PT1952560E

PT1952560E - Técnica para a execução de um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio

Info

Publication number: PT1952560E
Application number: PT68288463T
Authority: PT
Inventors: Robert Baldemair; Maria Edvardsson; Jacobus Cornelis Haartsen; Stefan Parkvall
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2014-03-06
Also published as: DE202006021308U1; WO2007045505A1; PL1952560T5; EP2662994A1; HUE039323T2; EP2688227B1; RU2008119998A; BRPI0617648B1; BRPI0617648B8; ES2775587T3; ES2443117T5; US11770858B2; US10219302B2; BRPI0617648A2; US8503426B2; DK3119141T3; ES2687277T3; US11246167B2; PL1952560T3; CN101292448A

Description

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DESCRIÇÃO "TÉCNICA PARA A EXECUÇÃO DE UM PROCEDIMENTO DE ACESSO ALEATÓRIO ATRAVÉS DE UMA INTERFACE DE RÁDIO"

Campo da invenção A presente invenção refere-se genericamente às interfaces de rádio de redes sem fios, e em particular a interfaces de ar de redes móveis. Mais especificamente, a invenção refere-se a uma técnica para a execução de um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio.

Antecedentes da invenção

Hoje em dia não só os telemóveis mas também outros terminais móveis, como PDAs (Personal Digital Assistants) , notebooks, etc., trocam dados com redes sem fios por meio de interfaces de rádio. Tipicamente, uma estação base de rádio de uma rede serve o terminal móvel através do encaminhamento dos dados recebidos do terminal, através da rede para o receptor, e transmitindo dados recebidos do lado da rede através da interface de rádio para o terminal móvel.

Os recursos de transmissão disponíveis, tais como 2 ΡΕ1952560 frequência (largura de banda), tempo (intervalos de tempo disponíveis em tramas de transmissão) e potência de transmissão são geralmente limitados e portanto têm de ser utilizados da forma mais eficiente possível. A este respeito, a estação base controla não apenas os parâmetros de recursos para transmissões de ligação descendente (da estação base para o terminal) , mas também para as transmissões de ligação ascendente (do terminal para a estação base) . Para a ligação ascendente, a estação base tem de assegurar que o terminal móvel é sincronizado com o esquema de transmissão da interface de rádio com a precisão adequada. Para tal, a estação base analisa um sinal recebido de ligação ascendente, obtém valores de ajuste adequados para os parâmetros de transmissão de ligação ascendente utilizados pelo terminal e envia informações de sincronização indicando os ajustes necessários no sentido do terminal móvel, que, em seguida, tem que ajustar os seus parâmetros de transmissão de modo correspondente. A informação de sincronização pode compreender (para um ou mais dos parâmetros de transmissão) , quer um valor para o próprio parâmetro de transmissão ou um valor de ajuste que permite que o terminal ajuste o parâmetro de transmissão de modo correspondente.

Considerando que a sincronização do terminal móvel pode ser realizada de um modo directo no caso de uma ligação ascendente existente durante a qual os sinais do terminal são continuamente recebidos e analisados na estação base, tal análise não é possível no caso de o 3 ΡΕ1952560 terminal pretender ligar pela primeira vez (por exemplo, na inicialização ou durante uma transferência) ou a partir de um estado de espera (em que o terminal só escuta a ligação descendente). Nestas circunstâncias, tem de ser realizado um procedimento de acesso aleatório para alcançar a sincronização. 0 procedimento de acesso aleatório serve também a vários outros fins. Por exemplo, o terminal precisa de uma identificação (pelo menos temporariamente) para ser endereçável pela estação base. Além disso, o terminal precisa de fornecer algumas informações de modo que a estação base possa decidir conceder acesso à rede. Além disso, têm que ser trocadas algumas informações sobre os recursos exigidos de ligação ascendente/ligação descendente.

Qualquer alocação de recursos, por exemplo a alocação de recursos para o próprio procedimento de acesso aleatório, é baseada no esquema de transmissão utilizado pela interface de rádio. Um esquema de atribuição directa pode compreender a reserva de uma maneira semi-permanente de um canal particular, o que pode ser determinado por recursos ortogonais particulares tais como intervalo(s) de tempo e banda(s) de frequência, que depois podem então ser utilizadas pelo terminal para a sua transmissão de ligação ascendente. No entanto, os recursos reservados são então bloqueados para uso por outros terminais, o que significa que os recursos são desperdiçados no caso do terminal móvel 4 ΡΕ1952560 não utilizar o canal reservado em toda sua extensão (por exemplo, porque a memória tampão de transmissão está momentaneamente vazia). Por outro lado, os recursos reservados podem não ser suficientes para permitir a rápida transmissão de dados no caso da memória intermédia de transmissão estar cheia. Como desvantagem adicional, este esquema de alocação directa é limitado na dimensão, ou seja, apenas um número especifico de utilizadores (determinado pelos recursos ortogonais disponíveis) pode ser servido.

Durante o procedimento de acesso aleatório, os parâmetros de transmissão de ligação ascendente tais como o tempo, a frequência e potência não são rigorosamente alinhados com o esquema de transmissão tal como predeterminado pelas estações de base de rádio. Por isso, num esquema ortogonal têm de ser proporcionados recursos adicionais para o acesso aleatório para evitar a interferência das rajadas de acesso aleatório normalmente desalinhadas com rajadas normais sincronizadas, que são, por exemplo, transmitidas nos intervalos de tempo contíguos. Esses recursos extras incluem por exemplo períodos de guarda e bandas de guarda no tempo e dimensão de frequência, respectivamente.

Num outro esquema de transmissão conhecido, por exemplo, de sistemas WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), o canal de ligação ascendente fornecido ao terminal é baseado em recursos não-ortogonais, ou seja, o 5 ΡΕ1952560 terminal pode enviar seus os dados usando intervalos de tempo arbitrários e/ou bandas de frequência. Enquanto um tal sistema não se encontra limitado à dimensão, a interferência entre utilizadores aumenta com um número crescente de terminais a enviar simultaneamente, o que deqrada o desempenho e assim o débito. Além disso é necessário o controlo rápido da potência para controlar com precisão a potência de transmissão de cada terminal.

Existe, portanto, a necessidade de um procedimento de acesso aleatório eficiente em termos de recursos direccionado para, pelo menos, alguns dos inconvenientes acima descritos. A WO 01/33753 AI pode ser interpretada de forma a divulgar um processo para equalizar os atrasos de propagação e optimizar o nível de potência numa estação móvel que acede aos serviços de rede num canal comum, na terceira geração de sistemas móveis celulares com base numa multiplexagem por código (acesso múltiplo por divisão de código ou CDMA) e técnica de acesso por divisão do tempo do tipo TDD-TDMA (Time Division Duplex-Time Division Multiple Access) e que compreende pelo menos uma estação base (BS) e pelo menos uma estação móvel (MS). 0 processo inclui vários passos temporalmente distintos para a optimização da "sincronização da trama" e parâmetros de "nível de potência" durante o procedimento de acesso aos serviços de rede por uma estação móvel (MS). 6 ΡΕ1952560 A WO 01/67620 A2 pode ser interpretada de forma a divulgar uma rede de comunicação de divisão do tempo-acesso múltiplo por divisão de código sincrono (TD-SCDMA) que implementa uma estrutura de trama com um tamanho constante de intervalo. A informação de sinalização, incluindo, por exemplo, a informação de sincronização, para uma ligação determinada é sobreposta a uma deslocação predeterminada do inicio de um intervalo seleccionado na trama, sendo a deslocação transmitida no canal de transmissão comum (Common Broadcast Channel - BCH) . Além disso, a informação de sincronização é transmitida, de preferência, no mesmo intervalo com o canal de acesso aleatório (Random Access CHannel - RACH). Para estabelecer uma ligação de comunicação, um transmissor que opera na rede selecciona uma primeira palavra de código e uma posição de primeira vez dentro de um intervalo de tempo de ligação ascendente, sobrepõe a primeira palavra de código na primeira posição de tempo dentro do intervalo de tempo de ligação ascendente, e transmite a primeira palavra de código na posição de tempo escolhido. Um receptor procura por uma correspondência da primeira palavra de código em pelo menos uma posição de tempo em pelo menos um intervalo de tempo concebido para a ligação ascendente, e determina um conjunto possivelmente vazio de prováveis candidatos para as palavras de código e posições; e se o conjunto de candidatos não se encontrar vazio, calcula a diferença de tempo entre pelo menos uma das posições dos candidatos de tempo e pelo menos uma das posições de tempo predefinidas. 7 ΡΕ1952560

Sumário da invenção

De acordo com a presente descrição, são proporcionados um processo, um programa informático e um terminal móvel de acordo com as reivindicações independentes. Os desenvolvimentos encontram-se anunciados nas reivindicações dependentes.

De preferência, existe um processo de realização de um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio. 0 processo pode compreender os passos de transmissão de um pedido de sincronização para a informação de sincronização; receber informação de sincronização em resposta ao pedido de sincronização; e transmitir, com base em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado (por exemplo, definido ou alterado) de acordo com a informação de sincronização, um pedido de recursos para recursos de transmissão de dados. A interface de rádio pode ser a interface de ar de uma rede móvel, por exemplo, uma rede GSM (Global System for Mobile Communication - sistema global de comunicações móveis) ou UMTS (Universal Mobile Telecommunication System - sistema universal de telecomunicações móveis). 0 processo pode ser realizado num terminal móvel que solicita o acesso a uma estação base de rádio de uma rede sem fios que serve a interface de rádio ou em qualquer outro dispositivo durante um procedimento de acesso aleatório. ΡΕ1952560

Os passos de transmitir um pedido de sincronização e de recepção de informações de sincronização podem ser realizados com a intenção de obter uma sincronização precisa de símbolo entre o terminal móvel e a estação de base de rádio, isto é, qualquer transmissão do terminal durante um intervalo de tempo particular, terá de se encaixar no intervalo de tempo correspondente na estação de base de tal modo que nenhum dos símbolos transmitidos exceda o intervalo de tempo de estação de base. 0 pedido de sincronização pode ser representado por uma rajada de acesso, que é formada para permitir que a estação de base analise, por exemplo, com base no período de banda de frequência e tempo ocupado pela rajada de acesso, o alinhamento das transmissões do terminal com o esquema de transmissão fornecido pela estação base. Além disso, a estação base pode ser activada para fornecer (adaptação) valores na informação de sincronização para o terminal móvel. 0 pedido de sincronização pode transportar apenas uma quantidade limitada de informação que é necessária para sincronizar o terminal móvel com a estação de base. Por exemplo, pode ser fornecida uma identificação temporária ou aleatória (ID) do terminal, a qual é particularmente adequada para os passos de sincronização. Dado que, por exemplo, a identificação pode ser utilizada apenas para os passos de sincronização, pode compreender apenas um pequeno número de bits. Por outro lado, a informação relacionada 9 ΡΕ1952560 com a admissão de rede ou recursos solicitados pode ser omitida no pedido de sincronização.

Um terminal móvel pode ajustar os seus parâmetros de transmissão de acordo com as informações de sincronização recebidas. 0 pedido de recursos, portanto, já pode ser transmitido utilizando uma rajada normal com um alinhamento exacto de símbolo através da interface de rádio. 0 pedido de recurso pode especificar os recursos necessários para uma troca de utilizador e/ou dados de controlo. Como exemplo, para uma actualização da posição o terminal móvel pode solicitar a atribuição de um canal de controlo dedicado. Como outro exemplo, para a transferência de dados de utilizador (por exemplo, dados de aplicações) o terminal pode solicitar a atribuição de um canal de dados com uma largura de banda particular (por exemplo, para transmissão de dados) ou pode solicitar a atribuição de recursos de transmissão para uma determinada quantidade de dados.

De preferência, o processo pode compreender os passos adicionais de receber informação de recursos em resposta ao pedido de recursos e transmitir dados usando recursos de acordo com as informações de recurso. A estação base pode proporcionar informação de controlo adicional juntamente com a informação dos recursos para o terminal móvel, por exemplo uma identificação temporária que pode substituir uma identificação utilizada durante os passos de sincronização e pode incluir, por exemplo, um maior número 10 ΡΕ1952560 de bits. O processo pode compreender o passo de transmissão, no caso de terem que ser transmitidos dados adicionais, pelo menos um pedido adicional de recursos. Neste caso não é necessária sincronização anterior.

De preferência, o processo pode incluir o passo de iniciar um temporizador de sincronização em resposta a pelo menos uma das informações de recepção de sincronização e transmissão de dados. A sincronização entre o terminal e a estação base pode muitas vezes ser mantida enquanto o terminal envia dados, dado que depois a estação base pode analisar os sinais recebidos. No caso de não serem transmitidos quaisquer dados, a sincronização poderá desaparecer dentro de um determinado período de tempo. O temporizador de sincronização pode assim ser definido de forma adequada para garantir um nível de sincronização predefinido. O tempo de expiração do temporizador de sincronização pode ser definido de acordo com uma previsão de validade da informação de sincronização. Por exemplo, o tempo de expiração pode ser definido de acordo com as tolerâncias relacionadas com os circuitos electrónicos no terminal móvel e estação base. De preferência, o tempo de expiração do temporizador de sincronização pode ser ajustado de acordo com uma velocidade relativa medida. Por exemplo, se um terminal móvel se desloca com uma velocidade 11 ΡΕ1952560 elevada em relação à estação base, o tempo de expiração pode ser ajustado para um valor curto. 0 tempo de expiração do temporizador de sincronização pode também basear-se numa previsão de uma alteração de célula do terminal, o que exige sincronização com uma nova estação base. 0 processo pode incluir a transmissão de um novo pedido de sincronização no término do temporizador de sincronização. Nesta forma de realização alternativa, o tempo de expiração pode ter em conta qualquer desvanecimento na sincronização.

De preferência, o processo pode incluir o passo adicional de transmitir um sinal de ping para manter a sincronização. 0 sinal de ping pode compreender uma carga útil vazia ou fictícia, mas também pode compreender os dados de sinalização que foram propositadamente guardados na memória intermédia de transmissão para serem transmitidos com o sinal ping. 0 sinal de ping pode ser enviado antes da sincronização desvanecer, de modo que o sinal pode usar um recurso de transmissão normal (regular) e garante de uma forma eficiente em termos de recursos que a sincronização seja mantida através da interface de rádio. No caso de nenhum dos dados de sinalização tiver que ser transmitido, o sinal de ping pode compreender a quantidade mínima possível de dados (para não desperdiçar recursos através da interface de rádio). 0 sinal de ping pode ser transmitido no término 12 ΡΕ1952560 do temporizador de sincronização. Neste caso, o tempo de expiração pode ser definido para um valor menor do que o tempo de desvanecimento de sincronização. Adicionalmente, ou alternativamente, o sinal ping pode ser transmitido em resposta a um pedido de consulta recebido através da interface de rádio. A estação base pode ser configurada para enviar - periodicamente, ou com base na necessidade, o pedido de sondagem para provocar a transmissão de sinais do terminal móvel.

De preferência existe um processo para executar um procedimento de acesso aleatório para uma interface de rádio, em que o processo pode compreender os passos de recepção de um pedido de sincronização para informação de sincronização; transmitir, com base no pedido de sincronização, a informação de sincronização; e receber, com base em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, um pedido de recursos para recursos de transmissão de dados. 0 processo pode ser realizado numa estação base de rádio que servidora da interface de rádio. Por exemplo, a estação de rádio base pode ser uma BTS (Base Transceiver Station) ou BSC (Base Station Center) de um subsistema de estação base numa rede GSM, ou a estação base pode ser um controlador Node-B ou RAN numa rede UMTS. 0 pedido de sincronização pode ter sido transmitido através da interface rádio por um terminal 13 ΡΕ1952560 móvel. A estação base de rádio pode analisar o pedido de sincronização recebido (o qual pode ser representado por uma rajada de acesso) para calcular pelo menos um valor de ajustamento de parâmetro de transmissão e deste modo determinar a informação de sincronização para alinhar as transmissões do terminal móvel com o esquema de transmissão fornecido pela estação base de rádio. Com base na informação de sincronização, o terminal pode ajustar um ou mais dos seus parâmetros de transmissão e pode em seguida transmitir, com base no(s) parâmetro(s) de transmissão ajustado(s), um pedido de recursos. A estação base de rádio pode adicionalmente compreender os passos de transmitir informação de recursos em resposta ao pedido de recursos; e programar recursos de acordo com as informações de recursos. De preferência, o processo pode incluir o passo de receber pelo menos um pedido adicional de recursos para transmissão adicional de dados. Enquanto o terminal móvel e a estação base de rádio estiverem sincronizados um com o outro, não é necessário repetir os passos iniciais de sincronização.

De preferência, o processo pode incluir o passo de iniciar um temporizador de sincronização em resposta a pelo menos uma recepção do pedido de sincronização, recepção dos pedidos de recursos e recepção de dados. O valor do temporizador pode ser predefinido ou pode ser definido de acordo com as informações incluídas no pedido de sincronização recebido. Esta forma de realização pode 14 ΡΕ1952560 incluir ainda o passo de transmitir, no término do temporizador de sincronização, um pedido de um sinal de ping. Nesse caso o tempo de expiração do temporizador pode ser definido de modo a que a sincronização é presumivelmente ainda suficientemente precisa e o sinal ping pode ser enviado sob a forma de uma rajada de transmissão normal. Adicionalmente, ou em alternativa, a estação base de rádio pode determinar se um pedido por um sinal de ping deve ser transmitido com base numa análise de tráfego de ligação ascendente regular.

De preferência existe um programa de computador que pode compreender parcelas de código de programa para realizar os passos de qualquer um dos aspectos do processo aqui descritos, quando o programa de computador é executado em um ou mais dispositivos de computação, por exemplo um terminal móvel ou uma estação base de rádio de uma rede sem fios. 0 programa de computador pode ser armazenado em qualquer meio de gravação legível em computador, por exemplo um disco rígido, memória, CD-ROM ou DVD. Adicionalmente, ou em alternativa, o programa de computador pode ser proporcionado de modo a ser baixado por um servidor para descarga de ficheiros. A descarga de ficheiros pode ser conseguida, por exemplo, através da

Internet.

De preferência, existe um terminal móvel que pode ser adaptado para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio. 0 terminal 15 ΡΕ1952560 pode compreender um componente de sincronização de pedido adaptado para transmitir um pedido de sincronização para informação de sincronização; um componente de sincronização de resposta adaptado para receber informações de sincronização associadas ao pedido de sincronização; e um componente de controlo de transmissão adaptado para transmitir, com base em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com as informações de sincronização, um pedido de recursos para recursos de transmissão de dados.

De preferência, existe uma estação base de rádio, que pode ser adaptada para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio. A estação base pode compreender um componente de sincronização de pedido adaptado para receber um pedido de sincronização para informação de sincronização; um componente de sincronização de resposta adaptado para transmitir, baseado no pedido de sincronização, a informação de sincronização; e um componente de pedido de recursos adaptado para receber, com base em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com as informações de sincronização, um pedido de recursos para recursos de transmissão de dados. 0 componente de sincronização de pedido pode compreender um componente secundário adaptado para calcular, baseado no pedido de sincronização recebido, pelo menos um valor de ajuste de parâmetro de transmissão. 16 ΡΕ1952560

Breve descrição dos desenhos A seguir a invenção será descrita pormenorizadamente tomando como referência as formas de realização exemplares ilustradas nas figuras. As figuras representam:

Figura 1

Figura 2

Figura 3

Figura 4

Figura 5 esquema de uma forma de realização de um sistema de comunicações; diagrama em blocos funcional que ilustra esquematicamente uma forma de realização de um terminal móvel; diagrama em blocos funcional que ilustra esquematicamente uma forma de realização de uma estação base de rádio; diagrama de fluxos que ilustra esquematicamente os passos de uma forma de realização de um processo para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio num terminal móvel; diagrama de fluxos que ilustra esquematicamente uma forma de realização de um processo para executar um procedimento de acesso aleatório para uma interface de rádio numa estação base de rádio;

Figuras 6A, 6B esquemas de uma primeira e uma segunda formas de realização de um esquema de transmissão de dados; Figura 7 esquema de uma sequência de transmissões entre um terminal móvel e uma estação base. 17 ΡΕ1952560

Descrição pormenorizada das formas de realização preferidas

Na descrição a seguir, para efeitos de explicação e não limitação, são estabelecidos pormenores específicos tais como tipos de redes específicas incluindo nós de rede particulares, protocolos de comunicação, etc., de modo a proporcionar uma compreensão profunda da presente invenção. Será evidente para os técnicos que a presente invenção pode ser praticada em outras formas de realização que têm origem nestes pormenores específicos. Por exemplo, o especialista na técnica compreenderá que a presente invenção pode ser praticada com as redes sem fios diferentes da rede móvel descrita a seguir para ilustrar a presente invenção. Em vez disso, a invenção pode ser realizada com qualquer rede sem fios em que um procedimento de acesso aleatório é realizado através da interface de rádio. Isso pode incluir, por exemplo, redes HIPERLAN (HIPERLAN é um padrão para redes de área local sem fios).

Os técnicos irão ainda apreciar que as funções explicadas a seguir podem ser implementadas utilizando circuito de hardware individual, utilizando software que funciona em conjunto com um microprocessador programado ou computador de uso geral, utilizando um circuito integrado de aplicação específica (ASIC) e/ou utilizando um ou mais processadores de sinal digital (DSPs). Será também apreciado que quando a presente invenção é descrita como um processo, esta pode também ser realizada num processador de 18 ΡΕ1952560 computador e uma memória acoplada a um processador, em que a memória é codificada com um ou mais programas que executam os processos descritos na presente quando executados pelo processador. A figura 1 ilustra esquematicamente uma forma de realização de um sistema de comunicações 100 incluindo um terminal móvel 102 e uma estação base de rádio 104 que podem trocar dados um com o outro através de uma interface de rádio 106. A estação base 104 pertence a uma rede móvel 108.

Para configurar uma ligação para troca de dados, o terminal móvel 102 tem de obter acesso através da estação base 104 para a rede 108. Tem que ser realizado um procedimento de acesso aleatório para sincronizar o terminal com o esquema de transmissão da interface de rádio 106 e para garantir recursos ao terminal (e possivelmente outros fins) . Como um passo de preparação, o terminal 102 presta atenção a um canal de controlo de ligação descendente (DCCH) 110, que é transmitido pela estação base 104 para a célula de rádio servida. O DCCH pode anunciar, por exemplo, o identificador da célula e identificador da rede, configurações de canal relativas ao sistema de transmissão utilizado, informação relacionada com o acesso aleatório, e parâmetros para o estabelecimento da ligação.

Com base na informação transmitida, o terminal móvel 102 executa em seguida o procedimento de acesso 19 ΡΕ1952560 aleatório. 0 procedimento inclui a transmissão de uma rajada de acesso 112 que representa um pedido de sincronização para informação de sincronização. A estação base de rádio 104 analisa a rajada de acesso 112, determina as definições de parâmetros de transmissão ou ajustes para alinhar as transmissões do terminal 102 com o esquema de transmissão através da interface de rádio 106 e envia informação de sincronização, incluindo configuração apropriada de parâmetros de transmissão ou valores de ajuste numa resposta de sincronização 114 para o terminal 102 . O terminal móvel 102 extrai a definição de parâmetros de transmissão ou valores de ajuste da resposta de sincronização 114 e define ou ajusta os seus parâmetros de transmissão de modo correspondente. Com base nos novos parâmetros de transmissão, o terminal 102 transmite em seguida um pedido de recursos 116 indicando os recursos solicitados de transmissão. A estação base 104 pode depois proporcionar recursos adequados para a troca de dados (ligação ascendente, ligação descendente) na interface de rádio 106 para o terminal móvel 102. A figura 2 ilustra esquematicamente blocos funcionais de uma forma de realização de um terminal móvel 200, o qual se encontra adaptado para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio 202. O terminal 200 pode ser uma forma de realização do terminal móvel 102 da figura 1. 20 ΡΕ1952560 O terminal 200 compreende um componente de controlo de transmissão 204 que se encontra adaptado para controlar transmissões por uma antena 206 através da interface de rádio 202. O terminal 200 compreende ainda um componente de sincronização de pedido 208, que se encontra adaptado para transmitir um pedido de sincronização para informação de sincronização. O componente 208 constrói o pedido e fornece-o para o componente de controlo de transmissão 204, o qual, em seguida, controla a transmissão de uma rajada de acesso de modo correspondente. O terminal 200 compreende ainda um componente de sincronização de resposta 210, o qual está adaptado para receber a informação de sincronização em resposta ao pedido de sincronização. 0 componente 210 recebe uma resposta de sincronização da interface de rádio 202, extrai a informação de sincronização e fornece uma indicação de parâmetros de transmissão ajustados para o componente de controlo de transmissão 204, o qual controla as transmissões subsequentes de modo correspondente.

Um componente de pedido de recursos 212 prepara um pedido de recursos para os recursos de transmissão de dados para a transmissão de dados através da interface de rádio 202. O pedido de recursos é fornecido para o componente de controlo de transmissão 204, o qual se encontra adaptado para transmitir o pedido de acordo com o esquema de transmissão ajustado, isto é, com base em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a 21 ΡΕ1952560 informação de sincronização, através da interface de rádio 202 . A figura 3 ilustra esquematicamente blocos de construção funcionais de uma forma de realização de uma estação base de rádio 300, o qual está adaptada para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio 302. A estação base pode ser uma forma de realização da estação base 104 da figura 1. A estação base de rádio inclui uma antena 304 para recepção de uma informação de transmissão através da interface de rádio 302. A estação de base 300 compreende ainda um componente de controlo de recepção 306, que pode incluir, por exemplo, os filtros para separar os diversos canais de transmissão de ligação ascendente proporcionados para a interface de rádio 302. A estação base 300 compreende ainda um componente de sincronização de pedido 308, o qual se encontra adaptado para receber um pedido de sincronização para informação de sincronização. O componente 308 analisa a rajada de acesso recebida e determina o desalinhamento com o esquema de transmissão fornecido pela estação base 300 para a interface de rádio 302. Por exemplo, o componente 308 pode determinar o valor de avanço de tempo necessário para o alinhamento correcto dos tempos de transmissão de um terminal móvel com o esquema de intervalo de tempo suportado pela estação base 300. Um outro exemplo de um tal desalinhamento é um deslocamento de frequência que deve ser corrigido para o 22 ΡΕ1952560 alinhamento correcto do esquema de transmissão de um terminal móvel com o esquema de transmissão suportado pela estação base 300. O componente de sincronização de pedido 308 fornece uma indicação de ajustes de parâmetros de transmissão a um componente de sincronização de resposta 310, que prepara uma resposta de sincronização que inclui informação de sincronização que indica os ajustes de parâmetros de transmissão. O componente de sincronização de resposta 310 pode ser um componente secundário de um componente de controlo de transmissão (não mostrado) da estação base 300, que geralmente controla as transmissões da estação base de rádio através da interface de rádio 302. A estação base rádio 300 compreende ainda um componente de programação de recursos 312, o qual se encontra adaptado para receber, com base em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, um pedido de recursos para meios de transmissão de dados. Um ou mais canais de ligação ascendente particulares podem ser fornecidos no esquema de transmissão suportado pela estação base 300 para a transmissão de pedidos de recursos. O componente 312 pode depois determinar os recursos de transmissão apropriados e pode desencadear a transmissão de uma indicação dos recursos proporcionados ao terminal móvel requerente. A figura 4 ilustra esquematicamente os passos de 23 ΡΕ1952560 uma forma de realização de um processo 400 para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio 102, que pode por exemplo ser executado no terminal móvel 102 da figura 2 ou no terminal móvel 200 da figura 2. O processo é desencadeado no passo 402, por exemplo por um sinal de controlo que indica que tem que ser realizado um procedimento de modo a trocar de dados através de uma interface rádio. No passo 404 é transmitido um pedido de sincronização para informação de sincronização. No passo 406 é recebida a informação de sincronização em resposta ao pedido de sincronização. No passo 408, com base em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, é transmitido um pedido de recursos para meios de transmissão de dados. Com base no pedido de recursos, pode ser recebida a informação de recursos (não apresentada) e podem ser transmitidos dados utilizando recursos de acordo com as informações de recurso. No caso de ainda mais dados tiverem que ser transmitidos (passo 410), é transmitido um pedido adicional de recurso. Caso que mais nenhum dado tiver que ser transmitido, o processo termina no passo 412 com o terminal móvel entrando, por exemplo, em estado de espera. A figura 5 ilustra esquematicamente os passos de uma forma de realização de um processo 500 para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio, que pode por exemplo ser executado numa estação - 24 - ΡΕ1952560 base de rádio, por exemplo a estaçao base de rádio 104 da figura 1 ou estação base 300 da figura 3. 0 processo começa no passo 502 com a recepção de um pedido de sincronização por informações de sincronização. Baseado no pedido recebido, pode ser calculado o pelo menos um valor de ajuste de parâmetro de transmissão. No passo 504 a informação de sincronização é transmitida com base no pedido de sincronização. No passo 506, é recebido um pedido de recursos para recursos de transmissão de dados, que é baseado em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização. Em resposta ao pedido de recursos pode ser transmitida a informação de recursos (não apresentada) e os recursos podem ser programados na estação base de acordo com as informações de recurso. No passo 508 e possivelmente passos subsequentes adicionais, pode ser recebido um pedido adicional de recurso para uma transmissão de dados adicional. 0 processo termina no passo 510 . A figura 6A ilustra uma forma de realização de um canal de acesso aleatório 600 com o tempo que se prolonga para a direita e frequência que se estende para cima. As rajadas de acesso 602 são transmitidas em intervalos de tempo 604. Cada rajada de acesso 602 pode representar um pedido de sincronização. Como a temporização das rajadas de acesso 602 não está exactamente alinhada com a temporização dos intervalos de tempo 604 da estação base que serve a 25 ΡΕ1952560 interface de rádio, os periodos de guarda têm que ser proporcionados dentro de cada intervalo de tempo de acesso 604. Como resultado, os recursos de tempo reservados para o canal de acesso aleatório 600 são usados com uma eficiência mais baixa. A figura 6B ilustra uma forma de realização de um esquema de transmissão 610 em que as rajadas de transmissão 612 estão alinhadas com precisão com os intervalos de tempo 614. Os intervalos de tempo 614 podem ser atribuídos à transmissão de dados de utilizador ou de controlo. Como exemplo, os intervalos de tempo designados como #1, # 2 e # 3, podem ser atribuídos a transmissões de três terminais móveis. Os parâmetros de transmissão de cada um dos terminais móveis são ajustados com precisão, sendo por isso necessários apenas pequenos períodos de guarda. Vice-versa, as rajadas de transmissão que transportam os dados de transmissão podem preencher os intervalos de tempo numa grande extensão, de tal forma que os recursos de transmissão disponíveis são utilizados de forma eficiente.

As figuras 6A e 6B ilustram a utilização ineficiente e eficiente de recursos de tempo através de uma interface de rádio, sem e com o alinhamento adequado. As relações semelhantes retêm outros recursos tais como a frequência e potência de transmissão. A figura 7 ilustra esquematicamente as comunicações entre um terminal móvel 702 e uma estação base 26 ΡΕ1952560 de rádio 704 num exemplo de forma de realização. Nos passos 706 é enviado pelo terminal 702 um pedido de sincronização para a estação base 704 solicitando valores de ajuste de parâmetros de transmissão. Como a rajada de acesso utiliza os recursos de transmissão com baixa eficiência (ver figura 6A) , a informação incluída no pedido de sincronização é restringida a um mínimo. Por exemplo, não são pedidos recursos de transmissão com o pedido de sincronização. Em resposta ao pedido de sincronização, a rede, ou seja, a estação base 704 e/ou outro nó de controlo de acesso da rede, analisa a rajada de acesso que transporta o pedido de sincronização para determinar os ajustes de parâmetros de transmissão. Esses ajustes são proporcionados como informação de sincronização para o terminal 702.

Nos passos 708, um pedido de recursos é enviado do terminal móvel 702 para a estação base 704. O pedido pode conter, por exemplo, informações sobre a identidade do terminal, uma quantidade de dados e/ou uma largura de banda necessária, uma prioridade atribuída aos dados (se houver), a quantidade de potência de transmissão disponível, e outras informações relacionadas com a transmissão solicitada de dados de ligação ascendente. O pedido de recursos é transmitido utilizando parâmetros de transmissão que foram definidos de acordo com as informações de sincronização recebidas da estação base 704; por isso os recursos de transmissão são utilizados de forma eficiente (veja figura 6B) . Nos passos 710, são transmitidos dados adicionais através dos recursos programados. 27 ΡΕ1952560

Um procedimento de acesso aleatório completo tal como realizado antes do estabelecimento de uma ligação do terminal 702 pode compreender, pelo menos, os passos de sincronização 706 e os passos de atribuição de recursos 708. Caso tenham que ser transmitidos mais dados, o terminal 702 pode transmitir nos passos 712 um novo pedido de recursos, que pode ser respondido pela estação base 704 com uma nova concessão de recursos na ligação ascendente. Supõe-se que, neste momento, a ligação ascendente ainda se encontra em sincronização, sendo que deste modo a repetição dos passos 706 pode ser ignorada. No passo 714 podem ser transmitidos outros dados. A ligação ascendente irá geralmente ficar em sincronização enquanto o terminal estiver a transmitir dados na ligação ascendente dado que a estação base tipicamente analisa os sinais recebidos e determina os valores de ajuste de parâmetros de transmissão. Os ajustes de parâmetros actualizados podem então ser continuamente fornecidos ao terminal. Este procedimento não pode ser realizado caso o terminal tenha parado a transmissão de dados na ligação ascendente. Assim, depois de um certo tempo os parâmetros de transmissão não serão mais válidos, ou seja, a sincronização desapareceu.

Pode ser utilizado um mecanismo temporizador em um ou ambos o terminal móvel e a estação base. Este mecanismo fornece uma indicação relacionada com a validade dos parâmetros de transmissão de ligação ascendente 28 ΡΕ1952560 utilizada pelo terminal móvel. Como exemplo, o temporizador pode ser (re) iniciado no caso do terminal ter acabado de receber uma actualização de seus parâmetros de transmissão ou caso o terminal tenha transmitido dados de ligação ascendente. Numa forma de realização, no término do temporizador os parâmetros de transmissão de ligação ascendente são considerados ultrapassados, sendo necessária uma (re)sincronização antes de gualguer transmissão de dados (adicional). 0 valor do temporizador pode ser definido para um valor fixo, ou pode ser configurável pela rede (a estação base) ou pelo terminal. Por exemplo, o valor do temporizador pode depender da velocidade do terminal em relação à estação base. Pode ser utilizado um valor mais pequeno do temporizador caso o terminal se mova com uma velocidade elevada.

Numa forma de realização alternativa, que se encontra ilustrada na figura 7, o temporizador encontra-se definido para um valor de expiração de forma a que expiração tenha lugar com uma alta probabilidade antes da sincronização entre o terminal 702 e a estação base 704. Nesta forma de realização, pode ser transmitido algum sinal arbitrário para a estação base, o qual apenas tem de satisfazer a exigência de que a estação base pode analisar o estado de sincronização. Por exemplo pode ser usado neste pedido um mecanismo de "ping": O terminal transmite um sinal de "ping" (passo 716), o que - de forma análoga ao mecanismo de "ping" conhecido da área de Internet transporta uma carga útil vazia ou uma carga útil fictícia 29 ΡΕ1952560 e serve o único propósito de proporcionar a base para uma medida da sincronização de ligação ascendente. 0 sinal de ping pode ser usado caso nenhuns outros dados tenham que ser transmitidos na ligação ascendente. Caso alguns dados não críticos tenham que ser transportados através da ligação ascendente, a transmissão desses dados pode ser adiada até que um sinal de ping deva ser enviado; neste caso o sinal de ping pode transportar os dados não críticos em vez de uma carga útil vazia ou fictícia. Como exemplo, o sinal ping pode ser utilizado para o transporte de relatórios de qualidade de canal. 0 sinal de ping pode ser transmitido a intervalos regulares desde que não estejam disponíveis outros dados de utilizador para a transmissão de ligação ascendente. 0 intervalo de ping pode ser configurado de forma fixa na rede e/ou no terminal, mas também pode ser configurado de acordo com a situação do terminal. Por exemplo, o sinal de ping pode ser enviado com uma frequência elevada caso o terminal se mova com uma velocidade elevada. Uma estimativa da velocidade do terminal pode ser baseada nas medições da rede e/ou do terminal ou pode ser baseada no tamanho dos valores de ajuste de temporização fornecidos na ligação descendente.

Se nenhuma sinalização ou dados de utilizador tiver sido agendada para a transmissão durante um determinado período de tempo, que pode ser predeterminado, o terminal pode parar o procedimento de ping (passo 718 na 30 ΡΕ1952560 figura 7) , de modo que a ligaçao ascendente fica fora de sincronização após de algum tempo.

Numa forma de realização, a transmissão de sinais de ping pelo terminal móvel pode ser controlada pela rede. Por exemplo, a estação base pode utilizar um mecanismo de interrogação sequencial explicita para provocar assim a transmissão de dados, por exemplo dados fictícios, do terminal em instantes de tempo apropriados. Uma forma de realização de um esquema de interrogação sequencial pode compreender a programação de uma carga útil de tamanho zero na ligação descendente, forçando assim o terminal a responder com um sinal de retorno, tal como uma mensagem de ACK (confirmação) ou uma mensagem NACK (não confirmação). A temporização dos pedidos de interrogação sequencial pode ser determinada tal como foi descrita acima para o temporizador de ping no terminal. Tanto o temporizador de ping no terminal como o temporizador de interrogação sequencial na rede podem ser usados em paralelo. A técnica proposta neste documento compreende a divisão de um procedimento de acesso aleatório em pelo menos duas partes, nomeadamente uma primeira parte direccionado para um aspecto de sincronização e uma segunda parte direccionada para um aspecto de admissão de recursos. Isto permite uma optimização dos sistemas de transmissão para cada uma das suas partes separadamente. Uma vez que a sincronização tenha sido alcançada, não é mais necessário o pedido de sincronização desde que o terminal permaneça em 31 ΡΕ1952560 sincronização. Como a rajada de acesso que representa o pedido de sincronização utiliza recursos de transmissão consideráveis, reduzir o número de sincronizações de acordo com a técnica proposta neste documento pode economizar recursos consideráveis de transmissão na ligação ascendente. Os recursos fornecidos na interface de rádio para acesso aleatório (por exemplo, canais de acesso aleatório ortogonais) podem ser utilizados de forma mais eficiente. Vice-versa, menos recursos podem ter que ser reservados para acesso aleatório. Uma vez que tiver sido alcançada a sincronização pura, qualquer informação adicional tipicamente fornecida na ligação ascendente durante um procedimento de acesso aleatório pode ser então transmitida com o uso eficiente dos recursos de liqação ascendente. Como a sincronização e a admissão de recursos são separadas, o terminal pode ser facilmente mantido num estado de sincronização, caso nenhuns dados estejam disponíveis para a transmissão, utilizando vários mecanismos eficientes em termos de recursos; por exemplo, pode ser usado um sinal do tipo ping.

Embora a presente invenção tenha sido descrita em relação às suas formas de realização preferidas, deverá ser entendido que esta descrição é apenas para fins ilustrativos. Deste modo, pretende-se que a invenção seja limitada apenas pelo escopo das reivindicações anexas.

Lisboa, 27 de Fevereiro de 2014

Claims

1 ΡΕ1952560 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio, compreendendo os seguintes passos num terminal móvel: - transmitir (404) um pedido de sincronização para informação de sincronização; receber (406) informação de sincronização em resposta ao pedido de sincronização; transmitir (408), com base em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, um pedido de recursos para recursos de transmissão de dados; e - iniciar um temporizador de sincronização em resposta à recepção de informação de sincronização, onde em ou após a expiração do temporizador de sincronização, é transmitido um novo pedido de sincronização antes de qualquer transmissão de dados.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, compreebndendo os passos adicionais de - receber informações sobre recursos em resposta ao pedido de recursos; e - transmitir dados utilizando recursos de acordo com as informações de recursos.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, compreendendo o passo de transmitir (408), no caso de terem que ser transmitidos (410) dados adicionais, pelo menos um 2 ΡΕ1952560 pedido adicional de recursos.

4. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o temporizador de sincronização é definido de acordo com uma validade prevista da informação de sincronização.

5. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, em que o temporizador de sincronização está definido de acordo com a velocidade medida do terminal móvel.

6. Processo de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, compreendendo o passo adicional de transmitir pelo menos um sinal de ping (716) para manter a sincronização.

7. Processo de acordo com a reivindicação 6, em que o sinal de ping compreende dados de sinalização.

8. Processo de acordo com as reivindicações 6 ou 7, em que o sinal de ping é transmitido em resposta a um pedido de interrogação sequencial através da interface de rádio.

9. Programa de computador compreendendo parcelas de código de programa para realizar os passos de qualquer das reivindicações anteriores, em que o programa de computador é executado em um ou mais dispositivos de 3 ΡΕ1952560 computação.

10. Programa de computador de acordo com a reivindicação 9, armazenado num suporte de gravação legível em computador.

11. Terminal móvel adaptado para executar um procedimento de acesso aleatório através de uma interface de rádio (106, 202), sendo o terminal móvel (102, 200) compreendendo: - um componente de pedido de sincronização (208) adaptado para transmitir um pedido de sincronização para informação de sincronização; - um componente de sincronização de resposta (210) adaptado para receber a informação de sincronização em resposta ao pedido de sincronização; - componente de controlo de transmissão (204) adaptado para transmitir, com base em pelo menos um parâmetro de transmissão ajustado de acordo com a informação de sincronização, um pedido de recursos para recursos de transmissão de dados; e - um componente adaptado para iniciar um temporizador de sincronização em resposta à recepção da informação de sincronização, onde em ou após a expiração do temporizador de sincronização é transmitido um novo 4 ΡΕ1952560 pedido de sincronização antes de qualquer transmissão de dados. Lisboa, 27 de Fevereiro de 2014