PT2205032E - Sistema de comunicação móvel, dispositivo de estação base, dispositivo de estação móvel e processo de comunicações móveis - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"SISTEMA DE COMUNICAÇÃO MÓVEL, DISPOSITIVO DE ESTAÇÃO BASE, DISPOSITIVO DE ESTAÇÃO MÓVEL E PROCESSO DE COMUNICAÇÕES MÓVEIS"

Campo técnico A presente invenção refere-se a um sistema de comunicações móveis para a realização de comunicações utilizando o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção, um dispositivo de estação base associado, um dispositivo de estação móvel associado e processos de comunicações móveis associados. Técnica anterior

No 3GPP (3rd Generation Partnership Project [Projeto de Parceria de 3a Geração]), o sistema W-CDMA (Wideband Code Divison Multiple Access [Banda Larga de Acesso Múltiplo por Divisão de Código]) foi padronizado como o sistema de comunicações móveis celulares de terceira geração, e os serviços foram iniciados sucessivamente. 0 HSDPA (High Speed Downlink Packet Access [Acesso de Pacotes de Ligação Descendente de Alta Velocidade]) com a velocidade de comunicação adicionalmente aumentada foi igualmente padronizada, e o serviço foi iniciado.

Por outro lado, no 3GPP, tem sido estudada a evolução do acesso rádio de terceira geração (Evolved Universal Terrestrial Radio Access [Acesso Rádio Terrestre Universal Evoluido]: doravante designado por "EUTRA").

Como ligação descendente do EUTRA, foi proposto o sistema OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing [Multiplexagem por Divisão na Frequência Ortogonal]). Como ligação ascendente do EUTRA, foi proposto o esquema de 2 comunicação de portador único do sistema de OFDM de propagação DFT (Discrete Fourier Transform [Transformada de Fourier Discreta]). A FIG. 14 apresenta o esboço da ligação descendente e da ligação ascendente no EUTRA. Os dispositivos de estação móvel (MS) estão ligados a um dispositivo de estação base (BS) . A ligação descendente para o EUTRA é constituída por um canal piloto de ligação descendente do tipo DPiCH (Downlink Pilot Channel [Canal Piloto de Ligação Descendente]), um canal de sincronização de ligação descendente do tipo DSCH (Downlink Synchronization Channel [Canal de Sincronização Descendente]), um canal compartilhado de ligação descendente do tipo PDSCH (Physical Downlink Shared Channel [Canal Compartilhado de Ligação Descendente Físico]), um canal de controlo de ligação descendente do tipo PDCCH (Physical Downlink Control Channel [Canal de Controlo de Ligação Descendente Físico]) e um canal de controlo comum do tipo CCPCH (Common Control Physical Channel [Canal Físico de Controlo Comum]). A ligação ascendente para o EUTRA é constituída por um canal piloto de ligação ascendente do tipo UPiCH (Uplink Pilot Channel [Canal Piloto de Ligação Ascendente]), um canal de acesso aleatório do tipo RACH (Random Access Channel [Canal de Acesso Aleatório]), um canal compartilhado de ligação ascendente do tipo PUSCH (Physical Uplink Shared Channel [Canal Compartilhado de Ligação Ascendente Físico]) e um canal de controlo de ligação ascendente do tipo PUCCH (Physical Uplink Control Channel 3 [Canal de Controlo de Ligação Ascendente Físico]) (ver documentos não patenteados 1 e 2, por exemplo).

Neste caso, o canal de acesso aleatório (RACH), para a ligação ascendente do EUTRA utiliza uma largura de banda de 1,25 MHz, e é providenciada uma pluralidade de canais de acesso para lidar com os acessos de um grande número de dispositivos de estação móvel. A FIG.15 apresenta um exemplo do canal de acesso aleatório (RACH).

Na FIG. 15, o eixo horizontal representa o tempo e o eixo vertical representa a frequência. A FIG.15 apresenta a configuração de um bloco de informação rádio. Este bloco de informação rádio está dividido numa pluralidade de recursos de rádio. Neste exemplo, os recursos rádio são constituídos por unidades cada uma das quais apresenta um domínio que apresenta 1,25 MHz na direção de frequência e 1 ms na direção de tempo. Os canais de acesso aleatório (RACH) e os canais compartilhados de ligação ascendente do tipo PUSCH descritos na FIG.15 são atribuídos a estas regiões conforme apresentado na figura.

Assim, a unidade mínima do canal de acesso aleatório (RACH) utiliza uma largura de banda de 1,25 MHz. Neste caso, na FIG.15, os canais piloto de ligação ascendente do tipo UPiCH são distribuídos por unidades símbolo ou por unidades sub-portadoras na região do canal compartilhado de ligação ascendente do tipo PUSCH. Além disso, considerando que no EUTRA é preparada uma pluralidade de canais para o canal de acesso aleatório (RACH), é possível lidar com uma pluralidade de acessos aleatórios ao mesmo tempo. 4

Neste caso, a unidade mínima do canal de acesso aleatório (RACH) utiliza uma largura de banda de 1,25 MHz, e um canal de acesso aleatório (RACH) é preparado num sub-bloco de informação no eixo de frequência e uma pluralidade de canais de acesso aleatório (RACH) são preparados num bloco de informação em função da largura de banda do dispositivo de estação base, pelo que é possível lidar com o acesso de diversos dispositivos de estação móvel (ver documentos não patenteados 3 e 4, por exemplo).

Agora, a FIG.16 apresenta um exemplo configuracional de canais de acesso aleatório que dependem da largura de banda nos dispositivos de estação base. A FIG.16 é um diagrama no qual o eixo horizontal representa o tempo e os números de sub-bloco de informação 0 a 9 são atribuídos em cada bloco de informação.

Neste caso, quando a largura de banda no dispositivo de estação base é de 1,25 MHz, é atribuído um canal de acesso aleatório (RACH) a cada dois blocos de informação (FIG.16(a)). Do mesmo modo, quando a largura de banda no dispositivo de estação base é de 5 MHz, é atribuído um canal a cada bloco de informação (FIG.16(b)). Quando a largura de banda no dispositivo de estação base é de 10 MHz, são atribuídos dois canais a cada bloco de informação (FIG.16(c)). Quando a largura de banda no dispositivo de estação base é de 15 MHz, são atribuídos três canais a cada bloco de informação (FIG.16(d)). Quando a largura de banda no dispositivo de estação base é de 20 MHz, são atribuídos cinco canais a cada bloco de informação (FIG.16(e)). A finalidade da utilização do canal de acesso aleatório (RACH) é principalmente estabelecer a sincronização na 5 ligação ascendente entre o dispositivo de estação móvel e o dispositivo de estação base, e igualmente transmitir alguns bits de informação tais como para um pedido de agendamento para atribuição de recursos de rádio para encurtar o tempo de conexão.

Neste caso, no acesso aleatório, existem dois processos de acesso: o Acesso Aleatório Baseado em Contenção e o Acesso aleatório Não Baseado em Contenção. 0 Acesso Aleatório Baseado em Contenção é um acesso aleatório que pode causar a colisão entre dispositivos de estação móvel, e é um acesso aleatório normal. Por outro lado, o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção é um acesso aleatório que nunca causa colisão entre dispositivos de estação móvel, e é um acesso aleatório utilizado para a sincronização rápida entre um dispositivo de estação móvel e um dispositivo de estação base e é executado para um caso especifico tal como uma transmissão etc. por iniciativa do dispositivo de estação base.

No caso de acesso aleatório, apenas o preâmbulo é transmitido para a sincronização. 0 preâmbulo inclui uma assinatura que é um padrão de sinais que representa a informação. São preparadas algumas dezenas de tipos de assinatura para ser capaz de expressar alguns bits de informação. Atualmente, presume-se que são transmitidos 6 bits de informação e, por conseguinte, presume-se que são preparados 64 tipos de assinaturas.

Presume-se que de 6 bits de informação, 5 bits são atribuídos à ID aleatória e o um bit restante é atribuído à perda de propagação da ligação descendente/CQI (Channel 6

Quality Indicator [Indicador de Qualidade do Canal]) ou similar.

Neste caso, serão brevemente descritos os procedimentos de comunicação do Acesso Aleatório Baseado em Contenção e o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção.

Para começar, a FIG. 17 apresenta o exemplo de sequência do o Acesso Aleatório Baseado na Contenção.

Em primeiro lugar, o dispositivo de estação móvel seleciona uma assinatura com base na ID aleatória, na informação relativa à perda de propagação da ligação descendente/CQI ou similar e transmite um preâmbulo de acesso aleatório através do canal de acesso aleatório (RACH) (mensagem 1).

Ao receber o preâmbulo do dispositivo de estação móvel, o dispositivo de estação base calcula a diferença do tempo de sincronização entre o dispositivo de estação móvel e o dispositivo de estação base do preâmbulo, realiza o agendamento para transmitir uma mensagem L2/L3 (camada2/camada3), atribui uma C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identity [Identidade Temporária de Rede Rádio Celular]) temporária, define uma RA-RNTI (Random Access-Radio Network Temporary Identity [Identidade Temporária de Rede Rádio de Acesso Aleatório]) que representa uma resposta para o dispositivo de estação móvel que transmitiu o preâmbulo de acesso aleatório ao canal de acesso aleatório (RACH), ao canal de controlo de ligação descendente (PDCCH), e transmite uma resposta de acesso aleatório incluindo a informação relativa à diferença no tempo de sincronização, informação relativa ao agendamento de informação, à C-RNTI temporária e ao número da ID de 7 assinatura (ou da ID aleatória) do preâmbulo recebido, ao canal de dados compartilhado de ligação descendente (PDSCH) (mensagem 2).

Ao confirmar que a RA-RNTI existe no canal de controlo de ligação descendente (PDCCH), o dispositivo de estação móvel verifica o conteúdo da resposta de acesso aleatório depositada no canal de dados compartilhado de ligação descendente (PDSCH) para extrair a resposta incluindo o número da ID de assinatura (ou da ID aleatória) do preâmbulo transmitido.

Em seguida, o dispositivo de estação móvel corrige o desfasamento de sincronização e transmite a mensagem L2/L3 incluindo pelo menos uma C-RNTI (ou C-RNTI temporária) , através do recurso de rádio agendado (mensagem 3).

Neste caso, se o dispositivo de estação móvel permanecer à espera da resposta de acesso aleatório do dispositivo de estação base durante um determinado período de tempo mas não receber a resposta de acesso aleatório incluindo o número da ID de assinatura do preâmbulo transmitido, o dispositivo transmite o preâmbulo de acesso aleatório mais uma vez.

Ao receber a mensagem L2/L3 do dispositivo de estação móvel, o dispositivo de estação base transmite ao dispositivo de estação móvel uma resolução de contenção para determinar se existe uma colisão entre os dispositivos de estação móvel, utilizando a C-RNTI (ou a C-RNTI temporária) incluída na mensagem L2/L3 recebida (mensagem 4) . Quando o dispositivo de estação móvel recebe a resolução de contenção, é estabelecida a sincronização 8 entre o dispositivo de estação móvel e o dispositivo de estação base.

Subsequentemente, será descrito o exemplo de sequência do Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção com referência à FIG.18.

Em primeiro lugar, o dispositivo de estação base seleciona uma assinatura, e transmite a atribuição do preâmbulo de acesso aleatório ao dispositivo de estação móvel (mensagem 1). 0 dispositivo de estação móvel, utilizando a referida assinatura, transmite um preâmbulo de acesso aleatório através do canal de acesso aleatório (RACH) (mensagem 2).

Ao receber o preâmbulo do dispositivo de estação móvel, o dispositivo de estação base calcula o desfasamento do tempo de sincronização entre o dispositivo de estação móvel e o dispositivo de estação base do preâmbulo, configura uma RA-RNTI ou uma C-RNTI que representa uma resposta ao dispositivo de estação móvel que transmitiu o preâmbulo de acesso aleatório ao canal de acesso aleatório (RACH), ao canal de controlo de ligação descendente (PDSCH), e transmite uma resposta de acesso aleatório incluindo informação relativa ao desfasamento do tempo de sincronização (mensagem 3) . 0 dispositivo de estação móvel corrige o desfasamento do tempo de sincronização com base na resposta de acesso aleatório recebida. Assim, é estabelecida a sincronização entre o dispositivo de estação móvel e o dispositivo de estação de base.

Neste caso, as assinaturas utilizadas para o Acesso Aleatório Baseado em Contenção e para o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção são diferentes. 9

Com referência à FIG.19, em seguida será descrita a sequência no momento de transmissão do dispositivo de estação móvel pegando num exemplo no qual os procedimentos de acesso aleatório são de Acesso Aleatório Não Baseado em

Contenção.

Na fase de preparação de transmissão, o dispositivo de estação móvel mede as condições das ondas de rádio dos dispositivos de estação base vizinhos e transmite o relatório de medição ao dispositivo de estação de base atualmente acedido ou ao dispositivo de estação de base de origem de transmissão. 0 dispositivo de estação base de origem de transmissão, referindo-se ao relatório de medição do dispositivo de estação móvel, seleciona o dispositivo de estação base de destino mais qualificado para a transmissão. Em seguida, o dispositivo de estação base transmite uma mensagem de pedido de transmissão ao dispositivo de estação base de destino para transmissão selecionado.

Ao receber a mensagem de pedido de transmissão proveniente do dispositivo de estação base de origem de transmissão, o dispositivo de estação base de destino de transmissão atribui uma C-RNTI e um número de ID de assinatura para serem utilizados no dispositivo de estação base de destino de transmissão ao dispositivo de estação móvel ao qual vão ser transmitidos e transmite uma mensagem de confirmação de pedido de transmissão incluindo a C-RNTI e número de ID de assinatura como uma resposta ao pedido de transmissão, ao dispositivo de estação base de origem de transmissão. 10 O dispositivo de estação base de origem de transmissão extrai a C-RNTI, o número da assinatura e a hora de fim incluídos na mensagem de confirmação de pedido de transmissão, e transmite uma mensagem de comando incluindo a C-RNTI, o número da assinatura e a hora de fim extraídos, ao dispositivo de estação móvel (mensagem 1).

Ao receber a mensagem de comando de transmissão, o dispositivo de estação móvel estabelece uma sincronização de ligação descendente com o dispositivo de estação base de destino de transmissão e verifica a posição do canal de acesso aleatório (RACH) a partir do canal de transmissão. O dispositivo de estação móvel utiliza a assinatura dada pela mensagem de comando de transmissão e transmite um preâmbulo de acesso aleatório ao dispositivo de estação de base de destino de transmissão através do canal de acesso aleatório (RACH) (mensagem 2).

Ao detetar a assinatura do canal de acesso aleatório (RACH), o dispositivo de estação base de destino de transferência calcula o desfasamento do tempo de sincronização para realizar o agendamento de ligação ascendente para a transmissão de uma mensagem de conclusão de transmissão do dispositivo de estação móvel e transmite uma mensagem de resposta de acesso aleatório incluindo as informações de sincronização, as informações de agendamento e número de ID da assinatura (mensagem 3).

Ao receber a resposta de acesso aleatório incluindo o número de ID de assinatura transmitido, o dispositivo de estação móvel corrige o desfasamento de sincronização a partir da informação de sincronização e transmite uma 11 mensagem de conclusão de transmissão através do recurso de rádio agendado.

Contudo, se não tiver sido depositada qualquer assinatura selecionável no dispositivo de estação base, existe uma possibilidade de ocorrência de colisão, por isso o acesso aleatório por Acesso Aleatório Baseado em Contenção pode ser utilizado em alguns casos mesmo através de um consumo de tempo mais elevado para os procedimentos de acesso aleatório.

Documento não patenteado 1: 3GPP TS (Technical

Specification [Especificação Técnica]) 36,211, VI.10 (2007-05), Technical Specification Group Radio Acces Network [Especificação Técnica do Grupo de Rede de Acesso Rádio], Physical Channel and Modulation [Canal Físico e Modulação] (Versão 8)

Documento não patenteado 2: 3GPP TS (Technical

Specification [Especificação Técnica]) 36,212, VI.20 (2007- 05) , Technical Specification Group Radio Acces Network [Especificação Técnica do Grupo de Rede de Acesso Rádio], Multiplexing and channel coding [Multiplexagem e codificação de canais] (Versão 8)

Documento não patenteado 3: Rl-073436, Texas Instruments, "Random Acces slot Configurations" [Configurações de aberturas de Acesso Aleatório], 3GPP TSG RAN GT1 Reunião #50, Atenas, Grécia, 20-24 de Agosto, 2007

Documento não patenteado 4: 3GPP TS (Technical

Specification [Especificação Técnica]) 36,300, V8.10 (2007— 06) , Evolved Universal Terrestrial Radio Access [Acesso Rádio Terrestre Universal Evoluido] (E-UTRA) e Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network [Rede de Acesso Rádio Terrestre Universal Evoluido] (E-UTRAN), descrição geral Ponto 2 12 A "Random Access Preamble signatures usage" [Utilização de assinaturas de Preâmbulo de Acesso Aleatório] da Panasonic, 3 GPP TSG RAN WG #57, R2-070524, de 12 de Fevereiro de 2007, páginas 1-4, divulga a utilização de assinaturas dedicadas para o acesso não inicial como, por exemplo, procedimentos de transmissão ou procedimentos de sincronização UL. Mais particularmente, são apresentadas duas possibilidades de utilização de assinaturas de Preâmbulo de Acesso Aleatório: No primeiro caso, são utilizados os mesmos recursos de tempo/frequência de RACH (Canal de Acesso Aleatório) para assinaturas dedicadas e para assinaturas não dedicadas. No segundo caso, são utilizados recursos de tempo/frequência de RACH (Canal de Acesso Aleatório) diferentes para assinaturas dedicadas e para assinaturas não dedicadas, respetivamente. A WO 03/100988 A2 descreve um sistema e um processo para a captura de canais de acesso aleatório (RACH), em que o equipamento de utilizador (UE) transmite uma série de preâmbulos de acesso distanciados no tempo sendo que cada um apresenta um nivel de energia crescente para o nó B e termina a transmissão do preâmbulo de acesso em resposta a um sinal de indicador de aquisição (AI) devolvido pelo nó B e transmite a respetiva parte de mensagem RACH. Um preâmbulo de deteção de colisão (CDP) é enviado imediatamente a seguir à mensagem ou incorporado na mensagem. Um sinal de indicador de deteção de colisão (CDI) correspondente ao CDP é transmitido a partir do nó B para o EU identificado como aquele que apresenta a mensagem RACH falhada solicitando a retransmissão da mensagem. Opcionalmente, o nivel de energia de retransmissão relativo 13 é igualmente especificado para o EU conjuntamente com o sinal CDI.

Divulgação da invenção

Problemas a serem resolvidos pela invenção

No momento da transmissão, é implementado o acesso aleatório por Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção, e a mensagem de comando de transmissão (mensagem 1) comunica igualmente a hora de fim da duração em que a assinatura correspondente ao número de assinatura está disponível. Isto é realizado porque o tempo que leva para realizar a sincronização de ligação descendente com o dispositivo de estação base de destino de transmissão e para começar a transmitir o preâmbulo de acesso aleatório (mensagem 2) é desconhecido; apenas é comunicada a hora de fim em vez da comunicação da hora de inicio e da hora de fim do período de validade da assinatura quando a duração para utilizar a assinatura é transmitida.

Contudo, a comunicação apenas da hora de fim implica o problema de no período de duração entre o período para a sincronização de ligação descendente e o período de validade da assinatura propriamente dita, bem como no tempo até à transmissão completa (a duração até que tenha sido recebida a mensagem de conclusão de transmissão), a assinatura selecionada se tornar incapaz de ser utilizada no canal de acesso aleatório (RACH) por outros dispositivos de estação móvel. A FIG.20 é um diagrama para ilustrar o estado do canal de acesso aleatório (RACH). 0 estado do canal de acesso aleatório (RACH) é apresentado por tempo ao longo do eixo horizontal. Neste caso, no período de duração desde a 14 receção do comando de transmissão até à hora de fim, o canal de acesso aleatório (RACH) é ocupado pelo dispositivo de estação móvel e não pode ser utilizado por qualquer outro dispositivo de estação móvel.

Quer dizer, considerando que o periodo até à transmissão ser concluída é aproximadamente de 100 ms a alquns 100 ms, a assinatura atribuída ao dispositivo de estação móvel não pode ser utilizada durante este período por outras dispositivos de estação móvel, por consequinte, tem persistido o problema da eficácia da utilização de assinaturas disponíveis para Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção ser reduzida.

Além disso, existe iqualmente um caso em que a duração de utilização (hora de fim) da assinatura não é comunicada, mas neste caso, apresenta igualmente o problema de o canal de acesso aleatório (RACH) não poder ser utilizado por outros dispositivos de estação móvel no período até a transmissão ser concluída.

Mais particularmente, o número de assinaturas utilizado para o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção é reduzido. Quando o dispositivo de estação base apresenta uma largura de banda larga, o número de canais de acesso aleatório (RACK) num bloco de informação é aumentado de modo a ser equivalente à eficácia de utilização do canal de acesso aleatório (RACH) para o caso de uma largura de banda estreita. Relativamente a isto, se os canais de acesso aleatório (RACH) durante o período de validade de uma assinatura são disponibilizados, tem persistido o problema de a eficácia de utilização de uma assinatura se tornar 15 mais reduzida do que no caso de uma largura de banda mais estreita.

Quando as assinaturas a serem utilizadas para o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção estão todas a ser utilizadas, a utilização do Acesso Aleatório Baseado em Contenção é direcionada para ser executada. Neste caso, os procedimentos de acesso aleatório tornam-se mais longos, por conseguinte originando o problema de demorar mais tempo para ligar em comparação com o caso em que é utilizado o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção.

Além disso, quando ocorre uma colisão com outro dispositivo de estação móvel, demora mais tempo para estabelecer a ligação, originando o problema de não poder ser realizada uma transmissão suave.

Para resolver os problemas acima referidos, a presente invenção tem por objetivo providenciar um sistema de comunicações móveis, um dispositivo de estação base, um dispositivo de estação móvel e processos de comunicações móveis, que permitem uma comunicação eficaz pela atribuição da assinatura a outros dispositivos de estação móvel mesmo no período de validade da assinatura entre o dispositivo de estação base e o dispositivo de estação móvel.

Meios a resolução dos problemas 0 objetivo acima referido é alcançado através da matéria reivindicada de acordo com as reivindicações independentes. As formas de realização particulares são mais detalhadamente definidas nas reivindicações dependentes.

Breve Descrição das Figuras 16 A [FIG. 1] é um diagrama para ilustrar o esboço de um sistema de acordo com uma primeira forma de realização. A [FIG. 2] é um diagrama para ilustrar a configuração de um dispositivo de estação base de acordo com a primeira forma de realização. A [FIG. 3] é um diagrama que apresenta um exemplo de uma configuração de dados de uma tabela de atribuição de assinaturas de acordo com a primeira forma de realização. A [FIG. 4] é um diagrama para ilustrar a configuração de um dispositivo de estação base de acordo com a primeira forma de realização. A [FIG. 5] é um fluxo operacional para ilustrar o processo do dispositivo de estação base de acordo com a primeira forma de realização. A [FIG. 6] é um fluxo operacional para ilustrar o processo do dispositivo de estação móvel de acordo com a primeira forma de realização. A [FIG. 7] é um diagrama para ilustrar o funcionamento de acordo com a primeira forma de realização. A [FIG. 8] é um diagrama para ilustrar o funcionamento de acordo com a primeira forma de realização. A [FIG. 9] é um diagrama para ilustrar o funcionamento de acordo com a primeira forma de realização. A [FIG. 10] é um diagrama para ilustrar o funcionamento de acordo com a primeira forma de realização. A [FIG. 11] é um fluxo operacional para ilustrar o processo de um dispositivo de estação base de acordo com uma segunda forma de realização. A [FIG. 12] é um fluxo operacional para ilustrar o processo de um dispositivo de estação móvel de acordo com a segunda forma de realização. A [FIG. 13] é um diagrama para ilustrar a operação de acordo com a segunda forma de realização. 17 A [FIG. 14] é um diagrama para ilustrar a configuração de canal do EUTRA na tecnologia de base. A [FIG. 15] é um diagrama para ilustrar os canais de acesso aleatório na tecnologia de base. A [FIG. 16] é um diagrama para ilustrar os canais de acesso aleatório na tecnologia de base. A [FIG. 17] é um diagrama para ilustrar os procedimentos de comunicação entre um dispositivo de estação móvel e um dispositivo de estação base na tecnologia de base. A [FIG. 18] é um diagrama para ilustrar os procedimentos de comunicação entre um dispositivo de estação móvel e um dispositivo de estação base na tecnologia de base. A [FIG. 19] é um diagrama para ilustrar os procedimentos de comunicação entre um dispositivo de estação móvel e um dispositivo de estação base na tecnologia de base. A [FIG. 20] é um diagrama para ilustrar o funcionamento da tecnologia de base.

Descrição dos números de referência 1 Dispositivo de estação base 100: Controlador de dados 102: Modulador OFDM 104: Emissor-recetor 106: Unidade de medição do tempo de sincronização 108: Comunicador de estação inter-base 110: Dispositivo de agendamento 1102: Dispositivo de agendamento DL 1104: Dispositivo de agendamento UL 1106: Preparador de dados de controlo 1108: Dispositivo de atribuição de assinaturas 18 1110: Tabela de atribuição de assinaturas 112 : Avaliador de canal 114 : Desmodulador de OFDM de propagação DFT 116: Extrator de dados de controlo 118 : Detetor de preâmbulo 5 Dispositivo de estação móvel 500 : Controlador de dados 502: Modulador de OFDM de propagação DFT 504: Compensador de sincronização 506: Emissor-recetor 508: Preparador de preâmbulo 510: Seletor de assinaturas 512: Dispositivo de agendamento 5122: Analisador de dados de controlo 5124: Preparador de dados de controlo 5126: Dispositivo de agendamento UL 5128: Calculador RACH 514 : Avaliador de canal 516: Desmodulador de OFDM 518: Extrator de dados de controlo

Melhor Forma de Realização da Invenção 0 sistema de comunicações móveis que utiliza o dispositivo de estação base ao qual é aplicada a invenção do presente pedido de patente doravante será descrito com referência às figuras.

[A primeira forma de realização]

Para começar, a FIG.l é um diagrama que apresenta o esboço de um sistema de comunicações móveis de acordo com a presente forma de realização. Conforme apresentado na FIG.l, de acordo com a presente forma de realização os 19 dispositivos de estação base 1 estão ligados a uma rede de comunicações. Na FIG.l, estão ligados um dispositivo de estação base la e um dispositivo de estação base lb. Além disso, pode ser ligado um dispositivo de estação móvel 5 aos dispositivos de estação base 1.

Inicialmente, o dispositivo de estação móvel 5 está ligado à rede através do dispositivo de estação base la. Neste caso, o dispositivo de estação móvel 5 move-se e é transmitido para ser conectado à rede através do dispositivo de estação base lb. Neste caso, o dispositivo de estação base la é designado por dispositivo de estação base de origem de transmissão la e o dispositivo de estação base lb é designado por dispositivo de estação base de destino de transmissão lb.

[Configuração do dispositivo de estação base]

Em seguida, será descrita a configuração de um dispositivo de estação base 1. Conforme apresentado na FIG.2, o dispositivo de estação base 1 inclui um controlador de dados 100, um modulador de OFDM 102, um emissor-recetor 104, uma unidade de medição do tempo de sincronização 106, um comunicador do dispositivo de estação inter-base 108, um dispositivo de agendamento 110, um avaliador de canal 112, um desmodulador de OFDM de propagação DFT 114, um extrator de dados de controlo 116 e um detetor de preâmbulo 118.

Sob a direção do dispositivo de agendamento 110, o controlador de dados 100 mapeia os dados de controlo de entrada para o canal de controlo de ligação descendente (PDCCH), o canal de sincronização de ligação descendente (DSCH), o canal piloto de ligação descendente (DPiCH) e o canal de controlo comum (CCPCH), e mapeia os dados de utilizador para cada dispositivo de estação móvel e outros 20 dados de controlo para o canal compartilhado de ligação descendente (PDSCH). O modulador OFDM 102, com base nos sinais de entrada, executa a modulação de dados, a conversão serial/paralela dos sinais de entrada, e processos do sinal de OFDM tais como a IFFT (Inverse Fast Fourier Transform [Transformada Rápida de Fourier Inversa), a inserção do CP (Cyclic Prefix [Prefixo Ciclico]), e a filtragem e similares, para produzir sinais de OFDM. Os sinais de OFDM produzidos são emitidos para o emissor-recetor 104. O emissor-recetor 104 converte os dados de entrada do modulador de OFDM 102 numa frequência de rádio e transmite os dados para o dispositivo de estação móvel 5. O emissor-recetor 104 recebe igualmente os dados de ligação ascendente do dispositivo de estação móvel 5 e converte os dados recebidos em sinais de banda base e emite os dados recebidos para a unidade de medição do tempo de sincronização 106, o avaliador de canal 112, o desmodulador de OFDM de propagação DFT 114 e o detetor de preâmbulo 118. A unidade de medição do tempo de sincronização 106 é uma unidade funcional que calcula a quantidade de diferença no tempo de sincronização do canal piloto de ligação ascendente (UPiCH) e reporta a quantidade de diferença no tempo de sincronização ao dispositivo de agendamento 110. Mais especificamente, a unidade de medição do tempo de sincronização 106 monitoriza o canal piloto de ligação ascendente (UPiCH) para detetar a quantidade de diferença no tempo a partir da diferença entre o tempo de chegada do sinal piloto (sinal de referência) e o tempo de base. O comunicador do dispositivo de estação inter-base 108 é uma unidade funcional que prepara uma mensagem de pedido de 21 transmissão e uma mensagem de confirmação de transmissão para exercer a comunicação entre os dispositivos de estação base. Quando é recebida uma mensagem de pedido de transmissão, são pedidos uma C-RNTI, um número de assinatura e a hora de fim ao dispositivo de agendamento 110. Quando é recebida uma mensagem de confirmação de transmissão, são notificados a C-RNTI, a assinatura e a hora de fim ao dispositivo de agendamento 110. O dispositivo de agendamento 110 inclui um dispositivo de agendamento DL 1102 para realizar o agendamento de ligação descendente, um dispositivo de agendamento UL 1104 para realizar o agendamento de ligação ascendente, um preparador de dados de controlo 1106 e um dispositivo de atribuição de assinaturas 1108. 0 dispositivo de agendamento DL 1102 é uma unidade funcional que faz um agendamento para mapear dados do utilizador e dados de controlo para cada um dos canais de ligação descendente, com base na informação CQI comunicada a partir do dispositivo da estação móvel 5, da informação ACK/NACK de dados de ligação descendente, da informação de dados relativos a cada utilizador comunicada a partir da camada superior, dos dados de controlo preparados pelo preparador de dados de controlo 1106 e similares. 0 dispositivo de agendamento UL 1104 é uma unidade funcional que faz um agendamento para mapear dados do utilizador para cada um dos canais de ligação ascendente, com base no resultado estimado do caminho de propagação rádio de ligação ascendente a partir do avaliador de canal 112 e no pedido de atribuição de recursos do dispositivo de estação móvel 5. 22 0 preparador de dados de controlo 1106 prepara como dados de controlo um sinal ACK/NACK a partir do sentido válido ou inválido da ligação ascendente dos dados de entrada recebidos a partir do extrator de dados de controlo 116, uma mensagem de resposta de acesso aleatório a partir do resultado emitido pelo detetor de preâmbulo 118 e uma mensagem de informação de sincronização a partir da entrada de informação da diferença no tempo de sincronização da unidade de medição do tempo de sincronização 106.

Quando é pedida uma assinatura e a hora de fim do comunicador do dispositivo de estação inter-base 108, o dispositivo de atribuição de assinaturas 1108 determina se o dispositivo de estação base de 5 deve ser realizado para executar o acesso aleatório por iniciativa do dispositivo de estação base. Neste caso, quando o dispositivo de estação móvel 5 é realizado para executar o acesso aleatório por iniciativa do dispositivo de estação base, o dispositivo de atribuição de assinaturas calcula a hora de fim da assinatura, a assinatura a ser utilizada e o canal de acesso aleatório (RACH) a ser utilizado, e emite o número de assinatura e a hora de fim para o comunicador do dispositivo de estação inter-base 108.

Neste caso, o dispositivo de atribuição de assinaturas 1108 armazena a tabela de atribuição de assinaturas 1110. A tabela de atribuição de assinaturas 1110 é uma tabela que apresenta as condições de utilização de canais de acesso aleatório (RACH) para as assinaturas que podem ser selecionadas pelo dispositivo de estação base 1. A FIG.3 apresenta um exemplo da configuração de dados da tabela de atribuição de assinaturas 1110. 23

Na tabela de atribuição de assinaturas 1110 da FIG.3, o eixo vertical apresenta a condição de utilização de cada assinatura e o eixo horizontal apresenta as condições de utilização dos canais de acesso aleatório (RACH) em cada bloco de informação. A tabela armazena dispositivos de estação móvel atribuídos aos respetivos números de assinatura e números RACH no bloco de informação. A FIG.3 é uma tabela que é utilizada quando existem dois RACHs num bloco de informação, sendo que a tabela armazena aqueles, por exemplo, um dispositivo de estação móvel A e um dispositivo de estação móvel B, que são atribuídos ao primeiro (sub-bloco de informação 0) e ao segundo (sub-bloco de informação 5) , respetivamente para o número de assinatura "1". Para o número de assinatura "3", um dispositivo de estação móvel D é atribuído ao primeiro (sub-bloco de informação 0), enquanto nenhum dispositivo de estação móvel é atribuído ao segundo (sub-bloco de informação 0). O dispositivo de estação base pode distinguir entre as assinaturas utilizadas e não utilizadas e entre os canais de acesso aleatório utilizados e não utilizados (RACH), e seleciona uma assinatura e um canal de acesso aleatório (RACH) de entre as assinaturas e os canais de acesso aleatório (RACH) não utilizados e comunica a informação selecionada ao dispositivo de estação móvel 5. O avaliador de canal 112 é uma unidade funcional que estima o caminho de propagação rádio característico a partir do sinal piloto para a desmodulação do canal piloto de ligação ascendente (UPiCH) e emite o resultado da estimativa do caminho de propagação rádio ao desmodulador de OFDM de propagação DFT 114. O avaliador emite igualmente o resultado da estimativa do caminho de propagação rádio ao dispositivo de agendamento 110 a fim de fazer um agendamento da ligação ascendente do sinal piloto para a medição do canal piloto de ligação ascendente (UPiCH). Neste caso, o esquema de comunicação de ligação ascendente presumidamente é um esquema de portador único tal como a OFDM de propagação DFT ou similar, mas pode igualmente ser utilizado um esquema de portadores múltiplos tal como um esquema de OFDM. 0 desmodulador de OFDM de propagação DFT 114 é uma unidade funcional que submete os sinais de OFDM de propagação DFT de entrada a processos de sinalização tais como a DFT, o mapeamento de subportadores, o IFFT, a filtragem e similares para se obterem sinais de dados desmodulados. 0 extrator de dados de controlo 116 é uma unidade funcional que verifica o sentido válido ou inválido dos dados recebidos e comunica ao dispositivo de agendamento 110 o resultado da verificação. Quando os dados recebidos são válidos, o extrator separa os dados recebidos em dados do utilizador e dados de controlo e dados de saida. Neste caso, entre os dados de controlo, os dados de controlo da camada 2 tais como informações CQI de ligação descendente, ACK/NACK dos dados de ligação descendente, etc., são disponibilizados ao dispositivo de agendamento 110, enquanto outros dados de controlo tais como aqueles da camada 3 e similares e os dados do utilizador são disponibilizados à camada superior. Quando os dados recebidos são inválidos, os dados são armazenados a fim de serem combinados com os dados a serem reenviados, de modo que os dados são combinados quando os dados a serem reenviados são recebidos. 25 0 detetor de preâmbulo 118 é uma unidade funcional que calcula a quantidade de diferença no tempo de sincronização por deteção de um preâmbulo a partir do sinal de saida do emissor-recetor 104 e reporta o número da assinatura e a informação relativa ao tempo de sincronização com base na quantidade de diferença no tempo de sincronização ao dispositivo de agendamento 110.

[Configuração do dispositivo de estação móvel]

No que se refere à FIG.4, será descrita a configuração do dispositivo de estação móvel 5. O dispositivo de estação móvel 5 inclui um controlador de dados 500, um modulador de OFDM de propagação DFT 502, um compensador de sincronização 504, um emissor-recetor 506, um preparador de preâmbulo 508, um seletor de assinatura 510, um dispositivo de agendamento 512, um avaliador de canal 514, um desmodulador de OFDM 516 e de um extrator de dados de controlo 518. 0 controlador de dados 500 é disposto de modo que os dados do utilizador e a entrada de dados de controlo da camada superior são enviados através do canal compartilhado de ligação ascendente (PUSCH) e do canal de controlo de ligação ascendente (PUCCH) sob direção do dispositivo de agendamento 512. Além disso, o sinal piloto para a medição e o sinal piloto para a desmodulação estão dispostos no canal piloto de ligação ascendente (UPiCH). O modulador de OFDM de propagação DFT 502 realiza a modulação de dados, e o processamento dos sinais de OFDM de propagação DFT tais como a DFT, o mapeamento de sub-portadores, o IFFT, a inserção do CP (Cyclic Prefix [Prefixo cíclico]), a filtragem e similares para preparar sinais de OFDM de propagação DFT. O esquema de comunicação 26 de ligação ascendente presumivelmente é um esquema de portador único tal a OFDM de propagação DFT, mas pode igualmente ser utilizado um sistema de portadores múltiplos tal como um esquema de OFDM. 0 compensador de sincronização 504 é uma unidade funcional que recebe a informação de sincronização extraída pelo extrator de dados de controlo 518 por meio do dispositivo de agendamento 512, corrige o tempo de transmissão com base na informação de sincronização e emite dados que foram ajustados de modo a corresponder ao tempo de transmissão, para o emissor-recetor 506. Quer dizer, o tempo (tempo de sincronização) entre o dispositivo de estação base 1 e um dispositivo de estação móvel 5 é ajustado para permitir a comunicação pertinente. O emissor-recetor 506 configura uma frequência de rádio indicada por um controlador de rádio (não apresentado), converte a entrada do sinal do compensador de sincronização 504 na frequência de rádio e transmite o sinal para o dispositivo de estação base 1. Além disso, o emissor-recetor 506 recebe os dados de ligação descendente do dispositivo de estação base 1, converte os dados em sinais de banda e emite os dados recebidos para o avaliador de canal 514 e o desmodulador de OFDM 516. O preparador de preâmbulo 508 é uma unidade funcional que prepara um preâmbulo de acesso aleatório incluindo uma assinatura aleatória correspondente ao número de assinatura selecionado pelo seletor 510 e emite o preâmbulo para o modulador de OFDM de propagação DFT 502. 27 0 seletor de assinatura 510 é uma unidade funcional que seleciona um número de assinatura a ser utilizado para o acesso aleatório sob direção do dispositivo de agendamento 512 e emite o número de assinatura selecionado para o preparador de preâmbulo 508. Além disso, quando um número de assinatura é indicado a partir do dispositivo de agendamento 512, o seletor de assinatura emite o número da assinatura indicado para o preparador de preâmbulo 508. 0 dispositivo de agendamento 512 inclui um analisador de dados de controlo 5122, um preparador de dados de controlo 5124, um dispositivo de agendamento UL 5126 e um calculador RACH 5128. O analisador de dados de controlo 5122 analisa as informações de controlo emitidas pelo extrator de dados de controlo 518 e emite informações de agendamento para o dispositivo de agendamento UL 5126. Além disso, quando a informação de sincronização inclui informações de identificação da informação de sincronização que indica uma nova informação de sincronização, o analisador emite a informação relativa à diferença do tempo de sincronização para o compensador de sincronização 504. O preparador de dados de controlo 5124 prepara sinais ACK e NACK e outros dados de controlo e emite estes sinais e dados para o controlador de dados 500. Além disso, o dispositivo de agendamento UL 5126, com base na informação de agendamento, controla os recursos aos quais foram atribuidos o canal compartilhado de ligação ascendente (PUSCH) e o canal de controlo de ligação ascendente (PUCCH) . 28 0 calculador RACH 5128 calcula as posições dos canais de acesso aleatório (RACH) a partir da informação relativa ao acesso aleatório comunicada pelo canal de controlo comum (CCPCH). Além disso, o calculador RACH é uma unidade funcional que, no caso de acesso aleatório, como um comando de transmissão, etc., que é indicado pelo dispositivo de estação base 1, calcula os canais de acesso aleatório (RACH) disponíveis com base na hora de fim comunicada.

Além disso, o dispositivo de agendamento 512 instrui o seletor de assinatura 510 para realizar o acesso aleatório quando dirigido a partir da camada superior. 0 avaliador de canal 514 é uma unidade funcional que estima o caminho de propagação rádio caracteristico a partir do canal piloto de ligação descendente (DPiCH) e emite o resultado estimado para o desmodulador de OFDM 516. O avaliador de canal realiza igualmente a conversão em informação CQI para comunicar ao dispositivo de estação base 1 o resultado estimado do caminho de propagação rádio e emite a informação CQI para o dispositivo de agendamento 512 . O desmodulador de OFDM 516 é uma unidade funcional que desmodula os dados recebidos emitidos pelo emissor-recetor 506 com base no resultado estimado do caminho de propagação rádio a partir do avaliador de canal. O extrator de dados de controlo 518 é uma unidade funcional que separa os dados recebidos emitidos pelo desmodulador de OFDM 516 em dados do utilizador e em dados de controlo. Neste caso, a informação de sincronização de ligação ascendente, a informação de agendamento e outros dados de 29 controlo da camada 2 são enviados para o dispositivo de agendamento 512 e outros dados do utilizador são enviados para a camada superior.

[Processamento no dispositivo de estação base]

Em seguida, será descrito o processamento num dispositivo de estação base. A FIG.5 é um gráfico que ilustra o processo executado pelo dispositivo de estação base 1 utilizando o fluxo operacional. 0 funcionamento do dispositivo de estação base ilustrado na FIG.5 é aquele do dispositivo de estação base de destino de transmissão (dispositivo de estação base de destino de transmissão lb) .

Em primeiro lugar, ao receber uma mensagem de pedido de transmissão a partir de um outro dispositivo de estação base (dispositivo de estação base de origem de transmissão la) (Etapa S100), o dispositivo de estação base 1 de um determina se há alguma assinatura não utilizada que não foi atribuída a qualquer dispositivo de estação móvel, a partir da tabela de atribuição de assinaturas 1110 (Etapa S102) .

Neste caso, quando existe uma assinatura não utilizada (Etapa S102; Sim), é atribuída uma C-RNTI do dispositivo de estação móvel 5 (Etapa S104). Subsequentemente, é calculada a hora de fim do período de validade da assinatura (Etapa S106). Neste caso, o período de validade da assinatura é um período de duração que permite uma pluralidade de transmissões de preâmbulo de acesso aleatório com base no pressuposto de que a transmissão do preâmbulo de acesso aleatório pode falhar por diversas vezes. Especificamente, podem ser considerados vários processos para calcular o período de validade da assinatura: por exemplo, o período é configurado a A mseg. para transmissão enquanto o período é 30 configurado a B mseg. para os outros casos; ou como um outro processo, o periodo de validade da assinatura é previamente configurado dependendo do tipo ou dependendo do tráfego do dispositivo de estação móvel, e o tempo adicionado a um periodo de tempo que se espera para estabelecer a sincronização de ligação descendente é adotado como o periodo de validade.

Subsequentemente, em resposta à hora de fim calculada, são selecionados uma assinatura não utilizada e um canal de acesso aleatório utilizado (RACH) (Etapa S108). No caso da presente forma de realização, é procurada uma localização não atribuída na tabela de atribuição de assinaturas 1110, e é selecionada a localização encontrada.

Por exemplo, na tabela de atribuição de assinaturas 1110 de acordo com a FIG.3, o primeiro canal de acesso aleatório (RACH) com o número de assinatura "2", o segundo canal de acesso aleatório (RACH) com o número de assinatura de "3", o primeiro canal de acesso aleatório (RACH) com o número de assinatura "6" e o segundo canal de acesso aleatório (RACH) com o número de assinatura de "8" não estão atribuídos. Entre estes canais não atribuídos, é selecionado um canal de acesso aleatório e atribuído ao dispositivo de estação móvel 5.

Subsequentemente, com base na informação relativa ao dispositivo de estação móvel 5 atribuído deste modo, a tabela de atribuição de assinaturas 1110 é atualizada (Etapa S110) . Em seguida, no que diz respeito ao dispositivo de estação móvel 5, um dispositivo de estação base 1 transmite uma mensagem de confirmação de pedido de transmissão incluindo a C-RNTI, o número de assinatura e a 31 hora de fim, para o dispositivo de estação base la (Etapa S112) .

Neste caso, ao receber a mensagem de confirmação de pedido de transmissão, o dispositivo de estação base la extrai a C-RNTI, o número de assinatura e a hora de fim incluidos na mensagem de confirmação de pedido de transmissão, e transmite uma mensagem de comando de transmissão (igualmente designada por mensagem de atribuição de preâmbulo de acesso aleatório) incluida na C-RNTI, no número de assinatura e na hora de fim extraidos, ao dispositivo de estação móvel 5.

Neste caso, na presente forma de realização presume-se que o número de assinatura "2" está incluido considerando que a assinatura utilizada e o primeiro canal de acesso aleatório (RACH) no bloco de informação X estão incluidos como a hora de fim na mensagem de confirmação de pedido de transmissão. É evidente que, quando é recebida uma mensagem de conclusão de transmissão do dispositivo de estação móvel 5 ao qual a assinatura selecionada foi atribuída, ou quando o periodo de validade da assinatura atinge a hora de fim, a assinatura e o canal de acesso aleatório (RACH) são liberados como sendo não utilizados.

Além disso, na Etapa S112, quando não existe nenhuma assinatura não utilizada, é transmitida uma mensagem de confirmação de pedido de transmissão incluindo a informação que indica que deve ser realizado um Acesso Aleatório Baseado em Contenção ao dispositivo de estação base la. 0 dispositivo de estação base la transmite uma mensagem de comando de transmissão incluindo aa informação que indica 32 que deve ser realizado um Acesso Aleatório baseado em Contenção, ao dispositivo de estação móvel 5.

[Operação do dispositivo de operação móvel]

Em seguida, será descrito o processo no dispositivo de estação móvel 5. A FIG.6 é um gráfico que ilustra o processo executado pelo dispositivo de estação móvel 5, utilizando o fluxo operacional. Primeiro, o dispositivo de estação móvel 5 recebe uma mensagem de comando de transmissão (igualmente designada por mensagem de atribuição de preâmbulo de acesso aleatório) a partir do dispositivo de estação base la para ser a origem da transmissão (Etapa S200).

Subsequentemente, a estação móvel extrai o número de assinatura e a hora de fim incluídos na mensagem comando de transmissão recebida (Etapa S202). Depois, o dispositivo de estação móvel 5 estabelece a sincronização de ligação descendente com o dispositivo de estação base 1 (o dispositivo de estação base de destino de transmissão lb, neste caso) (Etapa S204).

Neste ponto, a posição do canal de acesso aleatório (RACH) é determinada com base na hora de fim extraída na Etapa S202 e no tempo de resposta de acesso no dispositivo de estação móvel 5 (Etapa S206). Neste caso, como a hora de fim, pode ser utilizada a hora de fim do período de validade da assinatura, ou comunicado o número do bloco de informação, o número da sub-bloco de informação e similares.

Descrevendo mais especificamente, em primeiro lugar, com base no número de assinatura, é determinada a assinatura do 33 canal de acesso aleatório (RACH) a ser utilizada quando o dispositivo de estação base 1 e o dispositivo de estação móvel 5 conseguirem a sincronização de ligação ascendente.

Em seguida, é determinado o periodo de validade da assinatura com base na hora de fim. Neste caso, o canal de acesso aleatório (RACH) que está mais próximo da hora de fim é utilizado como o canal de acesso aleatório (RACH) a ser utilizado pelo dispositivo de estação móvel 5 e pelo dispositivo de estação base 1. Quantas vezes ou para quantos blocos de informação um canal de acesso aleatório (RACH) é utilizado, é igualmente determinado de acordo com o tempo de resposta de acesso.

Por exemplo, de acordo com a presente forma de realização, a hora de fim cai no primeiro canal de acesso aleatório (RACH) do bloco de informação X. Neste caso, o canal de acesso aleatório (RACH) que pode ser utilizado pelo dispositivo de estação móvel 5 é determinado para ser o mais próximo ou um "sub-bloco de informação 0 no bloco de informação (X-l)". Além disso, de acordo com o tempo de resposta de acesso, são determinados o "sub-bloco de informação no bloco de informação (X-2)", ..., "sub-bloco de informação 0 no bloco de informação S" (o bloco de informação S é o primeiro bloco de informação após a receção da mensagem de comando de transmissão).

Em seguida, o canal de acesso aleatório determinado (RACH) é utilizado para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório para um dispositivo de estação base lb (Etapa S208) . Por exemplo, quando tiver sido determinado o canal de acesso aleatório (RACH) no sub-bloco de informação 0, o preâmbulo de acesso aleatório é transmitido através do 34 canal de acesso aleatório (RACH) no sub-bloco de informação 0. Depois, se não tiver sido recebida qualquer resposta de acesso aleatório incluindo o número de assinatura durante o tempo de receção de resposta de acesso aleatório, o preâmbulo de acesso aleatório é novamente transmitido através do canal de acesso aleatório (RACH) no sub-bloco de informação 0 no bloco de informação seguinte.

Depois, ao receber a resposta de acesso aleatório (Etapa S210; Sim), o dispositivo de estação móvel transmite uma mensagem de conclusão de transmissão ao dispositivo de estação base de destino de transmissão lb, utilizando o recurso do canal compartilhado de ligação ascendente (PUSCH) (Etapa S212) .

[Operações de dispositivos de estação móvel e de dispositivos de estação base]

As operações serão descritas com referência à FIG.7. A FIG.7 é um diagrama que apresenta esquematicamente as condições dos canais de acesso aleatório (RACH). Na FIG.7, o eixo horizontal representa o tempo, e é apresentado um caso em que existem dois canais de acesso aleatório (RACH) (um a cada 5 ms) num bloco de informação (10 ms) e em que o tempo de receção da resposta de acesso aleatório é de 9 ms.

Neste caso, o tempo de receção da resposta de acesso aleatório significa um periodo de tempo incluindo o tempo para realização do processo necessário ao dispositivo de estação móvel 5 para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório; e o tempo para realização do processo necessário ao dispositivo de estação base 1 para detetar o preâmbulo de acesso aleatório, preparar uma resposta de acesso 35 aleatório e para transmitir a resposta ao dispositivo de estação móvel 5 até que a resposta seja recebida. 0 dispositivo de estação móvel 5, utilizando a assinatura correspondente ao número de assinatura incluido no comando de transmissão recebido, determina as posições dos canais de acesso aleatório (RACH) a partir da hora de fim e do tempo de receção da resposta de acesso aleatório (Etapa S206 na FIG.6) .

Quer dizer, em primeiro lugar, é determinado o canal de acesso aleatório (RACH) que está mais próximo da hora de fim para ser o canal de acesso aleatório (RACH) a ser utilizado. No caso apresentado na FIG. 7, o ponto do tempo no sub-bloco de informação 0 corresponde à hora de fim, o canal de acesso aleatório (RACH) "1" (o bloco de informação 0) é utilizado no dispositivo de estação móvel 5.

Subsequentemente, no que se refere ao tempo de receção da resposta de acesso aleatório, no caso da FIG.7, os canais de acesso aleatório (RACH) podem ser utilizados em intervalos de 9 ms, e para uma assinatura, os canais de acesso aleatório (RACH) no sub-bloco de informação 0 em cada bloco de informação e no sub-bloco de informação 5 em cada bloco de informação pode ser atribuída a diferentes dispositivos de estação móvel. Quer dizer, quando o sub-bloco de informação 0 no bloco de informação X é comunicado como a hora de fim, o canal de acesso aleatório (RACH) no sub-bloco de informação 0 no bloco de informação X torna-se o ponto de referência.

Depois, são determinadas o sub-bloco de informação 0 no bloco de informação (X-l), localizado antes do tempo de 36 receção da resposta de acesso aleatório 9 ms, o sub-bloco de informação 0 no bloco de informação (X-2), dois blocos de informação antes, ... o sub-bloco de informação 0 no bloco de informação S (S é o primeiro bloco de informação após a receção da mensagem de comando de transmissão) para serem o canal de acesso aleatório (RACH) a ser utilizado. Com isto, é possivel deixar um outro dispositivo de estação móvel utilizar o canal de acesso aleatório (RACH) do sub-bloco de informação 5 no bloco de informação desde o bloco de informação S até ao bloco de informação X, dai a eficácia de utilização de uma assinatura digital poder ser duplicada neste caso.

Após a transmissão de um preâmbulo de acesso aleatório, o dispositivo de estação móvel 5 não está autorizado a reenviar preâmbulo de acesso aleatório pelo menos durante o período de duração para receber uma resposta de acesso aleatório. Quer dizer, nos canais de acesso aleatório (RACH) durante este período, a assinatura selecionada pelo dispositivo de estação base 1 irá ser atribuída a outro dispositivo de estação móvel de modo que seja possível realizar uma utilização eficaz das assinaturas.

De acordo com a presente forma de realização, quando, com base no canal de acesso aleatório (RACH) designado com base na hora de fim (a hora de fim do acesso aleatório) em que uma assinatura pode ser utilizada, o canal de acesso aleatório (RACH) é utilizado em intervalos do tempo de receção da resposta de acesso aleatório, sendo que os canais de acesso aleatório (RACH) não utilizados podem ser utilizados por outros dispositivos de estação móvel. Por conseguinte, a mesma assinatura pode ser eficazmente 37 utilizada por uma pluralidade de dispositivos de estação móvel.

[Exemplo variacional] (Configuração de banda de 20MHz)

Embora a forma de realização acima referida tenha sido descrita considerando um caso em que os canais de acesso aleatório (RACH) são calculados com base no intervalo do tempo de receção da resposta de acesso aleatório, não ocorre qualquer problema particular desde que os canais de acesso aleatório (RACH) a serem utilizados sejam calculados com base no intervalo de tempo igual a ou maior do que o tempo de receção da resposta de acesso aleatório.

Além disso, a forma de realização acima foi descrita com referência a uma configuração de banda de 10MHz, na qual existem dois canais de acesso aleatório (RACH). Contudo, pode existir uma pluralidade de canais de acesso aleatório (RACH) num bloco de informação.

Por exemplo, é apresentada uma configuração de banda de 20 MHz na FIG.8. Conforme apresentado na FIG.8, suponha-se que existem cinco canais de acesso aleatório (RACH) (um canal a cada 2 ms) num bloco de informação (10 ms) e que o tempo de receção de resposta de acesso aleatório é de 7 ms. Neste caso, quando a hora de fim cai num sub-bloco de informação 0 no bloco de informação X, num sub-bloco de informação 0 nao bloco de informação X, num sub-bloco de informação 2 no bloco de informação (X-l), num sub-bloco de informação 4 no bloco de informação (X-2), num sub-bloco de informação 6 no bloco de informação (X-3) , ..., num sub-bloco de informação 2xN(mod)10 no bloco de informação (X-N) (neste caso N é um número inteiro, e x(mod)y indica o resto da divisão de x 38 por y.) são determinados como os canais de acesso aleatório (RACH) a serem utilizados. Neste caso, a atribuição de assinatura no dispositivo de estação base torna-se complicada.

Neste caso, mesmo quando o tempo de receção de resposta de acesso aleatório é de 7 ms, o tempo de receção de resposta de acesso aleatório pode ser configurado em 9 ms, por exemplo, ou o intervalo de transmissão de assinatura pode ser configurado em 9 ms (7ms + 2ms) o que é igual ou maior do que o tempo de receção de resposta de acesso aleatório, de modo que pode ser transmitido um canal de acesso aleatório (RACH) a cada bloco de informação.

Neste caso, o dispositivo de estação base 1 pode ser adaptado para comunicar o tempo de receção de resposta de acesso aleatório ou o intervalo de transmissão de assinatura ao dispositivo de estação móvel incluindo o tempo ou intervalo no canal de controlo comum (CCPCH), a mensagem de confirmação de pedido de transmissão, a mensagem de comando de transmissão ou outros dados de controlo.

Além disso, o tempo de receção de resposta de acesso aleatório ou o intervalo de transmissão de assinatura podem ser realizados de forma mais longa de modo a atribuir a assinatura a um maior número de dispositivos de estação móvel. (Configuração de banda de 5MHz)

Além disso, é igualmente possivel um caso em que o tempo de receção de resposta de acesso aleatório é mais longo do que um bloco de informação. Por exemplo, a FIG.9 é um diagrama 39 que apresenta a situação de uma configuração de banda de 5 MHz. 0 tempo de receção de resposta de acesso aleatório é a soma do tempo de processamento que os dispositivos de estação móvel 5 levam para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório e que um dispositivo de estação base leva para detetar o preâmbulo de acesso aleatório, para preparar uma resposta de acesso aleatório e para transmitir a resposta ao dispositivo de estação móvel 5 e uma quantidade do tempo de alguns sub-blocos de informação de modo a permitir o agendamento adequado nos domínios de frequência e de tempo.

Neste caso, quando a banda de utilização de um dispositivo de estação base 1 é de 5 MHz, é atribuído um canal de acesso aleatório (RACH) a cada bloco de informação (10 ms). Além disso, conforme apresentado na FIG.10, quando a banda de utilização de um dispositivo de estação base 1 é de 1,25 MHz, é atribuído um canal de acesso aleatório (RACH) a cada dois blocos de informação (20 ms) . Por conseguinte, apenas é possível atribuir uma assinatura a um dispositivo de estação móvel na duração designada.

Quando a banda utilização de um dispositivo de estação base 1 na figura é de 5 MHz, torna-se possível atribuir diferentes dispositivos de estação móvel ao RACH no bloco de informação X e ao RACH no bloco de informação (X-l) configurando o tempo de receção de resposta de acesso aleatório em 19 ms (9 ms + 10 ms).

Além disso, a FIG.10 é um diagrama que apresenta um caso em que a banda de utilização do dispositivo de estação base 1 é de 1,25 MHz. Neste caso, é possível utilizar uma assinatura para uma pluralidade de dispositivos de estação 40 móvel configurando o tempo de receção de resposta de acesso aleatório em 39 ms (9 ms + 30 ms).

Assim, alterando o tempo de receção de resposta de acesso aleatório em função da banda de transmissão do dispositivo de estação base 1, torna-se possível adaptar o agendamento da resposta de acesso aleatório de uma forma mais flexível.

Considerando que o tempo de receção de resposta de acesso aleatório é alterada em função da largura de banda de transmissão do dispositivo de estação base 1, o tempo de receção de resposta de acesso aleatório é comunicado ao dispositivo de estação móvel através do canal de controlo comum (CCPCH), ou comunicado ao dispositivo de estação móvel incluindo o tempo na mensagem de confirmação de pedido de transmissão, na mensagem de comando de transmissão ou noutros dados de controlo. É de salientar que o acesso aleatório por Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção e o acesso aleatório por Acesso Aleatório baseado em Contenção podem utilizar diferentes tempos de receção de resposta de acesso de aleatório.

Quer dizer, na Etapa S112 na FIG.5, um dispositivo de estação base 1 transmite uma mensagem de confirmação de pedido de transmissão incluindo o tempo de receção de resposta de acesso aleatório ao dispositivo de estação base la. Depois, o dispositivo de estação base la transmite uma mensagem de comando de transmissão (igualmente designada por mensagem de atribuição de preâmbulo de acesso aleatório) incluindo o tempo de receção de resposta de acesso aleatório. Em seguida, na Etapa S202, o dispositivo de estação móvel 5 extrai o tempo de receção de resposta de acesso aleatório da mensagem de comando de transmissão que 41 foi recebida na Etapa S200. Depois, na Etapa S206, o dispositivo de estação móvel determina as posições do canal de acesso aleatório (RACH).

[A segunda forma de realização]

Em seguida, será descrita a segunda forma de realização. A primeira forma de realização é concebida de modo que os canais de acesso aleatório (RACH) podem ser selecionados para serem utilizados em intervalos do tempo de receção de resposta de acesso aleatório ou em intervalos de transmissão de assinatura, com base no canal de acesso aleatório (RACH) que é designado pela hora de fim, pelo que os canais de acesso aleatório (RACH) não utilizados podem ser utilizados por outros dispositivos de estação móvel e a mesma assinatura pode ser utilizada por uma pluralidade de dispositivos de estação móvel.

Neste caso, a configuração (tempo e atribuição) dos canais de acesso aleatório (RACH) é o mesmo em todos os blocos de informação. A segunda forma de realização será descrita considerando um caso em que o intervalo de transmissão de assinatura é configurado em unidades do intervalo de bloco de informação tal como um intervalo de bloco de informação (9 ms) , dois intervalos de bloco de informação (19 ms) ou similar, e o número de canal de acesso aleatório (RACH) ou o número de sub-bloco de informação do canal de acesso aleatório (RACH) a ser utilizado é comunicado de modo a utilizar os canais de acesso aleatório (RACH) e a assinatura em intervalos regulares. Neste caso, o tempo de transmissão de assinatura é assumido como sendo igual a ou maior do que o tempo de receção de acesso aleatório. 42

Neste caso, as configurações do dispositivo de estação base 1 e do dispositivo de estação móvel 5 são os mesmos que de acordo com a primeira forma de realização, de modo que a descrição das mesmas é omitida.

[Processamento no dispositivo de estação base]

Em primeiro lugar, o processamento no dispositivo de estação base será descrito utilizando o fluxo operacional na FIG.ll. Neste caso, aos mesmos processos que de acordo com primeira forma de realização são atribuídos os mesmos números de referência e a descrição detalhada é omitida.

Ao receber uma mensagem de pedido de transmissão (Etapa S100), determina-se se existe alguma assinatura não utilizada na tabela de atribuição de assinaturas 1110 (Etapa S102). Neste caso, quando existe uma assinatura não utilizada (Etapa S102; Sim), é atribuída uma C-RNTI (Etapa S104), e é calculado a hora de fim do período de validade da assinatura (Etapa S106).

Em resposta à hora de fim calculada, uma assinatura não utilizada e canais de acesso aleatório (RACH) não utilizados são selecionados (Etapa S108) e a tabela de atribuição de assinaturas 1110 é atualizada (Etapa S110).

Consequentemente, o dispositivo de estação base transmite uma mensagem de confirmação de pedido de transmissão incluindo a C-RNTI e o número de assinatura e o número RACH, ao dispositivo de estação base la (Etapa S150) . Neste caso, ao receber a mensagem de confirmação de pedido de transmissão, o dispositivo de estação base la extrai a C-RNTI, o número de assinatura e o número RACH incluídos na mensagem de confirmação de pedido de transmissão, e 43 transmite uma mensagem de comando de transmissão (igualmente designada por mensagem de atribuição de preâmbulo de acesso aleatório) incluindo a C-RNTI, o número da assinatura e número RACH extraídos, ao dispositivo de estação móvel 5.

[Processamento no dispositivo de estação móvel]

Em seguida, será descrito o processo no dispositivo de estação móvel 5. A FIG.12 é um gráfico que ilustra o processo realizado pelo dispositivo de estação móvel 5, utilizando o fluxo operacional. Primeiro, o dispositivo de estação móvel 5 recebe a mensagem comando de transmissão (igualmente designada por mensagem de atribuição de preâmbulo de acesso aleatório) do dispositivo de estação base la a ser a origem de transmissão (Etapa S250).

Subsequentemente, a estação móvel extrai o número de assinatura e o número de canal de acesso aleatório (RACH) incluídos na mensagem de comando de transmissão recebida (Etapa S252) . Depois, o dispositivo de estação móvel 5 estabelece a sincronização de ligação descendente com o dispositivo de estação base 1 (o dispositivo de estação base de destino de transmissão lb) (Etapa S254).

Neste ponto, os canais de acesso aleatório (RACH) a serem utilizados são determinados com base no número de assinatura e no número RACH extraídos na Etapa S252. Em seguida, é transmitido um preâmbulo de acesso aleatório ao dispositivo de estação base lb através do canal de acesso aleatório (RACH) mais próximo detetado, utilizando os canais de acesso aleatório (RACH) determinados (Etapa S256). Quando não é recebida qualquer resposta de acesso aleatório incluindo o número da assinatura utilizado no 44 tempo de resposta de acesso aleatório, o preâmbulo de acesso aleatório é novamente transmitido através do canal de acesso aleatório (RACH) determinado no bloco de informação seguinte.

Depois, ao receber a resposta de acesso aleatório (Etapa S258; Yes) , o dispositivo de estação móvel transmite uma mensagem de conclusão de transmissão ao dispositivo de estação base de destino de transmissão lb utilizando o recurso do canal compartilhado de ligação ascendente (PUSCH) designado (Etapa S260).

[Operações do dispositivo de estação móvel e do dispositivo de estação base]

Em seguida, serão descritas as operações do dispositivo de estação móvel e do dispositivo de estação base. A FIG.13 é um diagrama que apresenta as condições RACH na segunda forma de realização. Neste caso, assume-se que existem dois canais de acesso aleatório (RACH) (um a cada 5 ms) num bloco de informação (10 ms) e que o intervalo de transmissão da assinatura é configurado como um bloco de informação (9 ms).

Em primeiro lugar, o dispositivo de estação base transmite um comando de transmissão (mensagem de confirmação de pedido de transmissão) incluindo o número de assinatura e o número de canal de acesso aleatório (RACH) a ser utilizado, ao dispositivo de estação móvel 5 (Etapa S150 na FIG.ll). O dispositivo de estação móvel 5 utiliza os canais de acesso aleatório (RACH) designados pelo número de acesso 45 aleatório (RACH) comunicado a ser utilizado, em intervalos de um bloco de informação.

Neste caso, os canais de acesso aleatório (RACH) podem ser utilizados em intervalos de 10 ms. Para uma assinatura, os canais de acesso aleatório (RACH) no sub-bloco de informação 0 em cada bloco de informação e no sub-bloco de informação 5 em cada bloco de informação pode ser atribuída a diferentes dispositivos de estação móvel. Por conseguinte, a eficácia de utilização de uma assinatura pode ser duplicada no caso da FIG.13.

Uma RA-RNTI (Random Access-Radio Network Temporary Identity [Identidade Temporária de Rede Rádio de Acesso Aleatório]), indicando uma resposta de acesso aleatório é destinada para corresponder ao canal de acesso aleatório de cada número de canal de acesso aleatório. Por conseguinte, em vez de comunicar o número de canal de acesso aleatório, pode ser comunicada a RA-RNTI. Neste caso, ao adquirir a RA-RNTI comunicada pelo dispositivo de estação base, o dispositivo de estação móvel transmite um preâmbulo de acesso aleatório que designa o canal de acesso aleatório correspondente à RA-RNTI como um canal de acesso aleatório utilizável para a transmissão, e aguarda uma resposta de acesso aleatório monitorizando a RA-RNTI comunicada. Depois de detetar uma falha de acesso aleatório, o dispositivo de estação móvel transmite uma vez mais através do canal de acesso aleatório que está destinado responder pela RA-RNTI acima referida. uma

Assim, configurando o canal de acesso aleatório (RACH) a ser utilizado, é possível atribuir uma assinatura a uma pluralidade de dispositivos de estação móvel, sendo contudo possível melhorar a eficácia de utilização de 46 assinatura para acesso aleatório por iniciativa do dispositivo de estação base.

Lisboa, 06 de Agosto de 2013

Claims (5)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um sistema de comunicações móveis para realizar comunicações utilizando o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção, no qual são atribuídos diferentes números de canal de acesso aleatório respetivamente a uma pluralidade de canais de acesso aleatório num bloco de informação e uma configuração dos números de canal de acesso aleatório é a mesma em cada bloco de informação, em que: um dispositivo de estação base (la, lb) é adaptado para atribuir, comunicando a um dispositivo de estação móvel (5) um número de assinatura de uma assinatura para o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção e um dos números de canal de acesso aleatório, uma assinatura que corresponde ao número de assinatura e um canal de acesso aleatório que corresponde ao número de canal de acesso aleatório, cobrindo uma pluralidade de blocos de informação sequenciais; o dispositivo de estação móvel (5) é adaptado para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório incluindo a assinatura que corresponde ao número de assinatura comunicado, utilizando o canal de acesso aleatório que corresponde ao número de canal de acesso aleatório comunicado num primeiro bloco de informação, e; o dispositivo de estação móvel (5) adicionalmente é adaptado para transmitir, quando não é detetada qualquer resposta ao preâmbulo de acesso aleatório, mais uma vez o preâmbulo de acesso aleatório incluindo a assinatura que corresponde ao número de assinatura comunicado, utilizando o canal de acesso aleatório que corresponde ao número de canal de acesso aleatório comunicado num segundo bloco de informação. 2

2. Um dispositivo de estação base (la, lb) num sistema de comunicações móveis para realizar comunicações utilizando o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção, no qual são atribuídos diferentes números de canal de acesso aleatório respetivamente a uma pluralidade de canais de acesso aleatório num bloco de informação e uma configuração dos números de canal de acesso aleatório é a mesma em cada bloco de informação, em que: o dispositivo de estação base é adaptado para atribuir, comunicando a um dispositivo de estação móvel (5) um número de assinatura de uma assinatura para o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção e um dos números de canal de acesso aleatório, uma assinatura que corresponde ao número de assinatura e um canal de acesso aleatório que corresponde ao número de canal de acesso aleatório, cobrindo uma pluralidade de blocos de informação sequenciais.

3. Um dispositivo de estação móvel (5) num sistema de comunicações móveis para realizar comunicações utilizando o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção, no qual são atribuídos diferentes números de canal de acesso aleatório respetivamente a uma pluralidade de canais de acesso aleatório num bloco de informação e uma configuração dos números de canal de acesso aleatório é a mesma em cada bloco de informação, em que: o dispositivo de estação móvel (5) é adaptado para adquirir um número de assinatura de uma assinatura para o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção e um dos números de canal de acesso aleatório a partir de um dispositivo de estação base (la, lb); 3 o dispositivo de estação móvel é adaptado para transmitir um preâmbulo de acesso aleatório incluindo a assinatura que corresponde ao número de assinatura adquirido, utilizando o canal de acesso aleatório que corresponde ao número de canal de acesso aleatório adquirido num primeiro bloco de informação, e; o dispositivo de estação móvel (5) adicionalmente é adaptado para transmitir, quando não é detetada qualquer resposta ao preâmbulo de acesso aleatório, mais uma vez o preâmbulo de acesso aleatório incluindo a assinatura que corresponde ao número de assinatura adquirido, utilizando o canal de acesso aleatório que corresponde ao número de canal de acesso aleatório adquirido num segundo bloco de informação.

4. Um processo de comunicações móveis para um dispositivo de estação móvel (5) num sistema de comunicações móveis para realizar comunicações utilizando o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção, no qual são atribuídos diferentes números de canal de acesso aleatório respetivamente a uma pluralidade de canais de acesso aleatório num bloco de informação e uma configuração dos números de canal de acesso aleatório é a mesma em cada bloco de informação, sendo que o processo compreende as seguintes etapas: a aquisição de um número de assinatura de uma assinatura para o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção e um dos números de canal de acesso aleatório a partir do dispositivo de estação base (la, lb); a transmissão de um preâmbulo de acesso aleatório incluindo a assinatura que corresponde ao número de assinatura adquirido, utilizando um canal de acesso aleatório que corresponde ao número de canal de acesso aleatório adquirido num primeiro bloco de informação, e; 4 a transmissão, quando não é detetada qualquer resposta ao preâmbulo de acesso aleatório, mais uma vez do preâmbulo de acesso aleatório incluindo a assinatura que corresponde ao número de assinatura adquirido, utilizando o canal de acesso aleatório que corresponde ao número de canal de acesso aleatório adquirido num segundo bloco de informação.

5. Um processo de comunicações móveis para um dispositivo de estação base (la, lb) num sistema de comunicações móveis para realizar comunicações utilizando o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção, no qual são atribuídos diferentes números de canal de acesso aleatório respetivamente a uma pluralidade de canais de acesso aleatório num bloco de informação e uma configuração dos números de canal de acesso aleatório é a mesma em cada bloco de informação, sendo que o processo compreende as seguintes etapas: a atribuição, comunicando a um dispositivo de estação móvel (5) um número de assinatura de uma assinatura para o Acesso Aleatório Não Baseado em Contenção e um dos números de canal de acesso aleatório, de uma assinatura que corresponde ao número de assinatura e de um canal de acesso aleatório que corresponde ao número de canal de acesso aleatório, cobrindo uma pluralidade de blocos de informação sequenciais. Lisboa, 06 de Agosto de 2013