BRPI0714628B1 - WTRU e Método de alocação dinâmica de recursos para serviços com velocidade de dados variável em LTE - Google Patents

WTRU e Método de alocação dinâmica de recursos para serviços com velocidade de dados variável em LTE Download PDF

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Abstract

alocação, programação e sinalização de recursos dinâmicos para serviço com velocidade de dados variável em lte. são fornecidos um método e aparelho de alocação, programação e sinalização de recursos dinâmicos para serviços em tempo real de dados variáveis (rts) em sistemas de evolução a longo prazo (lte). preferencialmente,alterações da velocidade de dados para tráfego de rts por link superior são relatadas para um nó b evoluido (enb) por um ue utilização de camada 1,2 ou 3. o enb aloca dinamicamente recursos físicos em resposta a uma alteração de velocidade de dados por meio da adição ou remoção de blocos de rádio atualmente atribuidos ao fluxo de dados e o enb sianliza a nova atribuição de recursos para o ue. em uma realização alternativa, tabelas armazenadas no enb e no ue descrevem mapeamentos de velocidades de dados de rts para recursos físicos sob certas condições de canais, de tal forma que o ue utlize a tabela para atribuir localmente recursos físicos de acordo com alterações das velocidades de dados de ul. além disso, também é apresentado um método e aparelho de confguração em alto nível de fluxos dados de rts.

Description

WTRU e Método de alocação dinâmica de recursos para serviços com velocidade de dados variável em LTE
CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a sistemas de comunicação sem fio. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um método e aparelho de alocação dinâmica de recursos, programação e sinalização de serviço de velocidade de dados variável em sistemas de evolução a longo prazo (LTE).
ANTECEDENTES [002] Sistemas de comunicação sem fio são bem conhecidos na técnica. Padrões de comunicação são desenvolvidos a fim de fornecer conectividade global para sistemas sem fio e para atingir objetivos de desempenho em termos, por exemplo, de rendimento, latência e cobertura. Um padrão atual em uso disseminado, denominado Sistema Universal de Telecomunicações Móveis (UMTS), foi desenvolvido como parte dos Sistemas de Rádio de Terceira Geração (3G) e é mantido pelo Projeto de Parceria de Terceira Geração (3GPP).
[003] Uma arquitetura de sistema UMTS típica conforme as especificações 3GPP atuais é ilustrada na Figura 1. A arquitetura de rede UMTS inclui uma Rede Central (CN) interconectada com uma Rede de Acesso via Rádio Terrestre UMTS (UTRAN) por meio de uma interface lu. A UTRAN é configurada para fornecer serviços de telecomunicações sem fio para usuários por meio de unidades de transmissão e recepção sem fio (WTRUs), denominadas equipamentos de usuários (UEs) no padrão 3GPP, por meio de uma interface de rádio Uu. Uma interface de ar comumente empregada definida no padrão UMTS é, por exemplo, múltiplo acesso por divisão de códigos em banda larga (W-CDMA). A UTRAN possui um ou mais controladores de redes de rádio (RNCs) e estações base, denominadas Nós B por 3GPP, que fornecem coletivamente a cobertura geográfica para comunicações sem fio com UEs. Um ou mais Nós B são conectados a cada RNC por meio de uma interface lub. RNCs em uma UTRAN comunicam-se por meio de uma interface lur. [004] A interface de radio Uu de um sistema 3GPP utiliza Canais de Transporte (TrCHs) para transferência de pacote de camada superior que contém dados de usuário e sinalização entre UEs e os Nós B. Em comunicações 3GPP, dados de TrCH são conduzidos
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2/16 por um ou mais canais físicos definidos por recursos de rádio físicos mutuamente exclusivos ou recursos de rádio físicos compartilhados no caso de canais compartilhados.
[005] Para aumentar a confiabilidade da transmissão de dados, implementa-se solicitação de repetição automática (ARQ) ou ARQ híbrida (HARQ). HARQ e ARQ empregam um mecanismo de envio de feedback para o remetente original na forma de um reconhecimento positivo (ACK) ou um reconhecimento negativo (NACK) que indicam, respectiva mente, o recebimento bem ou mal sucedido de um pacote de dados para um transmissor, de forma que o transmissor possa retransmitir um pacote mal sucedido. HARQ também utiliza códigos de correção de erros, tais como códigos turbo, para maior confiabilidade.
[006] Acesso via radio terrestre universal evoluído (E-UTRA) e evolução a longo prazo de UTRAN (LTE) são parte de um esforço atual conduzido pelo 3GPP para atingir alta velocidade de dados, baixa latência, cobertura e capacidade de sistema otimizadas por pacotes em sistemas UMTS. Neste particular, LTE está sendo projetada com alterações significativas para a arquitetura de rede de rádio e interface de rádio 3GPP existentes, que necessita de Nós B evoluídos (eNBs), que são estações base (Nós B) configuradas para LTE. Propôs-se, por exemplo, que LTE substitua o acesso a canais de múltiplo acesso por divisão de códigos (CDMA) utilizado atualmente em UMTS por múltiplo acesso por divisão de frequências ortogonal (OFDMA) e múltiplo acesso por divisão de frequências (FDMA) como tecnologias de interface de ar para transmissões por downlink e por uplink, respectivamente. LTE está sendo projetada para uso de HARQ com um processo de HARQ atribuído para cada fluxo de dados e inclui suporte de camada física para múltiplas entradas e múltiplas saídas (MIMO).
[007] Os sistemas LTE também estão sendo projetados para terem o seu pacote completamente comutado para tráfego de voz e de dados. Isso gera muitos desafios no projeto de sistemas LTE para sustentar serviço de voz via protocolo da Internet (VoIP), que não é sustentado em sistemas UMTS atuais. Aplicações de VoIP fornecem tráfego de dados de voz contínuo, de tal forma que as velocidades de dados variem ao longo do tempo devido à atividade de voz intermitente. Aplicações de velocidade de dados variável como VoIP fornecem desafios específicos para alocação de recursos físicos, conforme
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[008] Os eNBs em LTE são responsáveis pela atribuição de recursos de rádio físicos para comunicações por uplink (UL) de um UE para o eNB e comunicações por downlink (DL) do eNB para um UE. Alocação de recursos de rádio em sistemas LTE envolve a atribuição de recursos de tempo e frequência (FT) em um UL ou DL para um fluxo de dados específico. Especificamente, segundo as propostas de LTE atuais, recursos de FT são alocados conforme blocos de subcanais ou subportadoras de frequências em um ou mais espaços de tempo, geralmente denominados blocos de rádio. A quantidade de recursos físicos atribuída a um fluxo de dados, tal como um número de blocos de rádio, é tipicamente selecionada para sustentar a velocidade de dados necessária da aplicação ou possivelmente outras necessidades de qualidade de serviço (QoS), tais como prioridade.
[009] Propôs-se que a alocação de recursos físicos para comunicações por DL e UL sobre a interface de ar E-UTRA em LTE pode tornar-se válida por um período de tempo previamente determinado, conhecido como atribuição não persistente, ou um período de tempo não determinado, conhecido como atribuição persistente. Como as mensagens de atribuição transmitidas pelo eNB podem direcionar tanto o UE receptor pretendido da atribuição quanto quaisquer UEs atualmente atribuídos aos recursos especificados pela atribuição, o eNB pode transmitir por multicast a mensagem de atribuição, de tal forma que a estrutura de canais de controle permita que os UEs decodifiquem mensagens de canais de controle dirigidas a outros UEs.
[0010] Para aplicações que necessitem de recursos esporádicos, tais como tráfego de navegador da Web de protocolo de transporte por hipertexto (http), os recursos físicos são mais bem utilizados caso sejam atribuídos conforme a necessidade. Neste caso, os recursos são explicitamente atribuídos e sinalizados pelo canal de controle de camada 1 (Ll), em que LI inclui a camada física (PHY). Para aplicações que necessitam de alocação contínua ou periódica de recursos, tais como para VoIP, pode-se evitar sinalização contínua ou periódica de recursos utilizando alocação persistente. Segundo a alocação persistente, atribuições de recursos de rádio são válidas, desde que não seja realizada uma desalocação explícita. O objetivo da programação persistente é a redução do cabeçalho de canal de controle de Ll e camada 2 (L2), especialmente para tráfego por
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VoIP, em que L2 inclui a camada de controle de acesso a meios (MAC). Atribuições persistentes e não persistentes pelo canal de controle LI podem ser sustentadas utilizando, por exemplo, uma marca persistente ou uma ID de mensagem para diferenciar entre os dois tipos de atribuição em uma mensagem de atribuição transmitida pelo eNB. [0011] As Figuras 2 e 3 ilustram exemplos de alocação persistente de recursos de tempo e frequência em LTE, em que cada subquadro de camada física compreende quatro enlaces de tempo para sustentar retransmissões de HARQ de dados reconhecidos negativamente. Cada enlace é utilizado para a transmissão de um fluxo de dados de camada superior específico, de tal forma que o mesmo enlace em um subquadro subsequente seja utilizado para retransmissão de pacotes que foram transmitidos sem sucesso. Um conjunto fixo de recursos de tempo e frequência (FT) é atribuído em cada enlace para tráfego de controle como um canal de controle, que pode incluir o canal de controle comum (CCCH) LI e canal de sincronização.
[0012] A Figura 2 exibe um exemplo de alocação e desalocação persistentes. No subquadro 1, um primeiro conjunto de recursos de tempo e frequência (FT1), que inclui um ou mais blocos de rádio, é alocado a UE1 por meio do canal de controle. Considerando que a transmissão de dados para o UE1 é encerrada após i-1 subquadros, o eNB envia no subquadro i uma mensagem de controle para UE1 e UE2, a fim de desalocar recursos FT1 do UE1 e alocá-los para o UE2. O canal de controle pode ser utilizado nos subquadros intermediários entre os subquadros 1 e i para a atribuição de outros recursos de FT. A Figura 3 exibe um exemplo de alocação e expansão persistentes, em que eNB atribui recursos físicos adicionais FT2 para UE1 no subquadro i para sustentar velocidades de dados mais altas para o UE1.
[0013] Uma característica de muitos serviços em tempo real (RTS), tais como serviços de voz, é a velocidade de dados variável. No caso de serviços de voz, uma conversa é caracterizada por períodos de fala seguidos por períodos de silêncio, de forma a necessitar de velocidades de dados alternadas em constante variação. Um canal com múltiplas velocidades adaptativo (AMR) típico para serviço de voz sustenta oito velocidades de codificação de 4,75 kbps a 12,2 kbps e um canal de banda larga com múltiplas velocidades adaptativo (AMR-WB) típico sustenta nove velocidades de
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5/16 codificação de 6,6 kbps a 23,85 kbps.
[0014] Métodos atuais de programação persistente de recursos não são projetados para acomodar variações das velocidades de dados. Sob alocação persistente convencional, recursos físicos são alocados para sustentar uma velocidade de dados máxima para um fluxo de dados ou alguma velocidade de dados fixa suflcientemente alta sustentada pelo canal físico. Consequentemente, recursos físicos são desperdiçados porque a alocação de recursos não é capaz de adaptar-se a alterações das velocidades de dados necessárias resultantes, por exemplo, da atividade de voz intermitente.
[0015] A fim de sustentar velocidades de dados variáveis, um eNB necessita receber sinalização das velocidades de dados variáveis para tráfego de UL e DL. Em sistemas LTE, um eNB pode monitorar facilmente variações de velocidades de dados DL que se originam no eNB e realizam atribuição eficiente de recursos de DL. Sistemas UMTS atuais e propostas de sistemas LTE, entretanto, não fornecem a um eNB uma forma de monitorar as variações das velocidades de dados para tráfego de UL que se origina em um UE, de forma que o eNB possa consequentemente atribuir a quantidade apropriada de recursos físicos de UL de uma forma dinâmica e eficiente. Além disso, propostas atuais de sistemas LTE não sustentam operações de configuração em alto nível para serviço VoIP.
[0016] Os inventores reconheceram que existe a necessidade em sistemas LTE de suporte de alocação dinâmica de recursos em combinação com a alocação persistente de recursos, junto com sinalização de controle e programação eficientes, a fim de sustentar aplicações de RTS sem alterar velocidades de dados tais como VoIP. Os inventores desenvolveram, portanto, um método e aparelho para solucionar estes problemas em sistemas LTE.
[0017] O documento WO 2006/019267 descreve um método para o agendamento, ou programação de recursos de uplink em um sistema sem fio. A estação base aloca uma quantidade de recursos para uma estação subscritora. Quando é recebida uma solicitação de mudança na taxa de dados, a estação base aloca uma quantidade correspondente de recursos.
RESUMO DA INVENÇÃO [0018] São fornecidos um método e aparelho de alocação de recursos de rádio,
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6/16 programação e sinalização para aplicações de serviço em tempo real (RTS) e velocidade de dados variável, em que a presente invenção é preferencialmente utilizada em sistemas de acesso a pacotes em alta velocidade (HSPA) e evolução a longo prazo (LTE).
[0019] Em uma primeira realização preferida, informações de alto nível que incluem portadora de acesso via rádio (RAB), ID de fluxo de dados ou canal lógico e ID de processo HARQ somente são transmitidas durante uma etapa de configuração de um fluxo de dados RTS. Os números de sequências para o fluxo de dados RTS são atribuídos na camada de controle de link de rádio (RLC), de tal forma que a reordenação de pacotes em um receptor seja manipulada em camadas mais altas.
[0020] Conforme uma segunda realização preferida, velocidades de dados variáveis para tráfego de RTS por uplink (UL) são relatadas para um Nó B evoluído (eNB) relatandose apenas a alteração da velocidade de dados com relação a uma velocidade de dados atual para um serviço RTS utilizando sinalização de camada 1, camada 2 ou camada 3.
[0021] Em uma terceira realização preferida, um eNB aloca dinamicamente os blocos de rádio para fluxos de dados RTS em um link sem fio em resposta à sinalização por uplink de uma alteração da velocidade de dados, de tal forma que, caso a velocidade de dados seja reduzida, um subconjunto dos blocos de rádio atualmente atribuídos é deslocado ou realocado para outros serviços ou UEs e, caso a velocidade de dados seja aumentada, blocos de rádio adicionais são atribuídos ao fluxo de dados de RTS. O eNB sinaliza a nova alocação de recursos físicos para o UE por meio de sinalização apenas da alteração da atribuição de blocos de rádio.
[0022] Em uma quarta realização preferida, o eNB e o UE armazenam uma tabela que mapeia necessidades de recursos de rádio para diferentes velocidades de dados de RTS e condições de canais, de tal forma que o UE utilize a tabela para atribuição de recursos dinâmicos quando uma alteração da velocidade de dados for sinalizada para um fluxo de dados de RTS.
[0023] Uma compreensão mais detalhada da presente invenção pode ser obtida a partir da descrição a seguir de uma realização preferida, fornecida como forma de exemplo e a ser compreendida em conjunto com as figuras anexas.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
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- a Figura 1 é um diagrama de bloco da arquitetura de sistema de uma rede UMTS convencional;
- a Figura 2 é um diagrama que exibe um exemplo de desalocação e alocação de atribuição persistente no domínio de tempo-frequência;
- a Figura 3 é um diagrama que exibe um exemplo de alocação de atribuição persistente e expansão no domínio de tempo-frequência;
- a Figura 4 é um diagrama de fluxo de um método de configuração em alto nível de serviços em tempo real (RTS) conforme uma primeira realização da presente invenção;
- a Figura 5 é um diagrama de fluxo de um método de sinalização de velocidades de dados variáveis para tráfego por uplink conforme uma segunda realização da presente invenção;
- a Figura 6 é um diagrama de fluxo de um método de alocação dinâmica e sinalização de recursos de rádio em um Nó B evoluído (eNB) para RTS com velocidades de dados variáveis conforme uma terceira realização da presente invenção; e
- a Figura 7 é um diagrama de fluxo de um método de alocação dinâmica e sinalização de recursos de rádio em um equipamento de usuário (UE) para RTS com velocidades de dados variáveis conforme uma quarta realização da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS REALIZAÇÕES PREFERIDAS [0024] A seguir, uma unidade de transmissão e recepção sem fio (WTRU) inclui, mas sem limitar-se a um equipamento de usuário (UE), estação móvel, unidade de assinante fixa ou móvel, pager ou qualquer outro tipo de dispositivo capaz de operar em um ambiente sem fio. Quando indicado a seguir, uma estação base inclui, mas sem limitar-se a um Nó B, Nó B evoluído (eNB), controlador de local, ponto de acesso ou qualquer outro tipo de dispositivo de interface em um ambiente sem fio. Uma estação base é um tipo de WTRU.
[0025] Embora a evolução a longo prazo (LTE) do Projeto de Parceria de Terceira Geração (3GPP) seja utilizada como forma de exemplo na descrição a seguir, a presente invenção é aplicável a sistemas de comunicação sem fio que incluem, mas sem limitar-se a sistemas de acesso a pacotes em alta velocidade (HSPA) e de evolução de HSPA (HSPA+). Além disso, serviços em tempo real (RTS) tais como voz por protocolo da Internet (VoIP)
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8/16 são utilizados como forma de exemplo para descrever a presente invenção. A presente invenção destina-se, entretanto, a sustentar quaisquer aplicações de dados variáveis ou em transmissão intermitente e pode também ser utilizada para adaptar alocação de recursos para retransmissões. A seguir, uma portadora de acesso via rádio (RAB) ou um canal lógico pode ser utilizado de forma intercambiável com fluxo de dados.
[0026] Segundo uma primeira realização preferida, informações de alto nível para um fluxo de dados RTS que inclui uma identificação (ID) de fluxo de dados ou, de forma equivalente, uma portadora de acesso via rádio (RAB) ou ID de canal lógico e uma ID de processo de solicitação de repetição automática híbrida (HARQ) são transmitidas por um eNB para camadas superiores de um UE receptor durante uma etapa de configuração antes da transmissão do fluxo de dados. Um processo HARQ é preferencialmente atribuído a um fluxo de dados completo. Consequentemente, a ID do fluxo de dados e a ID do processo HARQ preferencialmente são apenas transmitidas uma vez no início do fluxo de dados e não em base por pacote. Com referência à Figura 2, por exemplo, uma ID de fluxo de dados e uma ID de processo HARQ para um equipamento de usuário UE1 são enviados no subquadro 1 com relação à atribuição de recursos de frequência-tempo (FT) FT1 para o UE1. De forma similar, uma ID de fluxo de dados e uma ID de processo HARQ para um outro equipamento de usuário UE2 são enviadas no subquadro i com relação à atribuição de recursos de frequência-tempo (FT) FT1 para o UE2 após o término do uso de FT1 pelo UE1.
[0027] Além disso, números de sequência de pacotes são preferencialmente atribuídos a camadas de controle de links de rádio (RLC) superiores, de tal forma que os números de sequência não sejam utilizados em camadas inferiores, tais como camadas físicas (PHY) e de controle de acesso a meios (MAC). Consequentemente, o reordenamento de pacotes que são recebidos é manipulado na camada RLC ou acima, tal como por um protocolo de camada 3 (L3) como controle de recursos de rádio (RRC).
[0028] A Figura 4 é um diagrama de fluxo de um método 400 de configuração em alto nível de RTS conforme a primeira realização da presente invenção. Na etapa 405, um eNB envia uma ID de fluxo de dados (ou, de forma equivalente, um RAB ou ID de canal lógico) e uma ID de processo HARQ como parte de uma mensagem de configuração para
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9/16 um fluxo de dados RTS antes da transmissão de pacotes de fluxo de dados, tal como com relação a atribuições de FT1 a UE1 no subquadro 1 da Figura 2. Na etapa 410, o eNB não inclui os campos de ID de fluxo de dados e ID de processo em pacotes de fluxo de dados para camadas superiores, mas os números de sequência de pacotes são incluídos em um cabeçalho de controle de RLC, por exemplo, para pacotes transmitidos nos subquadros 2 a i-1 para a comunicação do UE1 da Figura 2 que termina. Existe uma economia resultante na sinalização de camadas superiores, pois as camadas superiores receberam, por exemplo, a ID de fluxo de dados e a ID de processo HARQ para a comunicação referente ao UE1 no subquadro 1 que são disponíveis em seguida para uso no processamento dos pacotes de dados para a comunicação de UE1 que são recebidos nos subquadros 2 até i-1 sem sinalização repetitiva da informação de ID. Economias adicionais de sinalização são obtidas por meio da eliminação da sinalização de números de sequência nas camadas inferiores. Na implementação do método 400, um transmissor é configurado para transmitir IDs de processo HARQ e fluxo de dados em uma mensagem de configuração e transmitir números de sequência de pacotes em um cabeçalho de controle RLC.
[0029] Conforme uma segunda realização da presente invenção, um UE preferencialmente sinaliza informações para um eNB com referência a velocidades de dados variáveis em comunicações por uplink (UL). Isso é preferencialmente realizado relatando-se uma alteração na velocidade de dados com relação a uma velocidade de dados atual. A um fluxo de dados RTS é atribuída inicialmente uma certa quantidade de recursos físicos, a fim de sustentar uma velocidade de dados atual utilizando, por exemplo, atribuição persistente. Quando o UE detectar uma nova velocidade de dados, o UE preferencialmente sinaliza para o eNB a diferença entre a velocidade de dados atual e a nova velocidade de dados. Ao sinalizar apenas a diferença na velocidade de dados, a quantidade de bits superiores utilizada é minimizada.
[0030] Como forma de exemplo, são necessários quatro bits relatores para relatar a velocidade de dados real quando até nove velocidades de codec são utilizadas em um serviço VoIP. Mais bits relatores são utilizados caso mais velocidades de codec sejam disponíveis. Quando apenas a alteração da velocidade de dados for relatada, a quantidade de bits relatores é reduzida de quatro para três porque a maior alteração da velocidade de
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10/16 dados da velocidade mais baixa para a velocidade mais alta é de apenas 8. Preferencialmente, a quantidade mínima de bits relatores é utilizada para relatar as possíveis variações da velocidade de dados para um serviço RTS específico.
[0031] A alteração da velocidade de dados de um fluxo de dados RTS sobre o UL pode ser sinalizada utilizando sinalização de camada 1 (Ll), camada 2 (L2) ou camada 3 (L3), em que Ll inclui a camada física (PHY), a camada 2 inclui as camadas de controle de acesso a meios (MAC) e controle de links de rádio (RLC) e a camada 3 inclui a camada de controle de recursos de rádio (RRC). Alternativamente, a alteração da velocidade de dados pode ser sinalizada em camadas superiores.
[0032] A sinalização de Ll de alterações da velocidade de dados de tráfego de UL é preferencialmente realizada utilizando sinalização de controle Ll, de tal forma que os bits que relatam velocidade de dados variável podem sofrer multiplex com outros sinais Ll de UL que incluem solicitação de repetição automática híbrida (HARQ), reconhecimento (ACK), reconhecimento negativo (NAK) e indicador da qualidade de canais (CQI). Alternativa mente, pode ser utilizado um canal fino de UL. O canal fino de UL é preferencialmente utilizado por um UE que necessita relatar uma alteração de velocidade para o eNB de forma rápida, para que o eNB atribua novos recursos de rádio para o RTS o mais breve possível. Em uma outra alternativa, uma indicação da alteração da velocidade de dados pode ser enviada utilizando um canal de acesso aleatório sincrônico (RACH), em que o RACH possui o benefício de pequenos atrasos de acesso.
[0033] A sinalização de alterações da velocidade de dados de tráfego UL em L2 é preferencialmente realizada por meio da inclusão de bits relatores de alterações de velocidade em um cabeçalho de MAC de um pacote programado para transmissão pelo UL. Alternativa mente, uma indicação da alteração de velocidade pode ser acumulada com qualquer pacote L2 de UL caso o tempo do pacote acumulado encontre-se dentro de um atraso razoável. Alternativa mente, uma indicação de alteração de velocidade pode ser enviada por meio da unidade de dados de pacote de controle de MAC (PDU), em que a PDU de controle de MAC pode conter exclusiva mente a indicação de alteração da velocidade de dados ou pode conter outras informações para outros propósitos de controle. Em uma outra alternativa, uma indicação da alteração de velocidade pode ser
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11/16 incluída em um relatório periódico da situação de RLC do UE para o eNB. Utilizando sinalização L3, uma alteração da velocidade de dados pode ser sinalizada por meio da inclusão de uma indicação da alteração da velocidade de sinalização de RRC.
[0034] Quando o eNB detectar a alteração da velocidade de dados relatada por um UE, o eNB consequentemente realoca dinamicamente recursos físicos atribuídos ao RTS daquele UE. Caso a velocidade de dados diminua, por exemplo, o eNB pode realocar alguns dos recursos atribuídos originalmente ao UE durante a atribuição persistente a outros UEs. O eNB pode atribuir recursos adicionais ao UE no caso de um aumento da velocidade de dados.
[0035] Preferencialmente, a alocação dinâmica pelo eNB sobrepõe a alocação de recursos inicial por meio de atribuição persistente. O eNB pode especificar um período de tempo durante o qual a alocação dinâmica sobrepõe a alocação original ao sinalizar a alocação de recursos dinâmica ao UE. Caso nenhum período seja especificado, pode-se considerar que a alocação dinâmica é utilizada apenas uma vez. A alocação dinâmica pelo eNB para sobrepor a alocação persistente de recursos apenas não é aplicável a serviços de velocidade de dados variáveis, mas pode também ser utilizada para realocar recursos para retransmissões.
[0036] A Figura 5 é um diagrama de fluxo de um método 500 de sinalização de velocidades de dados variáveis para tráfego de RTS de UL, conforme a segunda realização da presente invenção. Um UE sinaliza velocidades de dados variáveis para tráfego de RTS de UL para um eNB relatando a alteração da velocidade de dados com relação a uma velocidade de dados atual utilizando uma quantidade mínima de bits, na etapa 505. O relatório pode ser realizado utilizando sinalização de LI, L2 ou L3, conforme descrito acima. Na etapa 510, o eNB ajusta a quantidade de recursos físicos atribuída ao UE para o RTS segundo a alteração relatada na velocidade de dados. Ao contrário do estado da técnica das Figuras 2 e 3, a alocação de recursos de FT para UE1 realizada no subquadro 1 não permanece necessariamente fixa até o subquadro i, mas pode ser alterada dinamicamente conforme a etapa 510 em um subquadro antes do subquadro i. No método de implementação 500, um componente transceptor pode ser configurado para transmitir sinais que refletem alterações da velocidade de dados e um componente de
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12/16 alocação de recursos pode ser configurado para alocar recursos físicos.
[0037] Segundo uma terceira realização da presente invenção, recursos de rádio DL e UL atribuídos a um fluxo de dados RTS são alocados dinamicamente, a fim de utilizar eficientemente os recursos físicos atribuídos a serviços com velocidades de dados variáveis. Tipicamente, a quantidade máxima de recursos de rádio necessária para um RTS é atribuída inicialmente por meio de alocação persistente, a fim de sustentar a velocidade máxima de dados para o RTS. Para fins ilustrativos, considera-se que um conjunto de N blocos de rádio é alocado inicialmente por meio de programação persistente. O eNB preferencialmente aloca dinamicamente apenas um subconjunto dos N blocos de rádio ao fluxo de dados de RTS quando são necessárias velocidades de dados mais baixas. Sob velocidades de dados mais altas, o eNB aloca um conjunto maior de blocos de rádio e pode alocar novos blocos de rádio além do conjunto original de N blocos de rádio, se desejado. Caso seja sustentada a alocação subfaixas, na qual recursos de rádio são alocados conforme frações de um bloco de rádio, a alocação dinâmica de recursos é preferencialmente adaptada à granularidade das subfaixas.
[0038] Preferencialmente, apenas a alteração da alocação de recursos de rádio resultante de alocação dinâmica de recursos é sinalizada pelo eNB para o UE alvo a fim de reduzir o cabeçalho de sinalização. Em uma realização, os blocos de recursos de rádio atribuídos ao RTS são indexados, de tal forma que os blocos de rádio possam ser dispostos em ordem crescente ou decrescente, conforme o número índice. Consequentemente, o eNB apenas sinaliza a quantidade de blocos de rádio para alocação dinâmica, de tal forma que o UE consequentemente utilize a quantidade relatada de blocos de rádio em ordem de número índice a partir do bloco de rádio com o número índice mais baixo ou mais alto. Como forma de exemplo, blocos de rádio indexados 2, 3, 5 e 8 são atribuídos a um UE (ou seja, N = 4) para um fluxo de dados de RTS durante programação persistente. Em resposta a uma redução da velocidade de dados, o eNB relata que apenas três blocos de rádio são alocados dinamicamente ao UE. Com base no relatório do eNB e a partir do índice mais baixo, o UE sabe que a nova alocação de recursos são os blocos de rádio 2, 3 e 5. Alternativamente, pode-se assinalar uma diferença positiva ou negativa entre a alocação original de N blocos e a quantidade
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13/16 necessária. Quando forem necessários mais blocos, podem ser fornecidos parâmetros padrão ou identificação de bloco pode ser sinalizada para os blocos adicionais.
[0039] Uma nova alocação de recursos de rádio é preferencialmente sinalizada por um eNB para um UE na forma de um campo na sinalização de controle de Ll ou L2 para rápida alocação dinâmica de recursos de DL ou UL ou em sinalização de RRC L3 no caso de alocação de recursos em lenta alteração. Ao utilizar-se sinalização de controle Ll ou L2, um ACK ou NAK de camada física é preferencialmente transmitido de volta para o eNB para aumentar a confiabilidade da sinalização de alocação de recursos. Além disso, informações que incluem, mas sem limitar-se à duração da nova alocação de recursos de rádio, período de repetição, padrão de sequências, recursos de rádio e padrão de saltos de frequências podem ser fornecidas como parte da sinalização de alocação de recursos de rádio, quando desejado.
[0040] A Figura 6 é um diagrama de fluxo de um método 600 de alocação dinâmica e sinalização de recursos de rádio em um eNB para RTS com velocidades de dados variáveis, conforme a terceira realização da presente invenção. Na etapa 605, um eNB é notificado de uma alteração na velocidade de dados para um fluxo de dados de RTS por meio de um link sem fio entre o eNB e um UE, de tal forma que N blocos de rádio sejam atualmente atribuídos ao RTS. Na etapa 610, o eNB aloca dinamicamente blocos de rádio ao UE para o fluxo de dados de RTS em resposta à alteração da velocidade de dados, de tal forma que, caso a velocidade de dados fosse reduzida, um subconjunto dos N blocos de rádio é atribuído e, caso a velocidade de dados aumentasse, blocos de rádio adicionais seriam atribuídos. Na etapa 615, o eNB sinaliza para o UE a nova alocação de blocos de rádio por meio de sinalização apenas da alteração da atribuição de blocos de rádio. Ao contrário do estado da técnica das Figuras 2 e 3, a alocação de recursos FT para UE1 realizada no subquadro 1 não permanece necessariamente fixa até o subquadro i, mas pode ser alterada dinamicamente conforme a etapa 615 antes do subquadro i. No método de implementação 600, um componente de detecção de velocidade de dados pode ser configurado para detectar alterações da velocidade de dados associadas a um fluxo de dados e um componente de alocação de recursos pode ser configurado para alocar recursos físicos e é associado a um transmissor, a fim de sinalizar alocações de recursos
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14/16 de sinal para um UE.
[0041] Conforme uma quarta realização da presente invenção, uma tabela que relaciona velocidades de dados a características de recursos de rádio é utilizada para alocação eficiente de recursos de rádio e sinalização de recursos de UL. Tanto o eNB quanto o UE armazenam preferencialmente uma tabela previamente calculada que relata uma série de blocos de recursos de rádio ou, quando aplicável, subfaixas, necessários para velocidades de dados de RTS para uma série de condições de canais conforme, por exemplo, o esquema de modulação e codificação (MCS). Quando uma nova velocidade de dados for identificada no UE para um fluxo de dados de RTS atual sobre o UL, o UE preferencialmente calcula os recursos de rádio necessários sob determinadas condições de canais UL com base no registro da tabela para aquela velocidade de dados. Consequentemente, o UE não necessita comunicar-se com o eNB para adaptar a sua atribuição de recursos e a sinalização de controle superior para o eNB é reduzida.
[0042] Em uma realização preferida, o eNB sinaliza uma tabela previamente alocada para o UE quando a tabela identificar recursos de rádio específicos, tais como blocos de rádio ou subfaixas, que são necessários para diversas velocidades de dados RTS para uma série de condições de canais. Blocos de rádio podem ser indicados, por exemplo, por número índice, conforme descrito acima. O UE aloca dinamicamente recursos de UL em resposta a uma alteração da velocidade de dados de um fluxo de dados RTS observando os recursos correspondentes na tabela e sinaliza o conjunto de recursos atribuídos para o eNB. O UE pode aguardar uma mensagem de aprovação do eNB antes de utilizar os recursos de UL recém atribuídos. O eNB preferencialmente envia uma aprovação de nova atribuição de recursos de rádio quando recursos adicionais forem alocados para acomodar um aumento da velocidade de dados. A mensagem de aprovação do eNB é opcional quando recursos de rádio forem desalocados para reduções da velocidade de dados.
[0043] A Figura 7 é um diagrama de fluxo de um método 700 de alocação dinâmica e sinalização de recursos de rádio em um equipamento de usuário (UE) para RTS com velocidades de dados variáveis, conforme a quarta realização da presente invenção. Na etapa 705, um UE recebe uma tabela de um eNB que mapeia os recursos de rádio necessários ou características de recursos de velocidades de dados de RTS sob condições
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15/16 de canais previamente determinadas. Na etapa 710, o UE detecta uma alteração da velocidade de dados de um fluxo de dados de RTS de UL e determina a alocação de recursos de rádio correspondente a partir da tabela. Na etapa 715, o UE sinaliza a alocação de recursos de rádio determinada para o eNB e aguarda um sinal de aprovação do eNB antes de utilizar os recursos de rádio determinados. Ao contrário do estado da técnica das Figuras 2 e 3, a alocação de recursos FT para UE1 realizada no subquadro 1 não permanece necessariamente fixa até o subquadro i, mas pode ser alterada dinamicamente em um subquadro antes do subquadro i. No método de implementação 700, é utilizado um transceptor para receber a tabela do eNB e sinalizar alocações de recursos de rádio para o eNB e um componente de detecção de velocidade de dados é configurado para detectar alterações da velocidade de dados.
[0044] Embora as características e os elementos da presente invenção sejam descritos nas realizações preferidas em combinações específicas, cada característica ou elemento pode ser utilizado isoladamente, sem as demais características e elementos das realizações preferidas ou em várias combinações com ou sem outras características e elementos da presente invenção. Os métodos ou gráficos de fluxo fornecidos na presente invenção podem ser implementados em um programa de computador, software ou firmware em realização tangível em um meio de armazenagem legível por computador para execução por um processador ou computador para uso geral. Exemplos de meios de armazenagem legíveis por computador incluem memória somente de leitura (ROM), memória de acesso aleatório (RAM), registro, memória de cache, dispositivos de memória semicondutores, meios magnéticos tais como discos rígidos internos e discos removíveis, meios magneto-óticos e meios óticos tais como discos CD-ROM e discos versáteis digitais (DVDs).
[0045] Processadores apropriados incluem, por exemplo, um processador para uso geral, processador para fins especiais, processador convencional, processador de sinais digitais (DSP), uma série de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em associação com um núcleo de DSP, controlador, microcontrolador, Circuitos Integrados Específicos de Aplicação (ASICs), circuitos de Conjuntos de Portal Programáveis de Campo (FPGAs), qualquer circuito integrado (IC) e/ou máquina de estado.
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16/16 [0046] Um processador em associação com software pode ser utilizado para implementar um transceptor de rádio frequência para uso em uma unidade de transmissão e recepção sem fio (WTRU), equipamento de usuário, terminal, estação base, controlador de rede de rádio (RNC) ou qualquer computador host. A WTRU pode ser utilizada em conjunto com módulos, implementada em hardware e/ou software, tal como uma câmera, módulo de câmera de vídeo, videofone, fone de ouvido, dispositivo de vibração, altofalante, microfone, transceptor de televisão, fone de ouvido para mãos livres, teclado, módulo Bluetooth®, unidade de rádio em frequência modulada (FM), unidade de visor de cristal líquido (LCD), unidade de visor de diodo emissor de luz orgânico (OLED), aparelho de música digital, aparelho de mídia, módulo de vídeo game, navegador da Internet e/ou qualquer módulo de rede de área local sem fio (WLAN).

Claims (10)

  1. Reivindicações
    1. Unidade de transmissão e recepção sem fio (WTRU) compreendendo:
    - meios de recebimento de uma primeira alocação de recursos para comunicações por uplink;
    - meios de transmissão de comunicações por uplink de acordo com a primeira alocação de recursos;
    - meios de recebimento (505, 605, 705) de informações de controle que indicam uma segunda alocação de recursos para comunicação por uplink; e
    - meios de transmissão de comunicações por uplink de acordo com a segunda alocação de recursos, caracterizada por a WTRU ser adaptada para transmitir comunicações por uplink de acordo com a segunda alocação de recursos (510, 610, 710) por um período de tempo predeterminado e para a transmissão de comunicações por uplink de acordo com a primeira alocação de recursos após o período de tempo predeterminado.
  2. 2. WTRU, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a segunda alocação de recursos substitui a primeira alocação de recursos durante o período de tempo predeterminado.
  3. 3. WTRU, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as informações de controle serem recebidas como informações de controle L1/L2.
  4. 4. WTRU, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada por as informações de controle L1/L2 serem recebidas em um formato de múltiplo acesso por divisão de frequência ortogonal (OFDMA).
  5. 5. WTRU, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por o período de tempo predeterminado é um único subquadro (1).
  6. 6. Método para alocação dinâmica de recursos, compreendendo:
    - a recepção de uma primeira alocação de recursos para comunicações por uplink;
    - a transmissão de comunicações por uplink de acordo com a primeira alocação de recursos;
    - a recepção (505, 605, 705) de informações de controle que indicam uma segunda alocação de recursos para comunicações por uplink; e
    - a transmissão de comunicações por uplink de acordo com a segunda alocação de
    Petição 870190141624, de 30/12/2019, pág. 6/10
    2/2 recursos, caracterizado por as comunicações por uplink serem transmitidas de acordo com a segunda alocação de recursos (510, 610, 710) por um período de tempo predeterminado e pelo fato de que as comunicações por uplink são transmitidas de acordo com a primeira alocação de recursos após o período de tempo predeterminado.
  7. 7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a segunda alocação de recursos substitui a primeira alocação de recursos durante o período de tempo predeterminado.
  8. 8. Método, de acordo a reivindicação 7, caracterizado por as informações de controle serem recebidas como informações de controle L1/L2.
  9. 9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por as informações de controle L1/L2 serem recebidas em um formato de múltiplo acesso por divisão de frequência ortogonal, OFDMA.
  10. 10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizado por o período de tempo predeterminado ser um único subquadro (1).
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