para múltiplos procedimentos de RACH de acordo com outra realização da invenção,
A Figura 18 mostra um fluxograma de um procedimento de ajuste de potência de transmissão para múltiplos procedimentos de RACH de acordo com uma implementação exemplar da realização da Figura 17 da invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Os seguintes parágrafos descreverão diversas realizações da invenção. Para propósitos exemplares somente, a maioria das realizações são delineadas em relação a um esquema de acesso a rádio de uplink de operadora única ortogonal de acordo com o sistema de comunicação móvel LTE-A discutido na seção de Histórico Técnico acima. Deve ser notado que a invenção pode ser vantajosamente utilizada, por exemplo, em conexão com um sistema de comunicação móvel tal como o sistema de comunicação LTE-A previamente descrito, porém a invenção não é limitada a seu uso nesta rede de comunicação exemplar em particular.
As explicações dadas na seção de Histórico Técnico acima são destinadas a melhor entender as realizações exemplares em sua maior parte específicas a LTE-A descritas neste documento e não devem ser entendidas como limitativas da invenção às implementações específicas descritas de processos e funções na rede de comunicação móvel. Não obstante, as melhorias propostas neste documento podem ser prontamente aplicadas nas arquiteturas/sistemas descritas na seção de Histórico Técnico e podem, em algumas realizações da invenção, também fazer uso dos procedimentos padrões e melhorados destas arquiteturas/sistemas.
A invenção visa prover um controle de QoS eficiente para transmissões de uplink por uma estação de base (eNodeB ou Node B no contexto 3GPP) em uma situação onde são atribuídos a um terminal móvel (equipamento de usuário no contexto 3GPP) múltiplos recursos de uplink em um intervalo de tempo de transmissão (por exemplo, um ou mais sub-frames). A invenção também provê uma utilização eficiente da potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmissões de uplink em um TTI, mesmo em casos onde o terminal móvel está com potência limitada.
Uma consideração subjacente a esta invenção é introduzir uma ordem de prioridade para as atribuições de recursos de uplink (respectivamente para os blocos de transporte correspondentes às mesmas). Esta ordem de prioridade é considerada pelo terminal móvel ao gerar os blocos de transporte para transmissão de uplink e/ou na distribuição da potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmissões de uplink em um TTI aos respectivos blocos de transporte a serem transmitidos dentro do TTI. A ordem de prioridade é, às vezes, também chamada de ordem de processamento. Isto se dá - conforme se tornará mais aparente a seguir - porque a ordem de prioridade definida para as atribuições de recursos de uplink (respectivamente para os blocos de transporte correspondentes às mesmas) está implicando a ordem na qual as atribuições de recursos de uplink (respectivamente para os blocos de transporte correspondentes às mesmas) são processadas.
Um primeiro aspecto da invenção é a priorização da aplicação de potência para blocos de transporte individuais correspondentes a múltiplas atribuições de recursos de uplink dentro do controle de potência. Este aspecto é particularmente aplicável a situações onde o terminal móvel possui potência limitada e garante uma distribuição eficiente da potência de transmissão disponível aos diferentes blocos de transporte. De acordo com este aspecto da invenção, a ordem de processamento das atribuições de recursos de uplink (ordem de prioridade) nas portadoras componentes de uplink é utilizada para determinar o dimensionamento de potência para a alocação de potência dos blocos de transporte individuais a serem transmitidos nas respectivas portadoras componentes no uplink. De acordo com este aspecto da invenção, uma portadora por-componente, respectivamente por-bloco de transporte ou por-atribuição de recursos, dimensionamento de potência é aplicado.
Em situações de potência limitada, o terminal móvel reduz a potência de transmissão para a transmissão de cada um dos blocos de transporte de acordo com a prioridade do respectivo bloco de transporte dado pela ordem de prioridade, de maneira que a potência de transmissão total empregada para as transmissões de blocos de transporte se torna menor ou igual à máxima potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmitir os blocos de transporte no uplink dentro de um dado TTI.
De acordo com uma implementação exemplar, o dimensionamento de potência de transmissão está reduzindo a potência de transmissão e está levando em consideração a prioridade da atribuição de recursos de um respectivo bloco de transporte (ou portadora componente na qual o respectivo bloco de transporte deve ser transmitido), conforme dado pela ordem de prioridade naquela transmissão de blocos de transporte possuindo a prioridade alta deve ser o menos afetado pela redução de potência de transmissão. Vantajosamente, quanto menor (maior) a prioridade da atribuição de recursos/portadora componente de acordo com a ordem de prioridade, maior (menor) a redução de potência aplicada à potência de transmissão para o bloco de transporte exigida pela sua atribuição de recursos correspondente.
Conforme mencionado acima, o dimensionamento de potência pode ser idealmente configurado de maneira que a transmissão dos blocos de transporte de prioridade alta não deve ser reduzida onde possível. Em vez disso, a redução de potência de transmissão para cumprir a máxima potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmitir os blocos de transporte no uplink dentro de um dado TTI deve ser primeiramente tentada limitando a potência de transmissão das transmissões dos blocos de transporte de prioridade baixa.
Além disso, em uma implementação mais avançada, o mecanismo de controle de potência no terminal móvel garante que as informações de controle a serem sinalizadas em um canal de controle de uplink físico, tal como o PUCCH no LTE- A, não passem por dimensionamento de potência mas somente as transmissões no canal compartilhado de uplink físico, isto é, os blocos de transporte, transmitidas concorrentemente às informações de controle, tal como o PUCCH no LTE-A, dentro do mesmo TTI são sujeitas a dimensionamento de potência. Em outras palavras, o mecanismo de controle de potência é projetado para atribuir o restante da diferença entre a potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmissões de uplink dentro de um TTI e a potência de transmissão exigida para a sinalização das informações de controle no canal de controle de uplink físico é distribuída em uma base por bloco de transporte aos blocos de transporte no canal compartilhado de uplink físico levando em consideração a ordem de prioridade dos blocos de transporte.
Um segundo aspecto da invenção é a priorização da alocação de potência para transmissões de uplink simultâneas através de diferentes canais físicos (isto é, há múltiplas transmissões de uplink dentro do mesmo intervalo de tempo). Exemplos para canais físicos permitindo transmissões de uplink incluem o canal compartilhado de uplink físico (PUSCH), o canal de controle de uplink físico (PUCCH) e o canal de acesso aleatório físico (PRACH). A priorização da alocação de potência para transmissão de uplink através de diferentes canais físicos permite a atribuição de potências de transmissão individuais. Esta alocação de potência pode ser independente da portadora componente na qual uma respectiva transmissão de uplink é enviada.
De acordo com este segundo aspecto, diferentes níveis de potência de transmissão podem ser utilizados para transmissões de uplink simultâneas através de um canal de acesso aleatório físico (PRACH) e através de um canal compartilhado de uplink físico (PUSCH). Alternativamente, o segundo aspecto da invenção permite dimensionar individualmente a potência de transmissão de transmissões de uplink simultâneas através de um canal de acesso aleatório físico (PRACH) e através de um canal de controle de uplink físico (PUCCH). O dimensionamento de potência de transmissão para transmissões de uplink com base em uma priorização dos canais físicos pode ser, por exemplo, utilizada para melhorar a SINR da respectiva transmissão de uplink através do canal físico priorizado. Por exemplo, uma redução na potência de transmissão para transmissões de uplink com base na priorização dos canais físicos pode permitir que o terminal móvel atinja uma dada restrição de potência, se o terminal móvel estiver em uma situação de potência limitada.
Em uma realização exemplar da invenção que está em conformidade com o segundo aspecto da invenção, a potência de transmissão para transmissões do canal compartilhado de uplink físico (PUSCH) e/ou do canal de acesso aleatório físico (PRACH) é reduzida de acordo com uma respectiva priorização dos canais correspondentes. Neste contexto, a potência de transmissão para as transmissões de canal compartilhado de uplink físico (PUSCH) é priorizada sobre a potência de transmissão para transmissões de canal de acesso aleatório físico (PRACH) ou vice versa.
Vantajosamente, quanto menor (maior) a prioridade da transmissão de canal físico, maior (menor) a redução de potência aplicada à potência de transmissão para transmitir através do canal físico.
Idealmente, para atingir uma restrição de potência de transmissão em uma situação de potência limitada, pode ser primeiramente tentada uma limitação da potência de transmissão para transmissões de canal físico de baixa prioridade, e então - se a restrição de potência de transmissão ainda não for atingida - também a potência de transmissão para transmissões de canal físico de maior prioridade pode ser limitada.
Em uma realização alternativa da invenção, a priorização da alocação de potência para transmissões de uplink simultâneas através de diferentes canais físicos pode ser vantajosamente combinada com o primeiro aspecto da invenção de priorizar a alocação de potência para blocos de transporte individuais correspondentes a múltiplas atribuições de recursos de uplink dentro do controle de potência.
Quando o equipamento de usuário é configurado com múltiplas portadoras componentes de uplink pertencentes a mais de um grupo de avanço de tempo, o equipamento de usuário pode ser solicitado a realizar mais de um procedimento de RACH para alinhar no tempo as respectivas portadoras componentes de uplink dentro do mesmo intervalo de tempo de transmissão. Em outras palavras, o equipamento de usuário pode ser solicitado a transmitir mais de um preâmbulo de acesso aleatório através do canal PRACH dentro do mesmo TTI. Portanto, em uma realização adicional mais avançada da invenção, uma priorização da alocação de potência para a transmissão do preâmbulo de RACH dos procedimentos de RACH individuais é realizada, caso os procedimentos de PRACH múltiplos devam ser realizados simultaneamente.
Em uma realização adicional alternativa da invenção, a ordem de prioridade de acordo com a qual o equipamento de usuário está determinando a potência de transmissão dos preâmbulos de RACH para múltiplos procedimentos de RACH está ligada aos índices atribuídos às portadoras componentes de uplink configuradas. Pode ser atribuído a cada portadora componente um índice de célula ou um índice de portadora (CI) individual, e a ordem de prioridade pode ser definida de acordo com os índices de célula ou os índices de portadora das portadoras componentes às quais os recursos de uplink são atribuídos.
Em uma implementação exemplar e mais avançada, o eNodeB pode atribuir os índices de célula ou os índices de portadora, respectivamente, de maneira que quanto maior/menor a prioridade da portadora componentes, maior/menor o índice de célula ou o índice de portadora componente da portadora componente. Neste caso, o equipamento de usuário deve determinar a potência de transmissão para transmissões dos preâmbulos de RACH para múltiplos procedimentos de RACH em ordem de indicador de portadora decrescente.
Em uma realização alternativa adicional da invenção, a ordem de prioridade para determinar a potência de transmissão para preâmbulos de RACH de múltiplos procedimentos de RACH depende do tipo da portadora componente. Conforme descrito acima, há uma portadora componente de uplink primária (PCC) configurada por equipamento de usuário e potencialmente múltiplas portadoras componentes de uplink secundárias (SCC). De acordo com esta realização, um equipamento de usuário sempre atribui a potência de transmissão para transmitir o preâmbulo de RACH que faz parte de um procedimento de RACH para a PCC, antes de atribuir uma potência de transmissão do preâmbulo de RACH de um procedimento de RACH a ser realizado em quaisquer outras atribuições de recursos de uplink dentro de um TTI. Em relação às atribuições de potência de transmissão para os preâmbulos de RACH dos procedimentos de RACH a serem realizados em SCC(s), existem diversas opções. Por exemplo, a atribuição da potência de transmissão para realizar procedimentos de RACH na(s) SCC(s) pode ser deixada para a implementação do equipamento de usuário. Alternativamente, a atribuição de potência de transmissão para realizar procedimentos de RACH na(s) SCC(s) pode ser tratada na ordem dos índices de célula ou índices de portadora atribuídos.
Um terceiro aspecto da invenção é ajustar a potência de transmissão utilizada para realizar procedimentos de acesso aleatório (RACH) com base no número de procedimentos de RACH exigidos para alinhar no tempo múltiplas portadoras componentes de uplink. Dependendo do número de portadoras componentes e uplink que devem ser alinhadas no tempo, um terminal móvel realiza um ou mais procedimentos de RACH para alinhar no tempo as portadoras componentes de uplink. Um procedimento de RACH requer recursos de processamento e introduz restrições nas transmissões de uplink que podem ser realizadas em paralelo por um terminal móvel. Pode ser, então, desejável realizar o mínimo de procedimentos de RACH possível.
O ajuste da potência de transmissão para o(s) preâmbulo(s) de RACH com base no número de procedimentos de RACH exigidos pode melhorar a probabilidade de sucesso de cada um dos procedimentos de RACH exigidos. Devido a uma probabilidade de sucesso mais alta de procedimentos de RACH, o atraso introduzido pelos procedimentos de RACH para que portadoras componentes de uplink estejam alinhadas no tempo é reduzido.
De acordo com uma realização exemplar da invenção, um equipamento de usuário poderia “reutilizar” a potência de transmissão de um ou mais procedimentos de RACH que não sejam exigidos (isto é, que sejam supérfluos e, assim, não realizados) para ajustar a potência de transmissão para realizar somente os procedimentos de RACH para alinhar no tempo as múltiplas portadoras componentes melhora a probabilidade de sucesso de cada um dos procedimentos de RACH exigidos.
Em uma realização alternativa da invenção, o equipamento de usuário aumenta a potência de transmissão utilizada para transmitir os preâmbulos de RACH, quando múltiplos procedimentos de RACH são exigidos para alinhar no tempo as múltiplas portadoras componentes de uplink. Por exemplo, o equipamento de usuário utiliza um primeiro deslocamento PO_PRACH, caso há somente um procedimento de RACH a ser realizado, e utilizando um segundo e diferente deslocamento P0_PRACHmuitipie caso exista mais de um procedimento de RACH a ser realizado. Vantajosamente, o segundo deslocamento P0_PRACHmuitipie possui um valor mais alto que o primeiro deslocamento PO_PRACH, o que pode melhorar a probabilidade de sucesso ao realizar múltiplos procedimentos de RACH.
Em uma realização adicional e alternativa da invenção, o equipamento de usuário pode individualmente aumentar a potência de transmissão utilizada para preâmbulos de RACH nos procedimentos de RACH, dependendo do tipo da portadora componente na qual um respectivo procedimento de RACH é realizado. Pode ser suposto, para propósitos exemplares, que há uma portadora componente primária (PCC) configurada por equipamento de usuário, e, opcionalmente, uma ou mais portadoras componentes secundárias (SCC). Portanto,
um equipamento de usuário determinaria uma potência de transmissão para o preâmbulo de um procedimento de RACH utilizando um primeiro deslocamento PO PRACH, caso o procedimento de RACH deve ser realizado na PCC. O equipamento de usuário utilizaria um segundo e diferente deslocamento Po_pRACHmuitipie caso o procedimento de RACH deva ser realizado em uma portadora componente secundária. Conforme previamente observado, o segundo deslocamento Po_PRAcHmuitipie pode possuir um valor mais alto que o primeiro deslocamento PO PRACH.
Em uma implementação exemplar do terceiro aspecto da invenção, existem diversas opções para determinar (ou limitar) o número de procedimentos de RACH exigidos para que múltiplas portadoras componentes de uplink sejam alinhadas no tempo. Por exemplo, a determinação do número de procedimentos de RACH exigidos pode ser deixada para implementação do equipamento de usuário. Outra opção ou alternativa é que o equipamento de usuário determine o número de procedimentos de RACH exigidos com base no número de grupos de avanço de tempo aos quais as múltiplas portadora componente de uplink pertencem. Conforme descrito acima, um eNodeB pode agrupar portadoras componentes que passam por um atraso de propagação similar no mesmo grupo de avanço no tempo. Uma vez que o atraso de propagação de todas as portadoras componentes dentro de um dado grupo de avanço no tempo é igual, somente um único avanço de tempo deve ser configurado por grupo de avanço no tempo, o que significa que somente um procedimento de RACH é necessário por grupo de avanço no tempo para alinhar no tempo todas as portadoras componentes do mesmo. Portanto, um equipamento de usuário obtendo informações sobre os grupos de avanço no tempo determina o número de procedimentos de RACH necessários para realizar somente um procedimento de RACH por grupo de avanço no tempo.
Considerando uma situação onde um procedimento de RACH é necessário para cada grupo de avanço no tempo ao qual pelo menos uma portadora componente de uplink a ser alinhada no tempo pertence, o número de procedimentos de RACH necessários é igual ao número de diferentes grupos de avanço no tempo da pluralidade de portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo.
Um equipamento de usuário pode definir o avanço no tempo de cada uma das uma ou mais portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo e pertencentes a um grupo de avanço no tempo utilizando um valor de avanço no tempo obtido a partir do eNodeB após realizar um único procedimento de RACH para uma das portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo do respectivo grupo de avanço no tempo.
Considerando para propósitos exemplares que o equipamento de usuário é configurado com portadoras componentes de uplink que já são alinhadas no tempo (por exemplo, um procedimento de RACH foi realizado em um ponto anterior no tempo), um procedimento de RACH adicional para adquirir um valor de avanço no tempo não precisa ser realizado para aqueles grupos de avanço no tempo para os quais um valor de avanço no tempo já está configurado, isto é, para aqueles grupos de avanço no tempo que compreendem uma das portadoras componentes de uplink já alinhadas no tempo. Portanto, o número de RACH necessários corresponde ao número de grupos de avanço no tempo para os quais não há valor de avanço no tempo configurado, ou em outras palavras, o número de procedimentos de RACH é igual ao número de grupos de avanço no tempo não compreendendo uma portadora componente de uplink já alinhada no tempo. Em relação às portadoras componentes a serem alinhadas no tempo e que pertencem a um grupo de avanço no tempo para o qual um avanço de tempo já está configurado, o equipamento de usuário simplesmente configura o avanço de tempo de cada uma das portadoras componentes de uplink de acordo com o avanço de tempo definido para o respectivo grupo de avanço no tempo ao qual a respectiva portadora componente pertence.
Conforme já indicado acima, um aspecto da invenção é a distribuição da potência de transmissão às transmissões dos blocos de transporte gerados nos recursos atribuídos nas portadoras componentes de uplink. Neste contexto, situações onde o terminal móvel está com potência limitada são de particular interesse. Ao implementar a invenção em um sistema de comunicação utilizando agregação de portadora no uplink, como LTE-A, e supondo um controle de potência por portadora componente, outra realização da invenção é propor a priorização da alocação de potência de transmissão no canal compartilhado de uplink físico para as portadoras componentes de uplink para os casos onde o terminal móvel estiver em uma situação de potência limitada. Esta priorização proposta da potência de transmissão disponível ao terminal móvel é capaz de abordar as diferentes QoS dos dados/portadoras componentes de uplink.
A limitação de potência denota a situação onde a potência de transmissão total do terminal móvel que seria necessária para transmitir os blocos de transporte em portadoras componentes de uplink dentro de um único TTO de acordo com as atribuições de recursos de uplink está excedendo a máxima potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmissões de uplink PMAX. A máxima potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmissões de uplink PMAX, portanto, depende das máximas capacidades de potência do terminal móvel e da máxima potência de transmissão permitida pela rede (isto é, configurada pelo eNodeB).
A Figura 10 mostra um fluxograma de distribuição de uma máxima potência de transmissão disponível PMAX aos blocos de transporte a serem transmitidos dentro de um TTI de acordo com uma realização exemplar da invenção. Nesta realização exemplar e nos seguintes exemplos abaixo, um sistema de comunicação baseado em LTE-A utilizando agregação de portadora no uplink, e supondo um controle de potência por portadora componente será suposto. Além disso, também é suposto que a potência de transmissão do PUCCH (isto é, as informações de controle) é priorizada sobre as transmissões de PUSCH (isto é, os blocos de transporte gerados de acordo com as atribuições de recursos de uplink(, isto é, a potência de transmissão de PUSCH é dimensionada primeiro em uma situação de potência limitada.
O terminal móvel primeiramente recebe 1001 múltiplas atribuições de recursos de uplink para um TTi utilizando sua unidade de recepção, e uma unidade de processamento do terminal móvel determina 1002 sua ordem de prioridade. A ordem de prioridade dos atribuições de recursos de uplink pode ser determinada de acordo com uma das várias opções exemplares discutidas neste documento.
Além disso, a unidade de geração de bloco de transporte do terminal móvel gera 1003 os blocos de transporte de acordo com as atribuições de recursos de uplink. Esta geração de bloco de transporte pode ser novamente implementada de acordo com uma das diversas opções exemplares delineadas neste documento. Além disso, em outra implementação alternativa, o bloco de transporte para cada portadora componente pode ser gerado de acordo com a atribuição de recursos de uplink correspondente realizando a priorização de canais lógicos conhecida do LTE Ver. 8 para cada atribuição de recursos de uplink, respectivamente adicionalmente determina 1004 para cada um dos blocos de transporte gerados a potência de transmissão que seria necessária/implicada por suas respectivas atribuições de recursos de uplink de acordo com o controle de potência, isto é, a potência de transmissão necessária é dada pela fórmula de controle de potência. Por exemplo, o terminal móvel pode utilizar a fórmula (1) conforme provida neste documento na seção de Histórico Técnico para determinar a potência de transmissão que seria implicada para a transmissão de cada um dos blocos de transporte nas portadoras componentes de uplink pela atribuição de recursos de uplink correspondente. Neste exemplo, é considerado que o terminal móvel está com potência limitada para as transmissões dos blocos de transporte dentro do dado TTI. O terminal móvel pode, por exemplo, determinar sua limitação de potência comparando a soma das potências de transmissão necessárias para os blocos de transporte à máxima potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmissões de uplink PMAX menos a potência de transmissão necessária para a sinalização de controle no PUCCH PPUCCH no mesmo TTI, e determinar, deste modo, que a soma das potências de transmissão necessárias para os blocos de transporte excede a máxima potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmissões de uplink PMAX menos a potência de transmissão exigida para a sinalização de controle no PUCCH PPUCCH no mesmo TTI.
Para não exceder a máxima potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmissões de uplink PMAX menos a potência de transmissão necessária para a sinalização de controle no PUCCH PPUCCH no mesmo TTI, o terminal móvel precisa reduzir a potência de transmissão de uplink para a transmissão de todos ou alguns dos blocos de transporte. Há diversas opções de como esta redução de potência, também chamada de dimensionamento de potência, pode ser implementada. No fluxograma exemplar exibido na Figura 10, o terminal móvel determina 1005 em seguida uma redução de potência para cada transmissão de um bloco de transporte, de maneira que a soma da potência de transmissão reduzida para cada transmissão dos blocos de transporte (isto é, a potência de transmissão obtida para cada respectiva transmissão de um bloco de transporte ao aplicar 1006 a determinada respectiva redução de potência à respectiva potência de transmissão necessária conforme determinado na etapa 1004) se torna igual a, ou menor que a máxima potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmissões de uplink PMAX menos a potência de transmissão necessária para a sinalização de controle no PUCCH PPUCCH no mesmo TTI. A unidade de controle de potência de transmissão do terminal móvel aplica 1006 a respectiva redução de potência determinada à respectiva potência de transmissão conforme determinado na etapa 1004 e transmite 1007 os blocos de transporte nos recursos de uplink atribuídos nas portadoras componentes dentro do dado TTI utilizando a potência de transmissão reduzida.
A redução de potência ou o dimensionamento de potência pode ser implementada como parte de uma funcionalidade de controle de potência de transmissão provida pelo terminal móvel. A funcionalidade de controle de potência pode ser considerada como uma função da camada física do terminal móvel. Pode ser suposto que a camada física não faz ideia do mapeamento de canal lógico ao bloco de transporte, respectivamente o mapeamento de canal lógico à portadora componente, uma vez que a camada de MAC do terminal móvel realiza a multiplexação dos dados de canal lógico para múltiplas portadoras componentes. Entretanto, é desejável que o dimensionamento de potência das transmissões dos blocos de transporte (isto é, do PUSCH) com base em prioridade de portadora componente de uplink (respectivamente, a prioridade das atribuições de recursos de uplink atribuindo recursos às mesmas) seja capaz de adequadamente suportar o trafego sensível a atraso em uma configuração de agregação de portadora.
Mais particularmente, é desejável que os dados de alta QoS dentro dos blocos de transporte transmitidos no PUSCH sejam menos dimensionados, comparados com os dados de baixa QoS, os quais podem tolerar mais retransmissões. Portanto, de acordo com uma realização exemplar da invenção, o dimensionamento de potência das transmissões dos blocos de transporte no PUSCH (ver etapas 1005 e 1006) vantajosamente considera a ordem de processamento das atribuições de recursos de uplink, a qual pode ser considerada equivalente à ordem de prioridade das portadoras componentes às quais elas atribuem recursos. Uma vez que tanto a ordem de processamento de atribuições de recursos de uplink quanto o dimensionamento de potência possui um impacto na qualidade de transmissão pela qual os canais lógicos passam, é desejável possuir alguma interação entre a priorização das atribuições de recursos de uplink na geração de bloco de transporte na camada de MAC do terminal móvel (ver, por exemplo, a etapa 1003) e a funcionalidade de dimensionamento de potência na camada física do terminal móvel (ver etapas 1005 e 1006).
Esta interação pode ser, por exemplo, obtida pela função de dimensionamento de potência provida na camada física utilizando a mesma ordem de prioridade das atribuições de recursos de uplink para dimensionamento de potência de transmissões PUSCG conforme utilizado na camada de MAC para determinar a ordem de processamento das atribuições de recursos de uplink na geração dos blocos de transporte. Em uma implementação exemplar, o terminal móvel reduz as potências de transmissão necessárias (ver etapa 1004) para os blocos de transporte no PUSCH na ordem de processamento reversa das atribuições de recursos de uplink. Basicamente, a unidade de controle de potência do terminal móvel começa a reduzir a potência de transmissão necessária para a transmissão do bloco de transporte correspondente à atribuição de recursos de uplink de menor prioridade primeiro, depois a unidade de controle de potência de terminal reduz a potência de transmissão necessário para a transmissão do bloco de transporte correspondente à atribuição de recursos de uplink de segunda menor prioridade, etc. Se necessário, a potência de transmissão dos um ou mais blocos de transporte pode ser reduzida a zero, isto é, o terminal móvel realiza DTX na(s) dada(s) portadora(s) componente(s).
Em uma implementação exemplar adicional, a potência de transmissão necessária para uma transmissão do bloco de transporte é reduzida a zero, antes de dimensionar a potência do próximo bloco de transporte. Assim, a unidade de controle começa a reduzir a potência de transmissão necessária para a transmissão do bloco de transporte correspondente à atribuição de recursos de uplink de menor prioridade até zero (se necessário), e se a potência de transmissão precisar ser ainda mais reduzida, a unidade de controle de potência do terminal reduz a potência de transmissão necessária para a transmissão do bloco de transporte correspondente à atribuição de recursos de uplink de segunda menor prioridade novamente até zero (se necessário), etc.
A redução/o dimensionamento de potência da potência de transmissão pode ser, por exemplo, implementado(a) conforme ocorre em um sistema LTE-A. Em uma implementação exemplar, o eNodeB sinaliza um fator de peso Wc para cada portadora componente c ao equipamento de usuário que está aplicado à transmissão de PUSCH de um bloco de transporte na respectiva portadora componente. Quando o equipamento de usuário possui potência limitada, sua unidade de controle de potência dimensiona a soma ponderada da potência de transmissão para todas as transmissões de PUSCH nas portadoras componente às quais recursos foram atribuídos. Isto pode ser realizado ao calcular um fator de dimensionamento s de maneira que a máxima potência de transmissão disponível ao terminal móvel para transmissões de uplink PMAX não seja excedida. Os fatores de dimensionamento podem ser determinados a partir da fórmula (2):
Figure img0008
onde s denota o fator de dimensionamento e Wc o fator de peso para a portadora componente c. PPUCCH(Í) denota a potência de transmissão necessária para a sinalização de controle no PUCCH dentro do TTI i, e PPUCCHC (i) denota a potência de transmissão de um bloco de transporte a ser transmitido no PUSCH da portadora componente c dento do TTI i (ver etapa 1004 e fórmula (1)). Aparentemente, os fatores de dimensionamento podem ser determinados conforme:
Figure img0009
O fator de peso Wc das portadoras componentes pode, por exemplo, considerar a QoS dos dados transmitidos em uma portadora componente específica.
Em uma implementação mais avançada, pode ser garantido que o bloco de transporte transmitido no PUSCH da PCC de uplink não está dimensionado. Isto pode ser, por exemplo, realizado pelo eNodeB definindo o fator de peso Wc para a PCC de uplink a 1/s. Alternativamente, a seguinte relação pode ser utilizada para determinar o fator de dimensionamento s somente para portadoras componentes diferentes da PCC de uplink:
Figure img0010
de modo que:
Figure img0011
onde PPUSCH_PCC (i) é a potência de transmissão necessária para a transmissão do bloco de transporte a ser transmitido na PCC de uplink (ver etapa 1004 e fórmula (1)), enquanto PPUSCH_SCCC (i) é a potência de transmissão necessária para a transmissão do bloco de transporte a ser transmitido nas outras SCCs de uplink (ver etapa 1004 e fórmula (1)).
Em uma realização exemplar adicional da invenção, ao gerar os blocos de transporte, o equipamento de usuário pode processar as atribuições de recursos de uplink em ordem decrescente dos fatores de peso Wc. Assim, a ordem de prioridade pode ser dada pelos fatores de peso Wc. O terminal móvel pode começar o processamento com a atribuição de recursos de uplink para uma portadora componente de uplink que é atribuída ao fator de peso de maior prioridade WC. Essencialmente, o maior fator de peso WC corresponde à portadora componente de uplink de maior prioridade, respectivamente, a maior atribuição de recursos de uplink nesta realização.
Caso o mesmo fator de peso WC seja aplicado a múltiplas portadoras componentes de uplink, a ordem de processamento pode ser deixada para implementação pelo equipamento de usuário. Alternativamente, no caso de fator de peso WC igual, a ordem de processamento pode também ser determinada com base na temporização de transmissão de downlink das atribuições de recursos de uplink (conforme discutido acima) ou com base no índice de portadora (CI) das portadoras componentes correspondentes.
Em outra realização exemplar da invenção, o dimensionamento de potência pela unidade de controle de potência do terminal móvel depende do tipo de portadora componente na qual o respectivo bloco de transporte deve ser transmitido. A atribuição de potência à transmissão de PUSCH de um bloco de transporte na PCC de uplink que transportar tráfego de alta prioridade é priorizada sobre outras transmissões de PUSCH na(s) SCC(s) de uplink. A alocação de potência, respectivamente, a quantidade de redução/dimensionamento de potência de outras portadoras componentes de uplink, isto é, SCC(s) de uplink, pode ser deixada para implementação pelo equipamento de usuário. Por exemplo, em relação às SCC(s) restantes, o equipamento de usuário poderia multiplexar dados sensíveis a QoS em uma portadora componente de sua escolha e possui permissão para priorizar a alocação de potência desta portadora componente em relação a outras SCC(s) de uplink.
Em um sistema de comunicação utilizando agregação de portadora, os terminais móveis podem também possuir permissão para realizar acesso aleatório em uma portadora componente, enquanto transmitem dados agendados (blocos de transporte) em outras portadoras componentes. Para um sistema baseado em 3GPP, como o LTE-A, pode, assim, ser possível que o equipamento de usuário esteja realizando acesso a canal de acesso aleatório (RACH) em uma portadora componente, enquanto transmite em PUSCH/PUCCH simultaneamente em outras portadoras componentes. O equipamento de usuário pode, assim, transmitir um preâmbulo de RACH, isto é, uma transmissão no canal de acesso aleatório físico (PRACH) e, no mesmo TTI, também transmitir dados no PUSCH e/ou no PUCCH. Um caso de uso em potencial para transmissão PRACH e PUCCH/PUSCH concorrentes é a situação onde o equipamento de usuário está fora de sincronização em uma portadora componente de uplink, enquanto que ainda está com o uplink sincronizado em outra portadora componente de uplink. Para recuperar a sincronização de uplink para a “portadora componente fora de sincronização”, o equipamento de usuário realizaria um acesso de RACH, por exemplo, solicitado por PDCCH. Além disso, também em casos onde nenhum canal de solicitação de agendamento dedicado é configurado para um equipamento de usuário no PUCCH, o equipamento de usuário pode realizar um acesso de RACH para solicitar recursos de uplink, caso novos dados cheguem ao buffer do UE.
Nestes casos, de acordo com outra realização da invenção, a potência de transmissão para o acesso de RACH (isto é, a transmissão do preâmbulo de RACH no PRACH) não é sujeita ao controle de potência pela rede de acesso. Não obstante, nesta realização, a potência de transmissão para a transmissão de PRACH é considerada quando o dimensionamento de potência é aplicado pelo terminal móvel em situações de potência limitada. Assim, no caso de uma transmissão de PRACH e uma transmissão de PUCCH/PUSCH concorrentes, as potências de transmissão para o PRACH, o PUSCH e o PUCCH dentro de um TTI deve satisfazer a relação:
Figure img0012
onde PPRACH (i) é a potência de transmissão para a transmissão no PRACH no TTI i, enquanto, caso o dimensionamento de potência for necessário devido a limitação de potência, a seguinte relação pode estar em uma situação exemplar a ser atingida:
Figure img0013
Em uma implementação exemplar mais detalhada, a configuração da potência de transmissão do preâmbulo inicial (isto é, a configuração de PPRACH (i) ) pode ser baseada em uma estimativa em malha aberta do equipamento do usuário com compensação completa de perda por caminho. Isto pode garantir que a potência recebida dos preâmbulos de RACH é dependente da perda por caminho. O eNodeB pode também configurar um deslocamento de potência inicial para o PRACH, dependendo, por exemplo, da SINR recebida desejada, da interferência de uplink medida e do nível de ruído nas frestas de tempo- frequência alocadas a preâmbulos de RACH, e possivelmente no formato do preâmbulo. Além disso, o eNodeB pode opcionalmente configurar o incremento de potência de preâmbulo, de modo que a potência de transmissão PPRACH(Í) para cada preâmbulo retransmitido, isto é, caso a tentativa de transmissão de PRACH não foi bem sucedida, seja incrementada por um passo fixo.
Existem diferentes alternativas para o dimensionamento de potência para o caso de transmissões de PRACH e de PUCCH/PUSCH concorrentes. Uma opção é que a potência de transmissão de PRACH PPRACH(Í) seja priorizada sobre a potência de transmissão de PUSCH
Figure img0014
similar à potência de transmissão de PUCCH PPUCCH(Í). Esta opção é mostrada na relação (7) acima.
Alternativamente, outra opção é priorizar as transmissões de PUCCH/PUSCH sobre as transmissões de PRACH. Neste caso, o equipamento de usuário iria primeiramente reduzir a potência de transmissão PPRACH(Í) do PRACH e então subsequentemente reduzir a potência de transmissão
Figure img0015
do PUSCH (se necessário).
Em uma terceira opção, não é permitida nenhuma transmissão concorrente de PRACH e PUCCH/PUSCH. Assim, neste caso, o equipamento de usuário descarta a transmissão de PUCCH/PUSCH ou a transmissão de PRACH. deslocamento de tempo é diferente entre PRACH e PUCCH/PUSCH, a utilização completa do Amplificador de Potência (PA - “Power Amplifier”) é bastante difícil.
Em outras palavras, uma priorização entre a potência de transmissão para uma transmissão de PUSCH e uma potência de transmissão para a transmissão de PRACH (isto é, a transmissão de um preâmbulo de RACH) defini como um equipamento de usuário realiza o controle de potência quando transmite em diferentes canais físicos dentro de um mesmo intervalo de tempo de transmissão.
De acordo com uma realização da invenção, um equipamento de usuário utiliza diferentes níveis de potência de transmissão para transmissões de uplink simultâneas através de um PRACH e através de um PUSCH. Ao utilizar diferentes níveis de potência, o equipamento de usuário pode atingir uma dada restrição de potência, conforme será exemplarmente ilustrado abaixo com referência ao fluxograma da Figura 16.
Para ajustar a potência de transmissão utilizada por um equipamento de usuário para transmissões de uplink, o equipamento de usuário primeiramente determina uma prioridade para transmissões de PRACH e PUSCH (ver etapa 1601). Além disso, o equipamento de usuário determina a potência de transmissão para a transmissão de PUSCH (ver etapa 1602) e para a transmissão de PRACH (ver etapa 1603) a serem realizadas no mesmo intervalo de tempo de transmissão. Em particular, estes níveis de potência podem ser determinados com base na portadora componente de uplink na qual cada uma das transmissões deve ser realizada. Deve ser aparente que uma transmissão de PRACH e PUSCH que devem ocorrer em um mesmo sub-frame devem ser realizadas em diferentes portadoras componentes de uplink (isto é, por um equipamento de usuário que suporte agregação de portadora). Este equipamento de usuário pode ser um equipamento de usuário LTE-A. Então, o equipamento de usuário reduz a potência de transmissão determinada para a transmissão de PUSCH e/ou para a transmissão de PRACH (ver etapa 1604). Esta redução de potência é realizada de acordo com uma priorização entre a potência de transmissão para a transmissão de PUSCH e a potência de transmissão para a transmissão de PRACH. Ao reduzir a potência de transmissão de acordo com a máxima potência de transmissão disponível do equipamento de usuário, o equipamento de usuário pode ser adaptado a cumprir uma dada restrição de potência em uma situação de potência limitada. Em seguida, o equipamento de usuário aplica a determinada redução de potência à potência de transmissão de PRACH e de PUSCH determinada (ver etapa 1605) e transmite a transmissão de PRACH e PUSCH na potência de transmissão reduzida na respectiva portadora componente de uplink (ver etapa 1606).
Um equipamento de usuário suportando agregação de portadora pode simultaneamente realizar um acesso a RACH enquanto transmite em PUSCH/PUCCH em outras portadoras componentes. Em outras palavras, um equipamento de usuário pode encontrar situações onde ele transmite um preâmbulo de RACH, isto é, uma transmissão de PRACH, e, no mesmo TTI, também transmite em PUSCH e/ou PUCCH. Transmissões em PRACH e PUCCH/PUSCH simultâneas podem, por exemplo, ocorrer em uma a situação onde o equipamento de usuário está fora de sincronização de uplink em uma portadora componente de uplink, enquanto que ainda está com o uplink sincronizado em outra portadora componente de uplink. Para recuperar a sincronização de uplink, o equipamento de usuário realiza um acesso a RACH, por exemplo, um acesso a RACH livre de contenções, solicitado por um PDCCH para a portadora componente que está fora de sincronização. Além disso, quando não há canal de solicitação de agendamento dedicado configurado para um equipamento de usuário no PUCCH, o equipamento de usuário pode também iniciar um acesso a RACH para solicitar o recurso de uplink, por exemplo, caso novos dados cheguem no buffer do equipamento de usuário.
Em LTE, o controle de potência de uplink, conforme descrito na seção de Histórico Técnico deste documento, é definido para o canal compartilhado de uplink físico (PUSCH), o canal de controle de uplink físico (PUCCH) e os sinais de referência de sonora (SRSs - “Sounding Reference Signals”) dando a impressão de que não é aplicado para o canal compartilhado de uplink físico (PRACH). Não obstante, é necessário considerar a transmissão de PRACH quando o dimensionamento de potência precisa ser utilizado devido a limitações de potência.
Convencionalmente, somente PUCCH e PUSCH com informações de controle de uplink (UCI - “uplink control information”) multiplexadas são considerados para o caso de limitação de potência, onde é dada maior prioridade para PUCCH do que para PUSCH. Uma transmissão de PUSCH possuindo UCI multiplexadas é considerada de maior prioridade do que uma transmissão de PUSCH sem UCI multiplexadas e é, portanto, priorizada. Isto gera a seguinte ordem de prioridade: PUCCH > PUSCH, com UCI > PUSCH sem UCI
Além disso, a configuração de potência inicial para a transmissão de um preâmbulo de RACH pode ser baseada em uma estimativa em malha aberta com compensação de perda por caminho completa. Isto permitiria a garantia de que a potência recebida do preâmbulo de RACH no eNodeB seja independente da perda por caminho.
De acordo com uma realização mais detalhada da invenção, o eNodeB configura para transmissões de RACH um deslocamento de potência adicional a ser aplicado além da potência determinada pelo mecanismo de controle de potência em malha aberta convencional. Implementações exemplares para determinar o deslocamento de potência para transmissões de RACH podem ser baseadas na SINR recebida desejada, na interferência de uplink medida, e no nível de ruído nas fendas de tempo-frequência alocadas aos preâmbulos de RACH, e no formato de preâmbulo.
De acordo com outra realização detalhada da invenção, o eNodeB pode reconfigurar o incremento de potência de preâmbulo, de modo que a transmissão para cada preâmbulo retransmitido, isto é, caso a tentativa de transmissão de PRACH não foi bem sucedida, seja aumentada por um passo fixo.
Em outras palavras, há diferentes soluções para implementar o aspecto da invenção para realizar dimensionamento de potência para o caso de transmissão de PRACH e de PUCCH/PUSCH simultâneas.
De acordo com uma implementação da invenção, a potência de transmissão de PRACH é priorizada sobre a potência de transmissão de PUSCH, similar à potência de transmissão de PUSCH. Isto gera a seguinte ordem de prioridade: PUCCH > PRACH > PUSCH com UCI > PUSCH sem UCI
Uma implementação adicional da invenção provê uma vantagem adicional ao priorizar PUSCH com UCI multiplexadas sobre uma transmissão de PRACH. O PUSCH com UCI multiplexadas inclui informações urgentes viáveis. Portanto, uma respectiva ordem de prioridade pode ser implementada conforme a seguir: PUCCH > PUSCH com UCI > PRACH > PUSCH sem UCI
Em ainda outra implementação da invenção, as transmissões de PUCCH/PUSCH são priorizadas sobre PRACH. Neste caso, o equipamento de usuário primeiramente reduz a potência de transmissão para uma transmissão de PRACH e, então, subsequentemente reduz a potência de transmissão para uma transmissão de PUSCH (se necessário). Uma ordem de prioridade pode ser especificada conforme a seguir: PUCCH > PUSCH com UCI > PUSCH sem UCI > PRACH As implementações acima descritas da invenção são compatíveis com diferentes configurações de equipamentos de usuário. Por exemplo, um equipamento de usuário pode ser configurado com portadoras componentes de uplink pertencentes a mais de um grupo de avanço de tempo (TA), onde o equipamento de usuário possui somente um amplificador de potência (PA). Alternativamente, o equipamento de usuário pode ser configurado com múltiplas portadoras componentes de uplink pertencentes a mais de um grupo de TA, onde, para cada grupo de TA de portadoras componentes de uplink, um amplificador de potência (PA) separado é provido.
Na configuração exemplar de um equipamento de usuário operando múltiplas portadoras componentes de uplink pertencentes a mais de um grupo de TA com somente um amplificador de potência (PA), o equipamento de usuário deve garantir que não ocorram transmissões concorrentes de PRACH e PUCCH/PUSCH. Uma implementação de tal equipamento de usuário precisaria descartar uma transmissão de PUCCH/PUSCH ou uma transmissão de PRACH. Isto ocorre devido ao fato de que os deslocamentos de tempo entre o PRACH e o PUCCH/PUSCH são diferentes e, similar ao caso de HS-DPCCH e DPCCH/DPDCH do HSUPA, uma utilização completa do amplificador de potência (PA) é bastante difícil.
Uma realização adicional da invenção está relacionada à priorização de múltiplas transmissões de RACH dentro de um TTI.
Uma implementação em conformidade da invenção é um equipamento de usuário decidindo qual das diversas transmissões de RACH ele deve priorizar, com base em uma ordem de acordo com o índice de célula das portadoras componentes de uplink correspondentes, nas quais o preâmbulo de PRACH deve ser transmitido. Nesta implementação, a prioridade mais alta deve ser atribuída à transmissão de PRACH na portadora componente de uplink com o menor índice de célula.
Outra implementação da invenção é um equipamento de usuário que distingue entre procedimentos de RACH iniciados pelo equipamento de usuário e procedimentos de RACH que são solicitados pelo eNodeB com uma ordem de PDCCH (também chamado de acesso de RACH livro de contenções). Nesta implementação, é atribuída prioridade mais alta a procedimentos de RACH solicitados por um eNodeB do que aqueles iniciados pelo equipamento de usuário.
Além disso, ambas as implementações acima mencionadas de esquemas de prioridade podem ser combinadas. Neste caso, o equipamento de usuário primeiramente classifica procedimentos de RACH com base na ordem de PDCCH ou na iniciação de UE, e então classifica procedimentos de RACH de ambos os grupos de acordo com o índice de célula das portadoras componentes correspondentes.
Conforme indicado previamente, é outra realização detalhada da invenção reconfigurar o procedimento de incremento de potência de preâmbulo realizado por um equipamento de usuário, de modo que a transmissão para cada preâmbulo retransmitido, isto é, caso a tentativa de transmissão de PRACH não foi bem sucedida, seja aumentada por um passo fixo.
Caso o equipamento de usuário agregue múltiplas portadoras componentes de uplink de mais de um único grupo de TA onde múltiplos procedimentos de RACH se tornam necessários. Um exemplo pode ser uma transferência, onde o equipamento de usuário precisa aplicar agregação de portadora com as portadoras ativadas no eNodeB alvo. Neste caso, parte do procedimento de transmissão é alinhar no tempo todos os grupos de TA com as portadoras componentes ativadas. Se isto for feito consecutivamente, isto introduz atraso adicional, porém procedimentos de RACH simultâneos aumentam o atraso, uma vez que muito provavelmente as oportunidades de RACH em diferentes uplink em células secundárias serão definidas levemente separadas uma da outra para permitir que o eNodeB gerencie eficientemente os recursos de preâmbulo de RACH e evitando muitas transmissões de PRACH dentro de um TTI.
Outra situação onde múltiplas transmissões de RACh (consecutivas) podem ocorrer é quando um equipamento de usuário está agendado para transmissões de dados em diversas portadoras componentes de uplink pertencentes a diferentes grupos de TA que não estão alinhados no tempo (isto pode ocorrer por causa de inatividade ao longo de um período mais longo).
Além disso, em outra situação exemplar, um equipamento de usuário pode ser solicitado a alinhar no tempo uma portadora componente instantaneamente após a ativação. Neste caso, quando um equipamento de usuário recebe um comando de ativação para diversas portadoras componentes pertencentes a mais de um grupo de TA e estes grupos de TA não estão atualmente alinhados no tempo, o equipamento de usuário precisa realizar procedimentos de RACH para todos estes grupos de TA simultaneamente.
Portanto, de acordo com uma realização exemplar da invenção, o equipamento de usuário pode precisar realizar múltiplos procedimentos de RACH simultaneamente de modo que o atraso adicional que seria induzido pela realização de procedimentos de RACH consecutivamente é reduzido. O objetivo é abordar o tempo de atraso de um único procedimento de RACH, assim, o atraso causado pelos procedimentos de RACH adicionais deve ser minimizado.
De acordo com uma implementação exemplar, o equipamento de usuário aumenta uma potência de transmissão para realizar a transmissão de preâmbulo de RACH de modo a minimizar a probabilidade de retransmissão.
A potência de PRACH [dBm] é determinada por um equipamento de usuário conforme a seguir:
Figure img0016
Para encontrar a configuração de potência ideal para PPRACH, um equipamento de usuário possui diversas opções conforme descrito abaixo.
Uma implementação da invenção é aumentar PO_PRACH quando múltiplas portadoras componentes de uplink com oportunidade de PRACH são agregadas pelo equipamento de usuário. Neste contexto, pode ser vantajoso se o eNodeB sinalizar diferentes valores, por exemplo, um primeiro valor de deslocamento PO_PRACH e um segundo valor de deslocamento P0_pRACHmuitipie, ao equipamento de usuário. Os dois valores de deslocamento podem ser configurados por equipamento de usuário. O primeiro valor de deslocamento PO_PRACH pode ser utilizado quando o equipamento de usuário somente agrega uma portadora componente com uma oportunidade de PRACH. Esta seria, então, a célula primária.
O segundo deslocamento P0_PRACHmuitipie possui mais potência do que o primeiro deslocamento PO_PRACH para aumentar a probabilidade de suceder com a transmissão de PRACH inicial e reduzir o atraso que seria introduzido se o PRACH tivesse de ser retransmitido. O segundo atraso P0_pRACHmuitipie pode ser aplicado caso o equipamento de usuário agregue múltiplas portadoras componentes, e múltiplos procedimentos de RACH devem ser realizados.
Neste caso, o equipamento de usuário determina a potência de PRACH [dBm] como:
Figure img0017
Em uma implementação alternativa à sinalização do deslocamento Po_pRACHmuitipie, um equipamento de usuário seleciona um valor mais alto pré-definido (isto é, o próximo valor mais alto dos valores possíveis para preamblelnitialReceivedTargetedPower conforme especificado na seção 6.2.2 3GPP TS 36.331, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); protocol specification”, versão 10.0.0, disponível em http://www.3gpp.org e incorporada a este documento por referência. Este pode ser o próximo valor mais alto ou um n pré-definido para selecionar o enésimo valor mais alto.
Em outra realização exemplar, o valor N na fórmula acima é ajustado de maneira que N já seja mais bem adequado para a situação de potência e perda por caminho atual do que iniciar com um valor inicial de N = 1. Caso já tenha existido um procedimento de RACH anterior em uma portadora componente, o equipamento de usuário reutiliza o último valor de N que se provou ser bem sucedido na última transmissão de preâmbulo de RACH para realizar a transmissão de preâmbulo inicial no procedimento de RACH atual naquela portadora componente, em vez de utilizar o valor inicial de 1. Caso não tenha existido procedimento de RACH anterior naquela portadora componente, o equipamento de usuário pode iniciar utilizando o valor inicial de 1. Esta implementação pode também ser utilizada quando há somente uma única portadora componente que ofereça oportunidades de RACH.
Uma realização exemplar adicional da invenção considera a seleção do valor de N em uma situação onde o procedimento de PRACH em uma portadora componente de uplink é o primeiro procedimento de PRACH naquela portadora componente de uplink, porém o equipamento de usuário já realizou um procedimento de PRACH anterior em outra portadora componente de uplink. Caso o equipamento de usuário deva utilizar o último valor bem sucedido de N em outra portadora componente e o aplica para determinar a potência de PRACH inicial para a portadora componente com o procedimento de RACH inicial.
Alternativamente, uma vez que o equipamento de usuário sempre realiza um primeiro acesso de PRACH na portadora componente primária (isto é, a célula primária, PCell), o equipamento de usuário pode ser configurado para sempre se referir ao valor N da última transmissão de PRACH bem sucedida na portadora componente primária (PCell) para uso como o valor inicial de N para outro acesso de PRACH em uma portadora componente diferente.
A utilização de N, conforme descrito acima, pode ser benéfica em que não é necessário que parâmetros adicionais sejam especificados, e o equipamento de usuário ainda aplica uma regra simples para determinar uma configuração de potência de transmissão melhorada para realizar um procedimento de PRACH. Além disso, quando o equipamento de usuário é implementado para utilizar o valor de N da última transmissão de PRACH bem sucedida nos mesmos níveis de potência de portadora componente para cada portadora componente, cada oportunidade de RACH pode ser individualmente ajustada combinando-a com a implementação diferente conforme previamente apresentado, ou apresentado a seguir.
Outra implementação de acordo com uma realização adicional da invenção pode incluir o ajuste do nível de potência para a transmissão de PRACH inicial introduzindo um parâmetro inicial Δoffset a ser adicionado à fórmula original para determinar a potência de transmissão de PRACH [dBm] conforme a seguir:
Figure img0018
Neste contexto, o valor Δoffsetc pode ser individualmente configurado pelo eNodeB para cada portadora componente c com oportunidade de RACH. Portanto, o eNodeB pode controlar a potência de RACH inicial a ser realizada pelos equipamentos de usuário para cada grupo de TA separadamente. Alternativamente, pode ser vantajoso prover um primeiro deslocamento ΔoffsetPCELL para uso com procedimentos de RACH na portadora componente primária (PCell) e outro deslocamento ΔoffsetSCELL para procedimentos de RACH nas células secundárias (SCells). Além disso, há também a possibilidade de formar grupos de portadoras componentes com oportunidade de PRACH que utilizem o valor de Δoffset que foi previamente comprovado como bem sucedido.
É importante observar que, salvo indicação em contrário, todas as implementações descritas acima podem ser também utilizadas em combinação.
Conforme descrito acima, um procedimento de RACH é iniciado na ordem de eNodeB (isto é, o eNodeB está enviando um PDCCH contendo um comando para o UE iniciar o procedimento de RACH), por exemplo, após a chegada de dados no equipamento de usuário que deveriam ser enviados no uplink quando a portadora de uplink não está alinhada no tempo ou durante transferência.
De acordo com outra realização da invenção, um novo disparo para iniciar o procedimento de RACH permite a redução do atraso geral de procedimentos de RACH, quando múltiplos procedimentos de RACH são possíveis nas portadoras componentes agregadas em um equipamento de usuário. Este disparo é implementado como um comando de ativação para uma portadora componente que pertença a um grupo de TA que não está atualmente alinhado no tempo. Após a recepção de um CE de MAC contendo o comando de ativação, um equipamento de usuário envia uma mensagem de confirmação (ACK) no uplink e aguarda durante um número pré-definido de sub-frames (por exemplo, dois sub-frames) antes de iniciar um procedimento de RACH. Neste ponto no tempo, o eNodeB recebeu o ACK e inerentemente sabe que um equipamento de usuário iniciará um procedimento de RACH. Consequentemente, o comando de ativação de portadora componente conforme transmitido pelo eNodeB pode servir como um disparo para iniciar o procedimento de RACH. Desta maneira, o atraso geral dos procedimentos de RACH se reduz, economizando o tempo de uma transmissão de PDCCH que o eNodeB teria enviado ao equipamento de usuário para solicitar o procedimento de RACH. Como resultado, um procedimento de RACH pode iniciar mais cedo, e o atraso é reduzido.
Em uma realização exemplar adicional da invenção, o equipamento de usuário é configurado para disparar realizando um procedimento de RACH para todos os grupos de TA atualmente não alinhados após a chegada dos dados de uplink no equipamento de usuário. Tal disparo para realizar procedimentos de RACH para todos os grupos de TA atualmente não alinhados permite que o eNodeB rapidamente agente todas as portadoras de uplink ativadas no equipamento de usuário.
Uma realização alternativa da invenção sugere que um equipamento de usuário é configurado para somente realizar procedimentos de RACH em portadoras componentes secundárias (isto é, em portadoras componentes diferentes da portadora componente primária (PCell)) em resposta a uma solicitação de PDCCH. Em outras palavras, o equipamento de usuário não tem permissão para realizar um procedimento de RACH em uma portadora componente secundária (SCell) em sua própria vontade. Isto pode ser vantajoso, uma vez que o eNodeB possui controle total dos procedimentos de RACH em portadoras componentes secundárias (SCells) em um equipamento de usuário devido ao eNodeB ser capaz de determinar um ponto exato no tempo e uma portadora componente na qual o equipamento de usuário inicia um procedimento de RACH.
Conforme já indicado acima, outro aspecto da invenção é o ajuste de potência de transmissão para procedimentos de acesso aleatório (RACH) baseados no número de procedimentos de RACH necessárias para alinhar no tempo múltiplas portadoras componentes de uplink.
Os grupos de avanço no tempo foram introduzidos às portadoras componentes de uplink que passam por um atraso de propagação similar. Como resultado, um eNodeB tem permissão para controlar um avanço de tempo de todas as portadoras componentes de uplink pertencentes ao mesmo grupo. Para este propósito, o eNodeB poderia utilizar um único mecanismo de RACH para alinhamento no tempo inicial, isto é, realizar o Procedimento de Avanço no Tempo Inicial, e, após isto, subsequentemente envia comandos de atualização de avanço no tempo (TA) através de elementos de controle de MAC (CEs de MAC).
Em relação à implementação da correspondência entre um elemento de controle de MAC incluindo o comando de atualização de TA e o respectivo grupo de avanço no tempo (TA), podem existir diversas opções. Por exemplo, a correspondência entre grupos de TA e elementos de controle de MAC incluindo o comando de atualização de TA poderia ser deixada para implementação pelo equipamento de usuário. Alternativamente, um indicador poderia ser provido dentro do elemento de controle de MAC permitindo que o equipamento de usuário identifique o respectivo grupo de TA de um elemento de controle de MAC recebido compreendendo o comando de atualização de TA. Ainda outra alternativa exigiria que o eNodeB transmitisse o elemento de controle de MAC incluindo o comando de TA em pelo menos uma das portadoras componentes de downlink pertencentes a um respectivo grupo de TA.
Entretanto, mesmo com a implementação de grupos de TA, o equipamento de usuário pode ser vinculado a restrições resultantes da definição do procedimento de acesso aleatório (RACH). Conforme já indicado acima, um procedimento de RACH requer recursos de processamento e introduz restrições nas transmissões de uplink que podem ser realizadas em paralelo por um terminal móvel. Em particular, as restrições nas transmissões de uplink que podem ser realizadas em paralelo resultam de um diferente alinhamento no tempo entre uma transmissão de uplink de PRACH (por exemplo, a transmissão do preâmbulo de acesso aleatório nas etapas 801 e 902 conforme mostrado nas Figuras 8 e 9) e transmissões de PUSCH conforme o exemplo mostrado na Figura 13.
Em maiores detalhes, as transmissões de PRACH e as transmissões de PUSCH e PUCCH que utilizam diferentes transmissões de avanço de tempo (PRACH) de uplink estão sempre alinhadas ao tempo de recepção de downlink, onde o avanço de tempo (TA) é 0, enquanto que as transmissões de PUSCH e PUCCH são somente permitidas em uma portadora componente de uplink quando a portadora componente de uplink está alinhada no tempo, onde o avanço de tempo (TA) é maior que 0. Além disso, para transmissões de PRACH, uma diferente duração de tempo de guarda é aplicada. Portanto, dificuldades na regulação da potência de transmissão geral e flutuações de potência na potência de transmissão podem ocorrer se as transmissões de PUSCH/PUCCH e as transmissões de PRACH deve ser transmitidas simultaneamente através do mesmo amplificador de potência. A Figura 13 ilustra uma situação exemplar na qual diferentes tempos são aplicados às transmissões de PRACH e de PUCCH/PUSCH.
Para evitar desalinhamento, causando flutuações de potência, transmissões de uplink simultâneas devem ser evitadas em portadoras componentes de uplink com diferentes valores de avanço de tempo através de um amplificador de potência. Uma implementação exemplar de um equipamento de usuário que atinge a restrição acima teria de garantir que todas as transmissões de uplink através de um amplificador de potência estejam em portadoras componentes de uplink pertencentes ao mesmo grupo de avanço de tempo (TA), assim, empregando um mesmo valor de avanço no tempo que iria, portanto, implicar em transmissões de uplink síncronas no tempo. A implementação de equipamento de usuário exemplar teria também que se abster de utilizar este amplificador de potência para transmissões de uplink em portadoras componentes de uplink com um avanço de tempo diferente.
Consequentemente, é atribuído a cada grupo de avanço no tempo (TA) em um equipamento de usuário um amplificador de potência “próprio” separado.
Isto significa que, de acordo com uma realização da invenção, para alinhar no tempo uma ou mais portadoras componentes de uplink, comente um número necessário de procedimentos de RACH é realizado, em que uma potência de transmissão para realizar todos dos um ou mais procedimentos de RACH é determinada de acordo com o número de procedimentos de RACH necessários.
A Figura 17 mostra um fluxograma correspondente a esta realização da invenção. Conforme mostrado na Figura 17, um equipamento de usuário é configurado com portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo. Antes de realizar qualquer procedimento de RACH, o equipamento de usuário determina (ver etapa 1701) quantos procedimentos de RACH são necessários para utilizar o número provido de amplificadores de potência de maneira vantajosa, atingindo as restrições de RACH acima descritas. Supondo que o número de procedimentos de RACH necessários seja menor que o número de portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo, o equipamento de usuário economiza energia e limita o uso de recursos de processamento.
Tendo determinado o número de procedimentos de RACH necessários, o equipamento de usuário determina uma potência de transmissão para preâmbulos de RACH de procedimentos de RACH (ver etapa 1702). Após isto, o equipamento de usuário realiza os procedimentos de RACH necessários na potência de transmissão determinada para alinhar no tempo as portadoras componentes de uplink (ver etapa 1703).
Em uma implementação exemplar, o equipamento de usuário determina uma potência de transmissão para os preâmbulos de RACH enviados nos procedimentos de RACH necessários reutilizando a energia economizada da etapa 1701. Em maiores detalhes, a divisão de uma quantidade total de potência de transmissão disponível por um número menor de procedimentos de RACH necessárias (supondo que o número de procedimentos de RACH necessárias é realmente menor que o número de portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo) permite que o equipamento de usuário realize cada procedimento de RACH com uma potência de transmissão maior.
De acordo com uma implementação exemplar, o equipamento de usuário determina a potência de transmissão para todos os procedimentos de RACH necessários alternando entre o deslocamento PO_PRACH e P0_PRACHmuitipie. A utilização do primeiro deslocamento PO_PRACH ao determinar a potência de transmissão para realizar um procedimento de RACH, caso um procedimento de RACH seja necessário, e a utilização de segundo e maior valor de deslocamento P0_PRACHmuitipie caso múltiplos procedimentos de RACH sejam necessários, permitem que o equipamento de usuário melhore a probabilidade de sucesso ao realizar cada procedimento de RACH e reduzir o atraso introduzido pelos procedimentos de RACH.
De acordo com outra implementação exemplar, o equipamento de usuário também determina a potência de transmissão para todos os procedimentos de RACH necessários alternando entre os deslocamentos PO_PRACH e Po_pRACHmuitipie. Entretanto, nesta implementação exemplar, o equipamento de usuário utiliza o primeiro deslocamento PO_PRACH ao determinar a potência de transmissão para realizar um procedimento de RACH na portadora componente primária (PCell), e utiliza o segundo e maior valor de deslocamento P0_pRACHmuitipie para procedimentos de RACH nas portadoras componentes secundárias (SCells). Como pode existir mais de uma célula secundária (SCell), um aumento na potência de transmissão para realizar procedimentos de RACH em células secundárias melhora a probabilidade de sucesso e, assim, reduz o atraso introduzido pelos procedimentos de RACH.
Em uma realização mais detalhada da invenção ilustrada na Figura 18, o equipamento de usuário determina o número de procedimentos de RACH necessários com base no número de grupos de TA aos quais as portadoras componentes de uplink pertencem e nos grupos de TA com portadoras componentes de uplink já alinhadas no tempo. Primeiramente, o equipamento de usuário determina, para alinhar uma ou mais portadoras componentes de uplink, o número de grupos de TA aos quais as portadoras componentes de uplink pertencem (ver etapa 1801). Deste modo, o equipamento de usuário pode garantir que no máximo um procedimento de RACH seja realizado para cada grupo de TA. Caso o equipamento de usuário não esteja alinhado no tempo com nenhuma portadora componente de uplink, o número de procedimentos de RACH realizados é igual ao número de grupos de TA aos quais as portadoras componentes de uplink pertencem.
Em segundo lugar, o equipamento de usuário exclui os grupos de TA com portadoras componentes de uplink já alinhadas no tempo (ver etapa 1802). Em maiores detalhes, o equipamento de usuário exclui de uma lista de grupos de TA (por exemplo, grupos de TA xreq) aos quais as portadoras componentes de uplink pertencem aqueles grupos de TA (por exemplo, xaiign) aos quais portadoras componentes de uplink já alinhadas no tempo pertencem. Em uma implementação desta realização da invenção, um equipamento de usuário é configurado para reutilizar o valor de avanço no tempo da portadora componente de uplink já alinhada no tempo para alinhar no tempo diferentes portadoras componentes de uplink do mesmo grupo de TA.
Em terceiro lugar, o equipamento de usuário determina o número de procedimentos de RACH necessários como o número de grupos de TA aos quais as portadoras componentes de uplink a serem alinhadas no tempo pertencem menos o número de grupos de TA aos quais as portadoras componentes de uplink já alinhadas no tempo pertencem m = xreq - xalign (ver etapa 1803). A exclusão dos grupos de TA aos quais a portadora componente de uplink já alinhada no tempo pertence, resulta em um número de procedimentos de RACH necessários e uma lista de grupos de TA aos quais pelo menos uma das portadoras componentes de uplink pertence e onde o equipamento de usuário não possui um alinhamento de tempo. Em outras palavras, o número de procedimentos de RACH necessários corresponde ao mínimo de procedimentos de RACH a serem realizados para alinhar no tempo as portadoras componentes de uplink sem realizar suposições em avanços de tempo pré- configurados ou correlacionados para portadoras componentes de uplink.
Em seguida, o equipamento de usuário determina uma potência de transmissão para realizar o número de m procedimentos de RACH necessários (ver etapa 1804). Esta etapa corresponde à etapa 1702 da Figura 17 e pode ser realizada pelas mesmas implementações sugeridas em relação à Figura 17.
Então, o equipamento de usuário realiza procedimentos de RACH necessários na potência de transmissão determinada para alinhar no tempo as portadoras componentes de uplink (ver etapa 1703).
Considerando as restrições acima, uma implementação vantajosa do equipamento de usuário da invenção limita as transmissões de preâmbulo de acesso aleatório a somente uma por grupo de avanço no tempo, de modo que somente uma transmissão de preâmbulo de PRACH seja permitida para as portadoras componentes de uplink pertencentes a um mesmo grupo de avanço no tempo. A escolha de em qual das uma ou mais portadoras componentes de uplink pertencentes a um mesmo grupo de TA o equipamento de usuário realiza um procedimento de RACH pode ser configurada pelo eNodeB. Outra implementação alternativa pode deixar a seleção de portadora componente de uplink realizando o procedimento de RACH para o equipamento de usuário, em que o equipamento de usuário escolhe uma das portadoras componentes de uplink pertencentes a um grupo de TA para transmitir preâmbulos de PRACH.
A Figura 14 mostra uma configuração exemplar onde um equipamento de usuário agregou cinco portadoras componentes de uplink dentre as quais quatro portadoras componentes de uplink estão ativadas. Todas as portadoras componentes de uplink pertencem a um mesmo grupo de TA, isto é, estão sujeitas e um atraso de propagação similar. Nesta configuração exemplar, um procedimento de RACH é realizado na primeira portadora componente de uplink (que pode corresponder à portadora componente primária/PCell). Esta configuração exemplar está em conformidade com a agregação de portadora conforme descrito na Versão 10 do padrão 3GPP.
A Figura 15 mostra uma configuração exemplar onde um equipamento de usuário agrega portadoras componentes de uplink a partir de diferentes localizações geográficas (por exemplo, de um eNodeB e uma Cabeça de Rádio Remota) e diferentes faixas de frequência. O eNodeB provê as portadoras componentes de uplink 1, 2 e 3 e agrupa as portadoras componentes de uplink 1, 2 e 3 no grupo de avanço no tempo 1. As portadoras componentes de uplink 1, 2 e 3 passam por um atraso de propagação similar. A Cabeça de Rádio Remota provê as portadoras componentes de uplink 4 e 5 em uma posição geográfica diferente e em uma faixa de frequência diferente. Estas portadoras componentes passam por um diferente atraso de propagação comparado com as primeiras três portadoras componentes. Para respeitar estas diferenças de atraso de propagação, as portadoras componentes de uplink 4 e 5 são supridas com um diferente avanço de tempo e agrupadas no grupo de avanço no tempo 2.
Cada um dos grupos de avanço no tempo 1 e 2 é associado a um diferente amplificador de potência para atingir as restrições em termos de procedimentos de RACH permitidos conforme descrito acima.
No grupo de avanço no tempo 1 com a portadora componente primária / PCell, o procedimento de RACH é permitido na portadora componente primária / PCell e no outro grupo de avanço no tempo 2, qualquer portadora componente de uplink poderia oferecer oportunidades para enviar um preâmbulo de RACH. Portanto, uma implementação exemplar da realização é que o equipamento de usuário escolha uma das portadoras componentes de uplink do grupo de avanço no tempo na qual os procedimentos de RACH são realizados. Uma implementação alternativa desta realização adapta o eNodeB de modo que o eNodeB posa configurar em qual das portadoras componentes de uplink o equipamento de usuário realiza os procedimentos de RACH. Na configuração exemplar mostrada na Figura 15, a portadora componente de uplink 4 é utilizada pelo equipamento de usuário para realizar procedimentos de RACH.
Nos exemplos acima, uma situação de agregação de largura de banda foi suposta, onde o terminal móvel recebe múltiplas atribuições de recursos de uplink para diferentes portadoras componentes dentro do mesmo TTI. O conceito de introduzir uma prioridade, respectivamente ordem de prioridade, para atribuições de uplink pode ser igualmente aplicado no caso de multiplexação espacial. A multiplexação espacial denota uma técnica de MIMO ou um modo de transmissão de MIMO, onde mais de um bloco de transporte pode ser transmitido ao mesmo tempo na mesma frequência utilizando múltiplas antenas de recepção e transmissão. A separação dos diferentes blocos de transporte é realizada por meio de processamento de sinais no lado do receptor e/ou do transmissor. Essencialmente, os blocos de transporte são transmitidos em diferentes canais de MIMO, respectivamente camadas de MIMO, porém na mesma portadora componente.
Utilizando a multiplexação espacial - a qual é considerada para o uplink de LTE-A - as atribuições de recursos de uplink alocam um recurso de uplink para camadas de MIMO em uma portadora componente. Assim, pode existir múltiplas atribuições de recursos de uplink para camadas de MIMO individuais em uma portadora componente. Similar à introdução de uma ordem de prioridade para portadoras componentes, também para situações de MIMO uma prioridade ou ordem de prioridade das atribuições de recursos de uplink para as camadas de MIMO é utilizada na geração dos blocos de transporte. A ordem de prioridade das camadas de MIMO pode ser pré-configurada (por exemplo, durante estabelecimento de portadora de rádio) ou pode ser sinalizada pela sinalização de camada física, de MAC ou de RRC, conforme mencionado previamente.
Assim, supondo um sistema de única portadora componente - tal como no LTE Ver. 8 - as atribuições de recursos de uplink para as camadas de MIMO individuais da portadora componente poderiam ser acumuladas em um bloco de transporte virtual e um procedimento de canal lógico conjunto poderia ser realizado no bloco de transporte virtual conforme descrito anteriormente. O conteúdo do bloco de transporte precisa ser, então, dividido para os blocos de transporte de acordo com a ordem de prioridade das suas atribuições, e os blocos de transporte são transmitidos através das respectivas antenas do terminal móvel.
Analogamente, uma paralelização de procedimentos de canais lógicos conjuntos também é possível, operando em blocos de transporte, respectivamente atribuições de recursos de uplink para camadas de MIMO em vez de blocos de transporte, respectivamente atribuições de recursos de uplink para portadoras componentes.
Além disso, os conceitos da invenção delineados neste documento podem também ser utilizados em sistemas que provejam agregação de largura de banda (isto é, múltiplas portadoras componentes são configuradas) e multiplexação espacial. Neste caso, a atribuição de recursos de uplink concede um recurso no uplink para transmitir um bloco de transporte em uma dada camada de MIMO e portadora componente. também para este projeto de sistema, os procedimentos de canal lógico conjuntos podem ser utilizados em uma maneira similar conforme discutido acima.
Neste contexto, por favor observe que pode existir uma ordem de prioridade “conjunta” para atribuições de recursos de uplink em uma base por camada de MIMO e por portadora componente, ou alternativamente, podem existir ordens de prioridade separadas, isto é, uma ordem de prioridade para camadas de MIMO (independente das portadoras componentes) e uma ordem de prioridade para as portadoras componentes (independente das portadoras componentes). Em terceiro lugar, há também a possibilidade de que a multiplexação espacial seja utilizada, mas é suposto que as camadas de MIMO tenham prioridade igual (de modo que não exista ordem de prioridade para camadas de MIMO), entretanto, há uma ordem de prioridade para as portadoras componentes.
No primeiro caso, onde houver uma priorização “conjunta” com base na camada de MIMO e na portadora componente, os procedimentos de priorização de canal lógico (conjuntos) podem ser reutilizados para gerar os blocos de transporte para as portadoras componentes individuais e camadas de MIMO.
No segundo e no terceiro caso, de acordo com uma realização da invenção, as atribuições de recursos de uplink das camadas de MIMO são primeiramente acumuladas (por exemplo, de acordo com as prioridades de camada de MIMO, se disponíveis) por portadora componente, e subsequentemente, os blocos de transporte virtuais obtidos nas portadoras componente são acumulados de acordo com sua ordem de prioridade para realizar uma priorização de canal lógico (conjunta) no bloco de transporte virtual obtido a partir da acumulação em termos de portadora componente.
Ao preencher o bloco de transporte virtual obtido pela acumulação em termos de portadora componente com dados dos canais lógicos, o mesmo é novamente dividido em blocos de transporte virtuais por portadora componente, e, subsequentemente, os blocos de transporte por portadora componente são adicionalmente divididos em blocos de transporte individuais para as respectivas camadas de MIMO em cada portadora componente.
Em uma realização adicional da invenção, no terceiro caso onde não há ordem de prioridade das camadas de MIMO, pode existir uma atribuição de recursos de uplink enviada por portadora componente que cubra todas as camadas de MIMO. Portanto, neste caso, a acumulação de concessões de uplink para as camadas de MIMO neste procedimento acima pode ser omitida. Não obstante, os blocos de transporte virtuais por portadora componente obtidos por divisão precisam ser ainda divididos para blocos de transporte para as camadas de MIMO em cada portadora componente - por exemplo, atribuindo porções iguais dos blocos de transporte virtuais por portadora componente a cada camada de MIMO para transmissão.
Em alguma realização da invenção, os conceitos da invenção foram descritos em relação a um sistema de 3GPP melhorado, onde há uma portadora componente configurada na interface aérea. Os conceitos da invenção podem também ser igualmente aplicados a um sistema de 3GPP LTE-A (LTE-A) atualmente discutido no 3GPP.
Outra realização da invenção está relacionada à implementação das diversas realizações acima descritas utilizando hardware e software. É reconhecido que as diversas realizações da invenção podem ser implementadas ou realizadas utilizando dispositivos (processadores). Um dispositivo computador ou processador pode, por exemplo, ser processadores de propósito geral, processadores de sinal digital (DSP - “digital signal processor”), circuitos integrados de aplicação específica (ASIC - “application specific integrated circuit”), dispositivos Field Programmable Gate Arrays (FPGA) ou outros dispositivos lógicos programáveis, etc. As diversas realizações da invenção podem também ser realizadas ou incorporadas por uma combinação destes dispositivos.
Além disso, as diversas realizações da invenção podem também ser implementadas por meio de módulos de software, os quais são executados por um processador ou diretamente em hardware. Também é possível uma combinação de módulos de software e implementação em hardware. Os módulos de software podem ser armazenados em qualquer tipo de meio de armazenamento legível por computador, por exemplo, memória RAM, memória EPROM, memória EEPROM, memória flash, registradores, discos rígidos, CD-ROM, DVD, etc.
Deve ser adicionalmente observado que as características individuais das diferentes realizações da invenção podem, individualmente ou em combinação arbitrária, ser matéria de outra invenção.
Seria apreciado por um técnico no assunto que 10 diversas variações e/ou modificações podem ser realizadas à presente invenção conforme mostrado nas realizações específicas, sem se afastar do espírito e do escopo da invenção conforme amplamente descrita. As presentes realizações devem, portanto, ser consideradas em todos os 15 aspectos como ilustrativas e não restritivas.

Claims (28)

1. APARELHO TERMINAL, caracterizado por compreender: uma seção de determinação configurada para determinar, para cada sub-estrutura, a potência para a transmissão de canal compartilhado de uplink físico (PUSCH) em uma primeira portadora componente que pertence a um primeiro grupo de avanço de cronometragem (TAG), e para determinar a potência para a transmissão de canal de acesso aleatório físico (PRACH) em uma segunda portadora componente que pertence a um segundo TAG, o segundo TAG sendo diferente do primeiro TAG; uma seção de ajuste, configurada para ajustar, quando uma potência de transmissão total exceder uma potência de saída máxima configurada para o aparelho terminal PMAX>, a potência para transmissão de PUSCH, de modo que a potência de transmissão total ajustada não exceda PMAX em uma parte sobreposta da transmissão de PUSCH e transmissão de PRACH; e uma seção de transmissão configurada para transmitir um bloco de transporte ao longo do PUSCH da primeira portadora componente na potência ajustada para a transmissão de PUSCH, e para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório ao longo de PRACH da segunda portadora componente na potência determinada para transmissão de PRACH.
2. APARELHO TERMINAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que, ao transmitir o PUSCH simultâneo com um canal de controle de uplink físico (PUCCH), a seção de determinação ainda determina a potência para a transmissão de PUCCH; e a seção de ajuste ajusta pelo menos uma dentre a potência para transmissão de PUSCH e a potência para transmissão de PUCCH.
3. APARELHO TERMINAL, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado em que a seção de ajuste ajusta somente a potência para transmissão de PUSCH.
4. APARELHO TERMINAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a transmissão de PRACH é iniciada por uma ordem de PDCCH.
5. APARELHO TERMINAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que, quando a transmissão do preâmbulo de acesso aleatório não for solicitada e um canal de controle de uplink físico (PUCCH) for transmitido simultâneo com o PUSCH, a seção de determinação ajusta a potência para transmissão de PRACH a zero e ainda determina a potência para transmissão de PUCCH na primeira portadora componente; e a seção de ajuste ajusta a potência para transmissão de PUSCH, de modo que a potência ajustada de transmissão total não exceda PMAX-.
6. APARELHO TERMINAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a seção de ajuste ajusta a potência para transmissão de PUSCH por sub-estrutura.
7. APARELHO TERMINAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que, quando uma pluralidade de PUSCHs for configurada na primeira portadora componente, a seção de ajuste ajusta a potência para transmissão de PUSCH ao reduzir as respectivas potências para a pluralidade de PUSCHs.
8. APARELHO TERMINAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que a seção de ajuste ajusta a potência de transmissão total em uma ordem de prioridade do PRACH, do PUCCH e do PUSCH.
9. MÉTODO DE AJUSTE DE POTÊNCIA, caracterizado por compreender: determinação, para cada sub-estrutura, de potência para transmissão de canal compartilhado de uplink físico (PUSCH) em uma primeira portadora componente, que pertence a um primeiro grupo de avanço de cronometragem (TAG), e determinação da potência para transmissão de canal de acesso aleatório físico (PRACH) em uma segunda portadora componente, que pertence a um segundo TAG, o segundo TAG sendo diferente do primeiro TAG; ajuste, quando uma potência de transmissão total exceder uma potência de saída máxima configurada para um aparelho terminal PMAX, da potência para transmissão de PUSCH, de modo que a potência ajustada de transmissão total não exceda PMAX em uma parte sobreposta da transmissão de PUSCH e da transmissão de PRACH, e transmissão de um bloco de transporte ao longo do PUSCH da primeira portadora componente na potência ajustada para transmissão de PUSCH, e transmissão de um preâmbulo de acesso aleatório ao longo do PRACH da segunda portadora componente na potência determinada para transmissão de PRACH.
10. MÉTODO DE AJUSTE DE POTÊNCIA, de acordo com a reivindicação 9, em que, ao transmitir PUSCH simultâneo com um canal de controle de uplink físico (PUCCH) na primeira portadora componente, sendo o método caracterizado por ainda compreender a determinação da potência para transmissão de PUCCH; e ajuste de pelo menos um dentre a potência para transmissão de PUSCH e a potência para transmissão de PUCCH.
11. MÉTODO DE AJUSTE DE POTÊNCIA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado em que o ajuste é realizado ao ajustar somente a potência para transmissão de PUSCH.
12. MÉTODO DE AJUSTE DE POTÊNCIA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado em que a transmissão de PRACH é iniciada por uma ordem de PDCCH.
13. MÉTODO DE AJUSTE DE POTÊNCIA, de acordo com a reivindicação 9, em que, quando a transmissão do preâmbulo de acesso aleatório não for solicitada e um canal de controle de uplink físico (PUCCH) for transmitido simultâneo ao PUSCH, sendo o método caracterizado por ainda compreender: configuração da potência para transmissão de PRACH a zero e determinação da potência para transmissão de PUCCH na primeira portadora componente; e ajuste da potência para transmissão de PUSCH, de modo que a potência ajustada de transmissão total não exceda PMAX-
14. MÉTODO DE AJUSTE DE POTÊNCIA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado em que o ajuste é realizado ao ajustar a potência para transmissão de PUSCH por sub- estrutura.
15. MÉTODO DE AJUSTE DE POTÊNCIA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado em que, quando a pluralidade de PUSCHs for configurada na primeira portadora componente, o ajuste inclui ajustar a potência para transmissão de PUSCH ao reduzir as respectivas potências para a pluralidade de PUSCHs.
16. MÉTODO DE AJUSTE DE POTÊNCIA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado em que o ajuste é realizado ao ajustar a potência de transmissão total em uma ordem de prioridade do PRACH, do PUCCH e do PUSCH.
17. APARELHO DE COMUNICAÇÃO, caracterizado por compreender: uma seção de recepção configurada para receber um bloco de transporte transmitido na potência para transmissão de canal compartilhado de uplink físico (PUSCH) ao longo do PUSCH de uma primeira portadora componente que pertence a um primeiro grupo de avanço de cronometragem (TAG), e para receber um preâmbulo de acesso aleatório transmitido na potência para transmissão de canal de acesso aleatório físico (PRACH) ao longo do PRACH de uma segunda portadora componente que pertence a um segundo TAG, o segundo TAG sendo diferente do primeiro TAG, em que a potência para transmissão de PUSCH é determinada para cada sub-estrutura em um aparelho terminal, e quando uma potência de transmissão total exceder uma potência de saída máxima configurada para o aparelho terminal PMAX, a potência para transmissão de PUSCH é ajustada no aparelho terminal, de modo que a potência ajustada de transmissão total não exceda PMAX em uma parte sobreposta da transmissão de PUSCH e da transmissão de PRACH; e uma seção de transmissão configurada para transmitir uma resposta de acesso aleatório, em resposta ao preâmbulo de acesso aleatório.
18. APARELHO DE COMUNICAÇÃO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado em que a seção de recepção ainda receber Informações de controle transmitidas na potência para uma transmissão de canal de controle de uplink físico (PUCCH) ao longo de PUCCH da primeira portadora componente; e em que a potência para transmissão de PUCCH é determinada e pelo menos uma dentre a potência para transmissão de PUSCH e a potência para transmissão de PUCCH é ajustada no aparelho terminal.
19. APARELHO DE COMUNICAÇÃO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado em que a transmissão de PRACH é iniciada por uma ordem de PDCCH.
20. APARELHO DE COMUNICAÇÃO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado em que a potência para transmissão de PUSCH é ajustada por sub-estrutura.
21. APARELHO DE COMUNICAÇÃO, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado em que a potência de transmissão total é ajustada em uma ordem de prioridade do PRACH, do PUCCH e do PUSCH.
22. MÉTODO DE RECEPÇÃO, caracterizado por compreender: recepção de um bloco de transporte transmitido na potência para transmissão de canal compartilhado de uplink físico (PUSCH) ao longo de PUSCH de uma primeira portadora componente que pertence a um primeiro grupo de avanço de cronometragem (TAG), e recepção de um preâmbulo de acesso aleatório transmitido na potência para transmissão de canal de acesso aleatório físico (PRACH) ao longo de PRACH de uma segunda portadora componente que pertence a um segundo TAG, o segundo TAG sendo diferente do primeiro TAG, em que a potência para transmissão de PUSCH é determinada para cada sub-estrutura em um aparelho terminal, e quando uma potência de transmissão total exceder uma potência de saída máxima configurada para o aparelho terminal PMAX, a potência para transmissão de PUSCH é ajustada no aparelho terminal, de modo que a potência ajustada de transmissão total não exceda PMAX em uma parte sobreposta da transmissão de PUSCH e da transmissão de PRACH; e transmissão de uma resposta de acesso aleatório em resposta ao preâmbulo de acesso aleatório.
23. MÉTODO DE RECEPÇÃO, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por ainda compreender: recepção de informações de controle transmitidas na potência para uma transmissão de canal de controle de uplink físico (PUCCH) ao longo de PUCCH da primeira portadora componente, em que a potência para transmissão de PUCCH é determinada e pelo menos uma dentre a potência para transmissão de PUSCH e a potência para transmissão de PUCCH é ajustada no aparelho terminal.
24. MÉTODO DE RECEPÇÃO, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado em que a transmissão de PRACH é iniciado por uma ordem de PDCCH.
25. MÉTODO DE RECEPÇÃO, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado em que a potência para transmissão de PUSCH é ajustada por sub-estrutura.
26. MÉTODO DE RECEPÇÃO, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado em que a potência de transmissão é ajustada em uma ordem de prioridade do PRACH, do PUCCH e do PUSCH.
27. CIRCUITO INTEGRADO PARA CONTROLAR UM PROCESSO, caracterizado por compreender: determinação, para cada sub-estrutura, da potência para transmissão de canal compartilhado de uplink físico (PUSCH) em uma primeira portadora componente que pertence a um primeiro grupo de avanço de cronometragem (TAG), e determinação da potência para transmissão de canal de acesso aleatório físico (PRACH) em uma segunda portadora componente que pertence a um segundo TAG, o segundo TAG sendo diferente do primeiro TAG, ajuste, quando uma potência de transmissão total exceder uma potência de saída máxima configurada para um aparelho terminal PMAX, da potência para transmissão de PUSCH, de modo que a potência ajustada de transmissão total não exceda PMAX em uma parte sobreposta da transmissão de PUSCH e da transmissão de PRACH; e transmissão de um bloco de transporte ao longo do PUSCH da primeira portadora componente na potência ajustada para transmissão de PUSCH, e transmissão de um preâmbulo de acesso aleatório ao longo do PRACH da segunda portadora componente na potência determinada para transmissão de PRACH.
28. CIRCUITO INTEGRADO PARA CONTROLAR UM PROCESSO, caracterizado por compreender: recepção de um bloco de transporte transmitido na potência para transmissão de canal compartilhado de uplink físico (PUSCH) ao longo de PUSCH de uma primeira portadora componente que pertence a um primeiro grupo de avanço de cronometragem (TAG), e recepção de um preâmbulo de acesso aleatório transmitido na potência para transmissão de canal de acesso aleatório físico (PRACH) ao longo do PRACH de uma segunda portadora componente que pertence a um segundo TAG, o segundo TAG sendo diferente do primeiro TAG, em que a potência para transmissão de PUSCH é determinada para cada sub-estrutura em um aparelho terminal e, quando uma potência de transmissão total exceder uma potência de saída máxima configurada para o aparelho terminal PMAX, a potência para transmissão de PUSCH é ajustada no aparelho terminal, de modo que a potência ajustada de transmissão total não exceda PMAX em uma parte sobreposta da transmissão de PUSCH e a transmissão de PRACH; e transmissão de uma resposta de acesso aleatório em resposta ao preâmbulo de acesso aleatório.
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