ES2849800T3 - Método de transferencia de información en una red celular inalámbrica con dispositivos LC-MTC - Google Patents
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Abstract
Método para transmitir información del sistema desde una estación base que forma parte de una red celular inalámbrica a un equipo de usuario, siendo el equipo de usuario un dispositivo de ancho de banda limitado, que está dispuesto en la estación base, en donde la información del sistema se divide en una pluralidad de bloques de información del sistema (M-SIBx), que se transmiten al menos una vez durante un período (3) de modificación del canal de transmisión, caracterizado por que el período mínimo (3) de modificación del canal de transmisión para dispositivos de ancho de banda limitado dura al menos 10,24 segundos, mientras que para un equipo de usuario que no está funcionando como dispositivo de ancho de banda limitado, el período mínimo de modificación del canal de transmisión es inferior a 10,24 segundos, y en donde el primer bloque de información del sistema (M-SIB1) comprende además: - una etiqueta de notificación de cambio de canal de transmisión (VT) que indica si se ha producido un cambio en la información del sistema, y - un elemento que indica en qué bloque de información del sistema se ha producido un cambio de contenido.
Description
DESCRIPCIÓN
Método de transferencia de información en una red celular inalámbrica con dispositivos LC-MTC
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un método para transmitir información desde una estación base a un equipo de usuario.
La invención también corresponde a una estación base que utiliza dicho método.
Antecedentes de la invención
Los estándares celulares, en particular los que soportan el estándar de evolución a largo plazo (LTE), están comenzando a enfrentarse al hecho de que diferentes tipos de equipos de usuario están operando dentro de las redes inalámbricas. Un interés especial se dirige a los llamados dispositivos de comunicación de tipo máquina (MTC), que se comportan de manera diferente a los teléfonos móviles.
Como parte de las actividades de estandarización en la Versión 13 para tales dispositivos MTC, se prevén canales especiales y bloques de información.
Uno de los elementos clave es la definición de bloques de información del sistema (SIB). Como parte de eso, se sugieren bloques de información del sistema dedicados para dispositivos MTC (M-SIB). Se sabe que la información del sistema se distribuye en diferentes bloques de información del sistema, que se transmiten durante un período de modificación del canal de transmisión.
Otros dispositivos MTC están separados en dispositivos de baja complejidad y de baja complejidad con UE de Cobertura Mejorada. La baja complejidad se logra colocando en las capacidades de recepción de ancho de banda, demandas más bajas que para los dispositivos normales, es decir, esos dispositivos solamente se requieren para recibir un ancho de banda de radiofrecuencia de 1,4MHz. Los dispositivos de baja complejidad para una cobertura mejorada se caracterizan porque están recibiendo o transmitiendo información de manera repetitiva y el receptor realiza un promedio coherente de manera que se logra una ganancia de recepción adicional, es decir, también son dispositivos de baja complejidad que aplican técnicas de mejoras de cobertura. Estas dos categorías de dispositivos se definen en la especificación 3GPP TR 36.888 V12.0.0, cuyo contenido se incorpora aquí como referencia.
Ambos tipos de dispositivos abordan diferentes casos de uso y, por lo tanto, imponen cargas diferentes en el manejo de SIB. En particular, es preferible abordar ambos tipos de dispositivos con un conjunto común de M-SIB.
Los dispositivos de cobertura mejorada que típicamente se consideran medidores son estáticos/semi-estáticos y obtienen su cobertura mejorada mediante la lectura repetitiva de la información relacionada. Esto también es aplicable a los propios SIB. El número de repeticiones para una cobertura mejorada puede ser muy alto, lo que conduce a altas latencias para recibir toda la información del sistema en un UE.
Por otro lado, generalmente es necesario leer SIB1 con el fin de saber si en al menos uno de los otros bloques de información del sistema ha ocurrido un cambio, lo que se indica mediante la denominada etiqueta de valor BCCH. Para los dispositivos de cobertura mejorada, es, por ahora, un desafío decodificar con éxito el SIB1 durante un período de modificación del canal de transmisión.
Sin embargo, no es solamente la latencia, sino también el tiempo de lectura correspondiente y, por consiguiente, el consumo de batería lo que provoca un funcionamiento inadecuado de tales dispositivos. En particular, la lectura repetitiva durante el funcionamiento, por ejemplo, al adquirir la etiqueta de valor BCCH o incluso la estructura SIB completa conduce a un consumo de energía adicional. Esto es particularmente cierto en el caso de operaciones de lectura de SIB de los UE que son en vano, debido al hecho de que la lectura de SIB1 no ha podido finalizar durante el período de modificación del canal de transmisión. De acuerdo a 3GPP ETSI TSG-RAN WG1 # 80 TDoc R1-150535 "View son SIB design in Rel-13 Low cost MTC” (Vistas sobre el diseño de SIB en Ver-13 MTC de bajo coste), Se sugiere un diseño de SIB para MTC de baja complejidad, en particular que funcionan en cobertura mejorada, que por consiguiente necesitan ser transmitidos repetidamente con el fin de permitir la decodificación en cobertura mejorada. Se supone que tales repeticiones consideran en particular niveles múltiples de repeticiones. En 3GPP ETSI TSG-RAN WG2 # 85 TDoc R2-140279 "SIB in Enhanced Coverage Mode” (SIB en modo de
cobertura mejorada), Se analizan diferentes opciones sobre cómo proporcionar SIB en modo de cobertura mejorada. Una opción es reutilizar los SIB heredados 1, 2 y 14 para tales tipos de dispositivos o para implementar nuevos SIB para mejoras de cobertura MTC. La descripción llega a la conclusión de reutilizar los SIB heredados, pero con una mayor densidad de programación de los SIB 1 y 2, pero sin otros cambios importantes.
En el documento 3GPP TSG RAN WG1 #80 TDoc R1-150130 "Common control messages for LC-MTC” (Mensajes de control comunes para LC-MTC), Se analiza cómo programar el SIB1 durante una subtrama para equipos de usuario de baja complejidad. La programación se hará flexible y se indicará en la MIB. El documento profundiza además sobre la mensajería RAR y el sistema de búsqueda en modo no conectado y conectado para equipos de usuario de Baja Complejidad: sin embargo, este documento no trata sobre la programación de SIB en modo de cobertura mejorada.
El Documento 3GPP ETSI TSG-RAN WG2#89 TDoc R2-150467 "Options for LC-MTC UE SIB Transmission” (Opciones para transmisión LC-MTC UE SIB), analiza varias opciones para la transmisión SIB1 para una cobertura mejorada y sugiere principalmente agregar más repeticiones.
Sin embargo, ninguno de estos documentos proporciona una solución para proporcionar suficientemente todos los SIB1-14 para equipos de usuario que funcionan en una cobertura mejorada para permitir que se decodifiquen todos esos SIB durante un período de modificación de canal de transmisión.
Por tanto, el objetivo de la presente invención es superar las desventajas mencionadas y proponer una solución para una transmisión mejorada de información del sistema desde una estación base a un equipo de usuario.
Por consiguiente, serían deseables en la técnica otras soluciones alternativas y ventajosas adicionales.
Compendio de la invención
Para esto, según un primer aspecto de la invención, se sugiere un método para transmitir información del sistema desde una estación base a un equipo de usuario según la reivindicación 1. También se sugiere según un segundo aspecto de la invención una estación base según la reivindicación 5.
Según el primer aspecto, se propone un método para transmitir información del sistema desde una estación base que forma parte de una red celular inalámbrica a un equipo de usuario, siendo el equipo de usuario un dispositivo de ancho de banda limitado, que se alojan en la estación base, en donde la información del sistema se divide en una pluralidad de bloques de información del sistema, que se transmiten al menos una vez durante un período de modificación del canal de transmisión, caracterizado porque el período mínimo de modificación del canal de transmisión para dispositivos de ancho de banda limitado dura al menos 10,24 segundos, mientras que para un equipo de usuario que no está funcionando como dispositivo de ancho de banda limitado, el período mínimo de modificación del canal de transmisión está por debajo de 10,24 segundos, y en donde el primer bloque de información del sistema comprende además:
- una etiqueta de notificación de cambio de canal de transmisión que indica si se ha producido un cambio en la información del sistema, y
- un elemento que indica en qué bloque de información del sistema se ha producido un cambio de contenido.
La invención se basa en la arquitectura comúnmente conocida de redes celulares inalámbricas según estándares tecnológicos como GSM, UMTS y LTE. Como parte de eso, las estaciones base, NodoB o eNodoB respectivamente, transmiten en un canal de transmisión dedicado una colección definida de información del sistema a los equipos de usuario que están funcionando con la estación base respectiva. Esta relación de funcionamiento se denomina alojar en una estación base.
Según un desarrollo reciente, se prevé tener en cuenta la existencia de dispositivos de ancho de banda limitado. Estos UE forman una clase especial de dispositivos, en particular dispositivos de comunicación de tipo máquina, que comprenden menos recursos para funcionar en la red celular inalámbrica y generalmente están funcionando de una manera diferente a los teléfonos móviles.
Además, los dispositivos de ancho de banda limitado podrían estar situados adicionalmente en lugares con solamente una potencia de señalización que se puede recibir reducida en comparación desde la estación base,
donde el UE está alojado actualmente. Tales dispositivos de ancho de banda limitado se denominan dispositivos de cobertura mejorada y son capaces de compensar la potencia de señalización reducida repitiendo la lectura de las señales, con el fin de obtener una ganancia de cobertura suficiente.
Se sabe que la información del sistema proporcionada por la estación base a los UE se ha de enviar en diversos bloques, los Bloques de Información del Sistema (SIB). Típicamente, el equipo de usuario normal lee el primer SIB, el SIB1. El SIB1 comprende según la presente definición hasta 20 campos de información que incluyen la etiqueta de valor BCCH. Esta etiqueta de valor BCCH que permite al UE derivar si el contenido de uno de los SIB ha cambiado. Basándose en esa información, el equipo de usuario continúa la lectura del resto de los bloques de información del sistema transmitidos por la estación base.
Los bloques de información del sistema se transmiten completamente durante un período de modificación del canal de transmisión. Cuando el SIB1 indica con la etiqueta de valor BCCH que no se ha producido ninguna modificación, este estado dura un período de modificación del canal de transmisión. El período de modificación del canal de transmisión lo configura típicamente la red celular inalámbrica en relación con el ciclo de sistema de búsqueda y un coeficiente predefinido que toma valores de la potencia de 2. Basándose en eso, el período de modificación del canal de transmisión puede tomar valores entre 0,64 y 40,96 segundos, como se muestra en la siguiente tabla.
Ciclo/coeficiente de
sistema de búsqueda 32 64 128 256
2 0,64s 1,28s 2,56s 5,12s
4 1,28s 2,56 5,12s 10,24s
8 2,56s 5,12s 10,24s 20,48s
16 5,12s 10,24s 20,48s 40,96s
El UE es capaz de derivar el comienzo y la duración del período de modificación del canal de transmisión a partir de información específica de la red, como el ciclo del sistema de búsqueda y el número de trama del sistema recibido (SFN).
Con el fin de soportar el tipo adicional de equipo de usuario, se analiza la introducción de un conjunto separado de información del sistema para dispositivos de ancho de banda limitado. Para esos dispositivos, es ventajoso utilizar la etiqueta de valor BCCH con el fin de evitar la lectura innecesaria de SIB.
Según la invención, se propone un método en donde el período mínimo de modificación del canal de transmisión para dispositivos de ancho de banda limitado se configura para que dure al menos 10,24 segundos.
Este método inventivo sugiere básicamente aumentar el período de modificación del canal de transmisión. Esto es particularmente ventajoso para los dispositivos de cobertura mejorada y asegura que estos dispositivos sean capaces de leer todos los bloques de información del sistema durante un período de modificación del canal de transmisión.
La razón principal del desarrollo actual en la dirección opuesta ha sido por ahora, que una restricción de acceso MTC con la estructura SIB de la técnica anterior conduciría a una reacción muy lenta de los UE, lo que significa hasta > 10 segundos. Cuando la restricción de acceso a los dispositivos MTC es un mecanismo de seguridad de las redes celulares inalámbricas con el fin de asegurar la estabilidad de la red, tales tiempos, que se correlacionan directamente con el período de modificación del canal de transmisión, no son aceptables. Por tanto, no ha sido factible un aumento del período de modificación del canal de transmisión.
Junto con el nuevo M-SIB1 propuesto, que incluye la bandera de indicación de restricción, incluso los dispositivos de cobertura mejorada logran leer y decodificar el M-SIB1 mucho antes que en la técnica anterior. Por lo tanto, es posible un aumento del período de modificación del canal de transmisión con los resultados descritos sin el impacto negativo en las redes celulares inalámbricas.
Esto es particularmente cierto cuando el M-SIB1 se transmite varias veces durante un período de modificación del canal de transmisión.
Preferiblemente, el M-SIB1 es el M-SIB que tiene el mayor número de repeticiones de todos los M-SIB durante un período de modificación del canal de transmisión.
Dependiendo del tamaño del SIB1 y del período de modificación del canal de transmisión, puede suceder que los dispositivos de cobertura mejorada, no finalicen la lectura repetitiva del SIB1 durante un período de modificación del canal de transmisión. Esto se debe en particular a dos situaciones:
a) la lectura no se ha iniciado al comienzo del período de modificación del canal de transmisión
b) el tiempo de lectura es mayor que el período de modificación del canal de transmisión.
La primera situación significa esfuerzos de lectura innecesarios, por lo que el consumo de energía se invierte en vano.
La segunda situación significa, que cuando se lee el SIB1, se alcanza el siguiente período de modificación del canal de transmisión y, por lo tanto, la información del SIB1 ya puede estar desactualizada. Como se sabe que para los dispositivos de cobertura mejorada que la lectura del SIB1 actual requiere 500 repeticiones y así, dura hasta 10 segundos, a continuación la tabla anterior indica que solamente para una minoría de configuraciones el período de modificación del canal de transmisión es lo suficientemente largo para leer un SIB1 completo para dispositivos de cobertura mejorada.
En otra realización preferida para resolver ese problema, se propone introducir en el conjunto de bloques de información del sistema para dispositivos de ancho de banda limitado un pequeño SIB1 nuevo, un llamado M-SIB1, que puede ser recibido por dispositivos de cobertura mejorada más rápidos y ayudaría a cumplir mucho mejor los objetivos de ahorro de costes y energía de los dispositivos MTC. Por tanto, se prevé centrarse para el M-SIB1 en el contenido mínimo absoluto. Además, es preferible abordar ambos tipos, los dispositivos de cobertura mejorada y los dispositivos comunes de ancho de banda limitado con el mismo tipo de M-SIB.
Por tanto, se propone que el M-SIB1 comprenda una etiqueta de notificación de cambio de canal de transmisión. Esta etiqueta indica al UE que, en comparación con la última lectura de la información del sistema, ha ocurrido un cambio en al menos uno de los SIB.
En una realización preferible, la etiqueta de notificación de cambio de canal de transmisión corresponde a la etiqueta de valor BCCH mencionada.
En otra realización preferible, la etiqueta de notificación de cambio de canal de transmisión simplemente comprende un valor binario que indica si se ha producido un cambio.
Se propone además que el M-SIB1 comprenda una bandera de indicación de restricción para dispositivos de ancho de banda limitado. Esta bandera le indica al UE, si la lectura es razonable para un dispositivo MTC. Las indicaciones de restricción son importantes para que los operadores de red impulsen ciertos dispositivos, en este caso dispositivos MTC, para que funcionen con la estación base actualmente activa, con el fin de mantener la estabilidad de la red celular inalámbrica. Es importante que los UE direccionados reaccionen sin demora notable. Por tanto, es ventajoso colocar la bandera de indicación de restricción en el M-SIB1.
El M-SIB1 es el bloque de información del sistema de la pluralidad de bloques de información del sistema con el tamaño más pequeño. Toda la demás información necesaria que se ha de leer se distribuye a través del resto de los bloques de información del sistema.
Tener tal M-SIB1 corto antes de los M-SIB adicionales que transportan la gran mayoría de la información es beneficioso para el UE, en particular desde la perspectiva del ahorro de energía, ya que, por un lado, la información del sistema necesita leerse con regularidad y, por otro lado, a diferencia de los UE normales, la lectura de SIB para dispositivos de cobertura mejorada consume energía.
Además, este M-SIB1 corto permite dejar el contenido relevante adicional de los M-SIB en los SIB y lugares donde se espera.
Según otra realización preferida, se propone un método en donde el primer bloque de información del sistema comprende además una etiqueta de notificación de ocurrencia de cambio de transmisión siguiente.
Con esta realización, el nuevo M-SIB1 se mejora con otro elemento. La siguiente etiqueta de notificación de ocurrencia de cambio de transmisión proporciona al UE de recepción una predicción sobre cuándo se espera un cambio en los SIB. Por lo tanto, el UE puede estimar la cantidad de tiempo y recursos que puede dedicar a leer los bloques de información del sistema actual, o mejor esperar hasta que se supone que ocurrirá el siguiente cambio. Como el UE es capaz de juzgar cuántas recepciones repetitivas de la información del sistema o cierto SIB requiere terminar, con la información dada en la siguiente etiqueta de notificación de ocurrencia de cambio de transmisión sugerida, es posible decidir si el UE continúa leyendo o retrasa la lectura hasta el próximo cambio de contenido en los SIB.
En particular, la siguiente etiqueta de notificación de ocurrencia de cambio de transmisión comprende varios períodos de modificación del canal de transmisión. Con eso, el UE conoce el número de períodos de modificación del canal de transmisión que puede dedicar para leer la información del sistema. Para ello, el UE necesita la duración del período de modificación del canal de transmisión, que puede derivarse del ciclo del sistema de búsqueda y los SFN.
Otra forma más simple, y más pequeña en términos de bits, sería indicar la siguiente etiqueta de modificación de cambio de transmisión mediante una bandera, que indica si en los próximos x períodos de modificación de cambio de transmisión se espera un cambio de contenido, por lo que la x es una constante definida o un valor que se proporciona mediante la información del sistema.
Según el método inventivo, se propone un método en donde dicho primer bloque de información del sistema comprende además una indicación relacionada con al menos otro de dicha pluralidad de bloques de información del sistema.
Con esta característica se propone mejorar el nuevo M-SIB1 con otro elemento. Según esto, el M-SIB1 indica en particular al UE de recepción dónde está situado al menos otro bloque de información del sistema. Esta información se proporciona preferiblemente por medio del número de trama del sistema (SFN) respectivamente, un desplazamiento del período del sistema de búsqueda de módulo SFN.
En particular, esta indicación se refiere a un SIB M-SIB respectivo donde ha ocurrido un cambio de contenido en comparación con transmisiones anteriores.
Alternativamente, el esquema de repetición o entrelazado de otros SIB se proporciona al UE, en donde el UE calcula con qué frecuencia y en qué orden se transmiten los diferentes SIB.
Con esta información, el UE obtiene información más detallada y tiene la posibilidad de leer solamente los SIB necesarios, en particular aquellos en donde ha ocurrido un cambio de contenido. En cuanto a la lectura de cada SIB, es necesario leer un par de repeticiones para dispositivos de ancho de banda limitado, pueden optimizar sus esfuerzos y consumo de energía.
En una realización ventajosa adicional, se propone un método en donde la información del sistema tiene asociado un período de validez, en donde el período de validez para la información del sistema relacionada con dispositivos de ancho de banda limitado es más largo que para la información del sistema relacionada con dispositivos de ancho de banda no limitado.
Con el período de validez, el equipo de usuario recibe una indicación de cuánto tiempo se supone que la información del sistema recibida, cuando no se produce ningún cambio, permanecerá válida. Al volver de estar fuera de cobertura, un UE necesita juzgar si los mensajes de información del sistema leídos y almacenados previamente siguen siendo válidos. El período de validez se ha predefinido en particular por las normas como una constante, en particular de 3 horas.
Ahora se propone introducir un segundo período de validez para los dispositivos de ancho de banda limitado. Este segundo período de validez se caracteriza porque es más largo que el primer período de validez para dispositivos de ancho de banda no limitado, en particular teléfonos móviles. Un valor factible para el segundo período de validez sería de 24 horas. Por lo tanto, los dispositivos de ancho de banda limitado pueden, cuando están funcionando en modo inactivo sin transmisiones adicionales, son recepciones intermedias, esperar este tiempo hasta que se active y lea el M-SIB1. Cuando un UE, como un dispositivo de medición, está configurado para enviar sus datos una vez al día o menos de un día, con el primer período de validez, necesitaba leer para cada transmisión los SIB completos. Con la mejora propuesta del período de validez para dispositivos de ancho de banda limitado, para una buena parte
de las transmisiones, la información del sistema no necesita llevarse a cabo, pero puede recuperarse de los valores almacenados. Esto es ventajoso para los dispositivos de ancho de banda limitado en términos de ahorro de energía. En particular, se propone que se señale como parte de la información del sistema una indicación sobre el máximo de al menos uno de los períodos de validez.
En comparación con el tratamiento conocido de períodos de validez, se propone que, en particular, para el segundo período de validez, se indique una indicación del valor máximo como parte de la información del sistema, por lo tanto, en uno de los M-SIB. Preferiblemente, esta información no se proporciona en el M-SIB1 con el fin de no aumentar el tamaño del M-SIB1.
La indicación preferible comprende el número de horas, una determinada clase de períodos de validez o cualquier otra indicación relativa al período de validez previsto.
Según un segundo aspecto de la invención, se propone una estación base que forma parte de una red celular inalámbrica que comprende al menos un transmisor, estando configurada la estación base para dividir la información del sistema para dispositivos de ancho de banda limitado en una pluralidad de bloques de información del sistema y transmitida al menos una vez durante un período de modificación del canal de transmisión por medio del canal de transmisión a un dispositivo de ancho de banda limitado, caracterizado porque el período mínimo de modificación del canal de transmisión para los dispositivos de ancho de banda limitado dura al menos 10,24 segundos, mientras que para un equipo de usuario que no está funcionando como un dispositivo de ancho de banda limitado, el período mínimo de modificación del canal de transmisión es inferior a 10,24 segundos, y en donde el primer bloque de información del sistema comprende además:
- una etiqueta de notificación de cambio de canal de transmisión que indica si se ha producido un cambio en la información del sistema, y
- un elemento que indica en qué bloque de información del sistema se ha producido un cambio de contenido.
La estación base forma parte de una red celular inalámbrica. En particular, la red celular inalámbrica es compatible con el estándar de evolución a largo plazo (LTE), también conocido como red 4G. Típicamente, la misma red celular inalámbrica comprende diversas redes de acceso por radio (RAN), como 2G, 3G y 4G y sus respectivos estándares de tecnología inalámbrica (GSM, EDGE, UMTS, HSDPA, etc.), donde una estación base se asigna a una RAN. Sin embargo, en la misma ubicación, en particular en alojamientos combinados, se soportan preferiblemente más de una estación base, soportando cada una de las cuales diferentes RAN.
Preferiblemente, la estación base comprende al menos una unidad de procesamiento y al menos una unidad de memoria, en donde los programas informáticos se almacenan y ejecutan en la unidad de procesamiento, y llevan a cabo las operaciones descritas de la estación base propuesta.
Este aspecto de la invención comparte las ventajas del primer aspecto.
Como se muestra, esta invención resuelve ventajosamente el problema representado y sugiere un cambio que hace posible el funcionamiento de dispositivos de cobertura mejorada con las estaciones base de una manera que cumpla con los objetivos de consumo de energía.
Breve descripción de los dibujos
La siguiente descripción y los dibujos adjuntos exponen en detalle ciertos aspectos ilustrativos y son indicativos de algunas de las diversas formas en las que pueden emplearse los principios de las realizaciones. Las características y ventajas de la presente invención aparecerán al leer la siguiente descripción y los dibujos adjuntos de realizaciones ventajosas dadas como ejemplos ilustrativos pero no restrictivos.
La fig. 1 representa esquemáticamente las transmisiones de SIB durante un período de modificación del canal de transmisión según la técnica anterior;
La fig. 2 muestra esquemáticamente la transmisión de M-SIB durante un período de modificación del canal de transmisión según una realización preferida de la presente invención.
La fig. 3 representa un primer diagrama de flujo que representa el flujo del proceso de una primera realización de la
invención;
La fig. 4 representa un segundo diagrama de flujo que representa el flujo del proceso de una segunda realización de la invención.
La fig. 1 muestra en un diagrama 1 de tiempo la transmisión de bloques de información del sistema (SIB) en un período 3 de modificación del canal de transmisión por una estación base. Aquí se muestran dos periodos sucesivos 3(n), 3(n 1) de modificación del canal de transmisión. Están delimitados por los límites 4', 4", 4"' del período de modificación del canal de transmisión.
Cada período de modificación del canal de transmisión dura un número definido de m milisegundos, dependiendo de las tramas de período p del sistema de búsqueda configurado previamente multiplicado por un coeficiente c 2, 4, 8, 16, así como configurado previamente por la red celular inalámbrica, la estación base respectiva. Con una duración de trama de 10 ms, el período de modificación del canal de transmisión puede tomar valores entre 0,64 y 40,96 segundos. El punto de tiempo del límite 4 ', 4 ", 4'" del período de modificación del canal de transmisión se calcula definido por el módulo del número de trama del sistema (SFN) m = 0.
Durante un período 3 de modificación del canal de transmisión, todos los bloques de información del sistema SIB1, SIBx se transmiten completamente, la información del sistema se distribuye típicamente en 13 SIB. El primer SIB SIB1 contiene un par de partes de información para el equipo de usuario que está alojado en la estación base respectiva. Una parte de la información en el SIB1 es la etiqueta de valor VT BCCH. Este es típicamente un número que se incrementa en uno por cada cambio de un SIBx SIB1 respectivo. Cuando durante dos períodos de modificación del canal de transmisión, la etiqueta de valor VT BCCH permanece constante, esto indica a los UE de recepción que no se ha producido ningún cambio en ninguno de los SIB.
Aquí se indica que durante el período 3(n) de modificación del canal de transmisión la etiqueta de valor VT' BCCH en el SIB1 proporciona el valor 42. En el siguiente período 3(n 1) de modificación del canal de transmisión, la etiqueta de valor VT" BCCH tiene el valor 43. Por lo tanto, se ha producido un cambio en los SIB entre los períodos 3(n) y 3(n 1) de modificación del canal de transmisión.
Para un dispositivo de cobertura mejorada, lleva algo de tiempo recuperar el SIB1 debido a la cantidad necesaria de repeticiones con el fin de lograr una ganancia de cobertura suficiente. La flecha 2' muestra el tiempo para un dispositivo de cobertura mejorada ejemplar para la lectura del SIB1.
El UE comienza la lectura en medio del período 3(n) de modificación del canal de transmisión, como se indica con la flecha 2'. Debido a la duración requerida, la recuperación completa de SIB1 cruza el límite 4", por lo tanto, no termina en el período 3(n) de modificación del canal de transmisión. Debido a que el UE necesita reiniciar la lectura de SIB1, ya que la etiqueta de valor VT BCCH podría haber cambiado en el siguiente período 3(n 1) de modificación del canal de transmisión, que es realmente el caso.
Esto muestra que el primer esfuerzo de lectura de SIBx indicado con la flecha 2' ha sido completamente en vano, en lugar de eso, es necesaria una nueva lectura del SIBx en el siguiente período de modificación del canal de transmisión como se indica con la flecha 2".
El período 3(n) de modificación del canal de transmisión debería ser incluso más corto que 10,24 segundos, que es el caso de la mayoría de las configuraciones de red, a continuación un dispositivo de cobertura mejorada nunca terminaría de leer correctamente el SIB1 durante un período 3 de modificación del canal de transmisión, menos aún el SIBx.
La fig. 2 muestra un diagrama de tiempo 1 similar que indica una realización preferida de la invención. La primera mejora es el período ampliado 3(n) de modificación del canal de transmisión, que permite más tiempo para que los dispositivos de cobertura mejorada lean los SIB.
Además, ahora se prevén SIB dedicados para dispositivos MTC, es decir aquí el M-SIB1 y M-SIBx indicando el resto de los M-SIB.
Como se puede ver, el M-SIB1 es mucho más corto en tamaño y, por lo tanto, en el tiempo de lectura de lo que se conoce. Preferiblemente, se repite con más frecuencia durante un período de modificación de canal de transmisión que otros M-SIBx.
Se indica para esta realización que el M-SIB1 consta de tres campos: el indicador de restricción BI de MTC, la etiqueta de valor VT’ de información del sistema y la bandera de modificación de información del sistema IM, que puede indicar un cambio próximo de información del sistema en uno de los siguientes períodos 3(n x) de modificación del canal de transmisión.
Los campos de M-SIB1 se resumen en la siguiente tabla:
En el ejemplo que se muestra para el período 3(n) de modificación del canal de transmisión, el M-SIB indica que no se activa ninguna restricción de MTC, la etiqueta de valor actual es 42 y se calcula a partir del período 3(n) de modificación del canal de transmisión actual e l siguiente 3(n 1) proporcionará un cambio en al menos uno de los M-SIBx.
La flecha 2'" indica la duración de la lectura del M-SIB1 para un dispositivo de cobertura mejorada. Puede verse que incluso el inicio de la lectura en medio del período 3(n) de modificación del canal de transmisión se concluye con éxito dentro del período 3(n) de modificación del canal de transmisión.
Al recibir el M-SIB1, el UE tiene toda la información relevante y, para el ejemplo mostrado, sabe que los dispositivos MTC actualmente no están restringidos, y durante el siguiente período 3(n+1) de modificación del canal de transmisión se producirá un cambio en al menos un M-SIBx, indicado a través del M-SIB 5 específico.
Si la etiqueta de modificación de la información del sistema IM mostrase un valor más alto, entonces durante el período 3(n 1) de modificación del canal de transmisión el UE no tendría que recibir y decodificar el M-SIBx en absoluto. Debido al indicador de restricción de MTC, es necesario leer al menos M-SIB1 si el UE planeaba cualquier operación con la estación base, en particular una transmisión de datos.
En este ejemplo, el siguiente M-SIB1' durante el período 3(n 1) de modificación del canal de transmisión ahora indica valores modificados, lo que indica que no hay ninguna restricción MTC activa (BI' = 0), con la etiqueta de valor VT' de valor 43 que se ha producido un cambio en uno de los M-SIB en comparación con el período 3(n) de modificación del canal de transmisión anterior , y no se está produciendo ningún cambio en el siguiente período de modificación del canal de transmisión (IM '= 0).
Adicionalmente, algunos dispositivos de ancho de banda limitado no necesitan por consiguiente las repeticiones de SIB, en particular los UE tales como cajeros automáticos para tarjetas de crédito o en estacionamientos, para los cuales el consumo de energía es un tema crítico. Además, para esos UE, el tiempo de acceso, es decir, la latencia provocada por la lectura del SIB, es muy crucial, ya que tales UE a menudo se encienden y apagan mediante la aplicación y, por lo tanto, es el tiempo de acceso inicial el que afecta la experiencia del usuario.
En muchos escenarios, tales máquinas funcionan de forma estática o se llevan a otras ubicaciones, es decir, máquinas de tarjetas de crédito en taxis o restaurantes. Por lo tanto, solamente un subconjunto de estos dispositivos de ancho de banda limitado está configurado para acceder de manera fiable a la información almacenada. El resto necesita comenzar de nuevo todo el proceso de lectura. Esto requiere que la estructura del SIB tenga suficiente flexibilidad para permitir un acceso rápido. Debería ser factible un valor de 2,56 segundos para adquirir toda la información relacionada con el acceso inicial de los M-SIB. Tal valor debería llevar a que un tiempo de acceso al sistema general sea con el fin de operar también estos dispositivos en escenarios que a menudo se encienden y apagan y no pueden depender de la información almacenada.
La decisión y la programación de M-SIB deberían permitir que tanto los dispositivos de ancho de banda limitado
como los dispositivos de cobertura mejorada funcionen de manera que se puedan lograr los tiempos de lectura de M-SIB propuestos.
La fig. 3 muestra un diagrama de flujo para un UE que funciona con una estación base de lectura de los M-SIB según una realización preferida de la invención.
El proceso comienza en la etapa S10 con un UE alojado en una estación base. El UE es un dispositivo MTC que está direccionado por M-SIB transmitidos desde una estación base según una realización preferida de la invención. En una primera etapa de decisión S11 se comprueba si el UE es un dispositivo de cobertura mejorada. Los dispositivos de cobertura mejorada son, en particular, aquellos situados en un área solamente con una potencia de señalización recibida limitada.
La decisión de si es un dispositivo de cobertura mejorada se puede tomar in situ debido a la potencia de señalización recibida limitada. Alternativamente, la característica de cobertura mejorada se activa mediante un comando, por ejemplo un comando AT.
Si el UE no es un dispositivo de cobertura mejorada, entonces el proceso se ramifica a la etapa S12 y el UE simplemente lee el nuevo M-SIB1 en un intento.
De lo contrario, se lee el M-SIB1 en S13 y se comprueba en la etapa S14, si se ha recibido suficiente ganancia de cobertura para M-SIB1. Si no es así, se vuelve a saltar a S13, si es así, el proceso salta a la etapa S15.
Con un SIB1 según la técnica anterior, que tiene un tamaño de aproximadamente 1000 Bits, se espera que un dispositivo de cobertura mejorada necesite repetir hasta 500 veces la lectura del SIB1.
Con el M-SIB1 más corto según la invención, esta cantidad de ciclos se reduce en particular proporcionalmente a la reducción de tamaño. Esto significa en particular que durante las etapas de funcionamiento desde la etapa S13 a la S15 lo más probable es que no aparezca el límite del período de modificación del canal de transmisión.
Cuando se lee el M-SIB1, ya sea mediante un dispositivo de cobertura mejorada o no, en la siguiente etapa S15 el UE analiza el M-SIB1 recibido, es decir, se leen los campos de información. En esta realización, en la etapa S16 se centra entonces en que el M-SIB1 indica cambios en el M-SIBx de este período de modificación del canal de transmisión. Esto se hace en particular analizando la etiqueta de notificación de cambio de canal de transmisión. En caso de que la etiqueta de notificación de cambio de canal de transmisión comprenda la etiqueta de valor BCCH, entonces el UE necesita comparar la etiqueta de valor determinada con una etiqueta de valor almacenada de un M-SIB1 leído previamente dentro de un período de modificación del canal de transmisión anterior.
Si la etiqueta de valor se incrementa en comparación con el valor anterior, a continuación el valor almacenado se reemplaza en particular por el nuevo valor.
Además, el UE detecta así que al menos uno de los M-SIBx durante este período de modificación del canal de transmisión ha cambiado. Por tanto, el UE continúa leyendo el M-SIBx en la etapa S17. Por supuesto, dependiendo del hecho de si el UE es un dispositivo de cobertura mejorada o no, la etapa S17 también requiere repeticiones. En caso de que el M-SIB1 comprenda una indicación relacionada con un M-SIBx particular, que es determinada por el UE durante la etapa S15 de análisis, entonces el UE es capaz en la etapa S17 de leer los datos de un M-SIBx dedicado, lo que reduce la cantidad de ciclos de lectura, por lo tanto, también la cantidad de energía requerida para leer el M-SIBx modificado.
En efecto, el UE utiliza el contenido del M-SIB1 para decidir si leer más M-SIBx o no.
La fig. 4 muestra en un diagrama de flujo otra realización de la presente invención. Comienza de nuevo en la etapa S20 con un UE alojado en una estación base. A continuación, se lee el M-SIB1 en la etapa S21. Por motivos de simplificación, en este diagrama de flujo se omite la distinción entre dispositivos de cobertura mejorada y dispositivos regulares de ancho de banda limitado. Sin embargo, las etapas mostradas en la fig. 3 también son aplicables a este flujo de proceso, que también se aplica a las etapas posteriores de lectura de un M-SIB. Después de leer el M-SIB1, se analiza en la etapa S22, lo que significa que se leen los campos comprendidos. Si ese análisis muestra en la bandera de indicación de restricción BI que los dispositivos MTC tienen restringido funcionar con esta estación base, a continuación en la etapa S23 se ramifica a la etapa S24. Esto da como resultado una terminación del
funcionamiento del UE con la estación base. Es preferible comprobar primero la indicación de restricción antes de que el UE lleve a cabo cualquier otro análisis.
Si el indicador de restricción no está configurado, entonces el proceso se ramifica a las etapas S25. Aquí se comprueba si el M-SIB1 indica un próximo cambio de un M-SIBx por medio de la siguiente etiqueta de notificación de ocurrencia de cambio de transmisión.
Si no se indica tal cambio, entonces el UE puede asumir que en el siguiente período de modificación del canal de transmisión no se transmite ninguna otra información que en el período de modificación del canal de transmisión actual y/o en un período de modificación del canal de transmisión anterior y donde los valores M-SIBx se almacenan en una unidad de memoria dentro del UE.
Para volver a los valores M-SIBx almacenados en la unidad de memoria, se considera preferiblemente el período de validez de la información del sistema. En particular, en el caso de un conjunto de períodos de validez relacionados con los M-SIB, lo que significa un período de validez para dispositivos de ancho de banda limitado y dispositivos de cobertura mejorada, se han de tener en cuenta el período de validez respectivo para los M-SIB. Esto también es cierto cuando el UE ha sido desactivado y vuelve a funcionar. Cuando el M-SIBx indica todavía la misma etiqueta de valor BCCH, el UE no necesita leer el M-SIBx de nuevo, siempre que no haya expirado el período de validez. En cuanto a los dispositivos MTC, tales fases de desactivación podrían durar de horas a días, un período de validez más largo que para los teléfonos móviles es ventajoso y ahorra recursos de energía en el dispositivo MTC.
Aquí las etapas posteriores dependen de otros campos de información del sistema en el M-SIB1, en particular la etiqueta de notificación de cambio de canal de transmisión. Por tanto, el flujo de proceso mostrado en la fig. 3 también se puede aplicar aquí.
Sin embargo, si la siguiente etiqueta de notificación de ocurrencia de cambio de transmisión indica que en uno de los siguientes períodos de modificación del canal de transmisión se espera un cambio de contenido en al menos uno de los M-SIBx, entonces el proceso sigue en la etapa S26.
En ese caso, preferiblemente se omite la lectura del M-SIBx del período de modificación del canal de transmisión actual, ya que se espera que esta información quede desactualizada en el siguiente período de modificación del canal de transmisión. Por tanto, se espera en la etapa S27 hasta que comience el siguiente período de modificación del canal de transmisión.
Aunque el UE sabe que el M-SIBx proporcionará al menos un cambio de contenido, no obstante es necesario leer primero el M-SIB1 del nuevo período de modificación del canal de transmisión en la etapa S28.
Se espera que la etiqueta de notificación de cambio de canal de transmisión proporcionará una etiqueta de valor BCCH incrementada. Sin embargo, todavía una bandera de indicación de restricción podría requerir que el UE termine el funcionamiento con esta estación base.
Adicionalmente, una indicación relacionada con el M-SIBx cambiado está comprendida preferiblemente en el M-SIB1 y permite que el UE lea directamente sólo el M-SIBx cambiado.
Todas las comprobaciones y excepciones necesarias se indican con la flecha interrumpida entre las etapas S28 y S29. Por tanto, en la etapa S29 se lee todo o al menos el M-SIBx modificado de este período de modificación del canal de transmisión.
Puede verse fácilmente que el problema de los UE previstos con la estructura conocida de los SIB y los períodos de modificación del canal de radiotransmisión se resolverá con la invención. Esto permite a los dispositivos de cobertura mejorada un funcionamiento con una optimización en términos de consumo de energía, fiabilidad y tiempos de respuesta.
En la descripción detallada anterior, se hace referencia a los dibujos adjuntos que muestran, a modo de ilustración, realizaciones específicas en las que se puede practicar la invención. Estas realizaciones se describen con suficiente detalle para posibilitar a los expertos en la técnica poner en práctica la invención. Se ha de comprender que las diversas realizaciones de la invención, aunque diferentes, no son necesariamente excluyentes de manera mutua. Por ejemplo, una característica, estructura o distintivo particular descrito en la presente memoria en relación con una realización puede implementarse dentro de otras realizaciones sin desviarse del alcance de la invención. Además,
se ha de comprender que la ubicación o disposición de los elementos individuales dentro de cada realización descrita puede modificarse sin desviarse del alcance de la invención. Por lo tanto, la descripción detallada anterior no debe tomarse en un sentido limitativo, y el alcance de la presente invención se define únicamente por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (7)
1. Método para transmitir información del sistema desde una estación base que forma parte de una red celular inalámbrica a un equipo de usuario,
siendo el equipo de usuario un dispositivo de ancho de banda limitado, que está dispuesto en la estación base, en donde la información del sistema se divide en una pluralidad de bloques de información del sistema (M-SIBx), que se transmiten al menos una vez durante un período (3) de modificación del canal de transmisión, caracterizado por que el período mínimo (3) de modificación del canal de transmisión para dispositivos de ancho de banda limitado dura al menos 10,24 segundos,
mientras que para un equipo de usuario que no está funcionando como dispositivo de ancho de banda limitado, el período mínimo de modificación del canal de transmisión es inferior a 10,24 segundos, y en donde el primer bloque de información del sistema (M-SIB1) comprende además:
- una etiqueta de notificación de cambio de canal de transmisión (VT) que indica si se ha producido un cambio en la información del sistema, y
- un elemento que indica en qué bloque de información del sistema se ha producido un cambio de contenido.
2. Método según la reivindicación 1,
en donde el primer bloque de información del sistema (M-SIB1) comprende además al menos uno de:
- una siguiente etiqueta de notificación de ocurrencia de cambio de transmisión (IM), o
- una indicación relativa a al menos otro de dicha pluralidad de bloques de información del sistema (M-SIBx).
3. Método según la reivindicación 1,
en donde la información del sistema tiene asociado además un período de validez, en donde el período de validez para la información del sistema relacionada con dispositivos de ancho de banda limitado es más largo que para la información del sistema relacionada con dispositivos de ancho de banda no limitado.
4. Método según la reivindicación 3,
en donde una indicación sobre el máximo de al menos uno de los períodos de validez se señala como parte de la información del sistema.
5. Estación base que forma parte de una red celular inalámbrica que comprende al menos un transmisor, estando la estación base configurada para dividir la información del sistema para dispositivos de ancho de banda limitado en una pluralidad de bloques de información del sistema (M-SIB) y transmitida al menos una vez durante un período (3) de modificación del canal de transmisión por medio del canal de transmisión a un dispositivo de ancho de banda, caracterizado por que el período (3) mínimo de modificación del canal de transmisión para dispositivos de ancho de banda limitado dura al menos 10,24 segundos, mientras que para un equipo de usuario que no está funcionando como dispositivo de ancho de banda limitado, el período mínimo de modificación del canal de transmisión es inferior a 10,24 segundos, y en donde el primer bloque de información del sistema (M-SIB1) comprende además:
- una etiqueta de notificación de cambio de canal de transmisión (VT) que indica si se ha producido un cambio en la información del sistema, y
- un elemento que indica en qué bloque de información del sistema (M-SIBx) se ha producido un cambio de contenido.
6. Estación base según la reivindicación 5,
en donde el primer bloque de información del sistema (M-SIB1) comprende además al menos uno de
- una siguiente etiqueta de notificación de ocurrencia de cambio de transmisión (IM),
- una indicación relativa a al menos otro de dicha pluralidad de bloques de información del sistema (M-SIBx).
7. Estación base según al menos una de las reivindicaciones 5 o 6,
en donde la estación base está configurada además para asociar un período de validez a la información del sistema para dispositivos de ancho de banda limitado, en donde el período de validez de la información del sistema para dispositivos de ancho de banda limitado es más largo que para la información del sistema relacionada con dispositivos de ancho de banda no limitado, y una indicación sobre el máximo de al menos uno de los períodos de validez se señala como parte de la información del sistema.
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