ES2824775T3 - Diseño de RACH para comunicaciones formadas por haces - Google Patents

Abstract

Un procedimiento de comunicación inalámbrica por un equipo de usuario, UE, (420; 502), que comprende: recibir (702) un mensaje de respuesta de acceso aleatorio, RAR, (508) desde una estación base (410; 504) durante un procedimiento de canal de acceso aleatorio, RACH; determinar (704) la información de haz en base al mensaje de RAR recibido (508) durante el procedimiento de RACH; y caracterizado por transmitir (712) un tercer mensaje (510) a la estación base (410; 504) durante el procedimiento de RACH que incluye la información de haz determinada, en el que el mensaje de RAR (508) comprende un valor que indica una solicitud de información de haz durante el procedimiento de RACH y en el que el tercer mensaje (510) se transmite en base a la solicitud de información de haz.

Description

DESCRIPCIÓN

Diseño de RACH para comunicaciones formadas por haces

Campo

[0001] La presente divulgación se refiere en general a sistemas de comunicación, y más en particular, al diseño de canales de acceso aleatorio (RACH) para comunicaciones formadas por haces, tales como comunicaciones de ondas milimétricas (mmW) y otras comunicaciones.

Antecedentes

[0002] Los sistemas de comunicación inalámbrica están ampliamente implantados para proporcionar diversos servicios de telecomunicación, tales como telefonía, vídeo, datos, mensajería y radiodifusión. Los sistemas de comunicación inalámbrica típicos pueden emplear tecnologías de acceso múltiple que pueden admitir una comunicación con múltiples usuarios compartiendo recursos del sistema disponibles. Ejemplos de dichas tecnologías de acceso múltiple incluyen sistemas de acceso múltiple por división de código (CDMA), sistemas de acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), sistemas de acceso múltiple por división de frecuencia (FDMA), sistemas de acceso múltiple por división ortogonal de frecuencia (OFDMA), sistemas de acceso múltiple por división de frecuencia de única portadora (SC-FDMA) y sistemas de acceso múltiple por división de código síncrono y división de tiempo (TD-SCDMA).

[0003] Estas tecnologías de acceso múltiple se han adoptado en diversas normas de telecomunicación para proporcionar un protocolo común que permite a diferentes dispositivos inalámbricos comunicarse a nivel municipal, nacional, regional e incluso global. Un ejemplo de norma de telecomunicaciones es la evolución a largo plazo (LTE). La LTE es un conjunto de mejoras del estándar móvil del sistema universal de telecomunicaciones móviles (UMTS), promulgado por el Proyecto de Colaboración de Tercera Generación (3GPP). La LTE está diseñada para admitir el acceso de banda ancha móvil a través de una eficacia espectral mejorada, costes reducidos y servicios mejorados usando OFDMA en el enlace descendente, SC-FDMA en el enlace ascendente y la tecnología de antena de múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO). Sin embargo, dado que la demanda de acceso de banda ancha móvil se sigue incrementando, existe la necesidad de mejoras adicionales en la tecnología de LTE. Estas mejoras también pueden ser aplicables a otras tecnologías de acceso múltiple y a las normas de telecomunicación que emplean estas tecnologías.

[0004] En una red de mmW, un equipo de usuario y una estación base pueden establecer un enlace usando un procedimiento de RACH. Debido a que las comunicaciones de mmW y otras comunicaciones formadas por haces pueden depender de una formación de haces exacta para superar la atenuación del enlace, existe la necesidad de mejorar el enlace entre el equipo de usuario y la estación base permitiendo la retroalimentación de la información de control durante el procedimiento de RACH.

[0005] El documento WO2014/104758A1 describe un procedimiento de RACH en el sistema de banda ancha móvil de ondas milimétricas (MMB). El documento EP2887558 A1 describe un procedimiento de acceso de enlace ascendente que tiene como objetivo proporcionar un procedimiento y un aparato de acceso aleatorio para seleccionar un haz eficazmente.

BREVE EXPLICACIÓN

[0006] El objetivo de la presente invención se logra mediante los rasgos característicos de las reivindicaciones independientes adjuntas.

[0007] A continuación, se ofrece una breve explicación simplificada de uno o más aspectos para proporcionar un entendimiento básico de dichos aspectos. Esta breve explicación no es una visión general exhaustiva de todos los aspectos contemplados, y no pretende identificar elementos clave o esenciales de todos los aspectos ni delimitar el alcance de algunos o de todos los aspectos. Su único propósito es presentar algunos conceptos de uno o más aspectos de forma simplificada como preludio de la descripción más detallada que se presenta más adelante.

[0008] En un procedimiento de RACH basado en contención de LTE para sincronización de tiempo de enlace ascendente, un equipo de usuario envía un primer mensaje y escucha un segundo mensaje desde una estación base. En respuesta al segundo mensaje recibido, el equipo de usuario envía un tercer mensaje a la estación base. A diferencia de las comunicaciones de LTE, las comunicaciones de mmW y otras formadas por haces pueden depender de una formación de haces exacta para superar la atenuación del enlace. Como tal, en una red de mmW, el segundo mensaje de la estación base para el procedimiento de RACH basado en contención se puede transmitir usando formación de haces. Existe la necesidad de mejorar el enlace entre el equipo de usuario y la estación base habilitando la retroalimentación durante el procedimiento de RACH, tal como durante la transmisión del tercer mensaje desde el equipo de usuario a la estación base.

[0009] En un aspecto de la divulgación, se proporcionan un procedimiento, un medio legible por ordenador y un aparato. El aparato puede ser un equipo de usuario. El aparato puede recibir un mensaje formado por haces desde una estación base durante un procedimiento de RACH. El aparato puede determinar la información de haz en base al mensaje formado por haces recibido durante el procedimiento de RACH. El aparato puede transmitir un mensaje a la estación base durante el procedimiento de RACH que incluye la información de haz determinada.

[0010] Para conseguir los fines anteriores y otros relacionados, los uno o más aspectos comprenden los rasgos característicos descritos en mayor detalle más adelante en el presente documento, y señalados en particular en las reivindicaciones. La siguiente descripción y los dibujos adjuntos exponen en detalle determinados rasgos característicos ilustrativos de los uno o más aspectos. Sin embargo, estos rasgos característicos son indicativos de solo unas pocas de las diversas formas en las que se pueden emplear los principios de diversos aspectos, y esta descripción pretende incluir la totalidad de dichos aspectos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0011]

La FIG. 1 es un diagrama que ilustra un ejemplo de sistema de comunicaciones inalámbricas y una red de acceso.

Las FIGS. 2A, 2B, 2C y 2D son diagramas que ilustran ejemplos de LTE de una estructura de trama de DL, de canales de DL dentro de la estructura de trama de DL, una estructura de trama de UL y canales de UL dentro de la estructura de trama de UL, respectivamente.

La FIG. 3 es un diagrama que ilustra un ejemplo de Nodo B evolucionado (eNB) y equipo de usuario (UE) en una red de acceso.

La FIG. 4 ilustra diagramas de una red de mmW.

La FIG. 5 es un diagrama de un procedimiento de RACH modificado para comunicaciones de mmW.

La FIG. 6A es un diagrama de un mensaje transmitido durante un procedimiento de RACH.

La FIG. 6B es un diagrama de un bloque de recursos asignado durante un procedimiento de RACH.

La FIG. 7 es un diagrama de flujo de un procedimiento de comunicación inalámbrica.

La FIG. 8 es un diagrama de flujo de datos conceptual que ilustra el flujo de datos entre diferentes medios/componentes en un aparato ejemplar.

La FIG. 9 es un diagrama que ilustra un ejemplo de una implementación en hardware para un aparato que emplea un sistema de procesamiento.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0012] La descripción detallada expuesta a continuación en relación con los dibujos adjuntos pretende ser una descripción de diversas configuraciones y no pretende representar las únicas configuraciones en las que se pueden llevar a la práctica los conceptos descritos en el presente documento. La descripción detallada incluye detalles específicos con el propósito de permitir una plena comprensión de diversos conceptos. Sin embargo, resultará evidente a los expertos en la técnica que estos conceptos se pueden llevar a la práctica sin estos detalles específicos. En algunos ejemplos, se muestran estructuras y componentes bien conocidos en forma de diagrama de bloques para evitar ofuscar dichos conceptos.

[0013] A continuación, se presentarán varios aspectos de sistemas de telecomunicación con referencia a diversos aparatos y procedimientos. Estos aparatos y procedimientos se describirán en la siguiente descripción detallada y se ilustrarán en los dibujos adjuntos por diversos bloques, componentes, circuitos, procedimientos, algoritmos, etc. (denominados conjuntamente "elementos"). Estos elementos se pueden implementar usando hardware electrónico, software informático o cualquier combinación de los mismos. Que dichos elementos se implementen como hardware o software depende de la aplicación particular y de las limitaciones de diseño impuestas al sistema global.

[0014] A modo de ejemplo, un elemento, o cualquier parte de un elemento o cualquier combinación de elementos se pueden implementar como un "sistema de procesamiento" que incluye uno o más procesadores. Los ejemplos de procesadores incluyen microprocesadores, microcontroladores, unidades de procesamiento de gráficos (GPU), unidades centrales de procesamiento (CPU), procesadores de aplicaciones, procesadores de señales digitales (DSP), procesadores informáticos de conjunto de instrucciones reducido (RISC), sistemas en un chip (SoC), procesadores de banda base, matrices de puertas programables in situ (FPGA), dispositivos de lógica programable (PLD), máquinas de estado, lógica de puertas, circuitos de hardware discretos y otro tipo de hardware adecuado configurado para realizar las diversas funcionalidades descritas a lo largo de la presente divulgación. Uno o más procesadores del sistema de procesamiento pueden ejecutar software. Software se interpretará en sentido amplio para referirse a instrucciones, conjuntos de instrucciones, código, segmentos de código, código de programa, programas, subprogramas, componentes de software, aplicaciones, aplicaciones de software, paquetes de software, rutinas, subrutinas, objetos, ejecutables, hilos de ejecución, procedimientos, funciones, etc., independientemente de si se denominan software, firmware, middleware, microcódigo, lenguaje de descripción de hardware o de otro modo.

[0015] En consecuencia, en uno o más modos de realización ejemplares, las funciones descritas se pueden implementar en hardware, software o en cualquier combinación de los mismos. Si se implementan en software, las funciones se pueden almacenar en, o codificar como, una o más instrucciones o código en un medio legible por ordenador. Los medios legibles por ordenador incluyen medios de almacenamiento informático. Los medios de almacenamiento pueden ser cualquier medio disponible al que se pueda acceder por un ordenador. A modo de ejemplo, y no de limitación, dichos medios legibles por ordenador pueden comprender una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria de solo lectura (ROM), una ROM programable y borrable eléctricamente (EEPROM), un almacenamiento de disco óptico, un almacenamiento de disco magnético, otros dispositivos de almacenamiento magnético, combinaciones de los tipos mencionados anteriormente de medios legibles por ordenador, o cualquier otro medio que se pueda usar para almacenar código ejecutable por ordenador en forma de instrucciones o estructuras de datos a las que se puede acceder por un ordenador.

[0016] La FIG. 1 es un diagrama que ilustra un ejemplo de un sistema de comunicaciones inalámbricas y una red de acceso 100. El sistema de comunicaciones inalámbricas (también denominado red de área amplia inalámbrica (WWAN)) incluye las estaciones base 102, los UE104 y un núcleo de paquetes evolucionado (EPC) 160. Las estaciones base 102 pueden incluir macroceldas (estación base celular de alta potencia) y/o celdas pequeñas (estación base celular de baja potencia). Las macroceldas incluyen eNB. Las celdas pequeñas incluyen femtoceldas, picoceldas y microceldas.

[0017] Las estaciones base 102 (denominadas conjuntamente red de acceso por radio terrestre del sistema universal de telecomunicaciones móviles (UMTS) evolucionado (E-UTRAN)) interactúan con el EPC 160 a través de enlaces de retorno 132 (por ejemplo, la interfaz S1). Además de otras funciones, las estaciones base 102 pueden realizar una o más de las siguientes funciones: transferencia de datos de usuario, cifrado y descifrado de canales de radio, protección de integridad, compresión de cabeceras, funciones de control de movilidad (por ejemplo, traspaso, conectividad dual), coordinación de interferencia entre celdas, establecimiento y liberación de conexiones, equilibrado de carga, distribución para mensajes de estrato de no acceso (NAS), selección de nodos de NAS, sincronización, uso compartido de red de acceso por radio (RAN), servicio de radiodifusión y multidifusión multimedia (MBMS), seguimiento de abonados y equipos, gestión de información de RAN (RIM), radiobúsqueda, posicionamiento y entrega de mensajes de alerta. Las estaciones base 102 se pueden comunicar directa o indirectamente (por ejemplo, a través del EPC 160) entre sí sobre enlaces de retorno 134 (por ejemplo, la interfaz X2). Los enlaces de retorno 134 pueden ser por cable o inalámbricos.

[0018] Las estaciones base 102 se pueden comunicar de forma inalámbrica con los UE 104. Cada una de las estaciones base 102 puede proporcionar cobertura de comunicación para una respectiva área de cobertura geográfica 110. Pueden existir áreas de cobertura geográfica 110 superpuestas. Por ejemplo, la celda pequeña 102' puede tener un área de cobertura 110' que se superpone al área de cobertura 110 de una o más macroestaciones base 102. Una red que incluye tanto celdas pequeñas como macroceldas se puede conocer como una red heterogénea. Una red heterogénea también puede incluir nodos B evolucionados (eNB) domésticos (HeNB), que pueden proporcionar servicio a un grupo restringido conocido como un grupo cerrado de abonados (CSG). Los enlaces de comunicación 120 entre las estaciones base 102 y los UE 104 pueden incluir transmisiones de enlace ascendente (UL) (también denominado enlace inverso) desde un UE 104 a una estación base 102 y/o transmisiones de enlace descendente (DL) (también denominado enlace directo) desde una estación base 102 a un UE 104. Los enlaces de comunicación 120 pueden usar tecnología de antena de MIMO, incluyendo la multiplexación espacial, la formación de haces y/o la diversidad de transmisión. Los enlaces de comunicación pueden ser a través de una o más portadoras. Las estaciones base 102/UE 104 pueden usar espectro hasta anchos de banda por portadora de Y MHz (por ejemplo, 5, 10, 15, 20 MHz) asignados en una agregación de portadoras de hasta un total de Yx MHz (x portadoras de componentes) usadas para la transmisión en cada dirección. Las portadoras pueden o no ser contiguas entre sí. La asignación de portadoras puede ser asimétrica con respecto al DL y UL (por ejemplo, para el DL se pueden asignar más o menos portadoras que para el UL). Las portadoras de componente pueden incluir una portadora de componente primaria y una o más portadoras de componente secundarias. Una portadora de componente primaria se puede denominar celda primaria (PCell) y una portadora de componente secundaria se puede denominar celda secundaria (SCell).

[0019] El sistema de comunicaciones inalámbricas puede incluir además un punto de acceso Wi-Fi (AP) 150 en comunicación con estaciones Wi-Fi (STA) 152 por medio de enlaces de comunicación 154 en un espectro de frecuencias sin licencia de 5 GHz. Cuando se comunican en un espectro de frecuencias sin licencia, las STA 152/el AP 150 pueden realizar una evaluación de canal despejado (CCA) antes de comunicarse para determinar si el canal está disponible.

[0020] La celda pequeña 102' puede funcionar en un espectro de frecuencias con licencia y/o sin licencia. Cuando funciona en un espectro de frecuencias sin licencia, la celda pequeña 102' puede emplear LTE y usar el mismo espectro de frecuencias sin licencia de 5 GHz que el AP Wi-Fi 150. La celda pequeña 102', que emplea LTE en un espectro de frecuencias sin licencia, puede ampliar la cobertura y/o incrementar la capacidad de la red de acceso. La LTE en un espectro sin licencia se puede denominar LTE sin licencia (LTE-U), acceso asistido con licencia (LAA) o MuLTEfire.

[0021] El EPC 160 puede incluir una entidad de gestión de la movilidad (MME) 162, otras MME 164, una pasarela de servicio 166, una pasarela de servicio de multidifusión y radiodifusión multimedia (MBMS) 168, un centro de servicio de multidifusión y radiodifusión (BM-SC) 170 y una pasarela de red de datos por paquetes (PDN) 172. La MME 162 puede estar en comunicación con un servidor de abonados locales (HSS) 174. La MME 162 es el nodo de control que procesa la señalización entre los UE 104 y el EPC 160. En general, la MME 162 proporciona gestión de portador y de conexión. Todos los paquetes de protocolo de Internet (IP) de usuario se transfieren a través de la pasarela de servicio 166, que por sí misma está conectada a la pasarela de PDN 172. La pasarela de PDN 172 proporciona asignación de direcciones IP de UE, así como otras funciones. La pasarela de PDN 172 y el BM-SC 170 están conectados a los servicios IP 176. Los servicios IP 176 pueden incluir Internet, una intranet, un subsistema multimedia de IP (IMS), un servicio de flujo continuo con PS (PSS) y/u otros servicios IP. El BM-SC 170 puede proporcionar funciones para el suministro y la entrega de servicios de usuario MBMS. El BM-SC 170 puede servir como punto de entrada para la transmisión MBMS de proveedor de contenido, se puede usar para autorizar e iniciar servicios de portador MBMS dentro de una red móvil terrestre pública (PLMN) y se puede usar para planificar transmisiones MBMS. La pasarela de MBMS 168 se puede usar para distribuir tráfico de MBMS a las estaciones base 102 pertenecientes a un área de red de frecuencia única de multidifusión y radiodifusión (MBSFN) que realiza la radiodifusión de un servicio particular y puede ser responsable de la gestión de sesiones (inicio/parada) y de la recopilación de información de tarificación relacionada con el eMBMS.

[0022] La estación base también se puede denominar nodo B, nodo B evolucionado (eNB), punto de acceso, estación transceptora base, estación base de radio, transceptor de radio, función transceptora, conjunto de servicios básicos (BSS), conjunto de servicios ampliados (ESS) o con alguna otra terminología adecuada. La estación base 102 proporciona un punto de acceso al EPC 160 para un UE 104. Los ejemplos de UE 104 incluyen un teléfono móvil, un teléfono inteligente, un teléfono de protocolo de inicio de sesión (SIP), un ordenador portátil, un asistente digital personal (PDA), una radio por satélite, un sistema de posicionamiento global, un dispositivo multimedia, un dispositivo de vídeo, un reproductor de audio digital (por ejemplo, un reproductor MP3), una cámara, una consola de juegos, una tableta, un dispositivo inteligente, un dispositivo ponible o cualquier otro dispositivo de funcionamiento similar. El UE 104 también se puede denominar estación, estación móvil, estación de abonado, unidad móvil, unidad de abonado, unidad inalámbrica, unidad remota, dispositivo móvil, dispositivo inalámbrico, dispositivo de comunicaciones inalámbricas, dispositivo remoto, estación de abonado móvil, terminal de acceso, terminal móvil, terminal inalámbrico, terminal remoto, microteléfono, agente de usuario, cliente móvil, cliente o con alguna otra terminología adecuada.

[0023] En referencia nuevamente a la FIG. 1, en determinados aspectos, el UE 104 se puede configurar para proporcionar retroalimentación de información de haz durante un procedimiento de RACH (198).

[0024] La FIG. 2A es un diagrama 200 que ilustra un ejemplo de estructura de trama de DL en LTE. La FIG. 2B es un diagrama 230 que ilustra un ejemplo de canales dentro de la estructura de trama de DL en LTE. La FIG. 2C es un diagrama 250 que ilustra un ejemplo de estructura de trama de UL en LTE. La FIG. 2D es un diagrama 280 que ilustra un ejemplo de canales dentro de la estructura de trama de UL en LTE. Otras tecnologías de comunicación inalámbrica pueden tener una estructura de trama diferente y/o canales diferentes. En LTE, una trama (10 ms) se puede dividir en 10 subtramas del mismo tamaño. Cada subtrama puede incluir dos ranuras temporales consecutivas. Se puede usar una rejilla de recursos para representar las dos ranuras temporales, incluyendo cada ranura temporal uno o más bloques de recursos (RB) concurrentes en el tiempo (también denominados RB físicos (PRB)). La rejilla de recursos está dividida en múltiples elementos de recursos (RE). En LTE, para un prefijo cíclico normal, un RB contiene 12 subportadoras consecutivas en el dominio de la frecuencia y 7 símbolos consecutivos (para DL, símbolos de OFDM; para UL, símbolos de SC-FDMA) en el dominio del tiempo, para un total de 84 RE. Para un prefijo cíclico extendido, un RB contiene 12 subportadoras consecutivas en el dominio de frecuencia y 6 símbolos consecutivos en el dominio de tiempo, para un total de 72 RE. El número de bits transportados por cada RE depende del esquema de modulación.

[0025] Como se ilustra en la FIG. 2A, algunos de los RE transportan señales de referencia (piloto) de DL (DL-RS) para la estimación de canal en el UE. La DL-RS puede incluir señales de referencia específicas de celda (CRS) (a veces también llamadas RS comunes), señales de referencia específicas de UE (UE-RS) y señales de referencia de información de estado de canal (CSI-RS). La FIG. 2A ilustra CRS para los puertos de antena 0, 1, 2 y 3 (indicadas como R⁰ , R¹, R² y R³ , respectivamente), UE-RS para el puerto de antena 5 (indicadas como R⁵) y CSI-RS para el puerto de antena 15 (indicadas como R). La FIG. 2B ilustra un ejemplo de diversos canales dentro de una subtrama de DL de una trama. El canal físico indicador de formato de control (PCFICH) está dentro del símbolo 0 de la ranura 0 y transporta un indicador de formato de control (CFI) que indica si el canal físico de control de enlace descendente (PDCCH) ocupa 1, 2 o 3 símbolos (la FIG. 2B ilustra un PDCCH que ocupa 3 símbolos). El PDCCH transporta información de control de enlace descendente (DCI) dentro de uno o más elementos de canal de control (CCE), incluyendo cada CCE nueve grupos de RE (REG), incluyendo cada REG cuatro RE consecutivos en un símbolo OFDM. Un UE se puede configurar con un PDCCH potenciado específico de UE (ePDCCH) que también transporta DCI. El ePDCCH puede tener 2, 4 u 8 pares de RB (la FIG. 2B muestra dos pares de RB, incluyendo cada subconjunto un par de RB). El canal físico indicador (PHICH) de solicitud de repetición automática (ARQ) híbrida (HARQ) también está dentro del símbolo 0 de la ranura 0 y transporta el indicador de HARQ (HI) que indica retroalimentación de acuse de recibo (ACK)/ACK negativo (NACK) de HARQ en base al canal físico compartido de enlace ascendente (PUSCH). El canal de sincronización principal (PSCH) está dentro del símbolo 6 de la ranura 0 dentro de las subtramas 0 y 5 de una trama, y transporta una señal de sincronización principal (PSS) que un UE usa para determinar la temporización de subtramas y una identidad de capa física. El canal de sincronización secundaria (SSCH) está dentro del símbolo 5 de la ranura 0 dentro de las subtramas 0 y 5 de una trama, y transporta una señal de sincronización secundaria (SSS) que un UE usa para determinar un número de grupo de identidad de celda de capa física. En base a la identidad de capa física y al número de grupo de identidad de celda de capa física, el UE puede determinar un identificador de celda física (PCI). En base al PCI, el UE puede determinar las localizaciones de la DL-RS mencionada anteriormente. El canal físico de radiodifusión (PBCH) está dentro de los símbolos 0, 1, 2, 3 de la ranura 1 de la subtrama 0 de una trama y transporta un bloque de información maestro (MIB). El MIB proporciona un número de RB en el ancho de banda del sistema de DL, una configuración de PHICH y un número de trama de sistema (SFN). El canal físico compartido de enlace descendente (PDSCH) transporta datos de usuario, información de sistema de radiodifusión no transmitida a través del PBCH tal como bloques de información de sistema (SIB) y mensajes de radiobúsqueda.

[0026] Como se ilustra en la FIG. 2C, algunos de los RE transportan señales de referencia de desmodulación (DM-RS) para la estimación de canal en el eNB. El UE puede transmitir adicionalmente señales de referencia de sondeo (SRS) en el último símbolo de una subtrama. Las SRS pueden tener una estructura de peine, y un UE puede transmitir SRS en uno de los peines. Un eNB puede usar las SRS para una estimación de la calidad del canal para permitir la planificación dependiente de la frecuencia en el UL. La FIG. 2D ilustra un ejemplo de diversos canales dentro de una subtrama de UL de una trama. Un canal físico de acceso aleatorio (PRACH) puede estar dentro de una o más subtramas dentro de una trama en base a la configuración de PRACH. El PRACH puede incluir seis pares de RB consecutivos dentro de una subtrama. El PRACH permite al UE realizar el acceso inicial al sistema y lograr la sincronización de UL. Un canal físico de control de enlace ascendente (PUCCH) puede estar ubicado en los bordes del ancho de banda del sistema de UL. El PUCCH transporta información de control de enlace ascendente (UCI), tal como solicitudes de programación, un indicador de calidad de canal (CQI), un indicador de matriz de precodificación (PMI), un indicador de clasificación (RI) y retroalimentación de ACK/NACK de HARQ. El PUSCH transporta datos y se puede usar adicionalmente para transportar un informe de estado de búfer (BSR), un informe de margen de potencia (PHR) y/o UCI.

[0027] La FIG. 3 es un diagrama de bloques de un eNB 310 en comunicación con un UE 350 en una red de acceso. En el DL, los paquetes IP del EPC 160 se pueden proporcionar a un controlador/procesador 375. El controlador/procesador 375 implementa una funcionalidad de capa 3 y de capa 2. La capa 3 incluye una capa de control de recursos de radio (RRC), y la capa 2 incluye una capa de protocolo de convergencia de datos por paquetes (PDCP), una capa de control de enlace de radio (RLC) y una capa de control de acceso al medio (MAC). El controlador/procesador 375 proporciona funcionalidad de capa RRC asociada con la radiodifusión de información de sistema (por ejemplo, MIB, SIB), el control de conexión RRC (por ejemplo, la radiolocalización de conexión RRC, el establecimiento de conexión RRC, la modificación de conexión RRC y la liberación de conexión RRC), la movilidad de tecnología de acceso interradio (RAT) y la configuración de medición para informes de medición de UE; funcionalidad de capa PDCP asociada con la compresión/descompresión de cabeceras, la seguridad (el cifrado, el descifrado, la protección de integridad, la verificación de integridad) y las funciones de soporte de traspaso; funcionalidad de capa RLC asociada con la transferencia de unidades de datos en paquetes de capa superior (PDU), la corrección de errores a través de ARQ, la concatenación, la segmentación y el reensamblaje de unidades de datos de servicio (SDU) RLC, la resegmentación de PDU de datos RLC y el reordenamiento de PDU de datos RLC; y funcionalidad de capa MAC asociada con el mapeo entre canales lógicos y canales de transporte, el multiplexado de las MAC SDU en bloques de transporte (TB), el desmultiplexado de las MAC SDU de los TB, la comunicación de información de programación, la corrección de errores a través de HARQ, la gestión de prioridades y la priorización de canales lógicos.

[0028] El procesador de transmisión (TX) 316 y el procesador de recepción (RX) 370 implementan la funcionalidad de capa 1 asociada con diversas funciones de procesamiento de señales. La capa 1, que incluye una capa física (PHY), puede incluir detección de errores en los canales de transporte, codificación/descodificación con corrección de errores hacia adelante (FEC) de los canales de transporte, intercalado, igualación de velocidad, correlación en canales físicos, modulación/desmodulación de canales físicos y procesamiento de antenas de MIMO. El procesador de TX 316 maneja la correlación con constelaciones de señal basándose en diversos esquemas de modulación (por ejemplo, modulación por desplazamiento de fase binaria (BPSK), modulación por desplazamiento de fase en cuadratura (QPSK), modulación por desplazamiento de fase M-aria (M-PSK), modulación de amplitud en cuadratura M-aria (M-QAM)). A continuación, se pueden separar los símbolos codificados y modulados en flujos paralelos. A continuación, se correlaciona cada flujo con una subportadora de OFDM, se multiplexa con una señal de referencia (por ejemplo, piloto) en el dominio de tiempo y/o de frecuencia y, a continuación, se combinan entre sí usando una transformada rápida de Fourier inversa (IFFT) para producir un canal físico que transporta un flujo de símbolos de OFDM en el dominio de tiempo. El flujo de OFDM se precodifica espacialmente para producir múltiples flujos espaciales. Las estimaciones de canal de un estimador de canal 374 se pueden usar para determinar el esquema de codificación y modulación, así como para el procesamiento espacial. La estimación de canal se puede obtener de una señal de referencia y/o de la retroalimentación de la condición del canal transmitida por el UE 350. A continuación, cada flujo espacial se puede proporcionar a una antena 320 diferente por medio de un transmisor 318TX separado. Cada transmisor 318TX puede modular una portadora de RF con un respectivo flujo espacial para su transmisión.

[0029] En el UE 350, cada receptor 354RX recibe una señal a través de su antena 352 respectiva. Cada receptor 354RX recupera información modulada en una portadora de RF y proporciona la información al procesador de recepción (RX) 356. El procesador de TX 368 y el procesador de RX 356 implementan una funcionalidad de capa 1 asociada con diversas funciones de procesamiento de señal. El procesador de RX 356 puede realizar un procesamiento espacial en la información para recuperar cualquier flujo espacial destinado al UE 350. Si hay múltiples flujos espaciales destinados al UE 350, se pueden combinar por el procesador de RX 356 en un único flujo de símbolos de OFDM. A continuación, el procesador de RX 356 convierte el flujo de símbolos de OFDM del dominio de tiempo al dominio de frecuencia usando una transformada rápida de Fourier (FFT). La señal de dominio de frecuencia comprende un flujo de símbolos de OFDM separado para cada subportadora de la señal de OFDM. Los símbolos en cada subportadora y la señal de referencia se recuperan y se desmodulan determinando los puntos de constelación de señales con mayor probabilidad de ser transmitidos por el eNB 310. Estas decisiones flexibles se pueden basar en estimaciones de canal calculadas por el estimador de canal 358. A continuación, las decisiones flexibles se descodifican y desentrelazan para recuperar los datos y las señales de control que el eNB 310 ha transmitido originalmente en el canal físico. A continuación, los datos y las señales de control se proporcionan al controlador/procesador 359, que implementa la funcionalidad de capa 3 y de capa 2.

[0030] El controlador/procesador 359 puede estar asociado a una memoria 360 que almacena códigos y datos de programa. La memoria 360 se puede denominar medio legible por ordenador. En el Ul , el controlador/procesador 359 proporciona desmultiplexado entre canales de transporte y lógicos, reensamblaje de paquetes, descifrado, descompresión de cabeceras y procesamiento de señales de control para recuperar paquetes IP del EPC 160. El controlador/procesador 359 también es responsable de la detección de errores usando un protocolo de ACK y/o NACK para admitir operaciones de HARQ.

[0031] De forma similar a la funcionalidad descrita en relación con la transmisión de DL por el eNB 310, el controlador/procesador 359 proporciona funcionalidad de capa RRC asociada con la adquisición de información de sistema (por ejemplo, MIB, SIB), las conexiones RRC y los informes de medición; funcionalidad de capa PDCP asociada con la compresión/descompresión de cabeceras y la seguridad (el cifrado, el descifrado, la protección de integridad, la verificación de integridad); funcionalidad de capa RLC asociada con la transferencia de PDU de capa superior, la corrección de errores a través de ARQ, la concatenación, la segmentación y reensamblaje de RLC SDU, la resegmentación de PDU de datos RLC y el reordenamiento de PDU de datos RLC; y funcionalidad de capa MAC asociada con el mapeo entre canales lógicos y canales de transporte, el multiplexado de MAC SDU en unos TB, el desmultiplexado de MAC SU de los TB, la comunicación de información de programación, la corrección de errores a través de HARQ, la gestión de prioridades y la priorización de canales lógicos.

[0032] El procesador de TX 368 puede usar estimaciones de canal obtenidas por un estimador de canal 358 a partir de una señal de referencia o una retroalimentación, transmitidas por el eNB 310, para seleccionar los esquemas de codificación y modulación adecuados y facilitar el procesamiento espacial. Los flujos espaciales generados por el procesador de TX 368 se pueden proporcionar a diferentes antenas 352 por medio de transmisores 354TX separados. Cada transmisor 354TX puede modular una portadora de RF con un respectivo flujo espacial para su transmisión.

[0033] La transmisión de UL se procesa en el eNB 310 de forma similar a la descrita en relación con la función de receptor en el UE 350. Cada receptor 318RX recibe una señal a través de su respectiva antena 320. Cada receptor 318RX recupera información modulada en una portadora de RF y proporciona la información a un procesador de RX 370.

[0034] El controlador/procesador 375 puede estar asociado a una memoria 376 que almacena códigos y datos de programa. La memoria 376 se puede denominar medio legible por ordenador. En el Ul , el controlador/procesador 375 proporciona desmultiplexado entre canales de transporte y lógicos, reensamblaje de paquetes, descifrado, descompresión de cabeceras, procesamiento de señales de control para recuperar paquetes IP del UE 350. Los paquetes IP del controlador/procesador 375 se pueden proporcionar al EPC 160. El controlador/procesador 375 también es responsable de la detección de errores usando un protocolo de ACK y/o NACK para admitir operaciones de HARQ.

[0035] La FIG. 4 ilustra diagramas 400, 450 de una red de mmW. En el diagrama 400, por ejemplo, la red de mmW incluye una estación base de mmW 410 y varios UE 420, 430. La estación base 410 puede incluir hardware para realizar formación de haces analógica y/o digital. Si la estación base 410 está equipada con formación de haces analógica, en cualquier momento, la estación base 410 puede transmitir o recibir una señal en una sola dirección. Si la estación base 410 está equipada con formación de haces digital, la estación base 410 puede transmitir simultáneamente múltiples señales en múltiples direcciones o puede recibir múltiples señales simultáneamente en múltiples direcciones. Además, el UE 420, por ejemplo, puede incluir hardware para realizar formación de haces analógica y/o digital. Si el UE 420 está equipado con formación de haces analógica, en cualquier momento, el UE 420 puede transmitir o recibir una señal en una sola dirección. Si el UE 420 está equipado con formación de haces digital, el UE 420 puede transmitir simultáneamente múltiples señales en múltiples direcciones o puede recibir simultáneamente múltiples señales en múltiples direcciones.

[0036] La frecuencia extremadamente alta (EHF) es parte de la RF en el espectro electromagnético. La EHF tiene un intervalo de 30 GHz a 300 GHz y una longitud de onda entre 1 milímetro y 10 milímetros. Las ondas de radio de la banda se pueden denominar ondas milimétricas. Frecuencias cercanas a mmW pueden extenderse hasta una frecuencia de 3 GHz con una longitud de onda de 100 milímetros (la banda de frecuencia superalta (SHF) se extiende entre 3 GHz y 30 GHz, también conocida como onda centimétrica). Si bien la divulgación en el presente documento se refiere a mmW, se debe entender que la divulgación también se aplica a frecuencias cercanas a mmW. Además, aunque la divulgación en el presente documento se refiere a estaciones base de mmW, se debe entender que la divulgación también se aplica a estaciones base de frecuencia cercana a mmW.

[0037] Para construir una red de comunicación útil en el espectro de longitud de onda milimétrica, se puede usar una técnica de formación de haces para compensar la pérdida de trayecto. La técnica de formación de haces enfoca la energía de RF en una dirección estrecha para permitir que el haz de RF se propague más lejos en esa dirección. Usando la técnica de formación de haces, la comunicación de RF sin línea de visión (NLOS) en el espectro de longitud de onda milimétrica puede depender de la reflexión y/o difracción de los haces para alcanzar el UE. Si la dirección se bloquea, ya sea a causa del movimiento del UE o de cambios en el entorno (por ejemplo, obstáculos, humedad, lluvia, etc.) es posible que el haz no pueda llegar al UE. Por tanto, para garantizar que el UE tenga una cobertura continua y sin interrupciones, múltiples haces pueden estar disponibles en tantas direcciones diferentes como sea posible. En un aspecto, la técnica de formación de haces puede requerir que las estaciones base de mmW y los UE transmitan y reciban en una dirección que permita recolectar la mayor cantidad de energía de RF.

[0038] En la red de mmW, los UE pueden realizar barridos de haz con estaciones base de mmW dentro del alcance. Los barridos de haz se pueden realizar como se ilustra en el diagrama 400 y/o diagrama 450. En referencia al diagrama 400, en un barrido de haz, la estación base de mmW 410 puede transmitir m haces en una pluralidad de direcciones espaciales diferentes. El UE 420 escucha/escanea las transmisiones de haz desde la estación base de mmW 410 en n direcciones espaciales de recepción diferentes. Al escuchar/escanear las transmisiones de haz, el UE 420 puede escuchar/escanear la transmisión del barrido de haz desde la estación base de mmW 410 m veces en cada una de las n direcciones espaciales de recepción diferentes (un total de m * n escaneos). En otra configuración, con referencia al diagrama 450, en un barrido de haz, el UE 420 puede transmitir n haces en una pluralidad de direcciones espaciales diferentes. La estación base de mmW 410 escucha/escanea las transmisiones de haz desde el UE 420 en m direcciones espaciales de recepción diferentes. Al escuchar/escanear las transmisiones de haz, la estación base de mmW 410 puede escuchar/escanear la transmisión del barrido de haz desde el UE 420 n veces en cada una de las m direcciones espaciales de recepción diferentes (un total de m * n escaneos).

[0039] En base a los barridos de haz realizados, los UE y/o las estaciones base de mmW determinan una calidad de canal asociada con los barridos de haz realizados. Por ejemplo, si se realiza el proceso de barrido de haz del diagrama 400, el UE 420 puede determinar la calidad del canal asociada con los barridos de haz realizados. Sin embargo, si se realiza el proceso de barrido de haz en el diagrama 450, la estación base de mmW 410 puede determinar la calidad del canal asociada con los barridos de haz realizados. Si el UE 420 determina una calidad de canal asociada con los barridos de haz realizados, el UE 420 puede, en un aspecto, enviar la información de calidad del canal (también denominada información de resultado de barrido de haz) a un nodo de anclaje 415. El nodo de anclaje 415 puede ser una estación base de mmW, un eNB u otro tipo de estación base. El UE 420 puede enviar la información del resultado del barrido de haz directamente al nodo de anclaje 415 si el nodo de anclaje 415 está dentro del alcance, o puede enviar la información del resultado del barrido de haz a una estación base de mmW de servicio (por ejemplo, la estación base de mmW 410), que envía la información del resultado del barrido de haz al nodo de anclaje 415. Si la estación base de mmW 410 determina una calidad de canal asociada con los barridos de haz realizados, la estación base de mmW 410 envía la información del resultado del barrido de haz al nodo de anclaje 415. En otro aspecto, el UE 420 puede enviar la información del resultado del barrido de haz a la estación base de mmW 410. En un aspecto, la calidad del canal se puede ver afectada por una variedad de factores. Los factores incluyen el movimiento del UE 420 a lo largo de un trayecto o debido a la rotación (por ejemplo, un usuario sosteniendo y girando el UE 420), el movimiento a lo largo de un trayecto detrás de obstáculos o dentro de condiciones ambientales particulares (por ejemplo, obstáculos, lluvia, humedad). El UE 420, la estación base de mmW 410 y el nodo de anclaje 415 también pueden intercambiar otra información, tal como información de configuración, para la formación de haces (por ejemplo, capacidades de formación de haces analógica o digital, tipo de formación de haces, información de temporización, etc.). En base a la información recibida, el nodo de anclaje 415 puede proporcionar información de configuración de formación de haces a la estación base de mmW 410 y/o al UE 420 (por ejemplo, información de configuración de acceso a la red de mmW, información para ajustar la periodicidad del barrido de haz, información con respecto a la cobertura superpuesta para predecir un traspaso a otra base estación, tal como una estación base de mmW).

[0040] En una red de LTE, un UE puede iniciar un procedimiento de RACH para el acceso inicial a la red. Debido a que el UE puede no estar conectado a la red, es posible que el UE no tenga recursos asignados disponibles para informar a la red sobre su deseo de conectarse. En cambio, el UE puede enviar una solicitud a través de un medio compartido: el RACH. Otros UE que tampoco están conectados a la red también pueden desear enviar una solicitud a través del RACH para el acceso inicial a la red. Con múltiples UE transmitiendo a través del recurso compartido, existe la posibilidad de que diferentes solicitudes puedan colisionar. Dicho procedimiento de acceso aleatorio puede denominarse procedimiento de RACH basado en contención. En otro escenario, la red puede indicar que el UE puede usar una identidad única para evitar que su solicitud colisione con solicitudes de otros UE. Este escenario se puede denominar procedimiento de RACH libre de contención.

[0041] En un procedimiento de RACH basado en contención, el UE puede enviar una transmisión de RACH a un eNB y escuchar un mensaje de respuesta de RACH (RAR). El UE puede enviar un mensaje en respuesta al mensaje de rAr que incluye una carga útil de canal de control común (CCCH) a través de un recurso de canal compartido de enlace ascendente (UL SCH) identificado en el mensaje de RAR. En el procedimiento de RACH basado en contención de LTE, sin embargo, el UE no envía UCI en respuesta al mensaje de RAR. En un aspecto, la UCI puede incluir CQI, PMI, RI, ACK y NACK, entre otra información. Sin embargo, debido a que las comunicaciones de mmW se basan en una formación de haces exacta para superar la atenuación del enlace, la confiabilidad del procedimiento de RACH y el enlace general se pueden mejorar si el mensaje transmitido por el UE en respuesta al mensaje de RAR, que puede ser formado por haz al UE, incluye información de haz. Por ejemplo, la información de haz puede incluir una identidad y/o una intensidad de un haz de enlace descendente más fuerte recibido en el UE desde una estación base de mmW.

[0042] La FIG. 5 es un diagrama 500 de un procedimiento de RACH modificado para comunicaciones de mmW. Los UE se pueden programar para transmisión de enlace ascendente si su tiempo de transmisión de enlace ascendente está sincronizado. Para los UE no sincronizados, el RACH se puede usar para el acceso inicial a la red para lograr la sincronización de tiempo de enlace ascendente para un UE que aún no ha adquirido o ha perdido su sincronización de enlace ascendente. En otro aspecto, se puede permitir que un UE sincronizado con enlace ascendente use RACH para enviar una solicitud de programación (SR) si el UE no tiene otros recursos de enlace ascendente asignados para enviar la SR.

[0043] En referencia a la FIG. 5, un UE 502 puede participar en un procedimiento de RACH basado en contención con una estación base 504 (por ejemplo, una estación base de mmW). El procedimiento de RACH puede incluir un intercambio de mensajes que implica cuatro mensajes: un primer mensaje 506, un segundo mensaje 508, un tercer mensaje 510 y un cuarto mensaje 512. En un aspecto, el UE 502 puede seleccionar una firma basada en contención de RACH (PRACH) física disponible (o un preámbulo de RACH). La firma puede ser uno de 64 patrones diferentes, y si múltiples UE tienen la misma firma, a continuación se puede producir una colisión. En un aspecto, un subconjunto de las 64 firmas/preámbulos se puede reservar para el procedimiento de RACH libre de contención. El UE 502 puede seleccionar la firma en base al tamaño del recurso de transmisión necesario para transmitir el tercer mensaje 510. El UE 502 puede determinar el tamaño del recurso de transmisión en base a una pérdida de trayecto y una potencia de transmisión requerida para el tercer mensaje 510. La firma seleccionada (o preámbulo) puede ser transmitida por el UE 502 a la estación base 504 en el primer mensaje 506. En un aspecto, el primer mensaje 506 puede incluir una identidad temporal de red de radio de acceso aleatorio (RA-RNTI). La RA-RNTI puede identificar el número de ranura temporal en la que se envía el preámbulo y también puede servir como un identificador para el UE 502.

[0044] En respuesta a la recepción del primer mensaje 506, la estación base 504 puede transmitir el segundo mensaje 508 al UE 502. El segundo mensaje 508 puede ser un mensaje de RAR enviado a través del PDSCH. El segundo mensaje 508 puede proporcionar la identidad del preámbulo detectado, una instrucción de alineación de temporización que permite al UE 502 sincronizar transmisiones de enlace ascendente subsiguientes (por ejemplo, un avance de temporización usado para compensar el retardo de ida y vuelta causado por la distancia entre el UE 502 y la estación base 504) y una concesión de recursos de enlace ascendente inicial (por ejemplo, concesión de recursos de PUSCH o PUCCH) para que el UE 502 transmita el tercer mensaje 510 (por ejemplo, a través del PUSCH). En un aspecto, el segundo mensaje 508 puede incluir una asignación de un identificador temporal de la red de radio celular temporal (C-RNTI). En otro aspecto, el segundo mensaje 508 puede indicar el RA-RNTI incluido en el primer mensaje 506. En otro aspecto, el segundo mensaje 508 también puede incluir un indicador de retroceso, que la estación base 504 puede usar para indicar al UE 502 que retroceda durante un período de tiempo antes de reintentar un intento de acceso aleatorio.

[0045] En un aspecto, la estación base 504 puede transmitir el segundo mensaje 508 al UE 502 usando técnicas de formación de haces, tal como las que se analizan en la FIG. 4. Cuando el UE 502 recibe el primer mensaje 506 formado por haces, el UE 502 puede iniciar un procedimiento de notificación de información de haz. El UE 502 puede determinar la información de haz asociada con el segundo mensaje 508. Por ejemplo, el segundo mensaje 508 puede representar una solicitud de información de haz, y el UE 502 puede medir la intensidad de la señal de los diversos haces de enlace descendente desde la estación base 504 e identificar el haz de enlace descendente más fuerte. El UE 502 puede determinar uno o más índices de antena en la estación base 504 que están asociados con el haz de enlace descendente más fuerte. Por ejemplo, el UE 502 puede identificar n haces con la potencia recibida de la señal de referencia de haz más fuerte (BRSRP) e informar la información de haz para esos n haces. El UE 502 también puede determinar otra información relacionada con la formación de haces (o información de estado del haz). En otro aspecto, el segundo mensaje 508 puede indicar una solicitud de varios informes de información de haz (por ejemplo, 2 bits en los que '00' indica una solicitud de 1 informe, '01' indica una solicitud de 2 informes, '10' indica una solicitud de 4 informes y '11' indica una solicitud de no informes).

[0046] Después de determinar la información de haz, el UE 502 puede transmitir la información de haz como un informe, tal como un informe de información del estado del haz, en el tercer mensaje 510. El tercer mensaje 510 puede ser un mensaje de Capa 2/Capa 3 o un mensaje de solicitud de conexión de RRC transmitido en el PUSCH. El informe de información del estado del haz también se puede transmitir en el PUCCH. El tercer mensaje 510 también puede incluir un identificador de UE que identifica el UE 502 (por ejemplo, un valor aleatorio o una identidad de abonado móvil temporal (TMSI)), una solicitud de conexión de RRC, una actualización del área de seguimiento y/o una solicitud de programación. El tercer mensaje se puede dirigir al C-RNTI temporal indicado en el segundo mensaje 508 o incluir un C-RNTI permanente si el UE 502 estaba previamente conectado a la estación base 504.

[0047] Después de recibir el tercer mensaje 510, la estación base 504 puede ajustar uno o más parámetros de transmisión para la formación de haz en base a la información de haz contenida en el tercer mensaje 510. Por ejemplo, la estación base 504 puede seleccionar una o más antenas, determinar la potencia de transmisión en las antenas seleccionadas y/o elegir un MCS para su uso para la transmisión posterior al UE 502.

[0048] La estación base 504 puede transmitir el cuarto mensaje 512 al UE 502. El cuarto mensaje 512 puede ser un mensaje de resolución de contención (por ejemplo, si múltiples UE iniciaron el procedimiento de RACH usando la misma firma seleccionada). En un aspecto, el cuarto mensaje 512 se puede transmitir usando formación de haces en base a parámetros que se ajustaron de acuerdo con la información de haz recibida. El cuarto mensaje 512 se puede dirigir al C-RNTI permanente o al C-RNTI temporal indicado en el tercer mensaje 510. Si el tercer mensaje 510 incluye un C-RNTI temporal, a continuación el cuarto mensaje 512 puede repetir el identificador de UE indicado en el tercer mensaje 510. Si hay una colisión, solo el UE identificado en el cuarto mensaje 512 puede transmitir retroalimentación de HARQ a la estación base 504. Otros UE pueden entender que hubo una colisión y pueden no transmitir ninguna retroalimentación de HARQ a la estación base 504.

[0049] La FIG. 6A es un diagrama 600 de un mensaje (por ejemplo, el tercer mensaje 510 o un mensaje de solicitud de conexión de RRC) transmitido durante un procedimiento de RACH. El mensaje puede incluir una cabecera de MAC, uno o más elementos de control de MAC (CE de MAC) tales como un primer CE de MAC 604 y un segundo CE de MAC 606, y una carga útil 608. En un aspecto, el mensaje puede corresponder al tercer mensaje 510 en la FIG. 5, y la información de haz puede estar contenida en diversas partes del mensaje.

[0050] En una primera configuración, la información de haz se puede transportar dentro del primer CE de MAC 604 (o cualquier otro CE de MAC). Por ejemplo, el primer CE de MAC 604 se puede definir para incluir uno o más campos dedicados a la información de haz (por ejemplo, un campo de índice, un campo de intensidad de señal, etc.).

[0051] En una segunda configuración, la información de haz se puede añadir a la carga útil 608 (por ejemplo, una carga útil de CCCH). En LTE, la carga útil 608 se puede repetir de retorno por la red (por ejemplo, la estación base 504) en el cuarto mensaje 512. Sin embargo, repetir la información de haz en el cuarto mensaje 512 puede no proporcionar ningún beneficio adicional en la resolución de contención. La estación base 504 puede omitir la información del haz del cuarto mensaje 512 o proporcionar otra información de control en el cuarto mensaje 512. En esta configuración, la información de haz se puede representar como uno o más bits. Los bits se pueden concatenar con cualquier bit existente a transmitir en la carga útil 608 (por ejemplo, actualización del área de seguimiento, TMSI, etc.). Los bits combinados se pueden codificar asignando los bits combinados a símbolos de modulación (por ejemplo, modulación BPSK, QPSK, QAM) para la transmisión en elementos de recursos dentro de uno o más bloques de recursos tal como los que se muestran en la FIG. 2A.

[0052] En una tercera configuración, la información del haz se puede transportar en el mensaje como UCI, similar a los informes CQI, los informes de información de estado del búfer (BSI) y los informes de información de velocidad básica (BRI). La UCI puede estar multiplexada con la carga útil 608. El procedimiento de RACH actual no permite multiplexar UCI con carga útil de UL-SCH en el tercer mensaje 510. Sin embargo, dicha señalización se puede invocar para comunicaciones de mmW para mejorar el rendimiento de la formación de haces. En un aspecto, un bloque de recursos 650 (o cualquier otro número de bloques de recursos), como se muestra en la FIG. 6B, se puede asignar al UE 502 para transmitir el tercer mensaje 510 en base al segundo mensaje 508. Los bits de carga útil se pueden codificar asignando los bits de carga útil en un primer conjunto de símbolos de modulación. Los bits correspondientes a la información de haz se pueden codificar por separado en un segundo conjunto de símbolos de modulación. Para determinar cuántos elementos de recursos en el bloque de recursos 650 usar para transmitir la información de haz frente a la carga útil, el UE 502 puede determinar un valor de desplazamiento beta, desplazamiento, que puede corresponder a una proporción de elementos de recursos que se pueden usar para transmitir la información de haz frente a los elementos de recurso que se pueden usar para transmitir la carga útil (o viceversa). Al indicar una proporción de elementos de recursos para informar la información de haz, el valor de desplazamiento beta puede representar una solicitud de un informe de información de haz (o información de estado de haz). En referencia a la FIG. 6B, usando el valor de desplazamiento beta, el UE 502 puede determinar un primer conjunto de recursos 652 para su uso para transmitir el primer conjunto de símbolos de modulación correspondiente a la carga útil 608 y un segundo conjunto de recursos 654 para transmitir el segundo conjunto de símbolos de modulación correspondiente a la información de haz de modo que la carga útil 608 y la UCI se multiplexen juntas dentro del bloque de recursos 650. La FIG. 6B muestra una configuración para multiplexar UCI con la carga útil; en particular, se asignan uno o más símbolos de OFDM para UCI y otros símbolos de OFDM se asignan a la carga útil. Se pueden usar también otras configuraciones. Por ejemplo, dentro de un símbolo de OFDM, algunas subportadoras o tonos se pueden asignar para transmitir UCI mientras que otras subportadoras dentro del mismo símbolo de OFDM se pueden asignar para transmitir carga útil.

[0053] El UE 502 puede determinar el valor de desplazamiento beta de varias formas diferentes. En un aspecto, el valor de desplazamiento beta puede ser un valor por defecto fijo usado por todos los UE cuando los UE tienen información de haz para transmitir. En otro aspecto, el valor de desplazamiento beta puede ser una función de uno o más parámetros transmitidos en el PBCH (por ejemplo, un número de trama del sistema, un número de antenas de transmisión usadas por la estación base 504, ancho de banda del sistema, etc.). En otro aspecto, el valor de desplazamiento beta se puede recibir desde la red o desde la estación base 504 dentro del segundo mensaje 508, por ejemplo. En este aspecto, el valor de desplazamiento beta puede ser opcional dentro del segundo mensaje 508. Un valor de desplazamiento beta faltante puede indicar que el UE 502 debe usar un valor por defecto puede indicar que el UE 502 no debe transmitir ninguna información de haz.

[0054] En otro aspecto, en un procedimiento de RACH libre de contención, si la estación base 504 ordena al UE 502 (a través de un mensaje transmitido en el PDCCH) que realice una sincronización de temporización de enlace ascendente, el UE 502 ya puede estar conectado por RRC a la estación base 504, y por lo tanto, ya puede tener el valor de desplazamiento beta. En otro aspecto, durante un traspaso desde una estación base de origen a una estación base objetivo, un mensaje de traspaso desde el UE 502 a la estación base objetivo (o viceversa) puede señalar el valor de desplazamiento beta. En otro aspecto, durante el traspaso, el UE 504 puede usar el valor de desplazamiento beta existente antes del traspaso, y la estación base de origen puede señalar el valor de desplazamiento beta a la estación base objetivo.

[0055] La FIG. 7 es un diagrama de flujo 700 de un procedimiento de comunicación inalámbrica. El procedimiento se puede realizar por un UE (por ejemplo, el UE 502, el aparato 802/802').

[0056] En 702, el UE puede recibir un mensaje formado por haz desde una estación base durante un procedimiento de RACH. Por ejemplo, en referencia a la FIG. 5, el UE puede ser el UE 502 y la estación base puede ser la estación base 504. El UE 502 puede recibir el segundo mensaje 508 (el mensaje formado por haz) desde la estación base 504 durante un procedimiento de RACH. Como se señala anteriormente, el segundo mensaje 508 también puede ser una solicitud de información del estado del haz, solicitando al UE 502 que obtenga información del estado del haz.

[0057] En 704, el UE puede determinar la información de haz en base al mensaje formado por haz recibido durante el procedimiento de RACH. Por ejemplo, en referencia a la FIG. 5, el UE 502 puede determinar la información de haz en base al segundo mensaje 508 recibido desde la estación base 504. El UE 502 puede medir la intensidad de la señal recibida de los diversos haces de enlace descendente desde la estación base 504. El UE 502 puede identificar un haz recibido desde la estación base 504 (por ejemplo, identificar el índice de la antena de transmisión) que tiene la intensidad de señal más fuerte. La información de haz puede incluir el índice que identifica el haz más fuerte recibido (por ejemplo, el índice puede corresponder a la antena en la estación base 504) y la intensidad de la señal del haz más fuerte recibido.

[0058] En una configuración, en 706, el UE 502 puede multiplexar la información de haz determinada como UCI con una carga útil para su transmisión durante el procedimiento de RACH. El UE 502 puede multiplexar la información de haz determinada determinando, en 708, un valor de desplazamiento para multiplexar la información de haz determinada con la carga útil. El valor de desplazamiento puede indicar una proporción entre los símbolos de modulación de UCI y los símbolos de modulación de carga útil. En 710, el UE 502 puede multiplexar la información de haz determinada en base al valor de desplazamiento determinado. Por ejemplo, en referencia a las FIGS. 5, 6A y 6B, el UE 502 puede determinar el valor de desplazamiento al recibir el valor de desplazamiento de la estación base 504 en el segundo mensaje 508. El UE 504 puede multiplexar la información de haz con los datos de la carga útil 608 para su transmisión en el tercer mensaje 510 en base al valor de desplazamiento beta.

[0059] En 712, el UE puede transmitir un mensaje a la estación base durante el procedimiento de RACH que incluye la información de haz determinada. Por ejemplo, en referencia a la FIG. 5, el UE 502 puede transmitir el tercer mensaje 510 a la estación base 504 durante el procedimiento de RACH, y el tercer mensaje 510 puede incluir la información de haz determinada. En un ejemplo, la información de haz se puede multiplexar con la carga útil 608 del tercer mensaje 510 como se describe en 706, 708 y 710. En otro ejemplo, la información de haz se puede incluir en el primer CE de MAC 604 del tercer mensaje 510. En aún otro ejemplo, la información de haz se puede codificar con la carga útil 608 del tercer mensaje 510.

[0060] La FIG. 8 es un diagrama de flujo de datos conceptual 800 que ilustra el flujo de datos entre diferentes medios/componentes en un aparato ejemplar 802. El aparato puede ser un UE. El aparato incluye un componente de recepción 804, un componente de detección 806, un componente de codificación 808 y un componente de transmisión 810. El componente de recepción 804 se puede configurar para recibir un mensaje formado por haz desde una estación base 850 durante un procedimiento de RACH. El componente de detección 806 se puede configurar para determinar la información de haz en base al mensaje recibido formado por haz durante el procedimiento de RACH. El componente de transmisión 810 se puede configurar para transmitir un mensaje a la estación base 850 durante el procedimiento de RACH que incluye la información de haz determinada. En un aspecto, la información de haz puede incluir un índice que identifica un haz más fuerte recibido en el aparato o una intensidad de señal del haz más fuerte recibido en el aparato. En otro aspecto, la información de haz determinada se puede incluir en un CE de MAC del mensaje. En otro aspecto, la información de haz determinada se puede incluir en una carga útil del mensaje. En una configuración, el componente de codificación 808 se puede configurar para multiplexar la información de haz determinada como UCI con una carga útil del mensaje para su transmisión durante el procedimiento de RACH. El componente de codificación 808 se puede configurar para multiplexar determinando un valor de desplazamiento para multiplexar la información de haz determinada con la carga útil, en la que el valor de desplazamiento indica una proporción de símbolos de modulación de UCI a símbolos de modulación de carga útil que se transmitirán en el mensaje, y multiplexar la información de haz determinada basada en el valor de desplazamiento determinado. En un aspecto, el valor de desplazamiento puede ser un valor por defecto, basado en parámetros de canal de radiodifusión físico, o recibido desde una red. En otro aspecto, el valor de desplazamiento se puede recibir desde la estación base 850 en un mensaje de respuesta de RACH basado en una transmisión de PRACH por parte del UE.

[0061] El aparato puede incluir componentes adicionales que realicen cada uno de los bloques del algoritmo en los diagramas de flujo mencionados anteriormente de la FIG. 7. Como tal, cada bloque en los diagramas de flujo mencionados anteriormente de la FIG. 7 puede ser realizado por un componente, y el aparato puede incluir uno o más de esos componentes. Los componentes pueden ser uno o más componentes de hardware configurados específicamente para llevar a cabo los procedimientos/el algoritmo expresados, implementados por un procesador configurado para realizar los procedimientos/el algoritmo expresados, almacenados dentro de un medio legible por ordenador para su implementación por un procesador, o alguna combinación de los mismos.

[0062] La FIG. 9 es un diagrama 900 que ilustra un ejemplo de una implementación en hardware para un aparato 802' que emplea un sistema de procesamiento 914. El sistema de procesamiento 914 se puede implementar con una arquitectura de bus, representada, en general, por el bus 924. El bus 924 puede incluir un número cualquiera de buses y puentes de interconexión dependiendo de la aplicación específica del sistema de procesamiento 914 y de las restricciones de diseño globales. El bus 924 enlaza entre sí varios circuitos que incluyen uno o más procesadores y/o componentes de hardware, representados por el procesador 904, los componentes 804, 806, 808 y el medio/memoria legible por ordenador 906. El bus 924 puede enlazar también otros circuitos diversos, tales como fuentes de temporización, dispositivos periféricos, reguladores de tensión y circuitos de gestión energética, los cuales son bien conocidos en la técnica, y, por lo tanto, no se describirán en mayor detalle.

[0063] El sistema de procesamiento 914 puede estar acoplado a un transceptor 910. El transceptor 910 se acopla a una o más antenas 920. El transceptor 910 proporciona un medio para comunicarse con otros aparatos diversos a través de un medio de transmisión. El transceptor 910 recibe una señal desde las una o más antenas 920, extrae información de la señal recibida y proporciona la información extraída al sistema de procesamiento 914, específicamente, al componente de recepción 804. Además, el transceptor 910 recibe información desde el sistema de procesamiento 914, específicamente, el componente de transmisión 810 y, en base a la información recibida, genera una señal que se va a aplicar a las una o más antenas 920. El sistema de procesamiento 914 incluye un procesador 904 acoplado a un medio legible por ordenador/una memoria 906. El procesador 904 es responsable del procesamiento general, incluyendo la ejecución de programa informático almacenado en el medio legible por ordenador/la memoria 906. El software, cuando se ejecuta por el procesador 904, hace que el sistema de procesamiento 914 realice las diversas funciones descritas anteriormente para cualquier aparato particular. El medio legible por ordenador/la memoria 906 también se puede usar para almacenar datos que se manipulan por el procesador 904 cuando ejecuta el programa informático. El sistema de procesamiento 914 incluye además al menos uno de los componentes 804, 806, 808. Los componentes pueden ser componentes de programa informático que se ejecutan en el procesador 904, residentes/almacenados en el medio legible por ordenador/la memoria 906, uno o más componentes de hardware acoplados al procesador 904 o alguna combinación de los mismos. El sistema de procesamiento 914 puede ser un componente del UE 350 y puede incluir la memoria 360 y/o al menos uno del procesador de TX 368, el procesador de RX 356 y el controlador/procesador 359.

[0064] En una configuración, el aparato 802/802' para comunicación inalámbrica incluye medios para recibir un mensaje formado por haz desde una estación base durante un procedimiento de RACH. El aparato puede incluir medios para determinar la información de haz en base al mensaje formado por haz recibido durante el procedimiento de RACH. El aparato puede incluir medios para transmitir un mensaje a la estación base durante el procedimiento de RACH que incluye la información de haz determinada. En un aspecto, la información de haz puede incluir un índice que identifica un haz más fuerte recibido en el aparato o una intensidad de señal del haz más fuerte recibido en el aparato. En otro aspecto, la información de haz determinada se incluye en un CE de MAC del mensaje. En otro aspecto, la información de haz determinada se puede incluir en una carga útil del mensaje. En una configuración, el aparato puede incluir medios para multiplexar la información de haz determinada como UCI con una carga útil del mensaje para su transmisión durante el procedimiento de RACH. En un aspecto, los medios para multiplexar se pueden configurar para determinar un valor de desplazamiento para multiplexar la información de haz determinada con la carga útil, en la que el valor de desplazamiento indica una proporción de símbolos de modulación de UCI a símbolos de modulación de carga útil que se transmitirán en el mensaje, y multiplexar la información de haz determinada basada en el valor de desplazamiento determinado. En un aspecto, el valor de desplazamiento puede ser un valor por defecto, basado en parámetros de canal de radiodifusión físico, o recibido desde una red. En otro aspecto, el valor de desplazamiento se puede recibir desde la estación base en un mensaje de respuesta de RACH basado en una transmisión de PRACH por parte del UE. Los medios mencionados anteriormente pueden ser uno o más de los componentes mencionados anteriormente del aparato 802 y/o del sistema de procesamiento 914 del aparato 802' configurado para realizar las funciones mencionadas mediante los medios mencionados anteriormente. Como se describe anteriormente, el sistema de procesamiento 914 puede incluir el procesador de TX 368, el procesador de RX 356 y el controlador/procesador 359. De este modo, en una configuración, los medios mencionados anteriormente pueden ser el procesador de TX 368, el procesador de RX 356 y el controlador/procesador 359, configurados para realizar las funciones enumeradas por los medios mencionados anteriormente.

[0065] Las enseñanzas, procedimientos, técnicas y principios descritos en el presente documento no se limitan a las redes y comunicaciones de mmW, sino que también son aplicables a otras redes de comunicación que utilizan la formación de haces.

[0066] Se entiende que el orden o la jerarquía específicos de los bloques en los procesos/diagramas de flujo divulgados es una ilustración de enfoques ejemplares. En base a las preferencias de diseño, se entiende que el orden o jerarquía específico de los bloques de los procedimientos/diagramas de flujo se pueden reorganizar. Además, algunos bloques se pueden combinar u omitir. Las reivindicaciones de procedimiento adjuntas presentan elementos de los diversos bloques en un orden de muestra y no pretenden estar limitados al orden o jerarquía específicos presentados.

[0067] La descripción anterior se proporciona para hacer posible que cualquier experto en la técnica lleve a la práctica los diversos aspectos descritos en el presente documento. Diversas modificaciones de estos aspectos resultarán fácilmente evidentes para los expertos en la técnica, y los principios genéricos definidos en el presente documento se pueden aplicar a otros aspectos. Por tanto, no se pretende limitar las reivindicaciones a los aspectos mostrados en el presente documento, sino que se les debe conceder el alcance completo consecuente con el lenguaje de las reivindicaciones, en las que la referencia a un elemento en forma singular no pretende significar "uno y solo uno", a menos que se exprese específicamente así, sino más bien "uno o más". El término "ejemplar" se usa en el presente documento para significar "que sirve como ejemplo, caso o ilustración". Cualquier aspecto descrito en el presente documento como "ejemplar" no ha de interpretarse necesariamente como preferente o ventajoso con respecto a otros aspectos. A menos que se exprese de otro modo específicamente, el término "alguno(s)" se refiere a uno o más. Las combinaciones tales como "al menos uno de A, B o C", "uno o más de A, B o C", "al menos uno de A, B y C", "uno o más de A, B y C" y "A, B, C o cualquier combinación de los mismos" incluyen cualquier combinación de A, B y/o C, y pueden incluir múltiplos de A, múltiplos de B o múltiplos de C. Específicamente, las combinaciones tales como "al menos uno de A, B o C", "uno o más de A, B o C", "al menos uno de A, B y C", "uno o más de A, B y C" y "A, B, C o cualquier combinación de los mismos" puede ser A solo, B solo, C solo, A y B, A y C, B y C o A y B y C, donde cualquiera de dichas combinaciones puede contener uno o más miembros de A, B o C. Además, nada de lo divulgado en el presente documento pretende dedicarse al público independientemente de si dicha divulgación se enumera explícitamente en las reivindicaciones. Las palabras "módulo", "mecanismo", "elemento", "dispositivo" y similares pueden no ser un sustituto para la palabra "medios". Como tal, ningún elemento de una reivindicación se ha de interpretar como medio más función a menos que el elemento se enumere expresamente usando la expresión "medios para".

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un procedimiento de comunicación inalámbrica por un equipo de usuario, UE, (420; 502), que comprende: recibir (702) un mensaje de respuesta de acceso aleatorio, RAR, (508) desde una estación base (410; 504) durante un procedimiento de canal de acceso aleatorio, RACH;

   determinar (704) la información de haz en base al mensaje de RAR recibido (508) durante el procedimiento de RACH; y caracterizado por

   transmitir (712) un tercer mensaje (510) a la estación base (410; 504) durante el procedimiento de RACH que incluye la información de haz determinada, en el que el mensaje de RAR (508) comprende un valor que indica una solicitud de información de haz durante el procedimiento de RACH y en el que el tercer mensaje (510) se transmite en base a la solicitud de información de haz.

   2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que:

   el mensaje de RAR recibido (508) está formado por haz; y

   la información de haz comprende un índice que identifica un haz más fuerte recibido en el UE (420; 502) o una intensidad de señal del haz más fuerte recibido en el UE (420; 502) en el que se recibió el mensaje formado por haz (508).

   3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la información de haz determinada se incluye en un elemento de control de control de acceso al medio, CE-MAC, del tercer mensaje (510).

   4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la información de haz determinada se incluye en una carga útil del tercer mensaje (510).

   5. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende además multiplexar (706) la información de haz determinada como información de control de enlace ascendente, UCI, con una carga útil del tercer mensaje (510) para su transmisión durante el procedimiento de RACH.

   6. El procedimiento de la reivindicación 5, en el que la multiplexación (706) comprende:

   determinar (708) un valor de desplazamiento para multiplexar la información de haz determinada con la carga útil, indicando el valor de desplazamiento una proporción entre símbolos de modulación de UCI y símbolos de modulación de carga útil que se van a transmitir en el tercer mensaje (510); y multiplexar (710) la información de haz determinada en base al valor de desplazamiento determinado. 7. El procedimiento de la reivindicación 6, en el que el valor de desplazamiento es un valor por defecto, basado en parámetros de canal de radiodifusión físico, o recibido desde una red.

   8. El procedimiento de la reivindicación 7, en el que el valor de desplazamiento se recibe desde la estación base (410; 504) en un mensaje de respuesta de RACH basado en una transmisión de RACH, PRACH, física por parte del UE (420).

   9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el mensaje de RAR indica un recurso en un canal físico compartido de enlace ascendente, PUSCH, para transmitir la información de haz, y en el que la información de haz se transmite en el recurso indicado en el mensaje de RAR.

   10. Un aparato (800; 502) para comunicación inalámbrica, que comprende:

   medios (804) para recibir (702) un mensaje de respuesta de acceso aleatorio, RAR, (508) desde una estación base (410; 504) durante un procedimiento de canal de acceso aleatorio, RACH;

   medios (806) para determinar (704) la información de haz en base al mensaje de RAR recibido (508) durante el procedimiento de RACH; y caracterizado por

   medios (810) para transmitir (712) un tercer mensaje (510) a la estación base (410; 504) durante el procedimiento de RACH que incluye la información de haz determinada, caracterizado por que el mensaje de RAR (508) comprende un valor que indica una solicitud de información de haz durante el procedimiento de RACH y en el que el tercer mensaje (510) se transmite en base a la solicitud de información de haz.

   11. El aparato de la reivindicación 10, en el que la información de haz determinada se incluye en un elemento de control de control de acceso al medio, CE-MAC, del tercer mensaje (510) o en una carga útil del segundo mensaje (510).

   12. El aparato de la reivindicación 10, que comprende además medios (808) para multiplexar (706) la información de haz determinada como información de control de enlace ascendente, UCI, con una carga útil del tercer mensaje (510) para su transmisión durante el procedimiento de RACH.

   13. El aparato de la reivindicación 12, en el que los medios (808) para multiplexar (706) están configurados para:

   determinar (708) un valor de desplazamiento para multiplexar la información de haz determinada con la carga útil, indicando el valor de desplazamiento una proporción entre símbolos de modulación de UCI y símbolos de modulación de carga útil que se van a transmitir en el tercer mensaje (510); y multiplexar (710) la información de haz determinada en base al valor de desplazamiento determinado, en el que el valor de desplazamiento es un valor por defecto, basado en los parámetros del canal de radiodifusión físico, o recibido desde una red.

   14. El aparato de la reivindicación 13, en el que el valor de desplazamiento se recibe desde la estación base (410;

   504) en un mensaje de respuesta de RACH basado en una transmisión de RACH, PRACH, físico por parte del aparato.

   15. Un medio legible por ordenador que almacena código ejecutable por ordenador, que cuando es ejecutado por un procesador de un equipo de usuario, UE, (420; 502) hace que el UE (420; 502) realice el procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1-9.