Система связи

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к мобильной связи. Техническим результатом является улучшение покрытия для устройств МТС с «уменьшенной полосой пропускания». Описывается система связи, в которой узел связи выделяет ресурсы для потенциального использования любым из множества пользовательских устройств связи, включая пользовательские устройства связи первого типа (например, унаследованные) и устройства связи второго типа (например, машинного типа). На пользовательские устройства связи отправляются данные управления, определяющие ресурсы связи для потенциального использования любым из пользовательских устройств связи. Данные управления включают в себя информацию, идентифицирующую первую конфигурацию ресурсов PRACH для пользовательского устройства связи первого типа и вторую конфигурацию ресурсов PRACH для второго типа устройства, так что пользовательские устройства могут различаться используемой конфигурацией PRACH. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил., 4 табл.

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к устройствам и сетям мобильной связи, в частности, но не исключительно, к тем, которые работают в соответствии со стандартами Проекта партнерства по созданию системы 3-го поколения (3GPP) или их эквивалентами или производными. Изобретение имеет конкретное, хотя не исключительное отношение к сети долгосрочной эволюции (LTE) UTRAN (называемой сетью усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (E-UTRAN)), включая усовершенствованную LTE (LTE-Advanced).

Уровень техники

[0002] В сети мобильной (сотовой) связи (пользовательские) устройства связи (также известные как пользовательское оборудование (UE), например, мобильные телефоны) выполняют связь с удаленными серверами или с другими устройствами связи посредством базовых станций. При их связи друг с другом устройства связи и базовые станции используют лицензируемые радиочастоты, которые обычно разделяются на полосы частот и/или временные блоки.

[0003] Чтобы иметь возможность выполнять связь посредством базовых станций, устройствам связи необходимо контролировать каналы управления, эксплуатируемые базовыми станциями. Один из этих каналов управления, так называемый физический канал управления нисходящей линии связи (PDCCH), переносит назначения планирования и другую информацию управления. PDCCH служит разнообразным целям. Главным образом, он используется для передачи решений по планированию на индивидуальные устройства связи, т.е. назначения планирования для связи по восходящей линии связи и нисходящей линии связи.

[0004] Информация, переносимая по PDCCH, упоминается как информация управления нисходящей линии связи (DCI). Физические каналы управления, такие как PDCCH, передаются по объединению одного или нескольких последовательных элементов канала управления (CCE), где элемент канала управления соответствует девяти группам ресурсных элементов (REG). Каждая REG имеет четыре ресурсных элемента (RE).

[0005] Другой канал управления, так называемый физический канал произвольного доступа (PRACH), обеспечивается для синхронизации передач между устройством связи и сетью (например, при установлении начального доступа для устройства связи и/или всякий раз, когда необходима повторная синхронизация). В текущей спецификации стандарта (из версии 8 (Rel-8)) ресурс (преамбула, время, частота), выделяемый PRACH, конфигурируется заранее, и применимые параметры PRACH передаются широковещательно сетью как часть системной информации в так называемом системном информационном блоке 2 (SIB2). Один из параметров задает так называемую преамбулу произвольного доступа, которая состоит из части циклического префикса и части последовательности. Длительность преамбулы (т.е. общая длительность двух объединенных частей) зависит от структуры кадра и конфигурации произвольного доступа. Формат преамбулы управляется более высокими уровнями (посредством SIB2). Таким образом, основываясь на параметрах, включенных в SIB2, устройства связи могут инициировать доступ к сети по корректному ресурсу PRACH и используя соответствующие параметры (например, передавая соответствующую преамбулу). Дополнительные подробности преамбулы произвольного доступа физического уровня можно найти в разделе 5.7.1 Технической спецификации (TS) 3GPP 36.211, содержимое которой включено в данный документ по ссылке.

[0006] Когда устройству связи в режиме ожидания необходимо выполнить связь с другими узлами связи, ему необходимо изменить свой режим работы на так называемый режим RRC-соединения (соединения управления радиоресурсами) (из режима RRC-ожидания). Чтобы это сделать, устройство связи выполняет процедуру произвольного доступа с подходящей базовой станцией (например, с базовой станцией, имеющей самый сильный сигнал и/или с базовой станцией, на использование с которой авторизовано устройство связи). Процедура произвольного доступа включает в себя выбор устройством связи и передачу на базовую станцию (по PRACH, объявленному посредством SIB2) соответствующей последовательности преамбулы вместе с временным идентификатором для идентификации устройства связи для базовой станции. Если базовая станция не принимает успешно передачу устройства связи (например, так как множество устройств одновременно передают преамбулы, что приводит к конфликту) и/или не отправляет соответствующий ответ произвольного доступа, тогда устройство связи конфигурируется на отправку другой последовательности преамбулы после заданной задержки (и, возможно, повторяет этот этап до тех пор, пока базовая станция не ответит). Если передача устройства связи принимается успешно (например, его передача не конфликтует с передачами других), тогда базовая станция отправляет соответствующий ответ произвольного доступа (в котором базовая станция идентифицирует устройство связи, используя принятый временный идентификатор), и выделяет ресурсы для устройства связи для выполнения связи с сетью.

[0007] Таким образом, если базовая станция отвечает на передачу преамбулы устройством связи, устройство связи может запросить в его следующем сообщении установление RRC-соединения (и/или т.п.), используя выделенные ресурсы. Если устанавливается RRC-соединение между устройством связи и базовой станцией, устройство связи может выполнять связь с другими узлами связи посредством этой базовой станцией (и посредством базовой сети), используя ресурсы, выделенные базовой станцией.

[0008] Последние разработки в связи показали большое повышение использования устройств связи машинного типа (MTC), которые представляют собой сетевые устройства, предназначенные для выполнения связи и выполнения действий без помощи оператора. Примеры таких устройств включают в себя интеллектуальные счетчики, которые могут быть выполнены с возможностью выполнения измерений и ретрансляции этих измерений на другие устройства по сети связи. Устройства связи машинного типа также известны как устройства межмашинной связи (M2M).

[0009] Устройства MTC подключаются к сети (после выполнения соответствующей процедуры произвольного доступа, если необходимо) всякий раз, когда они имеют данные для отправки на удаленную «машину» (например, сервер) или пользователя или приема от него. Устройства MTC используют протоколы и стандарты связи, которые оптимизированы для мобильных телефонов или подобного пользовательского оборудования. Однако устройства MTC, если они развернуты, обычно работают без необходимости наблюдения или взаимодействия оператором и следуют программным инструкциям, хранимым во внутренней памяти. Устройства MTC также могут оставаться стационарными и/или неактивными в течение длительного периода времени. Конкретные сетевые требования для поддержки устройств MTC были рассмотрены в стандарте 3GPP TS 22.368, содержимое которого включено в данный документ по ссылке.

[0010] Для версии 13 (Rel-13) стандартов, относящихся к устройствам MTC, предусматривается поддержка уменьшенной полосы пропускания 1,4 МГц на нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Таким образом, некоторые устройства MTC будут поддерживать только ограниченную полосу пропускания (обычно 1,4 МГц) по сравнению с полной полосой пропускания LTE, и/или они могут иметь меньшее количество компонентов/упрощенные компоненты. Это позволяет выполнять такие устройства MTC «с уменьшенной полосой пропускания» более экономичными по сравнению с устройствами MTC, поддерживающими большую полосу частот и/или имеющими более сложные компоненты.

[0011] Отсутствие покрытия сети (например, при развертывании в помещении) в комбинации с часто ограниченной функциональностью устройств MTC может приводить к тому, что такие устройства MTC имеют низкую скорость передачи данных, и, поэтому существует опасность, что некоторые сообщения или каналы, такие как PDCCH, не принимаются устройством MTC. Чтобы уменьшить такую опасность, было предложено увеличить покрытие PDCCH (и/или усовершенствованного физического канала управления нисходящей линии связи (EPDCCH) в Rel-13), чтобы поддерживать такие устройства MTC (например, соответствующие 20 дБ для передач дуплекса с частотным разделением (FDD)).

[0012] Одним подходом, предложенным для улучшения покрытия, для так называемых «устройств MTC с улучшенным покрытием», является повторение этой же информации EPDCCH (например, DCI) по многочисленным (например, двум, трем, четырем) подкадрам. Другими словами, для устройств MTC с улучшенным покрытием базовая станция дублирует информацию EPDCCH во временной области (базовая станция повторно передает одну и ту же информацию EPDCCH в одном или нескольких подкадрах, последующих подкадру, в котором сначала отправляется информация EPDCCH). Такое устройство MTC с улучшенным покрытием может быть выполнено с возможностью объединения многочисленных копий (одной и той же) информации EPDCCH, принимаемой в многочисленных подкадрах, и, после объединения принимаемой информации, более вероятно, что устройство MTC с улучшенным покрытием сможет успешно декодировать EPDCCH, чем основываясь на единственной копии информации EPDCCH.

[0013] На практике, устройства MTC могут развертываться в разных расположениях, и они могут испытывать разные условия канала. Поэтому может потребоваться, что количество повторений (информации EPDCCH) нужно подстраивать под каждую ситуацию или уровень покрытия устройства. Поэтому, чтобы способствовать такому улучшенному покрытию, каждому устройству MTC необходимо информировать его обслуживающую базовую станцию о величине требуемого покрытия (например, улучшение покрытия 5 дБ/10 дБ/15 дБ/20 дБ), чтобы дать возможность базовой станции скорректировать соответствующим образом ее сигнализацию управления.

[0014] Идеально, однако, сигнализация управления физического уровня (например, сигнализация EPDCCH) и общая информация управления более высокого уровня (например, SIB, ответ произвольного доступа (RAR), сообщения поискового вызова и/или т.п.) проявляют высокий уровень общности между решениями для устройств связи с уменьшенной полосой пропускания и решениями для устройств связи с улучшенным покрытием.

[0015] Однако изобретатели поняли, что, чтобы поддерживать устройства MTC с уменьшенной полосой пропускания в версии 13, обеспечению PRACH для устройств MTC с уменьшенной полосой пропускания необходимо рассматривать ряд вопросов, включающих в себя, например:

- из-за уменьшенной полосы пропускания 1,4 МГц на нисходящей линии связи и восходящей линии связи, устройства MTC с уменьшенной полосой пропускания не могут принимать PDCCH, который плотно распределен по всей полосе пропускания соты (т.е. он может передаваться по частотам, выходящим за пределы 1,4 МГц, поддерживаемые устройством MTC);

- следовательно, устройства MTC с уменьшенной полосой пропускания также не могут принимать назначение планирования, включенное в унаследованные сообщения RAR, передаваемые по PDCCH (когда оно распределено по всей полосе пропускания соты); и

- общее пространство поиска (CSS) EPDCCH может определяться таким образом, что физический широковещательный канал (PBCH) указывает свое расположение в частотно-временных ресурсах; в этом случае, устройство MTC с уменьшенной полосой пропускания будет неспособно принимать CSS, если или PBCH, или EPDCCH передается вне полосы 1,4 МГц, поддерживаемой устройством MTC.

[0016] Оказывается, что нет необходимости менять текущую схему PRACH, чтобы поддерживать устройства MTC с уменьшенной полосой пропускания в Rel-13 за исключением того, что DCI для сообщений RAR потребуются передавать в общем пространстве поиска (CSS) EPDCCH, а не в PDCCH CSS, для устройств MTC (так как устройство MTC Rel-13 будет контролировать только EPDCCH CSS в отношении потенциального динамического планирования общей информации управления). Однако еще необходимо решить, как базовая станция может эффективно и надежно идентифицировать устройство MTC с уменьшенной полосой пропускания в Rel-13, так что соответствующая DCI (например, сообщение RAR) передается в EPDCCH CSS (для устройства MTC с уменьшенной полосой пропускания).

[0017] В дополнение к вопросам, связанным с устройствами MTC с уменьшенной полосой пропускания, обеспечение PRACH для устройств MTC с улучшенным покрытием в Rel-13 потребует поддержки повторения PRACH по многочисленным подкадрам во временной области посредством использования существующих форматов преамбулы LTE Rel-8, чтобы улучшить покрытие канала PRACH и для обратной совместимости.

[0018] Поэтому обеспечение PRACH для MTC UE с улучшенным покрытием в Rel-13 также потребует рассмотрение по меньшей мере следующих вопросов;

- как идентифицировать устройства связи с уменьшенной полосой пропускания и устройства связи MTC с улучшенным покрытием в Rel-13 (так что DCI/RAR смогут передаваться в EPDCCH CSS для таких устройств связи);

- как уменьшить вероятность конфликта (проблему конкуренции) между устройствами связи с уменьшенной полосой пропускания и устройствами связи с улучшенным покрытием (CE) и также между разными уровнями CE; и

- так как имеется большое количество служенных сигналов, связанных с уровнями CE (из-за повторений во временной области), желательно исключить конфликт преамбулы PRACH с другими уровнями покрытия, а также с устройствами связи с уменьшенной полосой пропускания (хотя должен допускаться конфликт/конкуренция с этим же уровнем CE).

Сущность изобретения

[0019] Настоящее изобретение пытается обеспечить системы, устройства и способы, которые, по меньшей мере частично, рассматривают вышеупомянутые вопросы.

[0020] Согласно одному аспекту, изобретение обеспечивает узел связи, выполненный с возможностью выделения ресурсов для потенциального использования любым из множества пользовательских устройств связи, включая пользовательские устройства связи первого типа (например, унаследованные) и устройства связи второго типа (например, машинного типа), для выполнения связи с узлом связи, причем узел связи содержит: средство для отправки, на упомянутое множество пользовательских устройств связи, данных управления, определяющих ресурсы связи для потенциального использования любым из упомянутого множества пользовательских устройств связи, причем данные управления включают в себя информацию, идентифицирующую по меньшей мере; i) первую конфигурацию ресурсов физического канала произвольного доступа, PRACH, для упомянутых пользовательских устройств связи первого типа; и ii) вторую конфигурацию ресурсов PRACH для упомянутых устройств второго типа; средство для приема, от пользовательского устройства связи из упомянутого множества пользовательских устройств связи, сообщения произвольного доступа, согласующегося с одной из упомянутых первой и второй конфигураций ресурсов PRACH по ресурсам связи, определенным упомянутыми данными управления; и средство для определения, основываясь на конфигурации ресурсов PRACH, с которой согласуется упомянутое принятое сообщение произвольного доступа, содержит ли упомянутое пользовательское устройство связи пользовательское устройство связи первого типа или содержит ли устройство второго типа.

[0021] Средство для отправки может быть выполнено с возможностью отправки ответа произвольного доступа (RAR), отображаемого на физический канал управления нисходящей линии связи (PDCCH), когда определяется, что упомянутое пользовательское устройство связи содержит пользовательское устройство связи первого типа, и отправки ответа произвольного доступа (RAR), отображаемого на усовершенствованный физический канал управления нисходящей линии связи (EPDCCH), когда определяется, что упомянутое пользовательское устройство связи содержит устройство MTC.

[0022] Каждая упомянутая конфигурация ресурсов PRACH может определять ассоциированную последовательность преамбулы, и в котором упомянутое сообщение произвольного доступа может включать в себя префикс и последовательность преамбулы, согласующуюся с одной из упомянутых первой и второй конфигураций ресурсов PRACH, и в котором упомянутое средство определения может быть выполнено с возможностью определения, содержит ли упомянутое первое пользовательское устройство связи пользовательское устройство связи первого типа или содержит ли устройство второго типа, основываясь на упомянутой последовательности преамбулы, включенной в упомянутое сообщение произвольного доступа.

[0023] Первая конфигурация ресурсов PRACH может определять первый набор ресурсов связи для потенциального использования упомянутыми пользовательскими устройствами связи первого типа. Вторая конфигурация ресурсов PRACH может определять второй набор ресурсов связи, отличный от упомянутого первого набора, для потенциального использования упомянутыми устройствами второго типа. Средство определения может быть выполнено с возможностью определения, что: i) первое пользовательское устройство связи содержит пользовательское устройство связи первого типа, когда упомянутое средство приема принимает упомянутое сообщение произвольного доступа по ресурсам связи, которые принадлежат упомянутому первому набору ресурсов связи. Средство определения может быть выполнено с возможностью определения, что: ii) первое пользовательское устройство связи содержит устройство второго типа, когда упомянутое средство приема принимает упомянутое сообщение произвольного доступа по ресурсу связи, который принадлежит упомянутому второму набору ресурсов связи.

[0024] Средство определения может быть выполнено с возможностью определения, когда упомянутым пользовательским устройством связи является устройство второго типа, содержит ли устройство второго типа устройство второго типа с уменьшенной полосой пропускания и/или устройство второго типа с улучшенным покрытием.

[0025] Средство определения может быть выполнено с возможностью определения, когда упомянутым пользовательским устройством связи является устройство второго типа с улучшенным покрытием, уровня улучшения покрытия, требуемого упомянутым устройством второго типа с улучшенным покрытием.

[0026] По меньшей мере одна из упомянутой первой и упомянутой второй конфигураций ресурсов PRACH может определять набор ресурсов связи, содержащий не больше шести физических ресурсных блоков.

[0027] Узел связи может содержать базовую станцию.

[0028] Узел связи может содержать базовую станцию, работающую в соответствии с набором стандартов сети долгосрочной эволюции, LTE.

[0029] Ресурсы связи могут представлять собой ресурсы, обеспечиваемые в соответствии с по меньшей мере одной из схемы временного мультиплексирования, частотного мультиплексирования и мультиплексирования кодовой последовательности.

[0030] Согласно одному аспекту, изобретение обеспечивает устройство связи машинного типа (MTC) для системы связи, в которой узел связи выделяет ресурсы для потенциального использования любым из множества пользовательских устройств связи, включая пользовательские устройства связи первого типа (например, унаследованные) и устройства связи MTC, причем устройство связи второго типа содержит: средство для приема, от узла связи, данных управления, определяющих ресурсы связи для потенциального использования любым из упомянутого множества пользовательских устройств связи, причем данные управления включают в себя информацию, идентифицирующую по меньшей мере: i) первую конфигурацию ресурсов физического канала произвольного доступа, PRACH, для упомянутых пользовательских устройств связи первого типа; и ii) вторую конфигурацию ресурсов PRACH для упомянутых устройств MTC; и средство для отправки, на узел связи, сообщения произвольного доступа, согласующегося с упомянутой второй конфигурацией ресурсов PRACH, по ресурсам связи, определенным упомянутыми данными управления.

[0031] Средство для приема может быть выполнено с возможностью приема ответа произвольного доступа (RAR), отображаемого на усовершенствованный физический канал управления нисходящей линии связи (EPDCCH), отвечающего на упомянутое сообщение произвольного доступа.

[0032] Согласно одному аспекту, изобретение обеспечивает способ, выполняемый узлом связи в системе связи, в которой связь выделяет ресурсы для потенциального использования любым из множества пользовательских устройств связи, включая пользовательские устройства связи первого типа и устройства связи второго типа (например, машинного типа), для выполнения связи с узлом связи, причем способ содержит: отправку, на упомянутое множество пользовательских устройств связи, данных управления, определяющих ресурсы связи для потенциального использования любым из упомянутого множества пользовательских устройств связи, причем данные управления включают в себя информацию, идентифицирующую по меньшей мере: i) первую конфигурацию ресурсов физического канала произвольного доступа, PRACH, для упомянутых пользовательских устройств связи первого типа; и ii) вторую конфигурацию ресурсов PRACH для упомянутых устройств второго типа; прием, от пользовательского устройства связи из упомянутого множества пользовательских устройств связи, сообщения произвольного доступа, согласующегося с одной из упомянутых первой и второй конфигураций ресурсов PRACH, по ресурсам связи, определенным упомянутыми данными управления; и определение, основываясь на конфигурации ресурсов PRACH, с которыми согласуется упомянутое принятое сообщение произвольного доступа, содержит ли упомянутое пользовательское устройство связи пользовательское устройство связи первого типа или содержит ли устройство второго типа.

[0033] Способ может дополнительно содержать: отправку ответа произвольного доступа (RAR), отображаемого на физический канал управления нисходящей линии связи (PDCCH), когда определяется, что упомянутое пользовательское устройство связи содержит пользовательское устройство связи первого типа; и отправку ответа произвольного доступа (RAR), отображаемого на усовершенствованный физический канал управления нисходящей линии связи (EPDCCH), когда определяется, что упомянутое пользовательское устройство связи содержит устройство второго типа.

[0034] Согласно одному аспекту, изобретение обеспечивает способ, выполняемый устройством связи машинного типа, MTC, в системе связи, в которой узел связи выделяет ресурсы для потенциального использования любым из множества пользовательских устройств связи, включая пользовательские устройства связи первого типа и устройства MTC, причем способ содержит: прием, от узла связи, данных управления, определяющих ресурсы связи для потенциального использования любым из упомянутого множества пользовательских устройств связи, причем данные управления включают в себя информацию, идентифицирующую по меньшей мере: i) первую конфигурацию ресурсов физического канала произвольного доступа, PRACH, для упомянутых пользовательских устройств связи первого типа; и ii) вторую конфигурацию ресурсов PRACH для упомянутых устройств MTC; и отправку, на узел связи, сообщения произвольного доступа, согласующегося с упомянутой второй конфигурацией ресурсов PRACH, по ресурсам связи, определенным упомянутыми данными управления.

[0035] Способ может дополнительно содержать прием ответа произвольного доступа (RAR), отображаемого на усовершенствованный физический канал управления нисходящей линии связи (EPDCCH), отвечающего на упомянутое сообщение произвольного доступа.

[0036] Аспекты изобретения распространяются на соответствующие системы, способы и продукты компьютерной программы, такие как считываемые компьютером носители данных, имеющие хранимые на них инструкции, которые выполнены с возможностью программирования программируемого процессора на выполнение способа, как описано в аспектах и возможностях, изложенных выше или изложенных в формуле изобретения, и/или программирования адаптированного соответствующим образом компьютера на обеспечение аппаратуры, изложенной в любом из пунктов формулы изобретения.

[0037] Каждый признак, описанный в данном описании изобретения (термин которого включает в себя формулу изобретения) и/или показанный на чертежах, может быть включен в изобретение независимо от любых других описанных и/или изображенных признаков (или в комбинации с ними). В частности, но без ограничения, признаки любого из пунктов формулы изобретения, зависимых от конкретного независимого пункта формулы изобретения, могут быть введены в этот независимый пункт формулы изобретения в любой комбинации или индивидуально.

Краткое описание чертежей

[0038] Варианты осуществления изобретения ниже описываются только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые фигуры, на которых:

[фиг.1] фиг.1 схематически иллюстрирует систему связи, к которой могут быть применены варианты осуществления изобретения;

[фиг.2] фиг.2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую главные компоненты устройства связи, показанного на фиг.1;

[фиг.3] фиг.3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую главные компоненты базовой станции, показанной на фиг.1;

[фиг.4] фиг.4 иллюстрирует примерный способ, в котором характерные для категории UE конфигурации PRACH могут применяться в системе, показанной на фиг.1;

[фиг.5] фиг.5 иллюстрирует примерный способ, в котором характерные для категории UE конфигурации PRACH могут применяться в системе, показанной на фиг.1; и

[фиг.6] фиг.6 иллюстрирует примерный способ, в котором характерные для категории UE конфигурации PRACH могут применяться в системе, показанной на фиг.1.

Описание вариантов осуществления

[0039] <Обзор>

Фиг.1 схематически иллюстрирует систему 1 мобильной (сотовой) связи, в которой устройства 3 связи (такие как мобильный телефон 3-1 и устройство 3-2 MTC) могут выполнять связь друг с другом и/или с другими узлами связи посредством базовой станции 5 E-UTRAN (обозначенной ʹeNBʹ) и базовой сети 7. Как понятно для специалиста в данной области техники, хотя один мобильный телефон 3-1, одно устройство 3-2 MTC и одна базовая станция 5 показаны на фиг.1 для целей иллюстрации, система, при ее реализации, обычно включает в себя другие базовые станции и устройства связи.

[0040] Базовая станция 5 подключена к базовой сети 7 посредством интерфейса S1. Базовая сеть 7 включает в себя, среди прочего: шлюз для подключения к другим сетям, таким как Интернет, и/или серверам, хостируемым вне базовой сети 7; модуль управления мобильностью (MME) для отслеживания местоположений устройств 3 связи (например, мобильного телефона и устройства MTC) в сети 1 связи; и домашний абонентский сервер (HSS) для хранения относящейся к подписке информации (например, информации, идентифицирующей, какое устройство 3 связи выполнено в виде устройства связи машинного типа) и для хранения параметров управления, характерных для каждого устройства 3 связи.

[0041] Каждое устройство 3 связи может подразделяться на одну или несколько категорий UE. Первая категория UE включает в себя устройства связи, которые поддерживают только ранние версии стандарта LTE (например, Rel-8, Rel-9, Rel-10, Rel-11 и/или Rel-12). Такая группа устройств связи обычно упоминается как унаследованные UE (предполагая, что базовая станция 5 работает в соответствии с Rel-13 стандартов LTE). Понятно, что некоторые устройства связи, которые принадлежат этой группе, не могут поддерживать EPDCCH (только PDCCH). Вторая категория UE включает в себя UE с уменьшенной полосой пропускания (например, устройства MTC Rel-13, способные использовать только полосу пропускания 1,4 МГц), которые не могут выполнять связь по всей полосе пропускания, доступной в соте базовой станции 5. Третья категория UE включает в себя UE с улучшенным покрытием (например, некоторые устройства MTC), которые требуют, чтобы некоторые функциональные возможности базовой станции были упрощены и/или снижены (хотя такие UE с улучшенным покрытием могут поддерживать другие функциональные возможности нормальными).

[0042] Базовая станция 5 выполнена с возможностью передачи физического канала управления нисходящей линии связи (PDCCH) и эволюционированного PDCCH (EPDCCH) для приема устройствами 3 связи, расположенными в соте базовой станции 5. (E)PDCCH выделяет ресурсы восходящей линии связи и нисходящей линии связи устройствам 3 связи. Другое различие между PDCCH и EPDCCH заключается в том, что общее пространство поиска EPDCCH использует относительно узкий спектр частот (1,4 МГц), который делает его совместимым с устройствами MTC с уменьшенной полосой пропускания Rel-13, в то время как PDCCH использует более широкий спектр частот, чтобы обеспечивать обратную совместимость с унаследованными (до Rel-13) устройствами связи.

[0043] Так называемое общее пространство поиска (CSS) переносит информацию управления нисходящей линии связи (DCI) в соте, которая является общей для всех устройств 3 связи. Например, CSS может включать в себя: системные информационные блоки (SIB), которые содержат информацию, относящуюся к параметрам доступа к соте; сообщения канала произвольного доступа (PRACH) (например, ответ произвольного доступа (RAR) и/или разрешение конфликтов); и/или поисковый канал (PCH). В LTE Rel-13 CSS образует часть EPDCCH. (Частотно-временные) ресурсы, выделенные для CSS, указываются при помощи так называемого физического широковещательного канала (PBCH).

[0044] Базовая станция 5 выполняется с возможностью передачи ʹSIB2ʹ в своей соте для приема устройствами 3 связи. SIB2 включает в себя соответствующие параметры для конфигурации ресурсов PRACH, находящейся в данный момент в использовании в соте базовой станции 5. Типовая конфигурация ресурсов PRACH для соты и ассоциированные параметры и значения показаны в таблице 1.

[0045] [Таблица 1]

Конфигурация PRACH Параметр Значение
Показатель корня rootSequenceIndex (0-837)
Преамбулы numberOfRA-Preambles 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52, 56, 60, 64
Частота prach-FreqOffset (0-94)
Время prach-ConfigIndex (0-63)

Таблица 1 - конфигурация ресурсов PRACH в SIB2

[0046] Как объяснено выше, устройствам 3 связи необходимо установить RRC-соединение с базовой станцией 5, чтобы иметь возможность выполнять связь с другими устройствами посредством этой базовой станции 5 (и базовой сети 7). Поэтому каждое устройство 3 связи выполнено с возможностью выполнения соответствующей процедуры произвольного доступа (посредством PRACH), чтобы синхронизировать свои передачи с базовой станцией 5 и для указания сети причины для установления RRC-соединения.

[0047] Однако как также объяснено выше, некоторые устройства связи могут поддерживать только более раннюю версию стандарта LTE (унаследованные UE), чем версия, поддерживаемая базовой станцией 5, некоторые устройства связи могут содержать UE с уменьшенной полосой пропускания, и некоторые устройства связи могут содержать UE с улучшенным покрытием.

[0048] Полезно, что PRACH конфигурируется в соте базовой станции 5 таким образом, что разным категориям устройств связи выделяются разные ресурсы PRACH и/или разные преамбулы PRACH для использования при инициировании процедуры произвольного доступа с базовой станцией 5. В этом примере, разные категории устройств связи содержат: i) унаследованные UE (устройства MTC); ii) UE с уменьшенной полосой пропускания (устройства MTC); и iii) UE с улучшенным покрытием (устройства MTC). Следовательно, конфигурация PRACH базовой станции 5 содержит отдельные параметры конфигурации PRACH для каждой категории UE (задающие соответствующие ассоциированные ресурсы PRACH и/или ассоциированные преамбулы PRACH для каждой категории UE).

[0049] Поэтому при приеме последовательности преамбулы произвольного доступа базовая станция 5 полезно может определить (проверкой используемых ресурсов PRACH и/или преамбул PRACH) категорию устройства 3 связи, которое послало последовательность преамбулы. Конкретно, базовая станция 5 может отличить друг от друга по меньшей мере унаследованные UE (устройства MTC), UE с уменьшенной полосой пропускания (устройства MTC) и UE с улучшенным покрытием (устройства MTC).

[0050] В примере, показанном на фиг.1, мобильный телефон 3-1 содержит унаследованное UE, и устройство 3-2 MTC содержит устройство MTC с уменьшенной полосой пропускания. Прослушиванием информации SIB2 (широковещательно передаваемой базовой станцией 5) как мобильный телефон 3-1, так и устройство 3-2 MTC могут получить применимую конфигурацию PRACH для своей категории UE и выполнить соответствующим образом процедуру произвольного доступа. Таким образом, мобильный телефон 3-1 выбирает одну из соответствующих преамбул PRACH, ассоциированную с унаследованными UE, и передает выбранную преамбулу на базовую станцию 5 по ресурсу PRACH, ассоциированному с унаследованными UE. С другой стороны, устройство 3-2 MTC выбирает одну из соответствующих преамбул PRACH, ассоциированную с UE с уменьшенной полосой пропускания, и передает выбранную преамбулу на базовую станцию 5 по ресурсу PRACH, ассоциированному с UE с уменьшенной полосой пропускания.

[0051] Поэтому основываясь на принятой преамбуле и/или используемом ресурсе PRACH, базовая станция 5 может отличить мобильный телефон 3-1 от устройства 3-2 MTC, и может послать, соответствующим образом, ответ произвольного доступа (RAR). Конкретно, базовая станция 5 конфигурируется для отправки RAR, включающего в себя соответствующую DCI: i) в PDCCH CSS (в ответ на последовательность преамбулы, посланную унаследованным UE); и в EPDCCH CSS (в ответ на последовательность преамбулы, посланную UE с уменьшенной полосой пропускания и/или UE с улучшенным покрытием).

[0052] Итак, базовая станция полезно может выделять ресурсы PRACH в соответствии с категорией устройства связи (широковещательной передачей соответствующих конфигураций PRACH для каждой категории) и отвечать на передачи преамбулы по ресурсам связи (PDCCH/EPDCCH), которые категория UE отправляющего устройства связи может использовать.

[0053] <Устройство связи>

Фиг.2 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую главные компоненты устройства 3 связи, показанного на фиг.1. Устройство 3 связи может представлять собой устройство MTC или мобильный (или ʹсотовыйʹ) телефон, выполненный в виде устройства связи машинного типа. Устройство 3 связи содержит схему 31 приемопередатчика, которая выполнена с возможностью передачи сигналов на базовую станцию 5 и приема сигналов от нее посредством по меньшей мере одной антенны 33. Обычно, устройство 3 связи также включает в себя пользовательский интерфейс 35, который позволяет пользователю взаимодействовать с устройством 3 связи, однако этот пользовательский интерфейс 35 может быть исключен для некоторых устройств MTC.

[0054] Работа схемы 31 приемопередатчика управляется контроллером 37 в соответствии с программным обеспечением, хранящимся в памяти 39. Программное обеспечение включает в себя, среди прочего, операционную систему 41, модуль 43 управления связью, модуль 45 MTC и модуль 47 произвольного доступа.

[0055] Модуль 43 управления связью управляет связью между устройством 3 связи и базовой станцией 5 и/или другими узлами связи (посредством базовой станции 5).

[0056] Модуль 45 MTC выполнен с возможностью выполнения задач связи машинного типа. Например, модуль 45 MTC может собирать данные для отправки (например, периодически и/или при обнаружении запускающего сигнала) на удаленный сервер (посредством схемы 31 приемопередатчика).

[0057] Модуль 47 произвольного доступа отвечает за получение и поддержание синхронизации передач с сетью. Например, модуль 47 произвольного доступа может отправлять (посредством схемы 31 приемопередатчика) передачу произвольного доступа (включающую в себя выбранную последовательность преамбулы) на базовую станцию 5, когда устройству 3 связи необходимо установить RRC-соединение с сетью. При выборе/отправке последовательности преамбулы произвольного доступа, модуль 47 произвольного доступа принимает во внимание категорию устройства 3 связи и конфигурацию PRACH (широковещательно передаваемую базовой станцией 5), применимую для этой категории устройств связи.

[0058] <Базовая станция>

Фиг.3 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую главные компоненты базовой станции 5, показанной на фиг.1. Базовая станция 5 содержит базовую станцию E