Сигнализация ответа на запрос доступа в системе сотовой связи

Сигнализация ответа на запрос доступа в системе сотовой связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к системам сотовой связи и более конкретно к сигнализации ответа на запрос доступа в системе сотовой связи.

Системы сотовой связи обычно содержат наземную сеть, которая обеспечивает беспроводное покрытие для мобильных терминалов, которые могут продолжать принимать обслуживание при перемещении в зоне покрытия сети. Термин «сотовая» происходит из того факта, что вся зона покрытия разделена на так называемые «соты», каждая из которых обычно обслуживается конкретной радиоприемопередающей станцией (или эквивалентом), связанной с наземной сетью. Такие приемопередающие станции часто называются «базовыми станциями». Когда мобильное устройство перемещается из одной соты в другую, сеть передает ответственность за обслуживание мобильного устройства с обслуживающей в настоящий момент соты на «новую» соту. Таким образом, пользователь мобильного устройства испытывает непрерывность обслуживания без необходимости повторного установления соединения с сетью. Фиг. 1 иллюстрирует систему сотовой связи, обеспечивающую зону 101 покрытия системы посредством множества сот 103.

Радиочастотный спектр, который используется для обеспечения услуг мобильной связи, представляет собой ограниченный ресурс, который должен некоторым образом совместно использоваться всеми пользователями в системе. Поэтому были разработаны несколько стратегий для предотвращения создания помех использованием одного мобильного устройства (как передающего, так и принимающего) радиоспектра для использования другим, а также для предотвращения создания помех связью одной соты для связи другой соты. Некоторые стратегии, такие как множественный доступ с частотным разделением (FDMA), включают в себя распределение некоторых частот одному пользователю за счет исключения другим. Другие стратегии, такие как множественный доступ с временным разделением (TDMA), включают в себя обеспечение множеству пользователей возможности совместно использовать одну или более частот, причем для каждого пользователя обеспечивается исключительное использование частот только в некоторые моменты времени, которые являются уникальными для этого пользователя. Стратегии FDMA и TDMA не являются взаимно исключающими друг для друга, и многие системы применяют обе стратегии вместе, причем одним примером является глобальная система мобильной связи (GSM).

Так как разработчики стараются разработать системы со все более и более высокими возможностями (например, более высокие скорости передачи, стойкость к помехам, более высокая емкость системы и т.д.), объединяются различные технические особенности, включающие в себя разные средства для совместного использования радиочастотных ресурсов. Выберем один из нескольких возможных примеров, технология LTE (долгосрочное развитие) E-UTRAN (сети усовершенствованного универсального наземного радиодоступа), определенная документом TR 36.201 Проекта партнерства по созданию системы 3 поколения (3GPP), “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Long Term Evolution (LTE) physical layer; General description” способна работать по очень широкому диапазону рабочей полосы частот и также несущих частот. Кроме того, системы E-UTRAN способны работать с большим диапазоном расстояний, от микросот (т.е. сот, обслуживаемых маломощными базовыми станциями, которые покрывают ограниченную зону, такую как торговый центр или другое здание, доступное для общественности) до макросот, имеющих диапазон, который расширяется до 100 км. Чтобы обрабатывать разные условия радиосвязи, которые могут иметь место в разных применениях, технология множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA) используется на нисходящей линии связи (т.е. линии связи от базовой станции к пользовательскому оборудованию «UE»), так как она представляет собой технологию радиодоступа, которая может хорошо адаптироваться к разным условиям распространения. В OFDMA доступный поток данных разделяется на несколько узкополосных поднесущих, которые передаются параллельно. Так как каждая поднесущая является узкополосной, она испытывает только гладкие замирания. Это делает очень легкой демодуляцию каждой поднесущей в приемнике.

Использование связи между машинами (MTC) поверх систем сотовой связи, такой как LTE, все больше привлекает внимание, так как операторы планируют заменить более старые системы связи, подобные GSM, более новыми (например, LTE) сетями. Устройства MTC, такие как подсоединенные датчики, сигнальные устройства, устройства дистанционного управления и т.п., являются общепринятыми в сетях GSM, где они совместно существуют с более обычными UE (например, мобильными телефонами). Устройствам MTC обычно необходима передача только небольших количеств данных, и, поэтому, характеризуются обычно умеренной скоростью передачи битов и редкой активностью передачи данных. Количество устройств MTC, как ожидается, значительно возрастет в течение следующих нескольких лет, причем предсказания указывают, что только через несколько лет будут сотни миллиардов таких устройств, соединенных с сотовыми системами, подобной LTE.

Важным требованием устройств MTC является то, что они должны иметь малую стоимость, а также малую потребляемую мощность. Потребляемая мощность устройства может быть функцией ряда параметров сотовой системы. Одним примером, который обычно управляет потребляемой мощностью, является количество времени, в течение которого устройству необходимо отслеживать канал управления в отношении информации, такое как время, в течение которого устройству необходимо отслеживать (декодировать) сигнал канала управления, чтобы выяснить, включает ли он в себя сигнал запроса доступа. Общим примером сигнала ответа является сигнал ответа на запрос произвольного доступа (RAR), который представляет собой подтверждение приема сетевым узлом сигнала произвольного доступа, передаваемого устройством по каналу произвольного доступа (RACH) и принимаемого сетевым узлом. В мобильных широкополосных сценариях (например, в сценарии, на котором главным образом построена система LTE) является важным, чтобы RAR быстро передавался после появления RACH, чтобы уменьшить время ожидания. Однако, так как использование устройства RACH представляет собой событие, которое не может быть предсказано сетевым узлом, быстрый ответ на пакет произвольного доступа обычно означает прерывание планирования передачи данных другого пользователя. Это, в свою очередь, уменьшает емкость/спектральную эффективность системы. Поэтому, чтобы в некоторой степени решить эту проблему, устройству необходимо, чтобы ему распределили временной интервал, который более продолжителен, чем фактический RAR, во время которого может передаваться RAR.

Фиг. 2 представляет собой временную диаграмму сигналов обычной процедуры произвольного доступа такой, которая используется в обычной системе LTE (или совместимой). Радиоинтерфейс разделен на последовательные подкадры, из которых подкадр 201 является только одним примером. На этой иллюстрации предполагается, что мобильное устройство уже синхронизировало себя с сетевым узлом. На фиг. 2 временные шкалы восходящей линии связи (UL - от устройства к сетевому узлу) и нисходящей линии связи (DL - от сетевого узла к устройству) показаны отдельными и выровненными друг с другом.

На фиг. 2 не показана более ранняя сигнализация, обмен которой был произведен между устройством и сетевым узлом, посредством которой сетевой узел предоставил устройству информацию о том, какую сигнатуру использовать, когда он будет готов выполнить контакт с сетью. В данной иллюстрации устройство передает сигнал произвольного доступа по каналу 203 RACH, указывая, что он намерен вступить в контакт с сетевым узлом с целью, например, передачи информации в виде данных. RACH обычно распределяется некоторая полоса частот в одном или более подкадрах. (Этот пример предполагает, что RACH 203 соответствует единственному подкадру.) Обычно RACH имеет более короткую длительность, чем целый подкадр, чтобы справиться с тем фактом, что в момент времени первоначального контакта устройства с сетевым узлом неизвестно расстояние перемещения (и, следовательно, задержка распространения) радиосигнала между сетевым узлом и устройством.

Устройство включает свой передатчик (этап 205 активизирования устройства) и передает конкретную сигнатуру RACH (ранее предоставленную сетевым узлом), которая идентифицирует терминал сетевому узлу. Сетевой узел детектирует сигнал RACH через некоторое количество подкадров (этап 207) и в ответ передает сигнал RAR устройству (этап 209), указывая процедуры для дальнейшей передачи данных.

Как упомянуто выше, чтобы избежать прерывания планирования передачи данных другого пользователя и, таким образом, попытаться оптимизировать использование радиочастотного спектра и ресурсов модуля планирования, определяется интервал 211 ответа RACH. Сигнал RAR сетевого узла может передаваться на устройство в любом одном из подкадров, охватываемых интервалом 211 RACH. Интервал 211 RAR, сигнализируемый (или широковещательно передаваемый) с сетевого узла, составляет обычно 5-10 подкадров по длительности, и, следовательно, устройству необходимо иметь приемник (RX) включенным во время всего интервала RAR для отслеживания RAR (этап 213 активирования устройства). Учитывая желание поддерживать очень низкую потребляемую мощность устройства MTC, длительное время «включения» приемника относительно короткой информации RAR, которая должна быть захвачена (отношение, которое составляет порядка 5-10 к 1), очевидно, что это не является хорошим решением.

Поэтому существует потребность в улучшенных способах и устройствах сигнализации в сотовых системах, такой как, не ограничиваясь, система LTE, которая устраняет один или более недостатков, описанных выше.

Раскрытие изобретения

Необходимо подчеркнуть, что термины «содержит» и «содержащий», используемые в данном описании изобретения, взяты для определения присутствия заявленных признаков, целых чисел, этапов или компонентов; но использование этих терминов не исключает присутствие или добавление одного или более других признаков, целых чисел, этапов, компонентов или их групп.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения вышеупомянутые и другие задачи решаются, например, в способах и устройствах работы сетевого узла, который обслуживает соту с системе сотовой связи, причем радиоинтерфейс системы сотовой связи делится на последовательные кадры, причем каждый из кадров содержит множество последовательных подкадров, причем каждый из подкадров содержит множество последовательных символов. Такая работа включает в себя прием и детектирование сигнала запроса, передаваемого устройством в соте. По меньшей мере частично на основании характеристики сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства в устройстве, устанавливается ассоциированное частотно/временное положение для передачи сигнала ответа. Сигнал ответа затем передается в установленном частотно/временном положении.

В одном аспекте некоторых, но не обязательно всех вариантов осуществления сигнал ответа состоит из меньшего количества символов, чем содержится в подкадре. Количеством символов в некоторых случаях может быть только один. В некоторых, но не обязательно во всех вариантах осуществления сигнал ответа состоит из количества символов, которое меньше общего количества символов, содержащихся в подкадре, и оно является функцией характеристики сигнала запроса, которая указывает одно или более возможностей устройства в устройстве.

В одном аспекте некоторых, но не обязательно всех вариантов осуществления запрос представляет собой запрос канала произвольного доступа (RACH) и характеристикой сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства в устройстве, является сигнатура RACH.

В одном аспекте некоторых, но не обязательно всех вариантов осуществления работа включает в себя выяснение характеристики сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства в устройстве, на основании одной или более возможностей устройства; и передачу информации на устройство, причем информация указывает характеристику сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства.

В одном аспекте некоторых, но не обязательно всех вариантов осуществления работа включает в себя установление ассоциированного частотно/временного положения для передачи сигнала ответа устройству на основании одной или более возможностей устройства.

В одном аспекте некоторых, но не обязательно всех вариантов осуществления частотная протяженность ассоциированного частотно/временного положения для передачи сигнала ответа является меньшей, чем частотная протяженность символа.

В одном аспекте некоторых, но не обязательно всех вариантов осуществления каждый из символов представляет собой символ мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM).

В одном аспекте некоторых, но не обязательно всех вариантов осуществления запрос представляет собой сигнал запроса планирования и характеристикой сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства в устройстве, является сигнал предоставления планирования.

В одном аспекте некоторых, но не обязательно всех вариантов осуществления работа включает в себя управление модулем планирования сетевого узла на основании ассоциированного частотно/временного положения для передачи сигнала ответа.

В другом аспекте вариантов осуществления согласно изобретению предусмотрены способы и устройства для работы устройства в системе сотовой связи, имеющей сетевой узел, причем радиоинтерфейс системы сотовой связи разделен на последовательные кадры, причем каждый из кадров содержит множество последовательных подкадров, причем каждый из подкадров содержит множество последовательных символов. Такая работа включает в себя передачу информации о возможностях устройства сетевому узлу и затем прием впоследствии информации, которая указывает процедуру запроса и процедуру ответа, подлежащих использованию устройством при выполнении запроса и впоследствии отслеживания ответа на запрос. Запрос передается сетевому узлу на основании принятой информации, которая указывает процедуру запроса, и принимаемые сигналы отслеживают для детектирования сигнала ответа в соответствии с информацией, которая указывает процедуру ответа.

В одном аспекте некоторых, но не обязательно всех вариантов осуществления процедура запроса представляет собой процедуру произвольного доступа, и сигнал ответа представляет собой сигнал ответа на запрос произвольного доступа.

В одном аспекте некоторых, но не обязательно всех вариантов осуществления принятая информация, которая указывает процедуру ответа, указывает временное и/или частотное положение, в котором будет приниматься сигнал ответа.

В одном аспекте некоторых, но не обязательно всех вариантов осуществления процедура ответа указывает длительность интервала ответа, которая меньше длительности подкадра.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 иллюстрирует систему сотовой связи, обеспечивающую зону покрытии системы посредством множества сот.

Фиг. 2 представляет собой временную диаграмму сигнала обычной процедуры произвольного доступа такой, которая используется в обычной системе LTE (или совместимой).

Фиг. 3 иллюстрирует частотно-временную сетку примерного физического ресурса нисходящей линии связи LTE («элемент ресурса»), который соответствует одной поднесущей OFDM во время одного интервала OFDM-символа.

Фиг. 4 представляет собой частотно-временную сетку, иллюстрирующую, как сгруппированы в блоки ресурса поднесущие нисходящей линии связи в частотной области.

Фиг. 5a иллюстрирует длительность так называемого «нормального» циклического префикса, который позволяет передавать семь OFDM-символов на слот.

Фиг. 5b иллюстрирует расширенный циклический префикс, который из-за его большего размера позволяет передавать только шесть OFDM-символов на слот.

Фиг. 6 иллюстрирует структуру радиоинтерфейса системы LTE.

Фиг. 7 иллюстрирует сетевой узел, который работает в соответствии с некоторыми аспектами изобретения, чтобы обеспечить улучшенные характеристики произвольного доступа для различных типов устройств, включая устройства MTC.

Фиг. 8 представляет собой временную диаграмму сигнала процедуры произвольного доступа в соответствии с примерными вариантами осуществления, которые совместимы с изобретением.

Фиг. 9 в одном аспекте представляет собой блок-схему этапов/процессов, относящихся к ответам на запрос произвольного доступа, выполняемых узлом системы связи, согласно некоторым, но не обязательно всем примерным вариантам осуществления изобретения.

Фиг. 10 в одном аспекте представляет собой блок-схему этапов/процессов, относящихся к распределению сигнатуры RACH, выполняемому узлом системы связи в соответствии с некоторыми, но не обязательно всеми примерными вариантами осуществления изобретения.

Фиг. 11 представляет собой блок-схему системных элементов для осуществления различных аспектов изобретения.

Фиг. 12 представляет собой блок-схему устройства связи (например, устройства связи с ограниченной полосой частот) согласно некоторым примерным вариантам осуществления изобретения.

Фиг. 13 в одном аспекте представляет собой блок-схему этапов/процессов, относящихся к процедурам сигнатуры RACH, выполняемым устройством связи, работающим в системе сотовой связи, согласно некоторым, но не обязательно всем примерным вариантам осуществления изобретения.

Осуществление изобретения

Различные признаки изобретения ниже описываются с обращением к чертежам, на которых подобные детали обозначены одинаковыми условными обозначениями.

Различные аспекты изобретения более подробно описаны ниже в связи с несколькими примерными вариантами осуществления. Чтобы способствовать пониманию изобретения, многие аспекты изобретения описываются в терминах последовательностей действий, подлежащих выполнению элементами компьютерной системы или других аппаратных средств, способных исполнять запрограммированные инструкции. Понятно, что в каждом из вариантов осуществления различные действия могут выполняться посредством специализированных схем (например, аналоговых и/или дискретных логических вентилей, соединенных между собой для выполнения специализированной функции), одного или более процессоров, запрограммированных подходящим набором инструкций, или их комбинацией. Термин «схема, выполненная с возможностью» выполнения одной или более описанных действий, используемый в данном документе, обозначает любой такой вариант осуществления (т.е. одну или более специализированных схем и/или один или более запрограммированных процессоров). Кроме того, считается, что изобретение дополнительно может воплощаться целиком в любой форме считываемого компьютером носителя, такого как твердотельная память, магнитный диск или оптический диск, содержащий соответствующий набор компьютерных инструкций, которые вызывают выполнение процессором методов, описанных в данном документе. Таким образом, различные аспекты изобретения могут быть воплощены во многих разных формах, и все такие формы рассматриваются находящимися в пределах объема изобретения. Для каждого из различных аспектов изобретения любая такая форма вариантов осуществления, описанных выше, может упоминаться в настоящем документе как «логическая схема, выполненная с возможностью» выполнения описанного действия, или в качестве альтернативы как «логическая схема, которая» выполняет описанное действие.

В одном аспекте вариантов осуществления согласно изобретению сетевой узел, который обслуживает соту в системе сотовой связи, передает сигнал ответа, реагирующий на сигнал запроса доступа, принимаемый от устройства MTC, причем система сотовой связи разработана, главным образом, для поддержки мобильного широкополосного использования, не использования MTC. Базовым аспектом вариантов осуществления, совместимых с изобретением, является то, что сигнал ответа сети передается в очень конкретном частотно/временном положении, причем частотно/временное положение является функцией сигнатуры сигнала запроса доступа устройства.

В другом аспекте частотно/временное положение, занимаемое сигналом ответа сетевого узла, имеет более короткую длительность, чем весь подкадр. Например, в системе сотовой связи, которая определяет подкадр как охватывающий некоторое количество передаваемых символов (например, OFDM-символ, который используется в системах LTE), сигнал ответа сетевого узла может занимать только единственный один из этих символов (например, в системе LTE только один символ из возможных 12-14 OFDM-символов, которые составляют один подкадр).

В другом аспекте некоторых, но не обязательно всех вариантов осуществления нет необходимости выделять (поднабор) символ(-ов) полностью для использования сигналом ответа сетевого узла. Вместо этого символ (или возможно более одного в некоторых вариантах осуществления), который определяется как охватывающий некоторую полосу частот радиочастотного спектра, может быть выполнен так, что только часть по частоте всей полосы частот символа используется для передачи сигнала ответа сетевого узла.

Эти и другие аспекты вариантов осуществления, совместимых с изобретением, ниже описываются более подробно. Чтобы способствовать пониманию читателем различно описанных признаков, используется терминология и признаки, ассоциированные с системой LTE. Однако это делается только с целью примера, и, как подразумевается, не предполагают, что различные варианты осуществления, совместимые с изобретением, являются используемыми только в системе LTE. Наоборот, различные варианты осуществления, совместимые с изобретением, является используемыми в любой аналогичной системе связи, которая представляет такую же проблему, что и обычная система LTE (например, налагая требования по полосе частот и/или по питанию, связанные с обработкой, которые выходят далеко за пределы того, что любое практическое устройство MTC способно выполнить), и обеспечивает способность распределять ресурсы таким образом, который сравним с обычной системой LTE.

Передача по нисходящей линии связи физического уровня LTE основана на OFDM. Основной физический ресурс нисходящей линии связи LTE, таким образом, может рассматриваться в виде частотно-временной сетки, показанной на фиг. 3, на которой так называемый «элемент ресурса» соответствует одной поднесущей OFDM в течение одного интервала OFDM-символа. На фиг. 3 пересечение поднесущей 301 OFDM и OFDM-символа 303 представляет собой примерный элемент ресурса (изображенный штриховкой).

Как показано на фиг. 4, поднесущие нисходящей линии связи в частотной области сгруппированы в блоки ресурса (RB), где каждый блок ресурса состоит из двенадцати поднесущих в течение длительности одного слота 0,5 мс (7 OFDM-символов, когда используются нормальные циклические префиксы (как показано), или 6 OFDM-символов, когда используются расширенные циклические префиксы), соответствующие номинальной полосе частот блока ресурсов 180 кГц.

Общее количество поднесущих нисходящей линии связи, включая поднесущую постоянного тока (DC-поднесущую), таким образом, равняется N_c=12⋅N_RB+1, где N_RB представляет собой максимальное количество блоков ресурса, которые могут быть образованы из 12⋅N_RB используемых поднесущих. Спецификация физического уровня LTE фактически позволяет состоять несущей нисходящей линии связи из любого количества блоков ресурса, простираясь от N_RB-min=6 и выше, соответствуя номинальной полосе частот передачи, простирающейся от 1,4 МГц до 20 МГц. Это позволяет получить очень высокую степень гибкости полосы частот/спектра LTE, по меньшей мере с точки зрения спецификации физического уровня.

Фиг. 5a и 5b иллюстрируют структуру временной области для передачи по нисходящей линии связи LTE. Каждый 1-мс подкадр 500 состоит из двух слотов длительностью T_slot=0,5 мс (=15360⋅T_s, причем каждый слот содержит 15 360 временных единиц T_s). Тогда каждый слот состоит из количества OFDM-символов.

Промежуток между поднесущими Δf=15 кГц соответствует полезному времени символа T_u=1/Δf≈66,7 мкс (2048⋅T_s). Общее время OFDM-символа тогда равно сумме полезного времени символа и длительности T_CP циклического префикса. Определяется две длительности циклического префикса. Фиг. 5a иллюстрирует нормальную длительность циклического префикса, которая позволяет передавать семь OFDM-символов на слот. Длительность нормального циклического префикса T_CP равна 160⋅T_s≈5,1 мкс для первого OFDM-символа слота и 144⋅T_s≈4,7 мкс для остальных OFDM-символов.

Фиг. 5b иллюстрирует расширенный циклический префикс, который из-за его большего размера позволяет передавать только шесть OFDM-символов на слот. Длительность расширенного циклического префикса T_CP-e равна 512⋅T_s≈16,7 мкс.

Обращается внимание, что в случае нормального циклического префикса длительность циклического префикса для первого OFDM-символа слота несколько больше длительности остальных OFDM-символов. Причина этого заключается просто в том, чтобы заполнить весь 0,5-мс слот, так как количество временных единиц на слот T_s (15360) не является делящимся ровно без остатка на семь.

Когда принимается во внимание структура временной области нисходящей линии связи блока ресурса (т.е. использование 12 поднесущих в течение 0,5-мс слота), видно, что каждый блок ресурса состоит из 12⋅7=84 элементов ресурса для случая нормального циклического префикса (изображенного на фиг. 4) и 12⋅6=72 элементов ресурса для случая расширенного циклического префикса (не показан).

Другим важным аспектом работы терминала является мобильность, которая включает в себя процедуры поиска соты, синхронизации и измерения мощности сигнала. Поиск соты представляет собой процедуру, посредством которой терминал находит соту, к которой он может потенциально подключиться. В качестве части процедуры поиска соты терминал получает идентификатор соты и оценивает кадровое хронирование идентифицированной соты. Процедура поиска соты также обеспечивает оценки параметров, существенных для приема системной информации (SI) по широковещательному каналу, содержащей остальные параметры для доступа к системе.

Чтобы избежать сложного планирования соты, количество идентификаторов соты физического уровня должно быть достаточно большим. Например, системы в соответствии со стандартами LTE поддерживают 504 разных идентификаторов соты. Эти 504 разные идентификаторы соты разделены на 168 групп по три идентификатора в каждой.

Чтобы уменьшить сложность поиска соты, поиск соты для LTE обычно выполняется в несколько этапов, которые составляют процесс, который подобен трехэтапной процедуре поиска соты известной системы широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (WCDMA). Чтобы помочь терминалу в данной процедуре, LTE обеспечивает первичный сигнал синхронизации и вторичный сигнал синхронизации на нисходящей линии связи. Это изображено на фиг. 6, которая показывает структуру радиоинтерфейса системы LTE. Физический уровень системы LTE включает в себя обобщенный радиокадр 600, имеющий длительность 10 мс. Фиг. 6 иллюстрирует один такой кадр 600 для системы дуплекса с частотным разделением (FDD) LTE. Каждый кадр имеет 20 слотов (пронумерованных с 0 до 19), причем каждый слот имеет длительность 0,5 мс, который нормально состоит из семи OFDM-символов. Подкадр состоит из двух соседних слотов и поэтому имеет длительность 1 мс, нормально состоящий из 14 OFDM-символов. Первичный и вторичный сигналы синхронизации представляют собой конкретные последовательности, вставленные в последние два OFDM-символа в первом слоте каждого из подкадров 0 и 5. Первичный сигнал синхронизации может занимать меньшую полосу частот, чем занимает вторичный сигнал синхронизации. В дополнение к сигналам синхронизации часть работы процедуры поиска соты также применяет опорные сигналы, которые передаются в известных расположениях в передаваемом сигнале.

Фиг. 7 иллюстрирует сетевой узел 701, который работает согласно некоторым аспектам изобретения, чтобы обеспечивать улучшенные рабочие характеристики для недорогих/маломощных устройства 703 связи (например, устройства MTC), в то же время продолжая обслуживать (например, существующее) пользовательское оборудование 705. Оно включает в себя, между прочим, прием в различные моменты времени запросов произвольного доступа от недорогого/маломощного устройства 703 связи и пользовательского оборудования 705 соответственно. Каждый из этих запросов произвольного доступа имеет свою собственную сигнатуру для идентификации устройства. В данном примере недорогое/маломощное устройство связи имеет свою собственную ассоциированную сигнатуру произвольного доступа (представленную на фигуре посредством «RACH₁») и запрос произвольного доступа пользовательского оборудования имеет свою ассоциированную сигнатуру произвольного доступа (представленную на фигуре посредством «RACH₂»). Когда любое устройство выполняет запрос произвольного доступа, сетевой узел 701 использует сигнатуру в качестве основы для выяснения времени и частоты, во время которых будет передаваться отвечающий RAR. Понятно, что могут быть, но нет необходимости в этом, другие основы, которые используются дополнительно. Следовательно, RAR, который сетевой узел 701 передает в ответ на прием сигнатуры RACH₁, занимает частотно/временное расположение («t/f»), которое, по меньшей мере частично, представляет собой функцию RACH₁. Аналогично, RAR, который сетевой узел 701 передает в ответ на прием сигнатуры RACH₂, занимает частотно/временное расположение, которое, по меньшей мере частично, представляет собой функцию RACH₂.

Фиг. 8 представляет собой временную диаграмму сигнала процедуры произвольного доступа согласно примерным вариантам осуществления, которые совместимы с изобретением. Радиоинтерфейс разделен на последовательные подкадры, из которых подкадр 801 является лишь одним примером. Предполагается на данной иллюстрации, что мобильное устройство уже синхронизировало себя с сетевым узлом. На фиг. 8 временные шкалы восходящей линии связи (UL - от устройства к сетевому узлу) и нисходящей линии связи (DL - от сетевого узла к устройству) показаны отдельными и выровнены друг с другом.

На фиг. 8 не показана более ранняя сигнализация, которая обменивалась между устройством и сетевым узлом, посредством которой сетевой узел предоставил устройству информацию о том, какую сигнатуру использовать, когда он будет готов выполнить контакт с сетью. На данной иллюстрации устройство передает сигнал произвольного доступа по каналу 803 RACH, указывая, что он намерен войти в контакт с сетевым узлом с целью, например, передачи информации в виде данных. RACH обычно распределяется некоторая полоса частот в одном или более подкадрах. (В этом примере предполагается, что RACH 803 соответствует единственному подкадру.) Обычно RACH имеет более короткую длительность, чем весь подкадр, чтобы справиться с тем фактом, что в момент времени первоначального контакта устройства с сетевым узлом неизвестно расстояние перемещения (и, следовательно, задержка распространения) радиосигнала между сетевым узлом и устройством.

Устройство включает свой передатчик (этап 805 активизирования устройства) и передает конкретную сигнатуру RACH (ранее предоставленную сетевым узлом), которая идентифицирует терминал сетевому узлу. Сетевой узел детектирует сигнал RACH через некоторое количество подкадров (этап 807) и в ответе устанавливает частотно/временное положение («t/f») предпочтительно в пределах (т.е. меньших чем) подкадра, в которой устройство сможет обнаружить RAR. В установленном частотно/временном положении сетевой узел передает сигнал RAR на устройство (этап 809), указывающий процедуры для дальнейшей связи.

Устройство знает или посредством стандартизации, или, альтернативно, посредством более ранней сигнализации между сетевым узлом и устройством, что будет частотно/временное положение сигнала RAR. Следовательно, интервал 811 RACH является очень малым. Следовательно, устройству необходимо иметь приемник (RX) включенным только в течение достаточного количества времени (этап 213 активизирования устройства), чтобы иметь возможность принять сигнал RAR в ожидаемый момент времени.

Совместимая с различными принципами, изображенными, но не ограничиваемыми фиг. 8, фиг. 9 в одном отношении представляет собой блок-схему последовательности операций этапов/процессов, выполняемых узлом системы связи согласно некоторым, но не обязательно всем примерным вариантам осуществления изобретения. В другом отношении фиг. 9 может рассматриваться как описывающая примерное средство 900, содержащее различные изображенные схемы (например, аппаратно-реализованный и/или запрограммированный соответствующим образом процессор), выполненные с возможностью выполнения описанных функций.

Сетевой узел прислушивается к наличию сигналов произвольного доступа в подкадрах, распределенных для RACH на восходящей линии связи (этап 901). Если детектирован сигнал RACH, декодируется/детектируется конкретная сигнатура RACH (этап 903). Затем выполняется отображение, посредством чего детектированная сигнатура используется в качестве по меньшей мере одной основы, посредством которой сетевой узел выясняет некоторое расположение на частотно/временной сетке, где должен передаваться сигнал RAR (этап 905). Другие основы, которые могут использоваться (но в этом нет необходимости) в связи с детектированной сигнатурой для выяснения некоторого расположения на частотно/временной сетке, где должен передаваться сигнал RAR, включают в себя, не ограничиваясь, частотное и/или временное положение принятых сигналов произвольного доступа. Функция отображения определяется предварительно или посредством стандартизации (так, чтобы запрашивающее устройство также было способно само выяснить, какое будет отображение) или посредством более ранней сигнализации между сетевым узлом и устройством (в этом случае устройство предварительно было проинформировано сетевым узлом, каким будет отображение). Средство для отображения приводится в качестве примера, без ограничения, посредством справочной таблицы, или, альтернативно, схемой (например, запрограммированным соответствующим образом процессором, или конфигурацией выделенной аппаратной схемы, или их комбинацией), которая выясняет функцию сигнатуры RACH (плюс любые другие параметры, которые могут быть вовлечены). Функция в качестве примера, но не без ограничения может быть основана на индексе сигнатуры.

Протяженность во времени и по частоте может быть равномерной, или, в качестве альтернативы, может быть различной для различных сигнатур. Например, некоторые сигнатуры могут соответствовать устройствам, которым требуется только один OFDM-символ вовремя, тогда как другие сигнатуры могут соответствовать устройствам, которым требуется более одного, но менее чем все OFDM-символы в подкадре. Временная протяженность (и в некоторых вариантах осуществления также частотная протяженность) может быть различной в зависимости от количества информации, которая требуется для передачи в сигнале RAR. Кроме того, некоторые сигнатуры RACH могут соответствовать устройствам, которые требуют более длительной задержки во времени перед передачей сигнала RAR, чем другие устройства. Следовательно, временное положение (относительно хронирования RACH) передачи сигнала RAR может адаптироваться по меньшей мере частично на основании детектированной сигнатуры RACH.

Отобразив принятую сигнатуру RACH в частотно/временное положение, сетевой узел затем передает сигнал RAR в установленном частотно/временном положении (этап 907).

Фиг. 10 в одном отношении представляет собой блок-схему этапов/процессов, выполняемых узлом системы связи согласно некоторым, но не обязательно всем примерным вариантам осуществления изобретения. В другом отношении фиг. 10 может рассматриваться как изображающая примерное средство 1000, содержащее различные изображенные схемы (например, аппаратно-реализованный и/и