Сигнализация ответа на запрос доступа в системе сотовой связи

Изобретение относится к системам сотовой связи. Технический результат изобретения заключается в оптимизации использования радиочастотного спектра и ресурсов модуля планирования. Сетевой узел обслуживает соту в системе сотовой связи. Радиоинтерфейс системы сотовой связи разделен на последовательные кадры, причем каждый из кадров содержит множество последовательных подкадров, причем каждый из подкадров содержит множество последовательных символов. Способ 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, устанавливают ассоциированное частотно/временное положение для передачи сигнала ответа. Сигнал ответа передают в установленном частотно/временном положении. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

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/или запрограммированный соответствующим образом процессор), выполненные с возможностью выполнения описанных функций. Во всех этих вариантах осуществления фиг. 10 иллюстрирует примерный вариант осуществления того, как может распределяться сигнатура RACH.

Первоначально устройство выполняет первое соединение с сетевым узлом (этап 1001). Это соединение может выполняться посредством любой стандартизированной процедуры RACH, без всякой необходимости сосредотачиваться на оптимизированной потребляемой мощности и/или спектральной эффективности. Следовательно, для этого этапа может использоваться любой обычный метод первоначального соединения. Методы для выполнения таких первоначальных соединений описываются, например и без ограничений, в заявке на патент США № 13/398 786, поданной 16 февраля 2012 г. (Joakim Axmon et al. “Cellular Communication System Support for Limited Bandwidth Communication Devices”) и заявке на патент США № 13/398 787, поданной 16 февраля 2012 г. (Joakim Axmon et al. “Cellular Communication System Support for Limited Bandwidth Communication Devices”), обе из которых включены в настоящий документ путем ссылки. В результате этого первоначального соединения сетевой узел информируется о возможности устройства (этап 1003).

В зависимости от возможности устанавливается подходящая сигнатура RACH и соответствующая информация о приеме сигнала RAR (например, относительное положение на частотно/временной сетке, при которой сигнал RAR будет передаваться всякий раз, когда устройство использует сигнатуру RACH в запросе произвольного доступа) (этап 1005).

Разные возможности устройства имеют разные потребности. Например, устройства MTC с проводным источником питания могут не считать, что потребляемая мощность является очень важным вопросом. В таких случаях интервал RAR может выбираться большим, чтобы разрешить сетевому узлу отдать предпочтение гибкости в его модуле планирования в отношении оптимизированной спектральной эффективности/емкости. Такой интервал RAR, например, может быть подобным интервалу 211 RAR, показанному на фиг. 2. Однако необходимо помнить, что, поскольку обычные методы всегда используют интервал 211 RAR независимо от возможностей устройства, в данном случае к такому интервалу пришли только в ответ на рассмотрение возможностей устройства.

И наоборот, некоторые другие возможности, сосредоточенные на устройствах с питанием от батарей, требуют сигнатур RACH и ассоциированный методы сигнализации RAR, которые приводят к интервалу RAR, такому как интервал 813 RAR, изображенный на фиг. 8. Кроме того, некоторые возможности устройства могут потребовать, чтобы сигнал RAR передавался вскоре после того, как сигнал RACH будет принят сетевым узлом. Устройствам с такими возможностями будут назначаться сигнатуры RACH с ассоциированной сигнализацией RAR, происходящей, например, только через несколько миллисекунд (4-10 мс) после сигнала RACH. Это может оказывать влияние на гибкость модуля планирования (емкость), и поэтому такими возможностями MTC обладают обычно «высококачественные» датчики, где требуется высокое быстродействие и быстрая пересылка информации (например, применения в транспортных средствах).

Другие возможности требуют новый RAR, имеющий короткий интервал RAR (например, интервал 811 RAR, изображенный на фиг. 8), и считают его приемлемым для сигнала RAR, подлежащего передаче после большой задержки. Разрешение большой задержки обеспечивает модулю планирования сетевого узла много времени на подготовку заранее для передачи сигнала RAR, так что может очень ограничиваться влияние этой передачи на возможность обработки данных сетевого узла. Этим устройствам (например, датчикам с питанием от батарей, собирающим информацию с нестрогими требованиями по времени передачи) распределяются сигнатуры RACH с ассоциированными сигналами RAR, имеющими малую временную протяженность (например, один OFDM-символ), но передача сигнала RAR может задерживаться после приема запроса произвольного доступа устройства на большую величину (например, 50-100 мс).

Наконец, информация о сигнатуре RACH и ассоциированная с ней информация об ответе RAR передается в сообщении (например, посредством сигнализации управления радиоресурсами (RRC)) на устройство (1007).

Фиг. 11 представляет собой блок-схему системных элементов для осуществления различных аспектов изобретения. В частности, сетевой узел 1101 (например, эволюционированный узел B (eNodeB), выполненный с возможностью осуществления функциональной возможности, описанной выше) соединен с приемопередатчиком 1103, который может посылать и принимать сигналы для обслуживания многочисленных устройств, таких как обычное пользовательское оборудование (например, широкополосные устройства связи), а также устройств с ограниченными возможностями/полосой частот (например, устройства MTC, такие как датчики), как описано выше. Сетевой узел 1101 включает в себя схемы, выполненные с возможностью осуществления любого одного или любой комбинации аспектов произвольного доступа, описанных выше в отношении действий, предпринимаемых узлом. Такие схемы, например, могут представлять собой полностью аппаратно-реализованные схемы (например, одна или более специализированных интегральных схем (специализированных ИС)). В примерном варианте осуществления на фиг. 11, однако, изображена программируемая схема, содержащая процессор 1105, соединенный с одним или более устройствами 1107 памяти (например, оперативным запоминающим устройством, накопителями на магнитных дисках, накопителями на оптических дисках, постоянным запоминающим устройством и т.д.) и сетевым интерфейсом 1109. Устройство(-а) 1107 памяти хранит программное средство 1111 (например, набор инструкций процессора), выполненное так, что вызывает управление процессором 1105 другими элементами узла, чтобы осуществлять любой из относящихся к узлу аспектов, описанных выше. Устройство(-а) 1107 памяти также может хранить данные (не показаны), представляющие различные постоянные и переменные параметры, которые могут быть необходимы процессору 1105 при осуществлении своих функций, таких как те, которые определены программным средством 1111. Сетевой интерфейс 1109 позволяет узлу 1101 выполнять связь с другими узлами (не показаны) в системе связи.

Фиг. 12 представляет собой блок-схему устройства 1201 связи (например и без ограничений, недорогое/маломощное устройство связи, такое как устройство MTC, используемое в примерах, описанных выше). Устройство 1201 связи включает в себя контроллер 1203, соединенный с другими компонентами 1205 схемы/аппаратных средств пользовательского оборудования (UE), которые позволяют устройству 1201 связи выполнять его характерные для применения функциональные возможности (например, работу в качестве широкополосного устройства связи, работу в качестве датчика некоторого вида и т.д.) и также работу в качестве устройства связи (например, способного передавать информацию, такую как, но не ограничиваясь ей, данные датчика на сервер и, возможно, также для приема инструкций). Другие компоненты 1205 схемы/аппаратных средств UE, как правило, известны в технике и могут включать в себя такие элементы, как, например и без ограничения, радиосхему 1207, соединенную с одной или более антеннами 1209, и (при необходимости) схему 1211 датчика (например, датчика температуры, акустического датчика, датчика магнитного поля и т.д.). Другие схемы/аппаратные средства UE также могут включать в себя пользовательский интерфейс некоторого вида (например, дисплей, клавиатуру, переключатель(-и)) 1213, хотя применения, которые требуют использования недорогих/маломощных устройств связи, могут иметь очень упрощенные потребности в пользовательском интерфейсе 1213 (например, переключатель сброса) или могут быть совсем без него.

Контроллер 1203 включает в себя схему, выполненную с возможностью осуществления любого одного или любой комбинации аспектов произвольного доступа, описанных выше в отношении действий устройства. Такая схема, например, может быть полностью аппаратно-реализованной схемой (например, одна или более специализированных ИС). В примерном варианте осуществления на фиг. 12, однако, изображена программируемая схема, содержащая процессор 1215, соединенный с одним или более устройствами 1217 памяти (например, оперативным запоминающим устройством, накопителями на магнитных дисках, накопителями на оптических дисках, постоянным запоминающим устройством и т.д.). Устройство(-а) памяти хранит программное средство 1219 (например, набор инструкций процессора), выполненное так, что вызывает управление процессором 1215 другими компонентами 1205 схемы/аппаратных средств UE, чтобы осуществлять любой из относящихся к устройству аспектов, описанных выше. Память 1217 также может хранить данные 1221, представляющие различные постоянные и переменные параметры, которые могут быть необходимы процессору 1215 при осуществлении своих функций, таких как те, которые определены программным средством 1219.

Фиг. 13 в одном отношении представляет собой блок-схему последовательности операций этапов/процессов, выполняемых устройством связи (например, устройством широкополосной связи или недорогим/маломощным устройством, таким как, но не ограничиваясь им, устройство MTC) согласно некоторым, но не обязательно всем примерным вариантам осуществления изобретения. В другом отношении фиг. 13 может рассматриваться как описывающая примерное средство 1300, содержащее различные изображенные схемы (например, аппаратно-реализованный и/или запрограммированный соответствующим образом процессор), выполненные с возможностью выполнения описанных функций.

Как часть процедур RACH устройство передает свои относящиеся возможности сетевому узлу (этап 1301). В этом отношении возможность является «относящейся» к процедуре RACH, если она будет использоваться узлом для настройки его сигнализации RAR (например, для определения времени/частоты, с которыми RAR будет передаваться, и/или для определения длительности сигнала RAR, например, измеренной в количестве символов). Например, как упомянуто выше и без ограничения, имеет ли устройство проводной источник питания или источник питания на батареях, может использоваться в качестве одной основы для определения размера интервала RAR; скорость обработки устройства может использоваться в качестве одной основы для определения, как быстро устройству необходимо принимать сигнал RAR после сигнала RACH (или, альтернативно, какая задержка необходима устройству, перед тем как оно будет способно отслеживать сигнал RAR после передачи сигнала RACH).

Устройство затем принимает в ответ информацию, которая указывает (или непосредственно, или опосредованно) RACH (например, какую сигнатуру RACH использовать) и процедуры сигнализации RAR (например, время/частота, с которыми будет передаваться RAR в ответ на сигнал RACH, принимаемый узлом, и/или длительность сигнала RAR) (этап 1303).

В некоторый момент, когда устройству потребуется выполнить контакт с сетевым узлом, он передает сигнал RACH, используя сигнатуру RACH, которая была ранее принята (этап 1305).

Устройство затем отслеживает интервал RAR, частотно/временное положение которого (и в некоторых вариантах осуществления также длительность) была определена информацией, принятой от сетевого узла (этап 1307).

Одним преимуществом методов произвольного доступа, как описано в данном документе, является то, что может минимизироваться количество времени, когда приемнику устройства необходимо быть включенным для приема сигналов ответа на запрос доступа, тем самым минимизируя потребляемую мощность устройства, связанную с этой работой.

Изобретение было описано со ссылкой на конкретные варианты осуществления. Однако для специалиста в данной области техники очевидно, что возможно воплотить изобретение в конкретных видах за исключением тех видов варианта осуществления, описанные выше.

Например, в описании выше, различные аспекты изобретения были описаны в виде сигнализации RACH и RAR. Сигнализация RACH и RAR используется в системах LTE в случае, когда устройство, запрашивающее доступ, не имеет действительного выравнивания хронирования (т.е. сетевой узел не имеет точных сведений о хронировании устройства). Однако различные методы произвольного доступа, описанные выше, не ограничиваются конкретным случаем сигнализации RACH и RAR. Наоборот, такие методы также применимы к случаям, в которых устройство и сетевой узел установили действительное выравнивание хронирования, такое как когда выполняются запросы планирования (аналогичные запросам RACH) и предоставления планирования (аналогичные сигнализации RAR). В системе LTE запросы планирования передаются по физическому каналу управления восходящей линии связи (PUCCH).

Следовательно, описанные варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не должны рассматриваться ограничивающими никоим образом. Объем изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения, а не вышеприведенным описанием, и предполагается, что все варианты и эквиваленты, которые входят в объем формулы изобретения, описаны в данном документе.

1. Способ управления сетевым узлом (1101), который обслуживает соту (103) в системе сотовой связи, причем радиоинтерфейс системы сотовой связи разделен на последовательные кадры (600), причем каждый из кадров (600) содержит множество последовательных подкадров (500), причем каждый из подкадров содержит множество последовательных символов (303), причем способ содержит этапы, на которых:

принимают и детектируют (903) сигнал (RACH₁, RACH₂) запроса, передаваемый устройством (703, 705) связи в соте (103);

по меньшей мере частично на основании характеристики сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства связи, устанавливают (807, 905) ассоциированное частотно/временное положение (811) для передачи сигнала ответа; и

передают (809, 907) сигнал ответа в ассоциированном частотно/временном положении (811),

причем одна или более возможностей устройства связи содержит одно или более из:

возможностей устройства связи по мощности,

допустимой задержки между приемом сигнала запроса и передачей сигнала ответа, и

требуемой длительности сигнала ответа; и

при этом ассоциированное частотно/временное положение (811) для передачи сигнала ответа выполнено с возможностью оптимизации одного или более из использования радиочастотного спектра и ресурсов модуля планирования сетевого узла, при этом выполняя требования, относящиеся к одной или более возможностям устройства связи.

2. Способ по п. 1, в котором сигнал ответа состоит из меньшего количества символов (303), чем содержится в подкадре (500).

3. Способ по п. 1, в котором запрос представляет собой запрос канала произвольного доступа (RACH) и характеристикой сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства связи, является сигнатура RACH.

4. Способ по п. 1, содержащий этапы, на которых:

устанавливают (1005) характеристику сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства связи, на основании одной или более возможностей устройства связи; и

передают (1007) информацию устройству, причем информация указывает характеристику сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства связи.

5. Способ по п. 1, содержащий этапы, на которых:

устанавливают ассоциированное частотно/временное положение (811) для передачи сигнала ответа устройству (703, 705) связи на основании одной или более возможностей устройства связи.

6. Способ по п. 1, в котором частотная протяженность ассоциированного частотно/временного положения (811) для передачи сигнала ответа меньше частотной протяженности символа (303).

7. Способ по п. 1, в котором каждый из символов (303) представляет собой символ мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM).

8. Способ по п. 1, в котором сигнал ответа состоит из одного символа (303).

9. Способ по п. 1, в котором сигнал ответа состоит из количества символов (303), которое меньше общего количества символов (303), содержащихся в подкадре (500), и которое является функцией характеристики сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства связи.

10. Способ по п. 1, в котором запрос представляет собой сигнал запроса планирования и характеристикой сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства связи, является сигнал предоставления планирования.

11. Способ по п. 1, содержащий этап, на котором:

управляют модулем планирования сетевого узла на основании ассоциированного частотно/временного положения (811) для передачи сигнала ответа.

12. Способ управления устройством (703, 705) связи в системе сотовой связи, имеющей сетевой узел (1101), причем радиоинтерфейс системы сотовой связи разделен на последовательные кадры (600), причем каждый из кадров (600) содержит множество последовательных подкадров (500), причем каждый из подкадров содержит множество последовательных символов (303), причем способ содержит этапы, на которых:

передают (1301) информацию о возможностях устройства сетевому узлу (1101);

принимают (1303) информацию, которая указывает процедуру запроса и процедуру ответа, подлежащие использованию устройством при выполнении запроса и последующем отслеживании ответа на запрос, в ответ на передаваемую информацию о возможностях устройства связи;

передают запрос (1305) сетевому узлу (1101) на основании принятой информации, которая указывает процедуру запроса; и

отслеживают (1307) принимаемые сигналы для детектирования сигнала ответа в соответствии с информацией, которая указывает процедуру ответа,

причем информация о возможностях устройства связи содержит информацию об одном или более из:

возможностей устройства связи по мощности,

допустимой задержки между приемом сигнала запроса сетевым узлом и передачей сетевым узлом сигнала ответа, и

требуемой длительности сигнала ответа; и

при этом процедура ответа выполнена с возможностью оптимизации одного или более из использования радиочастотного спектра и ресурсов модуля планирования сетевого узла, при этом выполняя требования, относящиеся к одной или более возможностям устройства связи, и

при этом отслеживание выполняют в ранее определенном временном и/или частотном положении, которое соответствует требованиям, относящимся к одной или более возможностям устройства связи.

13. Способ по п. 12, в котором процедура запроса представляет собой процедуру произвольного доступа и в котором сигнал ответа представляет собой сигнал ответа на запрос произвольного доступа.

14. Способ по п. 12, в котором принятая информация, которая указывает процедуру ответа, указывает временное и/или частотное положение, в котором будет приниматься сигнал ответа.

15. Способ по п. 13, в котором процедура ответа указывает длительность интервала ответа, которая меньше длительности подкадра (500).

16. Устройство (1105, 1107, 1111) для управления сетевым узлом (1101), который обслуживает соту (103) в системе сотовой связи, причем радиоинтерфейс системы сотовой связи разделен на последовательные кадры (600), причем каждый из кадров (600) содержит множество последовательных подкадров (500), причем каждый из подкадров содержит множество последовательных символов (303), причем устройство содержит:

схему, выполненную с возможностью приема и детектирования (903) сигнала (RACH₁, RACH₂) запроса, передаваемого устройством (703, 705) связи в соте (103);

схему, выполненную с возможностью установления (807, 905) по меньшей мере частично на основании характеристики сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства связи, ассоциированного частотно/временного положения (811) для передачи сигнала ответа; и

схему, выполненную с возможностью передачи (809, 907) сигнала ответа в ассоциированном частотно/временном положении (811),

причем одна или более возможностей устройства связи содержит одно или более из:

возможностей устройства связи по мощности,

допустимой задержки между приемом сигнала запроса и передачей сигнала ответа и требуемой длительности сигнала ответа; и

при этом ассоциированное частотно/временное положение (811) для передачи сигнала ответа выполнено с возможностью оптимизации одного или более из использования радиочастотного спектра и ресурсов модуля планирования сетевого узла, при этом выполняя требования, относящиеся к одной или более возможностям устройства связи.

17. Устройство (1105, 1107, 1111) по п. 16, в котором сигнал ответа состоит из меньшего количества символов (303), чем содержится в подкадре (500).

18. Устройство (1105, 1107, 1111) по п. 16, в котором запрос представляет собой запрос канала произвольного доступа (RACH) и характеристикой сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства связи, является сигнатура RACH.

19. Устройство (1105, 1107, 1111) по п. 16, содержащее:

схему, выполненную с возможностью установления (1005) характеристики сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства связи, на основании одной или более возможностей устройства связи; и

схему, выполненную с возможностью передачи (1007) информации устройству связи, причем информация указывает характеристику сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства связи.

20. Устройство (1105, 1107, 1111) по п. 16, содержащее:

схему, выполненную с возможностью установления ассоциированного частотно/временного положения (811) для передачи сигнала ответа устройству (703, 705) связи на основании одной или более возможностей устройства связи.

21. Устройство (1105, 1107, 1111) по п. 16, в котором частотная протяженность ассоциированного частотно/временного положения (811) для передачи сигнала ответа меньше частотной протяженности символа (303).

22. Устройство (1105, 1107, 1111) по п. 16, в котором каждый из символов (303) представляет собой символ мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM).

23. Устройство (1105, 1107, 1111) по п. 16, в котором сигнал ответа состоит из одного символа (303).

24. Устройство (1105, 1107, 1111) по п. 16, в котором сигнал ответа состоит из количества символов (303), которое меньше общего количества символов (303), содержащихся в подкадре (500), и которое является функцией характеристики сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства связи.

25. Устройство (1105, 1107, 1111) по п. 16, в котором запрос представляет собой сигнал запроса планирования и характеристикой сигнала запроса, которая указывает одну или более возможностей устройства связи, является сигнал предоставления планирования.

26. Устройство (1105, 1107, 1111) по п. 16, содержащее:

схему, выполненную с возможностью управления модулем планирования сетевого узла на основании ассоциированного частотно/временного положения (811) для передачи сигнала ответа.

27. Устройство (1203) для управления устройством (703, 705) связи в системе сотовой связи, имеющей сетевой узел (1101), причем радиоинтерфейс системы сотовой связи разделен на последовательные кадры (600), причем каждый из кадров (600) содержит множество последовательных подкадров (500), причем каждый из подкадров содержит множество последовательных символов (303), причем устройство содержит:

схему, выполненную с возможностью передачи (1301) информации о возможностях устройства связи сетевому узлу (1101);

схему, выполненную с возможностью приема (1303) информации, которая указывает процедуру запроса и процедуру ответа, подлежащие использованию устройством при выполнении запроса и последующего отслеживания ответа на запрос, в ответ на передаваемую информацию о возможностях устройства связи;

схему, выполненную с возможностью передачи запроса (1305) сетевому узлу (1101), на основании принятой информации, которая указывает процедуру запроса; и

схему, выполненную с возможностью отслеживания (1307) принимаемых сигналов для детектирования сигнала ответа в соответствии с информацией, которая указывает процедуру ответа,

причем информация о возможностях устройства связи содержит информацию об одном или более из:

возможностей устройства связи по мощности,

допустимой задержки между приемом сигнала запроса сетевым узлом и передачей сетевым узлом сигнала ответа, и

требуемой длительности сигнала ответа; и

при этом процедура ответа выполнена с возможностью оптимизации одного или более из использования радиочастотного спектра и ресурсов модуля планирования сетевого узла, при этом выполняя требования, относящиеся к одной или более возможностям устройства связи, и

при этом схема, выполненная с возможностью отслеживания, выполнена с возможностью отслеживания в ранее определенном временном и/или частотном положении, которое соответствует требованиям, относящимся к одной или более возможностям устройства связи.

28. Устройство (1203) по п. 27, в котором процедура запроса представляет собой процедуру произвольного доступа и в котором сигнал ответа представляет собой сигнал ответа на запрос произвольного доступа.

29. Устройство (1203) по п. 27, в котором принятая информация, которая указывает процедуру ответа, указывает временное и/или частотное положение, в котором будет приниматься сигнал ответа.

30. Устройство (1203) по п. 28, в котором процедура ответа указывает длительность интервала ответа, которая меньше длительности подкадра (500).