BRPI0617648A2 - método de executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio, produto de programa de computador, terminal móvel, e, estação base de rádio - Google Patents

Abstract

<B>MéTODO DE EXECUTAR UM PROCEDIMENTO DE ACESSO ALEATóRIO ATRAVéS DE UMA INTERFACE DE RáDIO, PRODUTO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, TERMINAL MóVEL, E, ESTAçãO BASE DE RáDIO<D>A invenção relaciona-se a uma técnica para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio (106), por exemplo entre um terminal móvel (102) e uma estação base de rádio (104) de uma rede móvel (108). Um aspecto de método da invenção inclui as etapas de transmitir um pedido de sincronização (112) por informação de sincronização; receber informação de sincronização (114) em resposta ao pedido de sincronização; e transmitir, baseado em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, um pedido de recurso (116) por recursos de transmissão de dados.

Description

"MÉTODO DE EXECUTAR UM PROCEDIMENTO DE ACESSOALEATÓRIO ATRAVÉS DE UMA INTERFACE DE RÁDIO, PRODUTODE PROGRAMA DE COMPUTADOR, TERMINAL MÓVEL, E,ESTAÇÃO BASE DE RÁDIO"Campo da Invenção

A presente invenção relaciona-se geralmente a interfaces derádio de redes sem fios, e em particular a interfaces de redes móveis. Maisespecificamente, a invenção relaciona-se a uma técnica para executar umprocedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio.Fundamento da Invenção

Hoje, não só telefones móveis mas também outros terminaismóveis, tais como PDAs (Assistentes Digitais Pessoais), agendas eletrônicas,etc., trocam dados com redes sem fios por interfaces de rádio. Tipicamente,uma estação base de rádio de uma rede serve o terminal móvel roteando dadosrecebidos do terminal pela rede para o recebedor, e transmitindo dadosrecebidos do lado de rede através da interface de rádio para o terminal móvel.

Os recursos de transmissão disponíveis tais como freqüência(largura de banda), tempo (intervalos de tempo disponíveis em quadros detransmissão) e potência de transmissão são geralmente limitados e portantotem que ser usados tão eficientemente quanto possível. Neste respeito, aestação base controla não só os parâmetros de recurso para transmissões deligação inferior (da estação base para o terminal), mas também para astransmissões de ligação superior (do terminal para a estação base). Para aligação superior, a estação base tem que assegurar que o terminal móvel estejasincronizado com o esquema de transmissão da interface de rádio comprecisão apropriada. Par este fim, a estação base analisa um sinal de ligaçãosuperior recebido, deriva valores de ajuste apropriados para os parâmetros detransmissão de ligação superior usados pelo terminal e envia informação desincronização indicando os ajustes necessários para o terminal móvel, queentão tem que ajustar seus parâmetros de transmissão por conseguinte. Ainformação de sincronização pode incluir (para um ou mais dos parâmetros detransmissão) tanto um valor para o próprio parâmetro de transmissão ou umvalor de ajuste habilitando o terminal ajustar o parâmetro de transmissão porconseguinte.

Enquanto a sincronização do terminal móvel pode serexecutada de uma maneira direta no caso de uma conexão de ligação superiorexistente durante a qual sinais do terminal são recebidos e analisadoscontinuamente na estação base, nenhuma tal análise é possível no caso que oterminal quer se conectar pela primeira vez (por exemplo, na energização oudurante um transferência de passagem) ou de um estado de prontidão (no qualo terminal só escuta à ligação inferior). Nestes circunstâncias, umprocedimento de acesso aleatório tem que ser executado para alcançarsincronização.

O procedimento de acesso aleatório também serve váriosoutros propósitos. Por exemplo, o terminal precisa de uma identificação (pelomenos temporária) para ser endereçável pela estação base. Ademais, oterminal precisa prover alguma informação tal que a estação base possadecidir conceder acesso à rede. Adicionalmente, alguma informação relativaaos recursos de ligação superior/ligação inferior requeridos tem que sertrocada.

Qualquer alocação de recurso, por exemplo a alocação derecurso para o próprio procedimento de acesso aleatório, é baseada noesquema de transmissão utilizado através da interface de rádio. Um esquemade alocação direto pode incluir reservar de um modo semi-permanente umcanal particular, que pode ser especificado por recursos ortogonaisparticulares tais como intervalos de tempo e bandas de freqüência, que podemser usados então pelo terminal para sua transmissão de ligação superior.Porém, os recursos reservados são então bloqueados para uso por outrosterminais, que significa que recursos são desperdiçados no caso que oterminal móvel não usa o canal reservado a sua extensão completa (porexemplo, porque a memória temporária de transmissão estámomentaneamente vazia). Por outro lado, os recursos reservados podem nãoser suficientes para permitir transmissão rápida de dados no caso que amemória temporária de transmissão está cheia. Como uma desvantagemadicional, este esquema de alocação direta é limitado em dimensão, isto é, sóum número particular de usuários (determinado pelos recursos ortogonaisdisponíveis) pode ser servido.

Durante o procedimento de acesso aleatório, parâmetros detransmissão de ligação superior tais como tempo, freqüência e potência nãoestão alinhados precisamente com o esquema de transmissão comopredeterminado pela estação base de rádio. Portanto, em um esquemaortogonal, recursos adicionais têm que ser providos para o acesso aleatóriopara evitar interferência das salvas de acesso aleatórias tipicamentedesalinhadas com salvas normais sincronizadas, que são, por exemplo,transmitidas em intervalos de tempo vizinhos. Estes recursos extras incluempor exemplo períodos de guarda e bandas de guarda na dimensão de tempo efreqüência, respectivamente.

Em outro esquema de transmissão conhecido por exemplo desistemas de WCDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Código de BandaLarga), o canal de ligação superior provido ao terminal é baseado em recursosnão ortogonais, isto é, o terminal pode enviar seus dados usando intervalos detempo e/ou bandas de freqüência arbitrárias. Enquanto tal sistema não élimitado em dimensão, interferência inter-usuário aumenta com númeroscrescentes de terminais simultaneamente remetentes, que degrada odesempenho e assim o processamento. Além disso, controle de potênciarápido é requerido para controlar precisamente a potência de transmissão decada terminal.Há assim uma necessidade por um procedimento de acessoaleatório eficiente em recurso que trate pelo menos algumas das desvantagenspublicadas acima.

Sumário da Invenção

De acordo com um primeiro aspecto da invenção, um métodode executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface derádio é proposto. O método inclui as etapas de transmitir um pedido desincronização para informação de sincronização; receber informação desincronização em resposta ao pedido de sincronização; e transmitir, baseadoem pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado (por exemplo fixo oumudado) de acordo com a informação de sincronização, um pedido de recursopara recursos de transmissão de dados.

A interface de rádio pode ser a interface de ar de uma redemóvel, por exemplo uma rede de GSM (Sistema Global para ComunicaçãoMóvel) ou UMTS (Sistema de Telecomunicação Móvel Universal). O métodopode ser executado em um terminal móvel pedindo acesso a uma estação basede rádio de uma rede sem fios servindo a interface de rádio ou em qualqueroutro dispositivo durante um procedimento de acesso aleatório.

As etapas de transmitir um pedido de sincronização e dereceber informação de sincronização podem ser executadas com a intençãopara alcançar sincronização de símbolo precisa entre o terminal móvel e aestação base de rádio, isto é, qualquer transmissão do terminal durante umintervalo de tempo particular terá que caber no intervalo de tempocorrespondente na estação base tal que nenhum dos símbolos transmitidosexceda o intervalo de tempo de estação base.

O pedido de sincronização pode ser representado por umasalva de acesso que é formada para habilitar a estação base analisar, porexemplo baseado na banda de freqüência e período de tempo ocupado pelasalva de acesso, o alinhamento de transmissões do terminal com o esquema detransmissão provido pela estação base. Adicionalmente, a estação base podeser habilitada prover valores (ajuste) na informação de sincronização para oterminal móvel.

O pedido de sincronização pode levar só uma quantidadelimitada de informação que é requerida para sincronizar o terminal móvelcom a estação base. Por exemplo, uma identificação (ID) temporária oualeatória do terminal pode ser provida, que é adequada particularmente paraas etapas de sincronização. Como, por exemplo, o ID só pode ser usado paraas etapas de sincronização, pode incluir só um número pequeno de bits. Poroutro lado, informação relacionada à admissão de rede ou recursos pedidospode ser omitida no pedido de sincronização.

Um terminal móvel pode ajustar seus parâmetros detransmissão de acordo com a informação de sincronização recebida. O pedidode recurso portanto já pode transmitido usando uma salva normal com umalinhamento preciso de símbolo através da interface de rádio. O pedido derecurso pode especificar recursos requeridos para uma troca de dados deusuário e/ou de controle. Como um exemplo, para uma atualização de local, oterminal móvel pode pedir a nomeação de um canal de controle dedicado.Como outro exemplo, para a transferência de dados de usuário (por exemplo,dados de aplicativo), o terminal pode pedir a nomeação de um canal de dadoscom uma largura de banda particular (por exemplo, para dados em fluxo) oupode pedir a nomeação de recursos de transmissão para uma quantidadeespecífica de dados.

Em uma variante da invenção, o método pode incluir as etapasadicionais de receber informação de recurso em resposta ao pedido de recursoe transmitir os dados usando recursos de acordo com a informação de recurso.A estação base pode prover informação de controle adicional junto com ainformação de recurso para o terminal móvel, por exemplo um ID temporárioque pode substituir um ID usado durante as etapas de sincronização e podeincluir, por exemplo, um número maior de bits.

O método pode incluir a etapa de transmitir, no caso de dadosadicionais são para serem transmitidos, pelo menos um pedido de recursoadicional. Nenhuma sincronização precedente pode ser requerida neste caso.

Em uma implementação da invenção, o método inclui a etapade iniciar um temporizador de sincronização em resposta a pelo menos umada recepção de informação de sincronização e da transmissão de dados.Sincronização entre terminal e estação base pode ser mantida freqüentementecontanto que o terminal envie dados, como então a estação base pode analisaros sinais recebidos. No caso que nenhum dados são transmitidos,sincronização pode desaparecer dentro de um período de tempo particular. Otemporizador de sincronização pode ser fixado assim apropriadamente paragarantir um nível de sincronização predefinido.

O tempo de expiração do temporizador de sincronização podeser fixado de acordo com uma predição de uma validade da informação desincronização. Por exemplo, o tempo de expiração pode ser fixado de acordocom tolerâncias relacionadas aos circuitos eletrônicos no terminal móvel e naestação base. Em uma variante da invenção, o tempo de expiração dotemporizador de sincronização pode ser fixado de acordo com uma velocidaderelativa medida. Por exemplo, se terminal móvel se mover com umavelocidade alta relativa à estação base, o tempo de expiração pode ser fixado aum valor curto. O tempo de expiração do temporizador de sincronizaçãotambém pode ser baseado em uma predição de uma mudança de célula doterminal, que requer sincronização com uma nova estação base.

O método pode incluir a transmissão de um pedido desincronização adicional na expiração do temporizador de sincronização. Nestavariante, o tempo de expiração pode levar em conta qualquer desvanecimentona sincronização.

Em algumas implementações da invenção, o método inclui aetapa adicional de transmitir um sinal de 'ping' para manter sincronização. Osinal de 'ping' pode incluir uma carga útil vazia ou falsa, mas também podeincluir dados de sinalização que foram mantidos propositalmente na memóriatemporária de transmissão para serem transmitidos com o sinal de 'ping'. Osinal de 'ping' pode ser enviado antes que sincronização tenha desaparecido,tal que o sinal possa usar um recurso de transmissão normal (regular) eassegure de um modo eficiente em recurso que sincronização seja mantidaatravés da interface de rádio. No caso que nenhum dados de sinalização é paraser transmitido, o sinal de 'ping' pode incluir a quantidade mínima possível dedados (para não desperdiçar recursos através da interface de rádio).

O sinal de 'ping' pode ser transmitido na expiração dotemporizador de sincronização. Neste caso, o tempo de expiração pode serfixado a um valor menor do que o tempo de perda de sincronização.Adicionalmente ou alternativamente, o sinal de 'ping' pode ser transmitido emresposta a um pedido de apuração recebido através da interface de rádio. Aestação base pode ser configurada para enviar - periodicamente ou em umabase de necessidade - o pedido de apuração para ativar a transmissão de sinaisdo terminal móvel.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, um métodode executar um procedimento de acesso aleatório para uma interface de rádioé proposto, em que o método inclui as etapas de receber um pedido desincronização para informação de sincronização; transmitir, baseado nopedido de sincronização, a informação de sincronização; e receber, baseadoem pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com ainformação de sincronização, um pedido de recurso por recurso detransmissão de dados.

O método pode ser executado em uma estação base de rádioservindo a interface de rádio. Por exemplo, a estação base de rádio pode seruma BTS (Estação de Transceptor Base) ou BSC (Centro de Estação de Base)de um subsistema de estação base em uma rede de GSM, ou a estação basepode ser um Nó B ou controlador de RAN em uma rede de UMTS.

O pedido de sincronização pode ter sido transmitido através dainterface de rádio por um terminal móvel. A estação base de rádio pode5 analisar o pedido de sincronização recebido (que pode ser representado porum salva de acesso) para calcular pelo menos um valor de ajuste de parâmetrode transmissão e assim determinar informação de sincronização para alinharas transmissões do terminal móvel com o esquema de transmissão providopela estação base de rádio. Baseado na informação de sincronização, oterminal pode ajustar um ou mais de seus parâmetros de transmissão e podeentão transmitir, baseado nos parâmetros de transmissão ajustados, um pedidode recurso.

A estação base de rádio pode executar ademais as etapas detransmitir informação de recurso em resposta ao pedido de recurso; eprogramar recursos de acordo com a informação de recurso. Em umaimplementação da invenção, o método inclui a etapa de receber pelo menosum pedido de recurso adicional para transmissão de dados adicionais.Contanto que o terminal móvel e a estação base de rádio estejamsincronizados entre si, nenhuma repetição das etapas de sincronização iniciaisé requerida.

Em uma variante da invenção, o método inclui a etapa deiniciar um temporizador de sincronização em resposta a pelo menos uma derecepção do pedido de sincronização, pedido de recepção do recurso erecepção de dados. O valor de temporizador pode ser predefinido ou pode serfixado de acordo com informação incluída no pedido de sincronizaçãorecebido. Esta implementação pode ademais incluir a etapa de transmitir, naexpiração do temporizador de sincronização, um pedido por um sinal de'ping'. Nesse caso, o tempo de expiração do temporizador poderia ser fixadotal que sincronização seja presumivelmente ainda precisa bastante e o sinal de'ping' possa ser enviado na forma de uma salva de transmissão normal.Adicionalmente ou alternativamente, a estação base de rádio pode determinarse um pedido por um sinal de 'ping' é para ser transmitido baseado em umaanálise de tráfego de ligação superior regular.

De acordo com um aspecto adicional da invenção, um produtode programa de computador é proposto, incluindo porções de código deprograma para executar as etapas de qualquer um dos aspectos de método dainvenção descrito aqui, quando o produto de programa de computador éexecutado em um ou mais dispositivos de computação, por exemplo umterminal móvel ou uma estação base de rádio de uma rede sem fios. O produtode programa de computador pode ser armazenado em qualquer meio degravação legível por computador, por exemplo uma unidade de acionamentode disco rígido, memória, CD-ROM ou DVD. Adicionalmente oualternativamente, o produto de programa de computador pode ser providopara carregamento por um servidor de carregamento. Por exemplo, ocarregamento pode ser alcançado pela Internet.

De acordo com um aspecto adicional da invenção, um terminalmóvel é proposto, que é adaptado para executar um procedimento de acessoaleatório através de uma interface de rádio. O dispositivo inclui umcomponente de pedido de sincronismo adaptado para transmitir um pedido desincronização por informação de sincronização; um componente de respostade sincronismo adaptado para receber informação de sincronização associadaao pedido de sincronização; e um componente de controle de transmissãoadaptado para transmitir, baseado em pelo menos um parâmetro detransmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, umpedido de recurso por recurso de transmissão de dados.

De acordo com um aspecto ainda adicional da invenção, umaestação base de rádio é proposta, que é adaptada para executar umprocedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio. A estaçãobase inclui um componente de pedido de sincronismo adaptado para receberum pedido de sincronização por informação de sincronização; umcomponente de resposta de sincronismo adaptado para transmitir, baseado nopedido de sincronização, a informação de sincronização; e um componente depedido de recurso adaptado para receber, baseado em pelo menos umparâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação desincronização, um pedido de recurso por recursos de transmissão de dados. Ocomponente de pedido de sincronismo pode incluir um sub-componenteadaptado para calcular, baseado no pedido de sincronização recebido, pelomenos um valor de ajuste de parâmetro de transmissão.

Breve Descrição dos Desenhos

No seguinte, a invenção será descrita ademais com referência aconcretizações exemplares ilustradas nos desenhos, em que:

Figura 1 é uma ilustração esquemática de uma concretizaçãode um sistema de comunicação;

Figura 2 é um diagrama de bloco funcional ilustrandoesquematicamente uma concretização de um terminal móvel;

Figura 3 é um diagrama de bloco funcional ilustrandoesquematicamente uma concretização de uma estação base de rádio;

Figura 4 é um fluxograma ilustrando esquematicamente asetapas de uma concretização de um método para executar um procedimentode acesso aleatório através de uma interface de rádio em um terminal móvel;

Figura 5 é um fluxograma ilustrando esquematicamente umaconcretização de um método para prover um canal de acesso aleatório parauma interface de rádio em uma estação base de rádio;

Figuras 6A, 6B ilustram esquematicamente uma primeira esegunda concretizações de um esquema de transmissão de dados;

Figura 7 ilustra esquematicamente uma seqüência detransmissões entre um terminal móvel e uma estação base.Descrição Detalhada das Concretizações Preferidas

Na descrição seguinte, para propósitos de explicação e nãolimitação, detalhes específicos são publicados, tais como tipos de redeespecíficos incluindo nós de rede particulares, protocolos de comunicação,etc., a fim de prover uma compreensão completa da invenção atual. Seráaparente a alguém qualificado na arte que a invenção atual pode ser praticadaem outras concretizações que partem destes detalhes específicos. Porexemplo, o artesão qualificado apreciará que a invenção atual pode serpraticada com redes sem fios diferentes da rede móvel discutida abaixo parailustrar a presente invenção. Em lugar disso, a invenção pode ser praticadacom qualquer rede sem fios na qual um procedimento de acesso aleatório éexecutado através da interface de rádio. Isto pode incluir por exemplo redeHIPERLAN (HIPERLAN é um padrão para redes locais sem fios).

Aqueles qualificados na arte apreciarão ademais que funçõesexplicadas em seguida podem ser implementadas usando circuitos dehardware individuais, usando software funcionando junto com ummicroprocessador programado ou um computador de propósito geral, usandoum circuito integrado específico de aplicação (ASIC) e/ou usando um ou maisprocessadores de sinal digital (DSPs). Também será apreciado que quando ainvenção atual é descrita como um método, também pode ser concretizada emum processador de computador e uma memória acoplada a um processador,em que a memória é codificada com um ou mais programas que executam osmétodos expostos aqui quando executados pelo processador.

Figura 1 ilustra esquematicamente uma concretização de umsistema de comunicação 100 incluindo um terminal móvel 102 e uma estaçãobase de rádio 104, que podem trocar dados entre si por uma interface de rádio106. A estação base 104 pertence a uma rede móvel 108.

A fim de estabelecer uma conexão para troca de dados, oterminal móvel 102 tem que obter acesso pela estação base 104 à rede 108.Um procedimento de acesso aleatório tem que ser executado para sincronizaro terminal com o esquema de transmissão da interface de rádio 106 e paraconceder recursos para o terminal (e possivelmente outros propósitos). Comouma etapa preparatória, o terminal 102 escuta um canal de controle de ligaçãoinferior (DCCH) 110, que é radiodifundido pela estação base 104 na célula derádio servida. O DCCH pode anunciar, por exemplo, ID de célula e ID derede, configurações de canal relacionadas ao esquema de transmissãoutilizado, informação relacionada a acesso aleatório, e parâmetros paraestabelecimento de conexão.

Baseado na informação radiodifundida, o terminal móvel 102então executa o procedimento de acesso aleatório. O procedimento inclui atransmissão de um salva de acesso 112 representando um pedido desincronização por informação de sincronização. A estação base de rádio 104analisa a salva de acesso 112, determina colocações de parâmetro detransmissão ou ajustes para alinhar as transmissões do terminal 102 com oesquema de transmissão através da interface de rádio 106 e envia informaçãode sincronização incluindo colocação de parâmetro de transmissão apropriadaou valores de ajuste em uma resposta de sincronização 114 para o terminal102.

O terminal móvel 102 extrai a colocação de parâmetro detransmissão ou valores de ajuste da resposta de sincronização 114 e fixa ouajusta seus parâmetros de transmissão por conseguinte. Baseado nos novosparâmetros de transmissão, o terminal 102 então transmite um pedido derecurso 116 indicando recursos de transmissão pedidos. A estação base 104pode então prover recursos apropriados para troca de dados (ligação superior,ligação inferior) na interface de rádio 106 para o terminal móvel 102.

Figura 2 ilustra esquematicamente blocos construtivosfuncionais de uma concretização de um terminal móvel 200, que é adaptadopara executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interfacede rádio 202. O terminal 200 pode ser uma implementação do terminal móvel102 da Figura 1.

O terminal 200 inclui um componente de controle detransmissão 204, que é adaptado para controlar transmissões por uma antena206 através da interface de rádio 202. O terminal 200 ademais inclui umcomponente de pedido de sincronismo 208, que é adaptado para transmitir umpedido de sincronização por informação de sincronização. O componente 208constrói o pedido e o provê ao componente de controle de transmissão 204,que então controla a transmissão de uma salva de acesso por conseguinte.

O terminal 200 ademais inclui um componente de resposta desincronismo 210, que é adaptado para receber informação de sincronizaçãoem resposta ao pedido de sincronização. O componente 210 recebe umaresposta de sincronização da interface de rádio 202, extrai a informação desincronização e provê uma indicação de parâmetros de transmissão ajustadosao componente de controle de transmissão 204, que controla transmissõessubseqüentes por conseguinte.

Um componente de pedido de recurso 212 prepara um pedidode recurso por recursos de transmissão de dados para transmissão de dadosatravés da interface de rádio 202. O pedido de recurso é provido aocomponente de controle de transmissão 204 que é adaptado por transmitir opedido de acordo com o esquema de transmissão ajustado i.e. baseado empelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com ainformação de sincronização, através do rádio interface 202.

Figura 3 ilustra esquematicamente os blocos construtivosfuncionais de uma concretização de uma estação base de rádio 300, que éadaptada para executar um procedimento de acesso aleatório através de umainterface de rádio 302. A estação base pode ser uma implementação daestação base 104 da Figura 1.

A estação base de rádio inclui uma antena 304 para receberuma informação de transmissão pela interface de rádio 302. A estação base300 ademais inclui um componente de controle de recepção 306, que podeincluir por exemplo, filtros para separar os vários canais de transmissão deligação superior providos para a interface de rádio 302. A estação base 300ademais inclui um componente de pedido de sincronismo 308, que é adaptadopara receber um pedido de sincronização por informação de sincronização. Ocomponente 308 analisa a salva de acesso recebida e determinadesalinhamentos com o esquema de transmissão provido pela estação base300 para a interface de rádio 302. Por exemplo, o componente 308 podedeterminar o valor de avanço de temporização requerido para alinhamentocorreto do esquema de temporizações de transmissão de um terminal móvelcom o esquema de intervalo de tempo suportado pela estação base 300. Outroexemplo de tal desalinhamento é um deslocamento de freqüência que deveriaser corrigido para alinhamento correto do esquema de transmissão de umterminal móvel com o esquema de transmissão suportado pela estação base 300.

O componente de pedido de sincronismo 308 provê umaindicação de ajustes de parâmetro de transmissão para um componente deresposta de sincronismo 310, que prepara uma resposta de sincronizaçãoincluindo informação de sincronização indicando os ajustes de parâmetro detransmissão. O componente de resposta de sincronismo 310 pode ser um sub-componente de um componente de controle de transmissão (não mostrado) daestação base 300, que controla geralmente transmissões da estação base derádio através da interface de rádio 302.

A estação base de rádio 300 ademais inclui um componente deprogramação de recurso 312, que é adaptado ademais para receber, baseadoem pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com ainformação de sincronização, um pedido de recurso por recursos detransmissão de dados. Um ou mais canais de ligação superior particularespodem ser providos no esquema de transmissão suportado pela estação base300 para transmitir pedidos de recurso. O componente 312 pode entãodeterminar recursos de transmissão apropriados e pode ativar a transmissão deuma indicação dos recursos providos para o terminal móvel pedinte.

Figura 4 ilustra esquematicamente as etapas de umaconcretização de um método 400 para executar um procedimento de acessoaleatório através de uma interface de rádio, que pode ser executado porexemplo no terminal móvel 102 da Figura 2 ou no terminal móvel 200 daFigura 2.

O método é ativado na etapa 402, por exemplo por um sinal decontrole indicando que um procedimento de acesso aleatório tem que serexecutado a fim de trocar dados através de uma interface de rádio. Na etapa404, um pedido de sincronização por informação de sincronização étransmitido. Na etapa 406, informação de sincronização é recebida emresposta ao pedido de sincronização. Na etapa 408, baseado em pelo menosum parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação desincronização, um pedido de recurso por recursos de transmissão de dados étransmitido. Baseado no pedido de recurso, informação de recurso (nãomostrada) pode ser recebida e dados podem ser transmitidos usando recursosde acordo com a informação de recurso. No caso que dados adicionais sãopara serem transmitidos (etapa 410), um pedido de recurso adicional étransmitido. No caso que quaisquer dados não são para serem transmitidosmais, o método termina na etapa 412 com o terminal móvel indo para, porexemplo, estado de prontidão.

Figura 5 ilustra esquematicamente as etapas de umaconcretização de um método 500 de executar um procedimento de acessoaleatório através de uma interface de rádio, que pode ser executado em umaestação base de rádio, por exemplo a estação base de rádio 104 da Figura 1 ouestação base 300 da Figura 3.O método começa na etapa 502 com a recepção de um pedidode sincronização por informação de sincronização. Baseado no pedidorecebido, pelo menos um valor de ajuste de parâmetro de transmissão podeser calculado. Na etapa 504, informação de sincronização é transmitidabaseada no pedido de sincronização. Na etapa 506, um pedido de recurso porrecurso de transmissão de dados é recebido, que é baseado em pelo menos umparâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação desincronização. Em resposta ao pedido de recurso, informação de recurso (nãomostrada) pode ser transmitida e recursos podem ser programados na estaçãobase de acordo com a informação de recurso. Na etapa 508 e possivelmenteetapas adicionais subseqüentes, um pedido de recurso adicional pode serrecebido para uma transmissão de dados adicional. Na etapa 510, o métodotermina.

Figura 6A ilustra uma concretização de um canal de acessoaleatório 600 com tempo se estendendo à direita e freqüência se estendendopara cima. Salvas de acesso 602 são transmitidas a intervalos de tempo 604.Cada salva de acesso 602 pode representar um pedido de sincronização.Como a temporização das salvas de acesso 602 não está alinhada exatamentecom a temporização dos intervalos de tempo 604 da estação base servindo ainterface de rádio, períodos de guarda têm que ser providos dentro de cadaintervalo de tempo de acesso 604. Como resultado, os recursos de temporeservados para o canal de acesso aleatório 600 são usados com umaeficiência mais baixa.

Figura 6B ilustra uma concretização de um esquema detransmissão 610, no qual as salvas de transmissão 612 estão alinhadasexatamente com os intervalos de tempo 614. Os intervalos de tempo 614podem ser nomeados à transmissão de usuário ou dados de controle. Comoum exemplo, os intervalos de tempo designados como # 1, #2 e #3 podem sernomeados a transmissões de três terminais móveis. Os parâmetros detransmissão de cada um dos terminais móveis são ajustados precisamente,portanto só períodos de guarda pequenos são requeridos. Vice-versa, as salvasde transmissão levando os dados de transmissão podem encher os intervalosde tempo a uma extensão grande, tal que os recursos de transmissãodisponíveis sejam usados eficientemente.

Figuras 6A e 6B ilustram o uso ineficiente e eficiente derecursos de tempo através de uma interface de rádio sem e com alinhamentocorreto. Relações semelhantes se mantém para outros recursos tais comofreqüência e potência de transmissão.

Figura 7 ilustra esquematicamente comunicações entre umterminal móvel 702 e uma estação base de rádio 704 em uma concretizaçãoexemplar. Nas etapas 706, um pedido de sincronização é enviado peloterminal 702 para a estação base 704 pedindo valores de ajuste paraparâmetros de transmissão. Como a salva de acesso usa os recursos detransmissão com baixa eficiência (veja Figura 6A), a informação incluída nopedido de sincronização é restringida a um mínimo. Por exemplo, nenhumrecurso de transmissão é pedido com o pedido de sincronização. Em respostaao pedido de sincronização, a rede, isto é, a estação base 704 e/ou outro nó decontrole de acesso da rede, analisa a salva de acesso levando o pedido desincronização para determinar ajustes de parâmetro de transmissão, estesajustes são providos como informação de sincronização para o terminal 702.

Nas etapas 708, um pedido de recurso é enviado do terminalmóvel 702 para a estação base 704. O pedido pode conter, por exemplo,informação relativa à identidade de terminal, uma quantidade de dados e/ouuma largura de banda requerida, uma prioridade nomeada aos dados (sequalquer), a quantidade de potência de transmissão disponível, e informaçãoadicional relacionada à transmissão de dados de ligação superior pedida. Opedido de recurso é transmitido usando parâmetros de transmissão que foramfixados de acordo com a informação de sincronização recebida da estaçãobase 704; portanto, recursos de transmissão são usados eficientemente (vejaFigura 6B). Nas etapas 710, dados adicionais são transmitidos usando osrecursos programados.

Um procedimento de acesso aleatório completo comoexecutado antes de uma conexão estabelecida do terminal 702 pode incluirpelo menos as etapas de sincronização 706 e as etapas de nomeação derecurso 708. No caso que dados adicionais são para serem transmitidos, oterminal 702 pode transmitir nas etapas 712 um pedido de recurso adicional,que pode ser respondido pela estação base 704 com uma concessão adicionalde recursos na ligação superior. E assumido que neste momento a ligaçãosuperior está ainda em sincronização, assim uma repetição das etapas 706pode ser saltada. Dados adicionais podem ser transmitidos nas etapas 714.

A ligação superior geralmente ficará em sincronizaçãocontanto que o terminal esteja transmitindo dados na ligação superior como aestação base tipicamente analisa os sinais recebidos e determina valores deajuste de parâmetro de transmissão. Ajustes de parâmetro atualizados podemser então providos continuamente ao terminal. Este procedimento não podeser executado no caso que o terminal parou transmissão de dados na ligaçãosuperior. Por conseguinte, depois de um certo tempo, os parâmetros detransmissão não serão mais válidos, isto é, sincronização foi perdida.

Um mecanismo de temporizador pode ser usado em um ouambos do terminal móvel e da estação base. Este mecanismo provê umaindicação relacionada à validade dos parâmetros de transmissão de ligaçãosuperior usados pelo terminal móvel. Como um exemplo, o temporizadorpode ser (re)iniciado no caso que o terminal recebeu apenas uma atualizaçãode seus parâmetros de transmissão ou no caso que o terminal transmitiu dadosde ligação superior. Em uma concretização, na expiração do temporizador, osparâmetros de transmissão de ligação superior são considerados estaremobsoletos e uma (re)sincronização é requerida antes de qualquer (adicional)transmissão de dados. O valor do temporizador pode ser tanto ajustado a umvalor fixo, ou pode ser configurável pela rede (a estação base) ou peloterminal. Por exemplo, o valor de temporizador pode depender da velocidadedo terminal relativo à estação base. Um valor de temporizador menor pode serusado no caso que o terminal se move com uma velocidade alta.

Em uma concretização alternativa, que é ilustrada na Figura 7,o temporizador é fixado a um valor de expiração tal que expire com uma altaprobabilidade antes que a sincronização entre terminal 702 e estação base 704tenha desaparecido. Nesta configuração, alguma sinal arbitrário pode sertransmitido à estação base, que só tem que satisfazer o requisito que a estaçãobase pode analisar o estado de sincronização. Por exemplo, um mecanismo de"ping" pode ser usado neste pedido: O terminal transmite um sinal de "ping"(etapa 716), que - analogamente ao mecanismo de "ping" conhecido da áreade Internet - leva uma carga útil vazia ou uma carga útil falsa e serve o únicopropósito de prover a base com uma medição da sincronização de ligaçãosuperior. O sinal de "ping" pode ser usado no caso que nenhum outros dadostem que ser transmitidos na ligação superior. No caso que alguns dados nãocríticos tem que ser transportados através da ligação superior, transmissãodestes dados pode ser atrasada até que um sinal de "ping" seja para serenviado; neste caso, o sinal de "ping" pode levar os dados não críticos em vezde uma carga útil vazia ou falsa. Como um exemplo, o sinal de "ping" podeser usado para o transporte de relatórios de qualidade de canal.

O sinal de "ping" pode ser transmitido a intervalos regularescontanto que quaisquer outros dados de usuário estejam disponíveis paratransmissão de ligação superior. O intervalo de "ping" pode ser configuradofixamente na rede e/ou no terminal, mas também pode ser configurado deacordo com a situação de terminal. Por exemplo, o sinal de "ping" pode serenviado com uma alta freqüência no caso que o terminal se move com umavelocidade alta. Uma estimação da velocidade de terminal pode ser baseadaem medições da rede e/ou do terminal ou pode ser baseada no tamanho dosvalores de ajuste de temporização providos na ligação inferior.

Se nenhuma sinalização ou dados de usuário foi programadapara transmissão durante um período de tempo particular, que pode serpredeterminado, o terminal pode parar o procedimento de "ping" (etapa 718na Figura 7), tal que a ligação superior vai perder sincronismo depois de certotempo.

Em uma concretização, a transmissão de sinais de "ping" peloterminal móvel pode ser controlada pela rede. Por exemplo, a estação basepode usar um mecanismo de apuração explícito, por esse meio para ativartransmissão de dados, por exemplo dados falsos, do terminal a instantes detempo adequados. Uma implementação de um esquema de apuração podeincluir programar uma carga útil de tamanho zero na ligação inferior, por essemeio forçando o terminal a responder com um sinal de realimentação talcomo uma mensagem de ACK (Reconhecimento) ou uma mensagem deNACK (Não Reconhecimento). A temporização dos pedidos de apuraçãopode ser determinada como foi descrito acima para o temporizador de "ping"no terminal. Ambos o temporizador de "ping" no terminal e o temporizador deapuração na rede podem ser usados em paralelo.

A técnica proposta aqui inclui dividir um procedimento deacesso aleatório em pelo menos duas partes, isto é uma primeira parteendereçando um aspecto de sincronização e uma segunda parte endereçandoum aspecto de admissão de recurso. Isto permite uma otimização dosesquemas de transmissão para cada uma das partes separadamente. Uma vezque sincronização foi alcançada, nenhum pedido de sincronização adicional érequerido contanto que o terminal permaneça em sincronização. Como a salvade acesso representando o pedido de sincronização usa recursos detransmissão consideráveis, reduzir o número de sincronizações de acordo coma técnica proposta aqui pode economizar recursos de transmissãoconsideráveis na ligação superior. Recursos providos na interface de rádiopara acesso aleatório (por exemplo, acesso aleatório de canais ortogonais)podem ser usados mais eficientemente. Vice-versa, menos recursos podem terque ser reservados para acesso aleatório. Uma vez que sincronização foialcançada, qualquer informação adicional tipicamente provida na ligaçãosuperior durante um procedimento de acesso aleatório pode então sertransmitida com uso eficiente dos recursos de ligação superior. Comosincronização e admissão de recurso são separados, o terminal pode sermantido facilmente em um estado de sincronização, no caso que nenhumdados está disponível para transmissão, usando vários mecanismos eficientesem recurso; por exemplo, um sinal do tipo "ping" pode ser usado.

Enquanto a invenção atual foi descrita em relação as suasconcretizações preferidas, é para ser entendido que esta exposição é só parapropósitos ilustrativos. Por conseguinte, é pretendido que a invenção sejalimitada só pela extensão das reivindicações anexas a isso.

Claims (20)

1. Método de executar um procedimento de acesso aleatórioatravés de uma interface de rádio, o método caracterizado pelo fato de queinclui as etapas seguintes em um terminal móvel:transmitir (404) um pedido de sincronização para informaçãode sincronização;receber (406) informação de sincronização em resposta aopedido de sincronização;transmitir (408), baseado em pelo menos um parâmetro detransmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, umpedido de recurso por recursos de transmissão de dados; eusar um mecanismo de temporizador provendo uma indicaçãorelacionada à validade de pelo menos um parâmetro de transmissão usadopelo terminal móvel para manter o terminal móvel em sincronização.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que inclui as etapas adicionais de:receber informação de recurso em resposta ao pedido derecurso; etransmitir dados usando recursos de acordo com a informaçãode recurso.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelofato de que inclui a etapa de transmitir (408), no caso que dados adicionaissão para serem transmitidos (410), pelo menos um pedido de recursoadicional.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que inclui a etapa de iniciar umtemporizador de sincronização em resposta a pelo menos uma da recepção deinformação de sincronização e da transmissão de dados.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de que o temporizador de sincronização é ajustado de acordo com umavalidade da informação de sincronização.

6. Método de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizadopelo fato de que o temporizador de sincronização é ajustado de acordo comuma velocidade medida do terminal móvel.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a-6, caracterizado pelo fato de que um pedido de sincronização adicional étransmitido na expiração do temporizador de sincronização.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato de que inclui a etapa adicional detransmitir pelo menos um sinal de "ping" (716) para manter sincronização.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelofato de que o sinal de 'ping' inclui dados de sinalização.

10. Método de acordo com a reivindicação 8 ou 9 emcombinação com uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo fato de queo sinal de "ping" é transmitido na expiração do temporizador desincronização.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 8a 10, caracterizado pelo fato de que o sinal de "ping" é transmitido emresposta a um pedido de apuração recebido através da interface de rádio.

12. Método de executar um procedimento de acesso aleatórioatravés de uma interface de rádio, o método caracterizado pelo fato de queinclui as etapas seguintes em uma estação base de rádio:receber (502) um pedido de sincronização por informação desincronização;transmitir (504), baseado no pedido de sincronização, ainformação de sincronização;receber (506), baseado em pelo menos um parâmetro detransmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, umpedido de recurso por recursos de transmissão de dados, eusar um mecanismo de temporizador provendo uma indicaçãorelacionada à validade de pelo menos um parâmetro de transmissão usadopelo terminal móvel para manter o terminal móvel em sincronização.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que inclui as etapas adicionais de:transmitir informação de recurso em resposta ao pedido derecurso;eprogramar recursos de acordo com a informação de recurso.

14. Método de acordo com a reivindicação 12 ou 13,caracterizado pelo fato de que inclui a etapa de receber (508) pelo menos umpedido de recurso adicional.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que inclui a etapa de iniciar umtemporizador de sincronização em resposta a pelo menos uma da recepção dopedido de sincronização, da recepção do pedido de recurso e da recepção dedados.

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que inclui a etapa de transmitir, na expiração do temporizador desincronização, um pedido por um sinal de "ping".

17. Produto de programa de computador, caracterizado pelofato de que inclui porções de código de programa para executar as etapas dequalquer uma das reivindicações precedentes, quando o produto de programade computador é executado em um ou mais dispositivos de computação.

18. Produto de programa de computador de acordo com areivindicação 17, caracterizado pelo fato de que armazena em um meio degravação legível por computador.

19. Terminal móvel adaptado para executar um procedimentode acesso aleatório através de uma interface de rádio (106, 202), o terminalmóvel (102, 200) caracterizado pelo fato de que inclui:um componente de pedido de sincronismo (208) adaptado paratransmitir um pedido de sincronização por informação de sincronização;um componente de resposta de sincronismo (210) adaptadopara receber informação de sincronização em resposta ao pedido desincronização;um componente de controle de transmissão (204) adaptadopara transmitir, baseado em pelo menos um parâmetro de transmissãoajustado de acordo com a informação de sincronização, um pedido de recursopor recursos de transmissão de dados; eum componente de temporizador para prover uma indicaçãorelacionada à validade de pelo menos um parâmetro de transmissão usadopelo terminal móvel para manter o terminal móvel em sincronização.

20. Estação base de rádio adaptada para executar umprocedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio, a estaçãobase (104, 300) caracterizada pelo fato de que inclui:um componente de pedido de sincronismo (308) adaptado parareceber um pedido de sincronização por informação de sincronização;um componente de resposta de sincronismo (310) adaptadopara transmitir, baseado no pedido de sincronização, a informação desincronização;um componente de programa de recurso (312) adaptado parareceber, baseado em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado deacordo com a informação de sincronização, um pedido de recurso porrecursos de transmissão de dados; eum componente de temporizador para prover uma indicaçãorelacionada à validade de pelo menos um parâmetro de transmissão usadopelo terminal móvel para manter o terminal móvel em sincronização.