ES2635276T3 - Ejecución paralela condicional de señalización de estrato de acceso (AS) y de estrato sin acceso (NAS) - Google Patents

Ejecución paralela condicional de señalización de estrato de acceso (AS) y de estrato sin acceso (NAS) Download PDF

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Abstract

Un método en un equipo de usuario cuando se configura una conexión de comunicación en una red de acceso por radio, que incluye los pasos de: transmitir un mensaje de petición de establecimiento de conexión RRC a un nodo de estación base de radio en dicha red; caracterizado por: determinar (32) el tamaño de una transmisión de enlace ascendente indicado por una concesión de transmisión de enlace ascendente recibida (31); y transmitir (34) dicho mensaje de petición de establecimiento de conexión RRC y un mensaje NAS inicial usando una única transmisión si el tamaño indicado por la concesión recibida permite la transmisión de ambos mensajes (33Sí).

Description

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descripcion
Ejecucion paralela condicional de senalizacion de estrato de acceso (AS) y de estrato sin acceso (NAS)
Campo teonioo
La presente invencion se refiere a un metodo y disposicion en un sistema de comunicacion movil, en particular a la configuracion de conexion en redes de acceso por radio terrestre universal evolucionadas (E-UTRAN).
Anteoedentes
Una de las funciones basicas en todos los tipos de redes de telecomunicacion es la configuracion de las conexiones de comunicacion de tal manera que un terminal de extremo de usuario que desee establecer una conexion de comunicacion con otro terminal remoto este provisto de la proporcion necesaria de recursos. En sistemas de comunicacion inalambrica, por ejemplo como se ilustra en las figuras 1a y 1b, la atribucion de recursos implica, por una parte, la atribucion de recursos de radio en la red 15a, 15b de acceso por radio y, por otra parte, recursos en la red central 11a, 11b. La figura 1a ilustra una parte de una red de acceso por radio terrestre universal (UTRAN) como se especifica en la version 99 de las especificaciones emitidas por el proyecto asociacion de tercera generacion (3GPP). Un equipo 14a de usuario esta conectado a traves de una conexion de radio a al menos una estacion base 13a de radio (o NodoB), donde a su vez varias estaciones base son controladas por un controlador 12a de red de radio, que tambien proporciona una interfaz de conexion a la red central 11a. La figura 1b ilustra de manera correspondiente una parte de una red de acceso por radio terrestre universal evolucionada (E-UTRAN) como se especifica en la version 8 de las especificaciones emitidas por el proyecto asociacion de tercera generacion (3GPP). Los equipos 14b de usuario estan conectados a un nodo B evolucionado (eNB) 13b, que a su vez esta conectado a una entidad 12b que es responsable de la gestion de movilidad, las actividades de plano de usuario y maneja las conexiones necesarias con la red central 11b.
Los protocolos de senalizacion utilizados entre la red y el equipo de usuario (terminal) se dividen en protocolos de estrato de acceso (AS) y de estrato sin acceso (NAS). Los protocolos de estrato sin acceso, por ejemplo gestion de sesion (SM), gestion de movilidad (MM), se terminan en el terminal (UE) y la red principal (CN) y se envian de forma transparente a traves de la red de acceso por radio (RAN). Los protocolos de estrato de acceso (por ejemplo, control de recursos de radio (RRC), control de enlace de radio (RLC), control de acceso al medio (MAC)) se terminan en el UE y RAN, y no son visibles en el CN. Adicionalmente, hay una senalizacion de tipo lu entre el RAN y el CN que no es visible para el UE.
La configuracion de la conexion se realiza mediante un procedimiento de acceso aleatorio en un canal de acceso aleatorio (RACH) de canal especial. Basicamente, como varios usuarios pueden hacer uso de este canal, es necesario, en caso de mas de una peticion de acceso, resolver que usuario puede utilizarlo momentaneamente. Para optimizar la accesibilidad de la red a los equipos de usuario es deseable que el procedimiento de acceso se realice sin retrasos indebidos. El procedimiento de configuracion de conexion, tal como se realiza en UTRAN y aplicando un enfoque secuencial, se ilustra en la figura 2a. El equipo de usuario envia el mensaje "peticion de conexion RRC" al Nodo B y finaliza este procedimiento enviando un mensaje de "configuracion de conexion RRC completa" despues de haber recibido un mensaje de "configuracion de conexion RRC" del Nodo B. A continuacion, el equipo de usuario envia el "mensaje NAS inicial" y, posiblemente, la senalizacion NAS opcional adicional y espera un mensaje de "respuesta NAS" entregado a traves del Nodo B. De manera correspondiente, la figura 2b ilustra el procedimiento de configuracion de conexion como se supone actualmente para E-UTRAN donde "peticion de conexion RRC" y "mensaje NAS inicial" se envian en paralelo.
En general se ha enfocado para optimizar la configuracion de conexion mediante la sujecion de los procedimientos de configuracion inicial. Un medio para sujetar dicha configuracion es permitir una ejecucion paralela del procedimiento de peticion de conexion RRC y los procedimientos subsiguientes de estrato sin acceso, que se muestra en la figura 2b, mientras que en UTRAN, como se muestra en la figura 2a, la peticion de conexion rRc y la senalizacion NAS se realizan secuencialmente. Por lo tanto, E-UTRAN proporciona una forma mas rapida de establecer una conexion.
El documento R2-061866 “Acceso aleatorio no sincronizado en E-UTRAN”, 3GPP TSG-RAN WG2-ad-hoc en LTE divulga procedimientos para acceso aleatorio no sincronizado para E-UTRAN y evalua su viabilidad con respecto a los requisitos de latencia de plano de control en el contexto acceso inicial y aleatorio.
El documento R2-060866 “Procedimientos de acceso aleatorio para LTE”, 3GPP empalme RAN1/RAN2 que se encuentra en LTE divulga procedimientos eficientes para acceso inicial y aleatorio con uso de recursos bajo.
Sumario
Aunque el procesamiento paralelo de procedimientos de peticion de conexion RRC y procedimientos de estrato sin acceso sujeta el procedimiento de configuracion de conexion, se ha observado que es un problema que el tamano
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de los mensajes que se transmiten por el procedimiento de estrato sin acceso puede variar sustancialmente. Ademas, es posible que el tamano de los mensajes varie debido a las variaciones de la calidad del enlace, es decir, el tamano relativo a la calidad/capacidad del enlace puede variar sustancialmente.
Por lo tanto, cuando se necesitan mensajes grandes para transmitirse durante el establecimiento de la conexion, pueden producirse varios problemas: La transmision se produce en un momento en que todavia no se ha resuelto una contencion potencial, es decir, mas de un equipo de usuario puede intentar transmitir en el mismo recurso, haciendo dificil utilizar un esquema de retransmision, por ejemplo HARQ, para mejorar la fiabilidad. Ademas, exigiendo una tasa de transmision baja, es dificil estimar la calidad del enlace ascendente que es adecuada para todos los usuarios de la celula.
La presente invencion se define por las caracteristicas de las reivindicaciones independientes 1,5, 9, y 11.
Por lo tanto, la idea basica de la presente invencion es especificar reglas para definir la senalizacion de mensajes de establecimiento de conexion por el equipo de usuario de tal manera que se aplique una sola transmision si la concesion de transmision de enlace ascendente asignada para transmitir dichos mensajes de configuracion de conexion es suficientemente grande aplicando transmisiones separadas si el tamano indicado en dicha concesion de transmision de enlace ascendente no es suficiente. Por lo tanto, una concesion suficientemente grande permite una ejecucion paralela de los mensajes de configuracion de conexion por el equipo de usuario.
La presente invencion permite el uso de las ventajas de una configuracion de conexion rapida, por un lado, al tiempo que proporciona tambien un mecanismo de recuperacion fiable en los casos en los que no es aplicable una configuracion rapida.
Breve desoripoion de Ios dibujos
La figura 1a ilustra una parte de una UTRAN como se especifica en la version 99 de las especificaciones 3GPP, mientras que la figura 1b ilustra una parte de una E-UTRAN como se especifica en la version 8 de las especificaciones 3GPP.
La figura 2a ilustra el procedimiento de configuracion de conexion en UTRAN mientras que la figura 2b ilustra el procedimiento de configuracion de conexion en E-UTRAN.
La figura 3 ilustra el metodo de acuerdo con la presente invencion realizado en el UE para proporcionar una configuracion de conexion mejorada.
La figura 4 ilustra el metodo de acuerdo con la presente invencion para implementar dicha regla como se realiza en un nodo de la red de acceso por radio.
La figura 5 ilustra disposiciones en el nodo de red y el equipo de usuario para llevar a cabo el metodo de acuerdo con la presente invencion.
Desoripoion detallada
Para transmitir un mensaje de configuracion de conexion, un equipo de usuario tiene que utilizar el procedimiento de acceso aleatorio, que generalmente consiste en una peticion de acceso aleatorio enviada por el equipo de usuario y seguida de una respuesta de acceso aleatorio de la red. La respuesta de acceso aleatorio contiene una concesion para una transmision de enlace ascendente, por lo que el tamano de esta concesion inicial debe ser lo suficientemente grande para permitir la transmision del mensaje inicial por el equipo de usuario. Sin embargo, desde el lado de red puede que no sea posible determinar exactamente el tamano de la concesion de enlace ascendente tal como para que coincida con las condiciones de radio y el estado de memoria intermedia del equipo de usuario. En primer lugar, la red no suele ser capaz de determinar la calidad del enlace ascendente con precision (o en absoluto) basandose en la peticion de acceso aleatorio y, por lo tanto, tendra que asignar la concesion inicial en funcion de otros parametros, por ejemplo, la calidad del canal estimado en el borde de la celula. En segundo lugar, dado que el tamano del mensaje NAS inicial varia, tambien puede ser dificil para la red atribuir la concesion de enlace ascendente para que coincida exactamente con el tamano del mensaje inicial del UE. Por lo tanto, la red respondera (al menos ocasionalmente) con una concesion que no permitira la transmision de todo el mensaje inicial.
Ademas, es la naturaleza del procedimiento de acceso aleatorio que puede haber varios UE intentando al mismo tiempo, en cuyo caso todos recibiran la respuesta de acceso aleatorio y transmitiran el mensaje inicial al mismo tiempo, dando lugar a una colision. Por esta razon, puede no ser deseable transmitir mensajes grandes antes de que se haya resuelto la posible contencion de tales equipos de usuario que colisionan.
La presente invencion sugiere implementar una regla en el equipo de usuario de tal manera que la red, tal como se ilustra en la figura 4, en la respuesta de acceso aleatorio, pueda asignar 42 una concesion con un tamano determinado 41 de forma autonoma por el nodo de red. El tamano de esta concesion puede determinarse 41 de
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forma estatica o dinamica. Un tamano estatico de la concesion se puede basar, por ejemplo, en el despliegue de celulas de manera que, por ejemplo, se utilizan grandes concesiones iniciales en celulas pequenas en las que la velocidad de datos en el borde de celula es grande. Una determinacion de tamano dinamico puede basarse, por ejemplo, en parametros como carga del sistema, informacion posible sobre el tamano del mensaje de UE, calidad de canal estimada, etc.
La figura 3 ilustra el metodo de acuerdo con la presente invencion para implementar dicha regla como se realiza en el UE: Al recibir 31 de la red un mensaje de concesion para la transmision de enlace ascendente, el UE determina 32 el tamano S de la concesion y determina 33 si este tamano permite la transmision tanto de la peticion de conexion RRC con tamano Srrc como el mensaje NAS inicial con un tamano Snas. Si el tamano de la concesion es suficientemente grande, 33Si, el UE puede transmitir 34 inmediatamente ambos mensajes en paralelo. Si la concesion no es suficientemente grande, 33No, el UE solo transmite 35 la peticion de conexion RRC y mantiene el mensaje NAS inicial incluso si hubiera sido posible transmitir parcialmente el mensaje NAS. El UE indica 36 a la red que tiene mas datos para transmitir. Esto se puede hacer mediante el metodo de informacion de planificacion o utilizando una peticion de planificacion normal. De acuerdo con una realizacion de la presente invencion, se puede habilitar la informacion de planificacion para que se envie en la misma transmision que la peticion de conexion RRC.
Al recibir el mensaje de peticion de conexion RRC, la red puede, si es necesario, realizar una resolucion de contencion cuando mas de un equipo de usuario ha proporcionado una peticion de conexion. Esto puede resolverse, por ejemplo, transmitiendo mensajes separados de resolucion de contencion en el enlace descendente. Ademas, si hubiera una peticion de planificacion o informacion de planificacion incluida en el mensaje de indicacion desde el UE, la red asigna una concesion adicional para el UE de la peticion. Despues de haber recibido el mensaje de resolucion de contencion, el UE puede utilizar, por ejemplo, HARQ para mejorar la fiabilidad de la transmision. La recepcion de la concesion adicional desde el eNodoB finalmente activa la transmision 37 del mensaje NAS que no encajaba en el mensaje inicial.
El metodo de acuerdo con la presente invencion, tal como se ha descrito anteriormente, se implementa en un nodo de red, tipicamente la estacion base de radio (o eNodoB) y un equipo de usuario en una red de acceso por radio. La figura 5 muestra dicho nodo 52 de red en una red 50 de acceso por radio que incluye una circuiteria electrica primera 521 que esta adaptada para determinar el tamano de una concesion de transmision de enlace ascendente a un equipo 51 de usuario, por lo que dicho tamano es determinado autonomamente por el nodo basado en parametros especificos de celula o especificos de carga; y que incluye una circuiteria electrica segunda 522 que esta adaptada para asignar dicha concesion de transmision de enlace ascendente en una respuesta de acceso aleatorio a dicho equipo 51 de usuario. El equipo 51 de usuario por otra parte incluye una circuiteria electrica primera 512 que esta adaptada para determinar el tamano de la transmision de enlace ascendente asignada indicada por una concesion de transmision de enlace ascendente recibida y una circuiteria electrica segunda 513 adaptada para iniciar una transmision paralela de dicha peticion de conexion RRC y el mensaje NAS inicial si el tamano indicado por la concesion inicial permite la transmision de ambos mensajes. Comprende ademas una parte transmisora 514 que esta adaptada para enviar una indicacion para transmitir datos adicionales si el mensaje NAS inicial no pudiera ser transmitido en paralelo a la peticion de conexion RRC.

Claims (12)

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    reivindicaciones
    1. - Un metodo en un equipo de usuario cuando se configura una conexion de comunicacion en una red de acceso por radio, que incluye los pasos de:
    transmitir un mensaje de peticion de establecimiento de conexion RRC a un nodo de estacion base de radio en dicha red;
    caracterizado por:
    determinar (32) el tamano de una transmision de enlace ascendente indicado por una concesion de transmision de enlace ascendente recibida (31); y
    transmitir (34) dicho mensaje de peticion de establecimiento de conexion RRC y un mensaje NAS inicial usando una unica transmision si el tamano indicado por la concesion recibida permite la transmision de ambos mensajes (33Si).
  2. 2. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas el paso de transmitir (36) una indicacion para transmitir datos adicionales si el mensaje NAS inicial y el mensaje de peticion de establecimiento de conexion RRC son transmitidos utilizando transmisiones separadas (33No).
  3. 3. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 2, por el que dicha indicacion es transmitida (36) por medio de una peticion de planificacion.
  4. 4. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 2, por el que dicha indicacion es transmitida (36) en la misma transmision que el mensaje de peticion de establecimiento de conexion RRC.
  5. 5. - Un metodo en un nodo de una red de acceso por radio, dicho nodo responsable de proporcionar una posibilidad de configuracion de conexion a un equipo de usuario configurado para realizar el metodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1-4, que comprende el paso de asignar (42) en una respuesta de acceso aleatorio una concesion para la transmision de enlace ascendente de dicho equipo de usuario con un tamano que se puede determinar (41) de forma autonoma en dicho nodo de red basandose en parametros especificos de celula o especificos de carga.
  6. 6. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 5, por el que el nodo de red determina (41) el tamano de dicha concesion en relacion con el tamano de la celula.
  7. 7. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 5, por el que el nodo de red determina (41) el tamano de dicha concesion en relacion con la carga del sistema.
  8. 8. - El metodo de acuerdo con la reivindicacion 5 o 7, por el que el nodo de red determina (41) el tamano de dicha concesion en relacion con la calidad de canal estimada.
  9. 9. - Un equipo (51) de usuario en una red (50) de acceso por radio, comprendiendo dicho equipo (51) de usuario una parte (511) de transmisor para transmitir un mensaje de peticion de establecimiento de conexion RRC a un nodo (52) de estacion base de radio en dicha red (50), caracterizado por:
    una circuiteria electrica primera (512) adaptada para determinar si el tamano para una transmision de enlace ascendente indicada por una concesion de transmision de enlace ascendente recibida permite la transmision tanto del mensaje de peticion de establecimiento de conexion RRC como de un mensaje NAS inicial; y
    una circuiteria electrica segunda (513) adaptada para iniciar una unica transmision de dicho mensaje de peticion de establecimiento de conexion RRC y el mensaje NAS inicial si el tamano indicado por la concesion inicial permite la transmision de ambos mensajes.
  10. 10. - El equipo de usuario de acuerdo con la reivindicacion 9, que comprende ademas una parte (514) de transmisor adaptada para enviar una indicacion para transmitir datos adicionales si el mensaje NAS inicial y el mensaje de peticion de establecimiento de conexion RRC se transmiten utilizando transmisiones separadas.
  11. 11. - Un nodo (52) en una red (50) de acceso por radio, dicho nodo (52) responsable de proporcionar una posibilidad de configuracion de conexion a un equipo (51) de usuario de acuerdo con una de las reivindicaciones 9-10, que comprende:
    una circuiteria electrica primera (521) adaptada para determinar autonomamente el tamano de una concesion de transmision de enlace ascendente a dicho equipo (51) de usuario, basandose dicho tamano en parametros especificos de celula o especificos de carga; y
    una circuiteria electrica segunda (522) adaptada para asignar dicha concesion de transmision de enlace ascendente
    en una respuesta de acceso aleatorio a dicho equipo (51) de usuario.
  12. 12.- El nodo de acuerdo con la reivindicacion 11, por el que dicho nodo es una estacion base de radio.
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