РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСОВ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ОБНАРУЖЕНИЯ D2D
RESOURCE ALLOCATION FOR D2D DISCOVERY TRANSMISSION

ОБЛАСТЬ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к аппаратуре и способу для того, чтобы выполнить распределение ресурсов отправки информации обнаружения в системе передачи данных от устройства к устройству. В частности, настоящее изобретение также относится к оборудованию пользователя, способному к работе в системе передачи данных от устройства к устройству и способному выполнять способ согласно изобретению.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Проект долгосрочного развития (LTE)
Мобильные системы третьего поколения (3G) на основе технологии радиодоступа WCDMA широкомасштабно развернуты по всему миру. Первый этап в улучшении или развитии этой технологии влечет за собой введение технологии высокоскоростной пакетной передачи нисходящей линии связи (HSDPA) и усовершенствованной восходящей линии связи, также называемой технологией высокоскоростной пакетной передачи восходящей линии связи (HSUPA), предоставляя технологию радиодоступа, имеющую высокую конкурентоспособность.
Чтобы быть подготовленным к дальнейшим увеличивающимся требованиям пользователей и быть конкурентоспособным относительно новых технологий радиодоступа, 3GPP ввел новую систему мобильной связи, которая называется проектом долгосрочного развития (LTE). LTE разработан, чтобы отвечать потребностям в несущих для высокоскоростной передачи данных и транспортировки медиа наравне с высокой пропускной способностью голосовой поддержки в течение следующего десятилетия. Способность предоставить высокую скорость передачи является основной мерой для LTE.
Спецификация вида работ (WI) в долгосрочном развитии (LTE), называемая усовершенствованным универсальным наземным радиодоступом UMTS (UTRA) и сетью универсального наземного радиодоступа UMTS (UTRAN), оформлена в качестве Выпуска (версии) 8 (LTE вып. 8). Система LTE представляет эффективный основанный на пакете радиодоступ и сеть радиодоступа, которая предоставляют полные основанные на IP функциональные возможности с низким временем ожидания и низкими затратами. Подробные требования к системе даны в 3GPP, TR 25.913 (ʺТребования для усовершенствованного UTRA и усовершенствованной UTRANʺ, www.3gpp.org <http://www.3gpp.org>). В LTE масштабируемые множественные полосы частот передачи задаются как 1.4, 3.0, 5.0, 10.0, 15.0, и 20.0 МГц, чтобы достигать гибкого развертывания системы, использующей данный спектр. В нисходящей линии связи мультиплексирование с ортогональным разделением частот (OFDM) на основе радиодоступа было принято ввиду присущей ему невосприимчивости к многолучевым помехам (MPI) из-за низкой скорости передачи символов, использования циклического префикса (CP) и его сходства с различными компоновками полосы частот передачи. Многостанционный доступ с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA) на основе радиодоступа был принят в восходящей линии связи, так как обеспечение широкой области охвата было приоритетным перед повышением пиковой скорости передачи данных, рассматривая ограниченную мощность передачи оборудования пользователя (UE). Много ключевых способов доступа пакетной радиосвязи используются, включая способы передачи канала множественный вход - множественный выход (MIMO), и высокоэффективная структура сигнализации управления достигнута в вып. 8 LTE.
Архитектура E-UTRAN
Полная архитектура показана на фигуре 1 и более подробное представление архитектуры E-UTRAN дано на фигуре 2. E-UTRAN состоит из одного или более eNodeBs, предоставляя плоскость пользователя E-UTRA (PDCP/RLC/MAC/PHY) и завершения согласно протоколу (RRC) плоскости управления в UE. eNodeB (eNB) хостирует уровни физический (PHY), управления доступом к среде (MAC), управления радиоканалом (RLC) и протокола управления пакетными данными (PDCP), которые включают в себя функциональные возможности сжатия заголовка плоскости пользователя и шифрования. Она также предлагают функциональные возможности управления радиоресурсами (RRC), соответствующие плоскости управления. Она выполняет много функций, включая контролирование радио ресурсами, контроль допуска, планирование, осуществление согласованного качества обслуживания восходящей линии связи (UL QoS), вещание информации о ячейке, шифрование/расшифровку пользователя, и данные плоскости управления и сжатие/распаковку пользователя заголовков пакетов плоскости пользователя нисходящей линии связи/восходящей линии связи. eNodeBs подключены друг к другу посредством интерфейса X2.
eNodeBs также подсоединяются посредством интерфейса S1 к EPC (усовершенствованное пакетное ядро), более конкретно - к MME (узлу управления мобильностью) посредством S1-MME и к обслуживающему шлюзу (S-GW) посредством S1-U. Интерфейс S1 поддерживает отношение "многие ко многим" между узлами MME/обслуживающими шлюзами и станциями eNodeB. SGW маршрутизирует и переадресовывает пакеты данных пользователя, также действуя как привязка мобильности для плоскости пользователя во время передач обслуживания между eNB и как привязка мобильности между LTE и другими технологиями 3GPP (завершение интерфейса S4 и приемо-передача трафика между системами 2G/3G и PDN GW). Для оборудований UE в состоянии бездействия S-GW завершает путь данных нисходящей линии связи и инициирует поисковый вызов, когда данные нисходящей линии связи прибывают на оборудование пользователя. Он контролирует и хранит контексты оборудования пользователя, например, параметры услуги канала передачи данных IP, информацию внутрисетевой маршрутизации. Он также выполняет повтор трафика пользователя в случае законного перехвата.
MME является ключевым узлом управления для сети доступа LTE. Он ответственен за отслеживание у оборудования пользователя режима бездействия и процедуру поискового вызова, включающую в себя повторные передачи. Он вовлечен в процесс активации/деактивации канала передачи данных и также ответственен за выбор S-GW для оборудования пользователя при первоначальном присоединении и во время передачи обслуживания внутри LTE, вовлекающей перемещение узла основной сети (CN). Он ответствен за аутентификацию пользователя (посредством взаимодействия с HSS). Сигнализация уровня без доступа (NAS) завершается в MME, и он также ответственен за генерирование и распределение временных идентификаторов оборудованию пользователя. Он проверяет аутентификацию UE, чтобы прикрепится к наземной сети мобильной связи общего пользования (PLMN) поставщика услуг и принудительно осуществляет ограничение оборудования пользователя в роуминге. MME является точкой завершения в сети для защиты шифрования/целостности для сигнализации NAS и выполняет контроль секретного ключа. Правомерный перехват сигнализации также поддерживается посредством MME. MME также предоставляет функцию плоскости управления для мобильности между сетями доступа LTE и 2G/3G с интерфейсом S3, завершающимся в MME от SGSN. MME также завершает интерфейс S6a к домашнему HSS для оборудования пользователя в роуминге.
Структура компонентной несущей в LTE
Компонентная несущая нисходящей линии связи системы 3GPP LTE подразделена в области время-частота на так называемые подкадры. В 3GPP LTE каждый подкадр делится на два слота нисходящей линии связи, как показано на Фиг. 3, где первый слот нисходящей линии связи содержит участок канала управления (участок PDCCH) в пределах первых символов OFDM. Каждый подкадр состоит из заданного количества символов OFDM во временной области (12 или 14 символов OFDM в 3GPP LTE (Вып. 8)), причем каждый из промежутков символа OFDM занимает всю полосу частот компонентной несущей. Символы OFDM, таким образом, каждый состоит из нескольких символов модуляции, переданных на соответствующих поднесущих, что также показано на Фиг. 4.
Исходя из системы передачи данных с множеством несущих, например, используя OFDM, что касается примера, используемого в проекте долгосрочного развития 3GPP (LTE), наименьший блок ресурсов, который может быть назначен планировщиком, является одним "блоком ресурсов". Блок физических ресурсов определен как  последовательных символов OFDM во временной области и  последовательных поднесущих в частотной области, как иллюстрировано на Фиг. 4. В 3GPP LTE (Выпуск 8) блок физических ресурсов, таким образом, состоит из  элементов ресурсов, соответствующих одному слоту во временной области и 180 кГц в частотной области (для дальнейших подробностей относительно сетки ресурсов нисходящей линии связи, см. например 3GPP TS 36.211, ʺусовершенствованный универсальный наземный радиодоступ (E-UTRA); физические каналы и модуляция (Выпуск 8)ʺ версия 8.9.0 или 9.0.0, секция 6.2, доступна в http://www.3gpp.org и включена здесь ссылкой).
Термин "компонентная несущая" относится к комбинации нескольких блоков ресурсов. В будущих выпусках LTE больше не используется термин "компонентная несущая"; вместо этого терминология изменена на "ячейку", которая относится к комбинации ресурсов нисходящей линии связи и, необязательно, восходящей линии связи. Связывание между частотой несущей ресурсов нисходящей линии связи и частотой несущей ресурсов восходящей линии связи обозначено в информации системы, переданной по ресурсам нисходящей линии связи.
Дальнейшие улучшения для LTE (LTE-A)
Спектр частот для усовершенствованной международной мобильной связи (усовершенствованной IMT) был выбран на мировой конференции по радиосвязи в 2007 (WRC-07). Хотя был одобрен полный спектр частот для IMT-усовершенствованной, фактическая доступная полоса частот различна согласно каждому региону или стране. После решения относительно доступной схемы спектра частот, однако, стандартизация радио-интерфейса началась в проекте партнерства 3-го поколения (3GPP). На встрече 3GPP TSG RAN#39, описание работы по исследованию относительно "дальнейших улучшений для E-UTRA (усовершенствованного LTE)", было одобрено в 3GPP. Работа по исследованию охватывает компоненты технологии, которые подлежат рассмотрению для развития E-UTRA, например, для выполнения требований относительно усовершенствованной IMT. Два главных компонента технологии, которые находятся в настоящее время на рассмотрении для LTE-A, описаны далее.
Агрегация несущих в LTE-A для поддержки более широкой полосы частот
Полоса частот, которую система усовершенствованного LTE в состоянии поддерживать, составляет 100 МГц, в то время как система LTE может поддерживать только 20 МГц. В настоящее время нехватка радио-спектра стала слабым местом развития беспроводных сетей, и в результате трудно найти диапазон спектра, который является достаточно широким для системы усовершенствованной LTE. Следовательно, очень срочно найти способ получить более широкий диапазон радио спектра, причем возможным ответом является функциональные возможности агрегации несущих.
компонентных несущих
В агрегации несущих две или более  (CC) агрегируются, чтобы поддерживать более широкие полосы частот передачи до 100 МГц. Несколько ячеек в системе LTE агрегируются в один более широкий канал в системе усовершенствованного LTE, который является достаточно широким для 100 МГц даже при том, что эти ячейки в LTE находятся в различных диапазонах частот. UE может одновременно принимать или отправлять на одной или множестве CC в зависимости от его способностей:
- UE выпуска 10 со способностями приема и/или передачи для CA может одновременно принимать и/или отправлять на множественных CC, соответствующих множественным обслуживающим ячейкам;
- UE выпуска-8/9 может принимать на единственной CC и передавать на единственной CC, соответствующей только одной обслуживающей ячейке.
Агрегация несущих (CA) поддерживается и для смежных и несмежных CC с каждой CC, ограниченной до максимум из 110 блоков ресурсов в частотной области, используя нумерологию Выпуска-8/9.
Возможно сконфигурировать UE, чтобы агрегировать различное количество CC, происходящих из одной и той же eNB и из, возможно, различных полос частот в UL и DL.
Возможно сконфигурировать совместимое оборудование пользователя с 3GPP LTE-A (Выпуск 10), чтобы агрегировать различное количество компонентных несущих, происходящих из одного и того же eNodeB (базовой станции) и из возможно различных полос частот в восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Количество компонентных несущих нисходящей линии связи, которые могут быть сконфигурированы, зависит от способности агрегации нисходящей линии связи UE. В свою очередь, количество компонентных несущих восходящей линии связи, которые могут быть сконфигурированы, зависит от способности агрегации восходящей линии связи UE. Может быть невозможно сконфигурировать мобильный терминал с большим количеством компонентных несущих восходящей линии связи, чем компонентных несущих нисходящей линии связи.
В типичном развертывании TDD количество компонентных несущих и ширина полосы частот каждой компонентной несущей в восходящей линии связи и нисходящей линии связи являются одинаковыми. Компонентные несущие, происходящие из одного и того же eNodeB, не должны предоставлять один и тот же охват.
Компонентные несущие должны быть совместимыми с LTE выпуска-8/9. Однако, существующие механизмы (например, запрещающий) могут быть использованы для избегания того, чтобы UE Вып.-8/9 прикреплялись к компонентной несущей.
n
Интервал между центральными частотами модулирующих сигналов смежных агрегированных компонентных несущих должен быть кратным 300 кГц. Это нужно для того, чтобы быть совместимым с растром частот на 100 кГц в 3GPP LTE (Выпуск 8/9) и в то же самое время защищать ортогональность поднесущих с интервалом 15 кГц. В зависимости от сценария агрегации интервал в  х 300 кГц может быть облегчен вставкой малого количества неиспользованных поднесущих между смежными компонентными несущими.
Природа агрегации множественных несущих открывается только для уровня MAC. И для восходящей линии связи и для нисходящей линии связи существует один HARQ, требуемый в MAC для каждой агрегированной компонентной несущей. Существует (в отсутствии SU-MIMO для восходящей линии связи) самое большее один транспортный блок для каждой компонентной несущей. Транспортный блок и его потенциальные повторные передачи HARQ должны быть отображены на одну и ту же компонентную несущую.
Структура уровня 2 с активированной агрегацией несущих показана на Фиг. 5 и Фиг. 6 для нисходящей линии связи и восходящей линии связи, соответственно. Транспортные каналы описаны между MAC и Уровнем 1, логические каналы описаны между MAC и RLC.
Когда агрегация несущих (CA) конфигурируется, UE имеет только одно соединение RRC с сетью. При установлении/переустановлении/передаче обслуживания соединения RRC одна обслуживающая ячейка предоставляет информацию мобильности NAS (например, TAI), и при переустановлении/передаче обслуживания соединения RRC одна обслуживающая ячейка предоставляет безопасный вход. Эта ячейка упоминается как первичная ячейка (PCell). В нисходящей линии связи несущая, соответствующая PCell, является первичной компонентной несущей нисходящей линии связи (DL PCC), в то время как в восходящей линии связи она является первичной компонентной несущей восходящей линии связи (UL PCC).
В зависимости от способностей UE вторичные ячейки (SCells) могут конфигурироваться, чтобы формировать вместе с PCell набор обслуживающих ячеек. В нисходящей линии связи несущая, соответствующая SCell, является вторичной компонентной несущей нисходящей линии связи (DL SCC), в то время как в восходящей линии связи она является вторичной компонентной несущей восходящей линии связи (UL SCC).
Конфигурируемый набор обслуживающих ячеек для UE поэтому всегда состоит из одной PCell и одной или более SCell:
- для каждой SCell использование ресурсов восходящей линии связи посредством UE в дополнение к нисходящей линии связи является конфигурируемым (количество конфигурируемых DL SCC поэтому всегда больше или равно количеству UL SCC, и никакая SCell не может конфигурироваться только для использования ресурсов восходящей линии связи);
- с точки зрения UE каждый ресурс восходящей линии связи принадлежит только одной обслуживающей ячейке;
- количество обслуживающих ячеек, которые могут конфигурироваться, зависит от способности агрегации UE;
- PCell может быть изменена только с процедурой передачи обслуживания (то есть с изменением ключа безопасности и процедурой RACH);
- PCell используется для передачи PUCCH;
- в отличие от ячеек SCell, PCell не может быть деактивирована;
- повторное установление инициируется, когда PCell испытывает рэлеевское затухание (RLF), а не когда SCell испытывают RLF;
- информация уровня без доступа (NAS) берется из PCell нисходящей линии связи;
Конфигурация и повторная конфигурация компонентных несущих могут быть выполнены посредством RRC. Активация и деактивация выполняются через элементы управления MAC. При передаче обслуживания внутри-LTE RRC может также добавлять, удалять или повторно конфигурировать ячейки SCell для использования в целевой ячейке. Повторная конфигурация, дополнение и удаление ячейки SCell могут быть выполнены посредством RRC. При передаче обслуживания внутри-LTE RRC может также добавлять, удалять или повторно конфигурировать ячейки SCell для использования с целевой PCell. При добавлении новой SCell специализированная сигнализация RRC используется для посылки всей запрошенной информации системы SCell, то есть, во время соединения оборудованиям UE не требуется захватывать вещаемую информацию системы непосредственно от ячеек SCell.
Когда оборудование пользователя сконфигурировано с агрегацией несущих, существует одна пара компонентных несущих восходящей линии связи и нисходящей линии связи, которая является всегда активной. Компонентная несущая нисходящей линии связи этой пары может также упоминаться ʹкак несущая привязки DLʹ. То же самое применяется также для восходящей линии связи.
Когда агрегация несущих сконфигурирована, оборудование пользователя может быть спланировано по множественным компонентным несущим одновременно, но самое большее одна процедура произвольного доступа может быть продолжающейся в произвольный момент времени. Планирование кросс-несущих позволяет PDCCH компонентной несущей спланировать ресурсы относительно другой компонентной несущей. С этой целью поле идентификации компонентной несущей введено в соответствующие форматы DCI, называемое CIF.
Связывание между компонентными несущими восходящей линии связи и нисходящей линии связи позволяет идентифицировать компонентную несущую восходящей линии связи, для которой применяется предоставление, при планировании не кросс-несущей. Связывание компонентных несущих нисходящей линии связи с компонентной несущей восходящей линии связи не обязательно должно быть один к одному. Другими словами, больше чем одна компонентная несущая нисходящей линии связи может связываться с одной и той же компонентной несущей восходящей линии связи. В то же самое время компонентная несущая нисходящей линии связи может только связаться с одной компонентной несущей восходящей линии связи.
Состояния RRC LTE
Нижеследующее главным образом описывает два главных состояния в LTE: ʺRRC_IDLEʺ и ʺRRC_CONNECTEDʺ.
В RRC_IDLE радиосвязь не является активной, но ID назначается и отслеживается посредством сети. Более конкретно, мобильный терминал в RRC_IDLE выполняет выбор ячейки и повторный выбор, другими словами, он делает выбор, к какой ячейке прикрепиться. Процесс (повторного) выбора ячейка принимает во внимание приоритет каждой применимой частоты каждой применимой технологии радиодоступа (RAT), качество линии радиосвязи и состояние ячейки (то есть является ли ячейка запрещенной или зарезервированной). Мобильный терминал в RRC_IDLE осуществляет мониторинг канала поискового вызова, чтобы обнаруживать входящие вызовы, а также захватывает информацию системы. Системная информация, главным образом, состоит из параметров, посредством которых сеть (E-UTRAN) может управлять процессом (повторного) выбора ячейки. RRC задает сигнализацию управления, применимую для мобильного терминала в RRC_IDLE, а именно информацию поискового вызова и системы. Поведение мобильного терминала в RRC_IDLE задается в TS 25.912, например, главе 8.4.2, включаемая здесь посредством ссылки.
В RRC_CONNECTED мобильный терминал имеет активную радио операцию с контекстами в eNodeB. E-UTRAN распределяет радио ресурсы мобильному терминалу, чтобы облегчать пересылать (одноадресные) данные через совместно использованные каналы данных. Чтобы поддерживать эту операцию, мобильный терминал осуществляет мониторинг ассоциированного канала управления, который используется для обозначения динамического распределения совместно использованных ресурсов передачи во времени и частоте. Мобильный терминал предоставляет сеть с отчетами об ее состоянии буфера и качества канала нисходящей линии связи, так же как информацию измерения соседней ячейки, чтобы сделать возможным для E-UTRAN выбрать самую подходящую ячейку для мобильного терминала. Эти отчеты измерения включают в себя ячейки, использующие другие частоты или RAT. UE также принимает системную информацию, состоящую, главным образом, из информации, запрошенной, чтобы использовать каналы передачи. Чтобы расширить срок службы своей батареи, UE в RRC_CONNECTED может быть сконфигурировано с циклом прерывистого приема (DRX). RRC является протоколом, посредством которого E-UTRAN управляет поведением UE в RRC_CONNECTED.
Логические и транспортные каналы
Уровень MAC оказывает услугу передачи данных для уровня RLC через логические каналы. Логические каналы являются или логическими каналами управления, которые несут данные управления, такие как сигнализация RRC, или логическими каналами трафика, которые несут данные плоскости пользователя. Широковещательный канал управления (BCCH), канал управления поискового вызова (PCCH), общий канал управления (CCCH), канал многоадресного управления (MCCH) и выделенный канал управления (DCCH) являются логическими каналами управления. Выделенный канал трафика (DTCH) и канал многоадресного трафика (MTCH) являются логическими каналами трафика.
Данные с уровня MAC обмениваются с физическим уровнем через транспортные каналы. Данные мультиплексируются в транспортные каналы в зависимости от того, как они отправляются по воздуху. Транспортные каналы классифицируются на нисходящие линии связи или восходящие линии связи следующим образом. Широковещательный канал (BCH), совместно используемый канал нисходящей линии связи (DL-SCH), канал поискового вызова (PCH) и многоадресный канал (MCH) являются транспортными каналами нисходящей линии связи, тогда как совместно используемый канал восходящей линия связи (UL-SCH) и канал случайного доступа (RACH) являются транспортными каналами восходящей линии связи.
Мультиплексирование затем выполняется между логическими каналами и транспортными каналами в нисходящих линиях связи и восходящих линиях связи соответственно.
Сигнализация управления уровня 1/уровня 2 (L1/L2)
Чтобы информировать запланированных пользователей об их состоянии распределения, формате транспортировки и другой связанной с данными информации (например, информации HARQ, командах управления мощностью передачи (TPC)), сигнализация управления L1/L2 передается по нисходящей линии связи наряду с данными. Сигнализация управления L1/L2 мультиплексируется с данными нисходящей линии связи в подкадре, предполагая, что распределение пользователя может меняться от подкадра к подкадру. Необходимо отметить, что распределение пользователя может также быть выполнено на базе TTI (интервала синхронизации передачи), где длина TTI является кратной числу подкадров. Длина TTI может быть зафиксирована в области обслуживания всех пользователей, может быть различной для различных пользователей, или может быть динамической для каждого пользователя. Обычно сигнализация управления L1/2 должна быть только передана однажды для каждого TTI.
Сигнализация управления L1/L2 передается по физическому каналу управления нисходящей линии связи (PDCCH). PDCCH переносит сообщение как информацию управления нисходящей линии связи (DCI), которая включает в себя назначение ресурсов и другую информацию управления для мобильного терминала или групп UE. Вообще, несколько PDCCH могут быть переданы в одном подкадре.
Необходимо отметить, что в LTE 3GPP назначения для передач данных восходящей линии связи, также называемые предоставлениями планирования восходящей линией связи или назначениями ресурсов восходящей линии связи, также передаются по PDCCH.
Относительно предоставления планирования информация, посланная по сигнализации управления L1/L2, может быть разделена на следующие две категории: совместно используемую информацию управления (SCI), переносящую информацию Cat 1, и информацию управления нисходящей линией связи (DCI), переносящую информацию Cat 2/3.
Совместно используемая информация управления (SCI), переносящая информацию Cat 1
Часть совместно используемой информации управления сигнализации управления L1/L2 содержит информацию, которая относится к распределению ресурсов (индикация). Совместно используемая информация управления, типично, содержит следующую информацию:
- идентификационную информацию пользователя, обозначающую пользователя(ей), которому распределены ресурсы.
- информацию распределения RB для обозначения ресурсов (блоки ресурсов (RBs)), на которые распределены пользователь(и). Количество распределенных блоков ресурсов может быть динамичным.
- длительность назначения (необязательно), если назначение по множественным подкадрам (или TTI) возможно.
В зависимости от установки других каналов и установки информации управления нисходящей линией связи (DCI) - смотри ниже - совместно используемая информация управления может дополнительно содержать информацию, такую как ACK/NACK для передачи восходящей линии связи, информацию планирования восходящей линии связи, информацию относительно DCI (ресурс, MCS и т.д.).
Информация управления нисходящей линией связи (DCI), переносящая информацию Cat 2/3
Часть информации управления нисходящей линией связи сигнализации управления L1/L2 содержит информацию, которая относится к формату передачи (информация Cat 2) данных, переданных запланированному пользователю, обозначенному посредством информации Cat 1. Кроме того, в случае использования (Гибридного) ARQ в качестве протокола повторной передачи, информация Cat 2 будет переносить информацию (Cat 3) HARQ. Информация управления нисходящей линией связи должна только быть декодирована посредством пользователя, запланированным согласно Cat 1. Информация управления нисходящей линией связи типично содержит информацию относительно:
- информации Cat 2: схема модуляции, размер (полезные данные) транспортного блока или кодовая скорость, информация, связанная с MIMO (системой со множеством входов и множеством выходов) и т.д. Или транспортный блок (или размер полезных данных), или кодовая скорость могут быть сигнализированы. В любом случае эти параметры могут быть вычислены друг из друга посредством использования информации схемы модуляции и информации ресурсов (количество распределенных блоков ресурсов)
- информации Cat 3: информация, относящаяся к HARQ, например, номер процесса гибридного ARQ, версия избыточности, порядковый номер повторной передачи.
Информация управления нисходящей линией связи происходит в нескольких форматах, которые отличаются по общему размеру, а также по информации, содержащейся в ее полях. Различные форматы DCI, которые в настоящее время определяются для LTE, являются следующими и описаны подробно в 3GPP TS 36.212, ʺМультиплексирование и кодирование каналаʺ, секция 5.3.3.1 (доступно в http://www.3gpp.org и включены здесь посредством ссылки).
Формат 0: Формат 0 DCI используется для передачи предоставлений ресурсов для PUSCH.
Для получения дальнейшей информации относительно форматов DCI и конкретной информации, которая передается в DCI, обратитесь к техническому стандарту или к LTE - проекту долгосрочного развития UMTS - от Теории к Практике, под ред. Stefania Sesia, Issam Toufik, Matthew Baker, Глава 9.3, включено здесь посредством ссылки.
Передача данных нисходящей линии связи & восходящей линии связи
Относительно передачи данных нисходящей линии связи сигнализация управления L1/L2 передается по отдельному физическому каналу (PDCCH) наряду с передачей пакетных данных нисходящей линии связи. Эта сигнализация управления L1/L2 типично содержит информацию относительно:
- Физического ресурса(ов), по которым передаются данные (например, поднесущие или блоки поднесущих в случае OFDM, коды в случае CDMA). Эта информация позволяет мобильному терминалу (приемнику) идентифицировать ресурсы, по которым передаются данные.
- Когда оборудование пользователя сконфигурировано, чтобы иметь поле индикации несущей (CIF) в сигнализации управления L1/L2, эта информация идентифицирует компонентную несущую, для которой предназначена конкретная информация сигнализации управления. Это дает возможность назначениям быть посланными по одной компонентной несущей, которые предназначаются для другой компонентной несущей (ʺпланирование кросс-несущихʺ). Эта другая кросс-запланированная компонентная несущая может быть, например, компонентной несущей без PDCCH, то есть кросс-запланированная компонентная несущая не несет сигнализацию управления L1/L2.
- Транспортного Формата, который используется для передачи. Это может быть размером транспортного блока данных (размер полезных данных, размер информации в битах), уровнем MCS (схемой модуляции и кодирования), спектральной эффективностью, кодовой скоростью и т.д. Эта информация (обычно вместе с распределением ресурсов (например, количество блоков ресурсов, назначенных оборудованию пользователя)) позволяет оборудованию пользователя (приемнику) идентифицировать размер в битах информации, схему модуляции и кодовую скорость, чтобы начать демодуляцию, рассогласование скорости передачи (рассогласование скорости передачи) и процесс декодирования. Схема модуляции может явно сигнализироваться.
- Информации гибридного ARQ (HARQ):
* Номер процесса HARQ: Позволяет оборудованию пользователя идентифицировать процесс гибридного ARQ, на который данные отображаются.
* Порядковый номер или новый индикатор данных (NDI): позволяет оборудованию пользователя идентифицировать, если передача является новым пакетом или повторно переданным пакетом. Если программное комбинирование реализуется в протоколе HARQ, то порядковый номер или новый индикатор данных вместе с номером процесса HARQ делает возможным программное комбинирование передач для PDU до декодирования.
* Версия избыточности и/или совокупности: сообщает оборудованию пользователя, какая версия избыточности гибридного ARQ используется (требуется для рассогласования скорости передачи) и/или какая версия совокупности модуляции используется (требуется для демодуляции).
- Идентификационной информации UE (UE ID): Сообщает для какого оборудования пользователя сигнализация управления L1/L2 предназначена. В типичных реализациях эта информация используется, чтобы маскировать CRC сигнализации управления L1/L2, чтобы предотвращать считывание этой информации другим оборудованием пользователя.
Чтобы сделать возможной передачу пакетных данных восходящей линии связи, сигнализация управления L1/L2 передается по нисходящей линии связи (PDCCH), чтобы сообщить оборудованию пользователя о подробностях передачи. Эта сигнализация управления L1/L2 типично содержит информацию относительно:
- Физического ресурса(ов), по которому оборудование пользователя должно передавать данные (например, поднесущие или блоки поднесущих в случае OFDM, коды в случае CDMA).
- Когда оборудование пользователя конфигурируется, чтобы иметь поле индикации несущей (CIF) в сигнализации управления L1/L2, эта информация идентифицирует компонентную несущую, для которой предназначена конкретная информация сигнализации управления. Это делает возможным назначениям быть посланными по одной компонентной несущей, которые предназначены для другой компонентной несущей. Эта другая кросс-запланированная компонентная несущая может быть, например, компонентной несущей без PDCCH, то есть кросс-запланированная компонентная несущая не несет никакой сигнализации управления L1/L2.
- Сигнализация управления L1/L2 для предоставления восходящей линии связи посылается по компонентной несущей DL, которая связана с компонентной несущей восходящей линии связи или по одной из нескольких компонентных несущих DL, если несколько компонентных несущих DL связываются с одной и той же компонентной несущей UL.
- Транспортного формата, который оборудование пользователя должно использовать для передачи. Он может быть размером транспортного блока данных (размером полезных данных, размером в битах информации), уровнем MCS (схемой модуляции и кодирования), спектральной эффективностью, кодовой скоростью и т.д. Эта информация (обычно вместе с распределением ресурсов (например, количество блоков ресурсов, назначенных оборудованию пользователя)) позволяет оборудованию пользователя (передатчику) брать размер в битах информации, схему модуляции и кодовую скорость, чтобы начать модуляцию, согласование скорости передачи и процесс кодирования. В некоторых случаях схема модуляции может сигнализироваться явно.
- Информации гибридного ARQ:
* номер процесса HARQ: сообщает оборудованию пользователя, из какого процесса гибридного ARQ он должен выбрать данные.
* порядковый номер или новый индикатор данных: сообщает оборудованию пользователя передавать новый пакет или повторно передавать пакет. Если программное комбинирование реализовано в протоколе HARQ, порядковый номер или новый индикатор данных вместе с номером процесса HARQ делает возможным программное комбинирование передач для блока данных протокола (PDU) до декодирования.
* версия избыточности и/или совокупности: сообщает оборудованию пользователя, какую версию избыточности гибридного ARQ использовать (требуемую для согласования скорости передачи) и/или какую версию совокупности модуляции использовать (требуемую для модуляции).
- Идентификационной информации UE (UE ID): Сообщает, какое оборудование пользователя должно передавать данные. В типичных реализациях эта информация используется для маскирования CRC сигнализации управления L1/L2, чтобы предотвращать считывание этой информации другим оборудованиями пользователя.
Имеется несколько различных возможностей, как точно передать куски информации, упомянутые выше, при передаче данных нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Кроме того, в восходящей линии связи и нисходящей линии связи информация управления L1/L2 может также содержать дополнительную информацию или может пропускать некоторую информацию. Например:
- Номер процесса HARQ может быть не нужным, то есть не сигнализироваться в случае синхронного протокола HARQ.
- Версия избыточности и/или совокупности могут быть не нужны, и, таким образом, не сигнализироваться, если используется комбинирование с «гонками» (всегда одна и та же версия избыточности и/или совокупности) или если последовательность версий избыточности и/или совокупности заранее определена.
- Информация управления мощностью может быть дополнительно включена в сигнализацию управления.
- Информация управления, относящаяся к MIMO, такая как, например, предварительное кодирование, может быть дополнительно включена в сигнализацию управления.
- В случае множественных кодовых слов могут быть включены формат транспорта передачи и/или информация HARQ для множественных кодовых слов.
Для назначений ресурсов восходящей линии связи (на совместно используемом физическом канале восходящей линии связи (PUSCH)), сигнализируемому по PDCCH в LTE, информация управления L1/L2 не содержит номера процесса HARQ, так как синхронный протокол HARQ используется для восходящей линии связи LTE. Процесс HARQ, подлежащий использованию для передачи восходящей линии связи, задается тактированием. Кроме того, необходимо отметить, что информация версии избыточности (RV) совместно закодирована с информацией транспортного формата, то есть информация RV встроена в поле транспортного формата (TF). Транспортный Формат (TF) относительно поля схемы модуляции и кодирования (MCS) имеет, например, размер 5 битов, который соответствует 32 записям. 3 записи таблицы TF/MCS зарезервированы для того, чтобы обозначать версии избыточности (RVs) 1, 2 или 3. Оставшиеся записи таблицы MCS используются для сигнализирования уровня MCS (TBS), неявно обозначенного RV0. Размер поля CRC PDCCH составляет 16 битов.
Для назначений нисходящей линии связи (PDSCH), сигнализируемых по PDCCH в LTE, версия избыточности (RV) сигнализируется отдельно в двухбитовом поле. Кроме того, информация порядка модуляции совместно закодирована с информацией транспортного формата. Подобно случаю восходящей линии связи существует поле MCS в 5 битов, сигнализируемое по PDCCH. 3 из записей зарезервированы, чтобы сигнализировать явный порядок модуляции, без предоставления информации транспортного формата (Транспортный блок). Для остальных 29 записей порядок модуляции и информация размера транспортного блока сигнализируются.
Схема доступа восходящей линии связи для LTE
Для передачи восходящей линии связи, энергоэффективная передача пользователь-терминал необходима, чтобы максимизировать область охвата. Передача единственной несущей, объединенной с FDMA с динамическим распределением полосы частот, была выбрана в качестве усовершенствованной схемы передачи восходящей линии связи UTRA. Главная причина для предпочтения передачи единственной несущей является более низкое отношение пикового и среднего уровня мощности (PAPR) по сравнению с сигналами с множественными несущими (OFDMA) и соответствующая усовершенствованная эффективность усилителя мощности и предположительный усовершенствованный охват (более высокая скорость передачи данных для заданного пика мощности терминала). Во время каждого временного интервала узел B назначает пользователям уникальный ресурс времени/частоты для передачи данных пользователя, таким образом гарантируя ортогональность внутри ячейки. Ортогональный доступ в восходящей линии связи обеспечивает увеличенную спектральную эффективность, таким образом устраняя помехи внутри ячейки. Помехи из-за многолучевого распространения обрабатываются в базовой станции (Узел B), оказывающей содействие посредством вставки циклического префикса в переданный сигнал.
grant
grant
Основной физический ресурс, используемый для передачи данных, состоит из частотных ресурсов размера BW во время одного временного интервала, например, подкадра в 0,5 миллисекунд, на который отображают закодированные биты информации. Необходимо отметить, что подкадр, также называемый временным интервалом передачи (TTI), является наименьшим временным интервалом для передачи данных пользователя. Однако возможно назначить частотный ресурс BW по более длинному периоду времени, чем один TTI пользователю, посредством конкатенации подкадров.
Схема планирования восходящей линии связи для LTE
Схема восходящей линии связи разрешает и запланированный доступ, то есть управляемый посредством eNB, и конкурентный доступ.
В случае запланированного доступа UE распределяет некоторый частотный ресурс в течение некоторого времени (то есть ресурс времени/частоты) для передачи данных восходящей линии связи. Однако, некоторые ресурсы времени/частоты могут быть распределены для конкурентного доступа; в пределах этих ресурсов времени/частоты оборудования UE могут передавать без начального планирования. Один сценарий, где UE выполняет конкурентный доступ, является, например, произвольным доступом, то есть когда UE выполняет первоначальный доступ к ячейке или для запроса ресурсов восходящей линии связи.
В случае запланированного доступа планировщик узла B назначает пользователю уникальный ресурс частоты/времени для передачи данных восходящей линии связи. Более конкретно, планировщик определяет
- какому(им) UE(s) позволено передавать,
- какие физические ресурсы канала (частота),
- транспортный формат (схема кодирования модуляции (MCS)), подлежащий использованию посредством мобильного терминала для передачи.
Информация распределения сигнализируется к UE через предоставление планирования, посланного по каналу управления L1/L2. По причинам простоты этот канал может далее называться каналом предоставления восходящей линии связи. Сообщение предоставления планирования содержит, по меньшей мере, информацию, часть диапазона частот которой UE разрешено использовать, период действия предоставления и транспортный формат, который UE должно использовать для предстоящей передачи восходящей линии связи. Самым коротким периодом действия является один подкадр. Дополнительная информация может также быть включена в сообщение предоставления в зависимости от выбранной схемы. Только предоставления ʺдля каждого UEʺ используются для предоставления права передавать по UL-SCH (то есть не существует предоставления ʺдля каждого UE для каждого RBʺ). Поэтому UE должно разнести распределенные ресурсы среди радиоканалов передачи данных согласно некоторым правилам. В отличие от этого в HSUPA нет выбора транспортного формата, основанного на UE. eNB делает выбор в пользу транспортного формата на основании некоторой информации, например, о сообщенной информации планирования и информации QoS, и UE приходится следовать выбранному транспортному формату. В HSUPA узел B назначает максимальный ресурс восходящей линии связи, и UE выбирает соответственно фактический транспортный формат для передачи данных.
Так как планирование радио ресурсов является самой важной функцией в совместно используемой сети доступа к каналу для выявления качества услуги, имеются многие требования, которые должны быть полностью удовлетворены схемой планирования UL LTE, чтобы обеспечить эффективное контролирование QoS.
- Зависания услуг низкого приоритета нужно избегать;
- четкая дифференциация QoS для радиоканалов передачи данных/услуг должна быть поддержана посредством схемы планирования;
- сообщения UL должны обеспечивать детальные отчеты о состоянии буфера (например, для каждого канала передачи данных или для каждой группы каналов передачи данных), чтобы позволить планировщику eNB идентифицировать, для каких данных канала передачи данных/услуги данные должны быть посланы;
- необходима возможность сделать четкую дифференциацию QoS между услугами различных пользователей;
- необходима возможность предоставлять минимальную скорость цифрового потока для каждого канала передачи данных.
Как можно увидеть из вышеупомянутого списка, одним существенным аспектом схемы планирования LTE является предоставление механизмов, с которыми оператор может управлять разделением своей емкости агрегированных ячеек между каналами передачи данных с различными классами QoS. Класс QoS канала передачи данных идентифицируется профилем QoS соответствующего канала передачи данных SAE, сигнализированного от AGW к eNB, как описано выше. Оператор может затем распределять некоторую величину своей емкости агрегированных ячеек агрегированному трафику, ассоциированному с каналами передачи данных некоторого класса QoS. Главная цель использования этого основанного на классе подхода состоит в том, чтобы сделать возможным дифференциацию обработки пакетов в зависимости от класса QoS, которому они принадлежат.
Отчет о состоянии буфера/процедура запроса планирования для планирования восходящей линии связи
Обычный режим планирования является динамическим планированием посредством сообщений назначения нисходящей линии связи для распределения ресурсов передачи нисходящей линии связи и сообщений предоставления восходящей линии связи для распределения ресурсов передачи восходящей линии связи; они обычно действительны для конкретных одиночных подкадров. Они передаются по PDCCH, используя C-RNTI UE, как уже упоминалось ранее. Динамическое планирование эффективно для типов услуг, в которых трафик является пульсирующим и динамичным по скорости передачи, таким как TCP.
В дополнение к динамическому планированию определяется постоянное планирование, которое позволяет радио ресурсам быть полустатически сконфигурированными и распределенными на UE в течение более длинного периода времени, чем один подкадр, таким образом избегая потребности в конкретных сообщениях назначения нисходящей линии связи или сообщениях предоставления восходящей линии связи по PDCCH для каждого подкадра. Постоянное планирование полезно для услуг, таких как VoIP, для которой пакеты данных являются по размеру маленькими, периодическими и полустатическими. Таким образом, ресурсопотребление PDCCH значительно уменьшено по сравнению со случаем динамического планирования.
Передача отчета о состоянии буфера (BSR) от UE к eNodeB используется для помощи eNodeB в распределении ресурсов восходящей линии связи, то есть планировании восходящей линии связи. Для случая нисходящей линии связи планировщик eNB очевидно осведомлен о величине данных, которые должны быть доставлены каждому UE; однако, для направления восходящей линии связи, так как решение планирования сделано в eNB, а буфер для данных находится в UE, отчеты BSR приходится посылать от UE к eNB, чтобы обозначить величину данных, которые должны быть переданы по UL-SCH.
Имеются в основном два типа элементов управления MAC отчета о состоянии буфера (BSR), определенных для LTE: длинный BSR (с четырьмя полями размера буфера, соответствующими IDs LCG #0-3), или короткий BSR (с одним полем ID LCG и одним соответствующим полем размера буфера). Поле размера буфера обозначает общую величину данных, доступных через все логические каналы группы логических каналов, и указывается в числе байтов, закодированных в качестве индекса различных уровней размера буфера (см. также 3GPP TS 36.321 v 10.5.0 Глава 6.1.3.1, включенная здесь посредством ссылки). В дополнение, имеется другой тип отчета о состоянии буфера для использования усеченных данных, где отчет о состоянии буфера имеет 2 байта в длину.
То, какой короткий или длинный BSR передается посредством UE, зависит от доступных ресурсов передачи в транспортном блоке, от того, у скольких групп логических каналов имеются непустые буферы, и от того, инициировано ли конкретное событие в UE. Длинный BSR сообщает о величине данных для четырех групп логических каналов, тогда как короткий BSR указывает величину данных, буферизованных для только самой высокой группы логических каналов.
Причиной для введения концепции группы логических каналов является то, что даже при том, что UE может иметь больше, чем четыре сконфигурированных логических канала, отчеты о состоянии буфера для каждого индивидуального логического канала вызывают слишком большое ресурсопотребление при сигнализации. Поэтому eNB назначает каждый логический канал группе логических каналов; предпочтительно, что логические каналы с одинаковыми /подобными требованиями QoS должны распределяться в пределах одной и той же группы логических каналов.
BSR может быть инициирован, в качестве примера, для следующих событий:
- всякий раз, когда данные прибывают для логического канала, который имеет более высокий приоритет, чем логические каналы, чьи буферы не пусты;
- всякий раз, когда данные становятся доступными для любого логического канала, когда не было ранее никаких данных, доступных для передачи;
- всякий раз, когда время повторной передачи BSR истекает;
- всякий раз, когда периодический отчет BSR, то есть периодический таймер BSR, истекает;
- всякий раз, когда имеется свободное пространство в транспортном блоке, которое может вместить BSR.
Чтобы быть устойчивым к неудачам передачи, имеется механизм повторной передачи BSR, определенный для LTE; таймер BSR повторной передачи запускается или перезапускается всякий раз, когда перезапускается предоставление восходящей линии связи. Если предоставления восходящей линии связи не принято до истечения таймера BSR повторной передачи, то другой BSR вызывается посредством UE.
Если UE не имеет ресурсов восходящей линии связи, распределенных для включения BSR в транспортный блок (TB), когда инициирован BSR, UE посылает запрос планирования (SR) по физическому каналу управления восходящей линии связи (PUCCH), если сконфигурирован. Для случая, когда нет ресурсов D-SR (выделенного запроса планирования) на конфигурируемом PUCCH, UE начинает процедуру случайного доступа (процедура RACH), чтобы запросить ресурсы UL-SCH для передачи информации BSR на eNB. Однако необходимо отметить, что UE не будет инициировать передачу SR для случая, когда периодический BSR подлежит передаче.
Кроме того, расширение для передачи SR было введено для конкретного режима планирования, где ресурсы постоянно распределяются с определенной периодичностью, чтобы сэкономить ресурсопотребление при сигнализации управления L1/2 для предоставлений передачи, которое упоминается в качестве полупостоянного планирования (SPS). Одним примером услуги, которая, главным образом, была рассмотрена для полупостоянного планирования, является VoIP. Каждые 20 миллисекунд пакеты VoIP генерируются в кодеке во время речевого потока. Поэтому eNB может постоянно распределять ресурсы восходящей линии связи или соответственно ресурсы нисходящей линии связи постоянно каждые 20 миллисекунд, которые могут затем использоваться для передачи пакетов VoIP. Обычно SPS выгодно для услуг с предсказуемым поведением трафика, то есть с постоянной скоростью следования битов, периодическим временем прибытия пакета. Для случая, когда SPS конфигурируется для направления восходящей линии связи, eNB может выключать инициирование/передачу SR для некоторых cконфигурированных логических каналов, то есть, инициирование BSR из-за прибытия данных в этих конкретных сконфигурированных логических каналов не будет инициировать SR. Мотивацией для такого вида расширений является сообщение SR для тех логических каналов, которые будут использовать полупостоянные распределенные ресурсы (логические каналы, которые несут пакеты VoIP), не имеют ценности для планирования eNB, и, следовательно, должен избегаться.
Больше подробной информации относительно BSR и, в особенности, его инициирования, объяснено в 3GPP TS 36.321 V10.5 в Главе 5.4.5, включенной здесь посредством ссылки.
Приоритезация логических каналов
UE имеет функцию управления скорости передачи восходящей линии связи, которая контролирует совместное использование ресурсов восходящей линии связи между радиоканалами передачи данных. Эта функция контролирования скорости передачи восходящей линии связи также упоминается как процедура приоритезации логических каналов в дальнейшем. Процедура приоритезации логических каналов (LCP) применяется, когда новая передача выполняется, то есть транспортный блок должен быть сгенерирован. Одно предложение по назначению емкости состоит в том, чтобы назначать ресурсы каждому каналу передачи данных в порядке приоритета, пока каждый не примет распределение, эквивалентное минимальной скорости передачи данных для этого канала передачи данных, после чего любая дополнительная емкость назначается каналу передачи данных в, например, порядке приоритета.
Как станет очевидным из описания процедуры LCP, данной ниже, реализация процедуры LCP, постоянно находящейся в UE, основанном на модели буфере маркеров, которая известна в мире IP. Основные функциональные возможности этой модели следующие. Периодически с заданной скоростью маркер, который представляет право передавать количество данных, добавляется к корзине. Когда для UE предоставлены ресурсы, разрешается передавать данные до величины, представленной посредством количества маркеров в корзине. Передавая данные, UE удаляет количество маркеров, эквивалентное количеству переданных данных. В случае, если корзина полна, то дальнейшие маркеры отвергаются. Для добавления маркеров можно предположить, что период повторения этого процесса будет каждый TTI, но он может быть легко удлинен, таким образом, что маркер добавляется только каждую секунду. В основном, вместо добавления к корзине маркера каждую 1 миллисекунду, 1000 маркеров могут добавляться каждую секунду. Далее описывается процедура приоритезации логических каналов, которая используется в Вып.8.
Более подробная информация относительно процедуры LCP приводится в 3GPP TS 36.321 V8 в Главе 5.4.3.1, включенной здесь посредством ссылки.
приоритет
приоритета
prioritisedBitRate,
bucketSizeDuration
RRC управляет планированием данных восходящей линии связи посредством сигнализации для каждого логического канала: , где увеличение значения  указывает более низкий уровень приоритета,  который устанавливает приоритезированную скорость передачи в битах (PBR), , который устанавливает длительность размера корзины (BSD). Идея приоритезированной скорости передачи в битах состоит в том, чтобы поддерживать для каждого канала передачи данных, включая каналы передачи данных низкого приоритета без GBR (гарантированной скорости передачи данных), минимальную скорость передачи в битах, чтобы избежать потенциального зависания. Каждый канал передачи данных должен, по меньшей мере, получить достаточно ресурсов, чтобы достигнуть приоритезированной скорости передачи в битах (PRB).
UE должен поддерживать переменную Bj для каждого логического канала j. Bj должна быть инициализирована в значение ноль, когда связанный логический канал установлен, и увеличена посредством произведения PBR × длительность TTI для каждого TTI, где PBR является приоритезированной скоростью передачи в битах логического канала j. Однако значение Bj никогда не может превышать размер корзины, и, если значение Bj будет большим, чем размер корзины логического канала j, то оно должно быть установлено в качестве размера корзины. Размер корзины логического канала равен PBR × BSD, где PBR и BSD конфигурируются посредством верхних уровней.
UE должно выполнять следующую процедуру приоритезации логических каналов, когда новая передача выполняется:
- UE должно распределить ресурсы логическим каналам в следующих этапах:
- Этап 1: Все логические каналы с Bj> 0 являются распределенными ресурсами в порядке уменьшения приоритета. Если PBR радиоканала передачи данных установлена на "бесконечность", то UE должно распределять ресурсы для всех данных, которые доступны для передачи по радиоканалу передачи данных прежде, чем удовлетворить PBR радиоканала(ов) передачи данных более низкого приоритета;
- Этап 2: UE должно уменьшать Bj на полный размер элементов SDU MAC, служащих логическому каналу j на этапе 1
Необходимо отметить здесь, что значение Bj может быть отрицательным.
- Этап 3: если какие-либо из ресурсов остаются, то все логические каналы обслуживаются в строгом порядке уменьшающегося приоритета (независимо от значения Bj), пока или данные для этого логического канала, или предоставление UL не исчерпаются, какое бы из них не стало первым. Логические каналы, сконфигурированные с равным приоритетом, должны обслуживаться одинаково.
- UE должно также следовать правилам ниже во время вышеописанных процедур планирования:
- UE не должен сегментировать RLC SDU (или частично переданный SDU или повторно переданный PDU RLC), если целый SDU (или частично переданный SDU или повторно переданный PDU RLC) встраивается в оставшиеся ресурсы;
- Если UE сегментирует SDU RLC из логических каналов, то оно должно максимизировать размер сегмента, чтобы заполнить предоставление в максимально возможной степени;
- UE должен максимизировать передачу данных.
Для процедуры приоритезации логических каналов UE должно принять во внимание следующий относительный приоритет в порядке убывания:
- элемент управления MAC для C-RNTI или данных из UL-CCCH;
- элемент управления MAC для BSR, за исключением BSR, включенного для этого заполнения;
- элемент управления MAC для PHR;
- данные от любого логического канала, кроме данных из UL-CCCH;
- элемент управления MAC для BSR, включенного для заполнения.
Для случая агрегации несущих, который описан ниже, когда у UE запрашивают передать множественные PDUs MAC в одном TTI, этапы с 1 по 3 и ассоциированные правила могут быть применены или к каждому предоставлению независимо или к сумме емкостей предоставления. Также порядок, в котором предоставления обрабатываются, оставляют для реализации посредством UE. Для реализации посредством UE оставляют решить, в какую PDU MAC включен элемент управления MAC, когда у UE запрашивают передать множественные PDUs MAC в одном TTI.
Управление мощностью восходящей линии связи
Управление мощностью передачи восходящей линии связи в системе мобильной связи служит важной цели: оно уравновешивает потребность в достаточности переданной энергии для каждого бита, чтобы достигнуть требуемого качества обслуживания (QoS), с потребностями минимизировать помехи другим пользователям системы и максимизировать срок службы аккумулятора мобильного терминала. В достижении этой цели роль управления мощностью (PC) становится решающей, чтобы обеспечивать требуемый SINR, в то же время управляя помехами, вызванными для соседних ячеек. Идеей классических схем PC в восходящей линии связи является то, что все пользователи принимают с одним и тем же SINR, которое известно как полная компенсация. Как альтернатива, 3GPP принял для LTE использование фракционного управления мощностью (FPC). Эти новые функциональные возможности заставляют пользователей с более высокими потерями в тракте передачи работать при более низком требовании SINR так, чтобы они с большей вероятностью генерировали меньше помех на соседние ячейки.
Подробные формулы управления мощностью заданы в LTE для совместно используемого физического канала восходящей линии связи (PUSCH), физического канала управления восходящей линии связи (PUCCH) и опорных сигналов зондирования (SRSs) (секция 5.1 в TS36.213). Формула для каждого из этих сигналов восходящей линии связи следует тем же самым основным принципам; во всех случаях их можно рассматривать как суммирование двух основных терминов: базовой рабочей точки с незамкнутым контуром, выведенной из статических или полустатических параметров, сигнализированных посредством eNodeB, и динамического смещения, обновляемого от подкадра к подкадру.
P
Базовая рабочая точка с незамкнутым контуром для передачи мощности для каждого блока ресурсов зависит от ряда факторов, включающих в себя помехи внутри ячейки и нагрузку на ячейку. Это может быть далее разбито на два компонента, полустатический основной уровень 0, далее содержащий общий уровень мощности для всех оборудований UE в ячейке (измеренный в дБм) и смещение для конкретного UE, и компонент компенсации потерь в тракте передачи с незамкнутым контуром. Динамическая часть смещения мощности для каждого блока ресурсов может также быть далее разбита на два компонента, компонент, зависящий от используемого MCS, и явных команд управления мощностью передатчика (TPC).
Зависимый от MCS компонент (упомянутый в спецификациях LTE как , где TF указывает ʹтранспортный форматʹ) позволяет переданной мощности для каждого RB быть приспособленной согласно переданной скорости передачи данных информации.
накапливаемые
абсолютные
Другой компонент динамического смещения является командами TPC для конкретного UE. Он может работать в двух различных режимах: команды TPC (доступные для PUSCH, PUCCH и SRS) и команды TPC (доступные только для PUSCH). Для PUSCH переключение между этими двумя режимами конфигурируется полустатически для каждого UE посредством сигнализации RRC, то есть, режим не может быть изменен динамически. С накапливаемыми командами TPC каждая команда TPC сигнализирует шаг мощности относительно предыдущего уровня.
Сообщение о запасе мощности
Чтобы помочь eNodeB планировать ресурсы передачи восходящей линии связи к различным оборудованиям UE соответствующим способом, важно, что UE может сообщать о своем доступном запасе мощности к eNodeB.
eNodeB может использовать отчет о запасе мощности, чтобы определить, сколько еще полос частот восходящей линии связи на каждый подкадр UE способно использовать. Это поможет избежать распределения ресурсов передачи восходящей линии связи на оборудования UE, которые неспособны использовать их, чтобы избежать ненужной траты ресурсов.
Диапазон отчета запаса мощности составляет от +40 до-23 дБ. Отрицательная часть диапазона дает возможность UE сигнализировать на eNodeB степень, до которой оно приняло предоставление UL, которое может требовать большей мощности передачи, чем UE имеет в наличии. Это дало бы возможность eNodeB уменьшать размер последующего предоставления, таким образом освобождая ресурсы передачи, чтобы распределять другим оборудованиям UE.
Отчет о запасе мощности может быть послан только в подкадрах, в которых UE имеет предоставление UL. Отчет относится к подкадру, в котором его посылают. Определяются ряд критериев для инициирования отчета о запасе мощности. Они включают в себя:
- существенное изменение в оцененной потере тракта передачи от последнего отчета запаса мощности
- больше, чем сконфигурированное количество времени истекает с предыдущего отчета запаса мощности
- больше, чем сконфигурированное количество команд TPC с замкнутым контуром были реализованы посредством UE
PeriodicPHR-таймера
ProhibitPHR-таймера
dl-PathlossChange
eNodeB может конфигурировать параметры, чтобы управлять каждым из этих «спусковых механизмов» в зависимости от нагрузки системы и требований ее алгоритма планирования. Более конкретно, RRC управляет отчетностью о запасе мощности посредством конфигурирования двух таймеров и и посредством сигнализации , который устанавливает изменение в измеренных потерях тракта передачи нисходящей линии связи, чтобы инициировать отчет запаса мощности.
Отчет о запасе мощности посылают в качестве элемента управления MAC. Он состоит одиночного октета, где два самых старших бита зарезервированы, и шесть самых младших битов представляют значения в дБ, упомянутые выше с шагом по 1 дБ. Структура элемента управления MAC показана на фигуре 7.
Запас  мощности UE, действительный для подкадра i определен посредством:
[дБ]
Запас мощности должен быть округлен к самому близкому значению в диапазоне [40;-23] дБ с шагом 1 дБ.
cmax
CMAX_L
CMAX_H
P максимальная мощность передачи UE (мощность Tx) является значением, выбранным посредством UE в заданном диапазоне P и P.
CMAX_L
CMAX
CMAX_H,
P ≤ P ≤ Pгде
CMAX_L
EMAX
C
PowerClass
C
P=MIN {P- ΔT, P - MPR - A-MPR - ΔT}, и
CMAX_H
EMAX
PowerClass
P=MIN {P, P};
EMAX
и где P - значение, сигнализированное посредством сети.
MPR является значением уменьшения мощности, используемым для управления коэффициентом утечки в соседний канал (ACLR), ассоциированным с различными схемами модуляции и полосой частот передач.
cmax
A-MPR является дополнительным уменьшением максимума мощности. Он является конкретным диапазоном и применятся при конфигурировании посредством сети. Поэтому, Pявляется конкретной реализацией посредством UE и, следовательно, не известен для eNB.
C
Больше подробной информации относительно ΔTзадано в 3GPP TS TS36.101, Верс. 12.0.0, секция 6.2.5, включенная здесь посредством ссылки.
Услуги близости устройства к устройству (D2D) в LTE
Основанные на близости приложения и услуги представляют появляющийся социально-технологический тренд. Идентифицированные области включают в себя услуги, относящиеся к коммерческим услугам и общественной безопасности, что будет представлять интерес для операторов и пользователей. Введение способности услуг близости (ProSe) в LTE позволила бы индустрии 3GPP обслуживать этот развивающийся рынок, и в то же самое время удовлетворять срочные потребности нескольких сообществ общественной безопасности, которые совместно втягиваются в LTE.
Передача данных от устройства к устройству (D2D) является компонентом технологии для LTE-вып.12. Технология связи от устройства к устройству (D2D) позволяет D2D в качестве основы для сотовой сети увеличивать спектральную эффективность. Например, если сотовая сеть является LTE, то все физические каналы, несущие данные, используют SC-FDMA для сигнализации D2D. В передаче данных D2D оборудование пользователя (оборудования UE) передают сигналы данных друг к другу по прямой линии связи, используя сотовые ресурсы вместо базовой станции. Возможный сценарий в совместимой системе передачи данных D2D показан на фигуре 9.
Передача данных D2D в LTE
"Передача данных D2D в LTE" фокусируется на двух областях: обнаружение и передача данных, тогда как данное изобретение, главным образом, относится к части обнаружения.
Передача данных от устройства к устройству (D2D) является компонентом технологии для LTE-A. В передаче данных D2D оборудования UE передают сигналы данных друг к другу по прямой линии связи, используя сотовые ресурсы вместо BS. Пользователи D2D передают данные, оставаясь непосредственно под управлением BS, то есть, по меньшей мере, будучи внутри области охвата eNB. Поэтому D2D может улучшать производительность системы посредством повторного использования сотовых ресурсов.
Предполагается, что D2D работает в спектре LTE восходящей линии связи (в случае FDD) или в подкадрах восходящей линии связи ячейки, обеспечивающий охват (в случае TDD, кроме случаев вне области охвата). Кроме того, передача/прием D2D не использует полную дуплексную передачу на заданной несущей. С точки зрения индивидуального UE в отношении приема сигнала заданной несущей D2D и передачи восходящей линии связи LTE не используется полная дуплексная передача, то есть, невозможен одновременный прием сигнала D2D и его передача UL LTE.
В передаче данных D2D, когда UE1 имеет роль передачи (передающее оборудование пользователя), UE1 посылает данные, и UE2 (принимающее оборудование пользователя) принимает их. UE1 и UE2 могут меняться своими ролями передачи и приема. Передача от UE1 может быть принята посредством одного или более оборудований UE, таким как UE2.
Относительно протоколов плоскости пользователя далее сообщается о содержимом соглашения с точки зрения передачи данных D2D (3GPP TS 36.843верс. 12.0.0 секции 9.2, включенной здесь посредством ссылки):
- PDCP:
* 1: М D2D данные широковещательной передачи данных (то есть, пакеты IP) должны быть обработаны как нормальные данные плоскости пользователя.
* Сжатие/развертывание заголовков в PDCP применимо для 1: М широковещательной передачи данных D2D.
** U-режим используется для сжатия заголовка в PDCP для широковещательного режима D2D для общественной безопасности;
- RLC:
* UM RLC используется для 1: М широковещательной передачи данных D2D.
* Сегментация и повторная сборка поддерживаются на L2 посредством UM RLC.
* Принимающее UE должно поддерживать по меньшей мере один объект UM RLC на каждое отправляющее равноправное UE.
* объект приемника UM RLC не должен конфигурироваться до приема первого блока данных UM RLC.
* Пока потребность не была идентифицирована для AM RLC или ТМ RLC для передачи данных D2D для передачи данных плоскости пользователя.
- MAC:
* Обратная связь посредством HARQ не предполагается для 1: М широковещательной передачи данных D2D
* Принимающее UE должно знать ID источника, чтобы идентифицировать объект UM RLC приемника.
* заголовок MAC содержит ID цели L2, который позволяет отфильтровывать пакеты на уровне MAC.
* ID цели L2 может быть адресом широковещания, группового вещания или одноадресного вещания.
** групповое вещание/одноадресное вещание L2: ID цели L2, переносимый в заголовке MAC, может позволить отказываться от принятого RLC UM PDU даже раньше доставки его объекту приемника RLC.
** широковещание L2: принимающее UE будет обрабатывать все принятые PDU RLC от всех передатчиков и стремиться повторно собрать и доставить пакеты IP верхним уровням.
* подзаголовок MAC содержит LCIDs (чтобы дифференцировать множественные логические каналы).
* По меньшей мере мультиплексирование /демультиплексирование, обработка приоритета и заполнения являются полезными для D2D.
Распределение ресурсов
Распределение ресурсов для передачи данных D2D находится в стадии обсуждения и описано в его предоставленной форме в 3GPP TS 36.843, версия 12.0.0, секция 9.2.3, включенной здесь посредством ссылки.
С точки зрения передающего UE UE может работать в двух режимах для распределения ресурсов:
- Режим 1: eNodeB или транзитный узел выпуска 10 планирует точные ресурсы, используемые посредством UE, чтобы передавать непосредственные данные и непосредственную информацию управления
- Режим 2: UE самостоятельно выбирает ресурсы из совокупности ресурсов, чтобы передавать непосредственные данные и непосредственную информацию управления
UE, способное к передаче данных D2D, должно поддерживать, по меньшей мере, режим 1 внутри области охвата. UE, способное к передаче данных D2D, должно поддерживать режим 2 для, по меньшей мере, границы области охвата и/или вне области охвата.
оборудования UE внутри области охвата и вне области должны быть осведомлены о совокупном пуле ресурсов (время/частота) для приема передачи данных D2D.
Всем оборудования UE (режима 1 ("планируемый") и режима 2 ("автономный")) предоставляется совокупный пул ресурсов (время и частота), в котором они пытаются принимать назначения планирования.
В режиме 1 UE запрашивает ресурсы передачи у eNodeB. eNodeB планирует ресурсы передачи для передачи назначения(й) планирования и данных.
- UE посылает запрос планирования (D-SR или RA) к eNodeB, сопровождаемый BSR, на основании которого eNodeB может выявлять, что UE намеревается выполнить передачу D2D, а также требуемый объем ресурсов.
- В режиме 1 UE должно быть RRC-соединенным, чтобы передать передачу данных D2D.
Для режима 2 оборудованиям UE предоставляется совокупный пул ресурсов (время и частота), из которого они выбирают ресурсы для передачи данных D2D.
Фигура 8 схематично иллюстрирует вышележащий (LTE) и нижележащий (D2D) ресурсы приема и/или передачи. eNodeB управляет тем, может ли UE применять передачу режима 1 или режима 2. Как только UE узнает свои ресурсы, куда оно может передавать (или принимать) передачу данных D2D, оно использует соответствующие ресурсы только для соответствующей передачи/приема. В примере на фигуре 8 подкадры D2D будут использованы, только чтобы принимать или передавать сигналы D2D. Так как UE в качестве устройства D2D должно работать в полудуплексном режиме, оно может или принимать или передавать сигналы D2D в любой момент времени. Точно так же на той же фигуре другие подкадры могут использоваться для LTE (вышележащей) передачи и/или приема.
Обнаружение D2D является процедурой/процессом идентификации других способных к D2D и заинтересованных устройств в окрестности. С этой целью устройства D2D, которые хотят быть обнаруженными, должны послать некоторые сигналы обнаружения (на некоторые ресурсы сети), и принимающее UE, заинтересованное в упомянутом сигнале обнаружения, будет узнавать такие устройства D2D передачи. Гл. 8 3GPP TS 36.843 описывает доступные подробности механизмов обнаружения D2D.
Обнаружение D2D
Прямое обнаружение ProSe (основанная на близости услуга) определено в качестве процедуры, используемой посредством UE с разрешенной ProSe, чтобы обнаруживать другое UE(s) с разрешенной ProSe в его близости, используя прямые радиосигналы E-UTRA через интерфейс PC5. Фигура 10 схематично иллюстрирует интерфейс PC5 для прямого обнаружения от устройства к устройству, как описано в Fehler!VerwendenSiedieRegisterkarte'Start', umZAdemTextzuzuweisen,derhierangezeigtwerdensoll.
Верхний уровень обрабатывает авторизацию для объявления и осуществления мониторинга информации обнаружения. С этой целью оборудования UE должны обмениваться заранее определенными сигналами, отнесенными к сигналам обнаружения. Периодически проверяя сигналы обнаружения, UE поддерживает список близости оборудований UE, чтобы установить линию связи, когда это необходимо. Сигналы обнаружения должны быть обнаружены надежно даже в среде с низким отношением сигнала к шуму (SNR). Чтобы позволить сигналам обнаружения периодически отправляться, ресурсы для сигналов обнаружения должны быть назначены.
Имеется два типа прямого обнаружения ProSe: открытое и ограниченное. Открытое имеет место, когда нет никакого явного разрешения, которое необходимо от UE, которое обнаруживается, тогда как ограниченное обнаружение только имеет место с явным разрешением от UE, которое обнаруживается.
Прямое обнаружение ProSe может быть активатором автономного обслуживания в обнаруживающем UE, которое дает возможность обнаруживающему UE использовать информацию от обнаруженного UE для некоторых приложений. Как пример, информацией, переданной в прямом обнаружении ProSe, может быть, "найти такси поблизости", "найди мне кофейню", ʺнайди мне ближайшее отделение полицииʺ и т.п. Через прямое обнаружение ProSe UE обнаружения может извлекать необходимую информацию. Дополнительно, в зависимости от полученной информации прямое обнаружение ProSe может использоваться для последовательных действий в системе телекоммуникаций, такой как, например, инициирование прямой передачи данных ProSe.
Модели прямого обнаружения ProSe
Прямое обнаружение ProSe основано на нескольких моделях обнаружения. Модели для прямого обнаружения ProSe определены в 3GPP TS 23.303 V12.0.0, секция5.3.1.2, которая приложена здесь посредством ссылки:
Модель A ("я здесь")
Модель A также обозначена как "я здесь", так как UE объявления вещает информацию о себе, такую как ее идентификационная информация приложения ProSe или идентификационная информация UE ProSe в сообщении обнаружения, таким образом идентифицируя себя и передавая данные к другим частям системы передачи данных, которые тоже доступны.
Согласно модели А определяются две роли для оборудований UE с доступной ProSe, которые участвуют в прямом обнаружении ProSe. UE с разрешенной ProSe может иметь функцию UE объявления и UE мониторинга. UE объявления объявляет о некоторой информации, которая может быть использована посредством оборудований UE, находящихся в близости, у которых есть разрешение обнаруживать. UE мониторинга осуществляет мониторинг некоторой интересующей информации в близости оборудований UE объявления.
В этой модели UE объявления вещает сообщения обнаружения в заранее определенных интервалах обнаружения, а оборудования UE мониторинга, которые интересуются этими сообщениями, считывают их и обрабатывают их.
Модель B ("кто там?"/"Вы там?")
Модель B эквивалентна "кто там?»/«Вы там?", так как UE обнаружения передает информацию о других оборудованиях UE, которые хотят принять ответы от него. Переданная информация может быть, например, об идентификационной информации приложения ProSe, соответствующей группе. Члены группы могут отвечать на упомянутую переданную информацию.
Согласно этой модели определяются две роли для оборудований UE с разрешенной ProSe, которое участвует в прямом обнаружении ProSe: UE-обнаружитель и обнаруживаемое UE. UE-обнаружитель передает запрос, содержащий некоторую информацию о том, что ему интересно обнаружить. С другой стороны, обнаруживаемое UE принимает сообщение запроса и может ответить некоторой информацией, относящейся к запросу обнаружителя.
Содержимое информации обнаружения является прозрачным для уровня доступа (AS), который не знает содержимого информации обнаружения. Таким образом, различие не делается в уровне доступа между различными моделями прямого обнаружения ProSe и типами прямого обнаружения ProSe. Протокол ProSe гарантирует, что он доставляет только действительную информацию обнаружения на AS для объявления.
UE может участвовать в объявлении и мониторинге информации обнаружения и в состоянии RRC_IDLE и в состоянии RRC_CONNECTED согласно каждой конфигурации eNB. UE объявляет и осуществляет мониторинг своей информации обнаружения с учетом полудуплексного ограничения.
Типы обнаружения
ad hoc
Передача данных D2D может или быть управляемой сетью, где оператор контролирует переключение между прямыми передачами (D2D) и общепринятыми сотовыми линиями связи, или прямые линии связи могут контролироваться посредством устройств без управления оператора. D2D позволяет комбинировать режим инфраструктуры и передачу данных .
ad hoc
Вообще, обнаружение устройства необходимо периодически. Дополнительно устройства D2D используют протокол сигнализации сообщений обнаружения, чтобы выполнить обнаружение устройства. Например, UE с разрешенным D2D может передавать свое сообщение обнаружения, и другое UE с разрешенным D2D принимает это сообщение обнаружения и может использовать информацию, чтобы установить коммуникационную линию связи. Преимущество гибридной сети состоит в том, что, если устройства D2D находятся также в диапазоне связи инфраструктуры сети, то объект сети, такой как eNB, может дополнительно помочь в передаче или конфигурации сообщений обнаружения. Координация/управление посредством eNB в передаче или конфигурации сообщений обнаружения также важны, чтобы гарантировать, что передача сообщений D2D не создает помех сотовому трафику, которым управляет eNB. Дополнительно, даже если некоторые из устройств находятся за пределами диапазона охвата сети, устройства внутри области охвата могут помочь в протоколе обнаружения.
По меньшей мере, следующие два типа процедуры обнаружения определены с целью определения терминологии, используемой далее в описании.
- Тип 1: процедура распределения ресурсов, где ресурсы для объявления информации обнаружения распределены не на основании конкретного UE, охарактеризованная далее:
* eNB предоставляет оборудованиям UE конфигурацию совокупного пула ресурсов, используемого для объявления информации обнаружения. Эта конфигурация может быть сигнализирована в SIB.
* UE автономно выбирает радио ресурс(ы) из обозначенной совокупности пула ресурсов и объявляет о информации обнаружения.
* UE может объявлять информацию обнаружения о случайным образом выбранного ресурсе обнаружения во время каждого периода обнаружения.
- Тип 2: процедура распределения ресурсов, где ресурсы для объявления информации обнаружения распределены на основании каждого конкретного UE, охарактеризованная далее:
* UE в RRC_CONNECTED может запрашивать ресурс(ы) для объявления информации обнаружения от eNB через RRC. eNB назначает ресурс(ы) через RRC.
* ресурсы распределяются в пределах совокупного пула ресурсов, который сконфигурирован в оборудованиях UE для осуществления мониторинга.
Ресурсы согласно процедуре типа 2, например, распределенные полупостоянно, распределяются для передачи сигнала обнаружения.
В случае, когда оборудования UE находятся в режиме RRC_IDLE, eNB может выбирать одну из следующих опций:
- eNB может предоставить совокупный пул ресурсов типа 1 для объявления информации обнаружения в SIB. Оборудования UE, которые авторизованы для прямого обнаружения ProSe, используют эти ресурсы для того, чтобы объявлять информацию обнаружения в RRC_IDLE.
- eNB может обозначать в SIB, что он поддерживает D2D, но не предоставляет ресурсы для объявления информации обнаружения. Оборудования UE должны войти в соединенное RRC, чтобы запросить ресурсы D2D для объявления информации обнаружения.
Для оборудований UE в состоянии RRC_CONNECTED UE, авторизованное к выполнению объявления прямого обнаружения ProSe, указывает для eNB, что оно хочет выполнить объявление обнаружения D2D. Затем eNB проверяет, авторизовано ли UE для объявления прямого обнаружения ProSe, используя контекст UE, принятый от MME.
eNB может конфигурировать UE, чтобы использовать совокупный пул ресурсов типа 1 или выделенный ресурс типа 2 для объявления информации обнаружения через выделенную сигнализацию RRC (или без ресурсов). Ресурсы, распределенные посредством eNB, являются действительными пока a) eNB не расконфигурирует ресурс(ы) посредством сигнализации RRC или b) UE не войдет в IDLE.
Принимающие оборудования UE в RRC_IDLE и RRC_CONNECTED осуществляет мониторинг пулов ресурсов обнаружения типа 1 и типа 2, как авторизовано. eNB предоставляет конфигурацию совокупного пула ресурсов, используемую для мониторинга информации обнаружения, в SIB. SIB может содержать ресурсы обнаружения, используемые для объявления и в соседних ячейках также.
Архитектура радио-протокола
Фигура 11 схематично иллюстрирует стек радио-протокола (AS) для прямого обнаружения ProSe.
Уровень AS взаимодействует с верхним уровнем (протокол ProSe). Соответственно, уровень MAC принимает информацию обнаружения от верхнего уровня (протокол ProSe). В этом контексте уровень IP не используется для передачи информации обнаружения. Дополнительно, уровень AS имеет функцию планирования: уровень MAC выявляет радио ресурс, который должен использоваться для того, чтобы объявлять информацию обнаружения, принятую от верхнего уровня. Кроме того, уровень AS имеет функцию генерирования обнаружения PDU: уровень MAC строит PDU MAC, несущий информацию обнаружения, и посылает PDU MAC на физический уровень для передачи в выявленном радио ресурсе. Не добавляется никакой заголовок MAC.
В UE протокол RRC передает совокупный пул ресурсов обнаружения в MAC. RRC также передает распределенный ресурс типа 2 для передачи в MAC. Нет необходимости в заголовке MAC. Заголовок MAC для обнаружения не содержит полей, на основании которых может быть выполнена фильтрация на уровне 2. Фильтрация сообщений обнаружения на уровне MAC, как представляется, не экономит обработку или мощность, по сравнению с выполнением выборки в верхних уровнях на основании ID UE ProSe и/или ID приложения ProSe. Приемник MAC переадресовывает все принятые сообщения обнаружения на верхние уровни. MAC будет доставлять только корректно принятые сообщения верхним уровням.
Ниже предполагается, что L1 указывает MAC, были ли сообщения обнаружения приняты корректно. Далее, предполагается, что верхние уровни гарантируют, что доставляют только действительную информацию обнаружения уровню доступа.
Предшествующее решение в данной области техники для распределения ресурсов для обнаружения в системах D2D не позволяло определить шаблон ресурсов или конфигурацию, подходящую для распределения ресурсов способом, который является подходящим для запрошенной услуги D2D. В частности, на основании информации, переданной посредством устройства, способного к D2D, согласно общепринятой процедуре сигнализации, базовая станция может распределять ресурсы передачи для слишком короткого периода времени, чтобы позволить UE вещать полную информацию обнаружения. Следовательно, UE передачи должно запросить ресурсы снова, таким образом приводя к увеличению ресурсопотребления при сигнализации в системе LTE.
Кроме того, для примера, информация относительно содержимого информации обнаружения является прозрачной для уровня доступа (AS). Поэтому, не делается различий в уровне доступа между различными моделями прямого обнаружения ProSe и типами прямого обнаружения ProSe, и базовая станция не будет принимать информации, полезной для выявления модели передачи обнаружения и типа предпочтительной процедуры для распределения ресурсов обнаружения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Один примерный вариант осуществления предоставляет оборудование пользователя и способ для выполнения распределения ресурсов в системе передачи данных D2D. Сообщение запроса ресурсов для распределения ресурсов для передачи обнаружения, включающее в себя информацию относительно величины данных, которые подлежат передаче и относительно информации обнаружения, генерируется в оборудовании пользователя и передается базовой станции.
Цель изобретения решается посредством объектов изобретения независимых пунктов формулы изобретения. Выгодные варианты осуществления являются объектами зависимых пунктов формулы изобретения.
Дополнительные выгоды и преимущества раскрытых вариантов осуществления должны быть очевидны из описания и чертежей. Выгоды и/или преимущества могут быть индивидуально предоставлены посредством различных вариантов осуществления и раскрытия признаков описания, и чертежей, и не должны быть представлены все, чтобы получить один или более из них.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее примерные варианты осуществления будут описаны более подробно со ссылкой на приложенные фигуры и чертежи. Подобные или соответствующие детали на фигурах отмечены одними и теми же ссылочными позициями.
Фиг. 1 показывает примерную архитектуру системы LTE 3GPP;
Фиг. 2 показывает примерный краткий обзор полной архитектуры E-UTRAN согласно 3GPP LTE;
Фиг. 3 показывает примерные границы подкадра на компонентной несущей нисходящей линии связи, как определено для 3GPP LTE (Выпуск 8/9);
Фиг. 4 показывает примерную решетку ресурсов нисходящей линии связи слота нисходящей линии связи, как определено для 3GPP LTE (Выпуск 8/9);
Фиг. 5 и 6 показывают структуры уровня 2 (Выпуск 10) 3GPP LTE-A с активированной агрегацией несущих для нисходящей линии связи и восходящей линии связи, соответственно;
Фиг. 7 показывает структуру элемента управления MAC;
Фиг. 8 является схематической иллюстрацией, показывающей вышележащего (LTE) и нижележащего (D2D) ресурсов передачи и приема в подкадрах D2D;
Фиг. 9 является схематической иллюстрацией, показывающей систему, включающую оборудование пользователя, способное к D2D;
Фиг. 10 показывает схематическое представление интерфейса PC5 прямого обнаружения с устройства на устройство;
Фиг. 11 показывает схематическое представление стека радио-протокола для прямого обнаружения ProSe;
Фиг. 12 является диаграммой, показывающей режим IDLE и CONNECTED в приеме ресурсов обнаружения согласно примерному примеру;
Фиг. 13 является блок-схемой, иллюстрирующей схему распределения ресурсов для передачи обнаружения в системе передачи данных D2D;
Фиг. 14 иллюстрирует схематично систему передачи данных D2D, включающую в себя базовую станцию и оборудование передачи/приема согласно примерному варианту осуществления;
Фиг. 15 иллюстрирует состав протокольного блока данных (PDU) MAC согласно реализации способа планирования и системы согласно изобретению.
Фиг. 16 является схематическим чертежом, иллюстрирующим распределение ресурсов в пределах периода ресурсов обнаружения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Следующие абзацы описывают различные примерные варианты осуществления. В примерных целях только большинство из вариантов осуществления описаны относительно схемы радиодоступа согласно системам мобильной связи 3GPP LTE (Выпуск 8/9) и LTE-A (Выпуск 10/11/12), частично описанным в секции «уровень техники» ранее. Необходимо отметить, что примерные варианты осуществления могут выгодно использоваться, например, в системе мобильной связи, такой как система передачи данных 3GPP LTE-A (Выпуск 10/11/12), как описано в секции «уровень техники» ранее, но примерные варианты осуществления не ограничиваются их использованием в этих конкретных примерных сетях связи.
Термин "прямая линия связи", используемый в формуле изобретения и в описании, следует понимать как коммуникационную линию связи (канал связи) между двумя оборудованиями пользователей D2D, которая позволяет обмениваться данными непосредственно без вмешательства сети. Другими словами, канал связи, устанавливается между двумя оборудованиями пользователя в системе передачи данных, которые достаточно близки для того, чтобы непосредственно обмениваться данными, обходя eNodeB (базовую станцию). Этот термин используется с отличием от ʺлинии связи LTEʺ или ʺтрафиком (восходящей линии связи) LTE ʺ, которые вместо этого относятся к трафику данных между оборудованием пользователей, контролируемым посредством eNodeB.
Термин ʺпередающее оборудование пользователяʺ, используемый в формуле изобретения и в описании, следует понимать как мобильное устройство, способное к передаче и приему данных. Характеристика «передача» предназначена, только чтобы разъяснить временную операцию. Передающее оборудование пользователя в дальнейшем и с целью передачи обнаружения может быть объявляющим оборудованием пользователя или исследующим оборудованием пользователя (обнаружитель). Этот термин используется с отличием от ʺпринимающего оборудования пользователяʺ, которое относится к мобильному устройству, временно выполняющему операцию приема данных. Принимающее оборудование пользователя в дальнейшем и с целью передачи обнаружения может быть оборудованием пользователя осуществления мониторинга или оборудованием пользователя, которое должно быть обнаружено (обнаруживаемое).
Термин "передача обнаружения", используемый в формуле изобретения и в описании, следует понимать как передачу объявления обнаружения посредством оборудования передачи или как запрос, обозначающий информацию, в обнаружении которой оборудование передачи заинтересовано.
Термин "информация обнаружения", используемый в формуле изобретения и в описании, следует понимать как информацию, которую передающее оборудование пользователя передает к базовой станции с целью распределения ресурсов для передачи обнаружения. Информация обнаружения включает в себя любую информацию, которая может использоваться вместе с величиной данных, подлежащих передаче, посредством базовой станции, чтобы эффективно распределять ресурсы для передачи обнаружения.
В дальнейшем несколько примеров будут объяснены подробно. Эти объяснения не должны пониматься как ограничения изобретения, но просто как примерные варианты осуществления для лучшего понимания изобретения. Квалифицированный специалист в данной области техники должен знать, что общие принципы, изложенные в формуле изобретения, могут быть применены к различным сценариям и различными способами, которые явно не описаны здесь. Соответственно, дальнейший сценарий, предполагаемый в объяснительных целях различных вариантов осуществления, также не должен быть ограничивающим.
Примерный аспект изобретения относится к процедуре обнаружения для передачи данных от устройства к устройству, например, для услуг близости (ProSe).
.
eNB может предоставлять ресурсы обнаружения приема D2D в вещании системной информации (SIB). Эти ресурсы могут охватывать ресурсы, используемые для передачи D2D в ячейке, в которой передающее оборудование пользователя зарегистрировано (текущая ячейка), так же как и ресурсы, используемые в соседних ячейкахSIB в системе передачи данных от устройства к устройству является вещанием информации, имеющей отношение к D2D в нижележащей сети. Сеть, то есть, eNB или базовая станция, могут вещать информацию, относящуюся к D2D (названную D2D (SIB)(s)) в отдельных блоках системной информации (SIB). Такие же или отличные SIB(s) могут обозначать ресурсы D2D для приема сообщения обнаружения между ячейками.
Для оборудований UE, способных к D2D, которые находятся в области охвата сети, то есть называемые как оборудования UE внутри области охвата, процедура обнаружения может отличаться между оборудованиями UE режима IDLE и оборудованиями UE режима Connected (соединения), то есть, оборудованиями UE, установившими соединение RRC с сетью. Эти два режима будут описаны ниже со ссылками на фигуру 12.
Для оборудований пользователя в IDLE 400 UE считывает относящуюся к D2D информацию SIB, предоставленную посредством базовой станции или сети, которая может быть, например, информацией относительно того, поддерживает ли базовая станция соответственно эту ячейку D2D или нет (401, 402). Базовая станция может далее предоставлять совокупный пул ресурсов передачи типа 1 в вещании 410 системной информации, в которой ресурсы распределены независимо от UE. Оборудования UE, которые авторизованы для обнаружения D2D, используют эти ресурсы в пуле передачи в IDLE. Другими словами, UE может выбирать сообщение обнаружения из совокупного пула ресурсов передачи из доступных ресурсов и начать передачу.
Альтернативно, если нет информации относительно совокупного пула ресурсов передачи, предоставленного базовой станцией (401), то UE может переключить свое состояние на режим (402) соединения и затем запросить ресурсы D2D для передачи обнаружения. Более того, в частности, UE, способное к D2D, инициирует процедуру установления RRC-соединения, чтобы перейти в режим RRC-соединения и далее указать запрос на ресурсы для передачи объявлений обнаружения. В этот момент базовая станция может посылать ответ на запрос UE, устанавливающий процедуру для распределения ресурсов. Базовая станция может выбирать теперь распределение ресурсов не на основании конкретного UE (процедура типа 1). Распределение ресурсов в режиме соединения может быть сделано посредством обмена сообщениями (431) RRC. Как только распределение ресурсов заканчивается, UE может начать передачу сообщения (441) обнаружения.
Согласно дальнейшей альтернативе базовая станция может использовать процедуру распределения, где ресурсы для объявления информации обнаружения распределены на основании «для каждого конкретного UE» (процедура типа 2). Соответственно, базовая станция указывает совокупный пул ресурсов передачи, но не распределяет ресурсы передачи конкретно для оборудования пользователя. Вместо этого UE автономно выбирает радио ресурс(ы) из указанного совокупного пула ресурсов и объявляет информацию (430) обнаружения.
В соединенном режиме UE, авторизованное выполнять передачу обнаружения D2D, посылает базовой станции запросы установить передачи обнаружения D2D. В частности, UE делает запрос к конфигурации базовой станции о ресурсах (430, 431) передачи обнаружения. Помимо запроса для конфигурации ресурсов передачи обнаружения UE может также передавать базовой станции дальнейшую информацию. Дальнейшая информация может включать в себя индикацию типа процедур обнаружения, которые UE желает использовать для передачи обнаружения. В соответствии с запросом от UE базовая станция распределяет ресурсы согласно процедуре типа 1 или типа 2, как описано выше (440, 441).
Фигура 13 является блок-схемой, иллюстрирующей схему распределения ресурсов для передачи обнаружения в системе передачи данных D2D согласно изобретению, как описано со ссылками на фиг. 12. Во-первых, базовая станция определяет на этапе S00, авторизовано ли UE для обнаружения D2D. Хотя этот этап показан в этом примере в начале процедуры распределения ресурсов обнаружения, этап S00 не должен обязательно являться частью процедуры распределения ресурсов обнаружения D2D и это может быть сделано в более ранний момент времени. Альтернативно, определение, авторизовано ли UE для обнаружения D2D, может быть выполнено в процедуре распределения ресурсов. Если UE не авторизовано для обнаружения D2D, то процедура для передачи информации обнаружения остановится на этапе S07. На этапе S01 передающее UE находится в режиме IDLE, например, в режиме RRC_IDLE. Передающее UE считывает информацию SIB, относящуюся к D2D, чтобы определить, зарегистрировано ли в базовой станции или ячейке передающее оборудование пользователя. В частности, UE определяет, предоставляет ли базовая станция SIB c совокупным пулом ресурсов передачи (этап S02). Если совокупный пул ресурсов передачи типа 1 предоставлен посредством базовой станции, может быть определено, авторизовано ли передающее UE для выполнения обнаружения D2D в случае, если это не было сделано раньше. После этого передающее UE использует ресурсы в совокупном пуле ресурсов передачи для выполнения передачи обнаружения типа 1 (этап S08).
Если базовая станция не предоставляет совокупный пул ресурсов передачи для передачи обнаружения согласно процедуре типа 1, UE переключается на этапе S03 на режим RRC_CONNECTED. Переключение на RRC_CONNECTED соответствует новому инициирующему механизму установления RRC-соединения. Другими словами, процедура установления RRC инициируется уровнем доступа из-за отсутствия информации передачи совокупного пула ресурсов типа 1 D2D. Поэтому согласно одному варианту осуществления новое значение, приводящее к установлению, вводится в сообщение запроса RRC-соединения, то есть поле establishmentCause в сообщении RRCConnectionRequest (см. секцию 5.3.3 TS36.331). Это новое значение establishmentCause указывает, что UE хочет установить соединение RRC с целью D2D или, альтернативно, с целью обнаружения D2D. Затем на этапе S04 UE посылает базовой станции сообщение запроса ресурсов для распределения ресурсов для передачи обнаружения, это сообщение запроса ресурсов включает в себя информацию относительно величины данных, подлежащих передаче. Сообщение запроса ресурсов может также включать в себя другую информацию, согласно которой базовая станция может решить как много ресурсов необходимо, чтобы сделать распределение для передачи обнаружения и как долго упомянутые ресурсы должны быть доступными для оборудования пользователя передачи. Дополнительная информация, такая как эффекты и преимущества, ассоциированные к этому, будет объяснена позже в отношении дальнейшего примерного варианта осуществления. Сообщение запроса радио ресурсов может согласно одному варианту осуществления также посылаться в качестве части процедуры установления RRC-соединения. В утвердительном случае базовая станция может решить, основываясь на информации в пределах сообщения запроса ресурсов или основываясь на других параметрах, таких как доступность ресурсов, или на частоте коллизий, должно ли распределение ресурсов быть выполнено согласно процедуре распределения независимо от UE (тип 1) или согласно конкретному UE (тип 2). Если на этапе S05 базовая станция решает в пользу процедуры распределения ресурсов типа 1, процесс переходит к этапу S08. Альтернативно, если базовая станция решает в пользу процедуры распределения ресурсов типа 2, то передающее UE запрашивает распределение ресурсов согласно процедуре для конкретного UE (процедура типа 2). Как только ресурсы для передачи обнаружения распределены, то передающее UE переходит к передаче обнаружения.
Фигура 14 иллюстрирует схематично систему передачи данных D2D согласно изобретению, включающую в себя базовую станцию 510 и оборудования UE, способные к ProSe, или оборудование 500 передачи/приема согласно примерному варианту осуществления. Для объяснения как предлагается в дальнейшем, мы будем именовать UE как передающее UE или просто UE. Нужно, однако, подразумевать, что такое устройство также четко способно к приему данных в системе передачи данных D2D по стандартному каналу LTE и по каналу данных прямой линии связи.
UE 500 включает в себя блок 570 генерирования, который приспособлен генерировать сообщение запроса ресурсов для распределения ресурсов для передачи обнаружения. Сообщение запроса ресурсов включает в себя информацию относительно величины данных, необходимых для передачи объявления обнаружения или сообщений. Значение относительно величины данных, которые должны быть переданы, затем выводится к блоку 560 передачи сигнализации и затем передается к базовой станции 510. На основании значения относительно величины данных, которые должны быть переданы, базовая станция 510 может распределять точное количество ресурсов, необходимых UE для передачи объявления обнаружения. В дополнение к информации относительно величины данных, которые должны быть переданы, блок генерирования может также генерировать индикацию обнаружения. Индикация обнаружения может включать в себя любую информацию относительно передачи сообщения обнаружения и использоваться посредством базовой станции 510, чтобы распределять ресурсы, и временные слоты для передачи обнаружения, чтобы увеличивать эффективность передачи обнаружения. Индикация обнаружения и информация относительно величины данных, подлежащие передаче, мультиплексируются в блоке мультиплексирования (не показан) в сообщении запроса ресурсов. Передающий блок 560 затем передает сгенерированное сообщение запроса ресурсов к базовой станции.
UE далее включает в себя блок принятия или принимающий блок 540, приспособленный, чтобы принимать сообщение от базовой станции, распределяющей ресурсы для передачи обнаружения. Кроме того, UE может необязательно включать в себя блок 560 задержки, блок 590 управления и блок 550 тактирования. Эти блоки будут описаны подробно со ссылками на дальнейший примерный вариант осуществления.
Индикация обнаружения может быть индикацией относительно обнаружения и может включать в себя по меньшей мере одно из типа услуги обнаружения, длительности передачи обнаружения, количества передач обнаружения, предпочтительного шаблона распределения ресурсов и предпочтительного типа процедуры передачи обнаружения. Этот список представлен только в объяснительных целях и его не следует понимать в качестве исчерпывающего или ограничивающего. Любая другая информация, которая может использоваться посредством базовой станции 510 для выполнения распределения ресурсов, может использоваться в дополнение или вместо частей информации, упомянутых выше.
Дополнительная информация, обозначающая тип услуги обнаружения, может использоваться базовой станцией для приоритезации назначения ресурсов к UE. UE может быть необходимо вещание сообщения обнаружения относительно, например, общественной безопасности. Это может быть случаем, когда происходит несчастный случай, и секция дороги является опасной из-за непроходимости. Любая задержка передачи такого сообщения обнаружения может иметь некоторые серьезные последствия относительно безопасности пользователей, в особенности, участников трафика. В этом случае секция генерирования может включать в себя информацию сообщения запроса ресурсов относительно типа услуги обнаружения, которая указывает, что обнаружение необходимо для общественной безопасности. Согласно этой дополнительной информации базовая станция может давать высокий приоритет сообщению обнаружения. Как пример, на основании дополнительной информации относительно типа услуги обнаружения базовая станция может решить распределять ресурсы для передачи обнаружения, используя процедуру типа 2. Как уже описано выше, такая процедура позволяет распределять ресурсы способом, специфичным для конкретного UE, посылающего запрос. У такой процедуры есть преимущество, что не должно быть коллизий среди различных оборудований UE, таким образом, увеличивая эффективность передачи обнаружения. Кроме того, информация относительно типа услуги обнаружения может использоваться базовой станцией для того, чтобы принять решение о размере ресурсов, подлежащих распределению в определенном периоде.
Как дальнейший вариант осуществления изобретения, индикация обнаружения может включать в себя количество передач обнаружения, которые должны быть выполнены посредством UE, или длительность передачи обнаружения. Для этого UE может включать в себя блок 550 тактирования, приспособленный, чтобы вычислять тактирование и количество передач обнаружения. Блок тактирования, однако, не является необходимым, и функция тактирования может выполняться любым другим блоком в UE. Альтернативно, тактирования могут фиксироваться, и информация тактирования может быть доступной для UE. Информация тактирования или информация относительно количества передач обнаружения может использоваться базовой станцией 510, чтобы распределять ресурсы для передачи обнаружения в течение необходимого окна времени. Это позволит уберечь UE 500 от неоднократной посылки на базовую станцию запроса передачи обнаружения о распределении ресурсов, таким образом, уменьшая ресурсопотребление при сигнализации.
Другой пример индикации обнаружения может быть информацией относительно того, является ли тип обнаружения моделью A или моделью B, которые были описаны подробно во вводной части.
Передающее оборудование 500 пользователя может включать в сообщение запроса ресурсов тип процедуры передачи обнаружения. Тип процедуры передачи обнаружения включает в себя первую процедуру, где распределение ресурсов для передачи обнаружения является независимым от оборудования пользователя передачи. Первая процедура соответствует процедуре распределения типа 1, описанной во вводной части. Кроме того, или альтернативно, тип процедуры передачи обнаружения включает в себя вторую процедуру, в которой распределение ресурсов для передачи обнаружения является конкретным для оборудования пользователя передачи. Вторая процедура соответствует процедуре распределения типа 2, описанной во вводной части.
ProseDiscoveryIndication
DiscoveryResourceConfig
Согласно примерному варианту осуществления изобретения ресурсы передачи обнаружения запрашиваются посредством использования протокола RRC. Соответственно, сообщение запроса ресурсов является сообщением управления радио ресурсами. Вводится новое сообщение RRC, которое несет информацию запроса ресурсов, например, сообщение . В ответ на это сообщение запроса базовая станция пошлет новое сообщение RRC, например, сообщение , содержащее конфигурацию ресурсов для объявлений обнаружения D2D, то есть или информацию совокупного пула ресурсов передачи (тип 1) или выделенную информацию распределения ресурсов (тип 2).
Альтернативно, запрос на распределение ресурсов для передачи обнаружения может быть реализован в процедуре сигнализации SR/BSR для передачи данных D2D посредством использования общепринятой схемы сигнализации для обнаружения и передачи данных.
Запрос планирования (SR) может быть передан через ресурсы PUCCH, распределенные посредством базовой станции, то есть также называемые выделенным запросом планирования (D-SR). Выделенный запрос планирования обычно длиною в один бит и соответствующие периодические ресурсы PUCCH позволяют передавать запрос планирования, но не являются достаточными для того, чтобы передать дальнейшие данные, такие как отчет о состоянии буфера или фактические данные буфера передачи. Как описано в секции «уровень техники» в LTE запрос планирования инициируется для случая, когда инициируется отчет о состоянии буфера, но нет ресурсов PUSCH, доступных для передачи отчета о состоянии буфера. Другими словами, цель запроса планирования состоит в том, чтобы запросить у базовой станции распределение ресурсов PUSCH так, чтобы UE могло передать отчет о состоянии буфера, который в свою очередь дает возможность базовой станции распределить соответствующие ресурсы для передачи данных восходящей линии связи.
Передающее UE, способное к D2D, передает запрос планирования (SR) или по PUCCH (D-SR) или по RACH, когда имеется отчет о состоянии буфера, инициированный для каналов передачи данных D2D, например, когда новые данные прибывают для канала передачи данных D2D. Этот запрос планирования, передается в регулярном ресурсе времени/частоты восходящей линии связи LTE, то есть, не на ресурсе времени/частоты, зарезервированного для D2D. После приема этого запроса планирования базовая станция 510 должна будет распределять ресурсы PUSCH к передающему UE, способному к D2D. Передающее UE, способное к D2D, в свою очередь должно передавать информацию о состоянии буфера, относящуюся к D2D, в пределах этого ресурсов PUSCH, как описано выше. На основании подробной информации о состоянии буфера, базовая станция 510 должна распределять ресурсы времени/частоты D2D для данных передачи данных D2D.
Как упомянуто выше, второе распределение предоставления/ресурсов восходящей линии связи, то есть после приема информации о состоянии буфера D2D, может использовать различный формат/DCI распределения ресурсов, например, адресованный к D2D RNTI.
Фигура 15 описывает состав протокольного блока данных (PDU) MAC согласно реализации вышеописанной схемы планирования. Протокольный блок данных MAC, упомянутый в процедуре отчета о состоянии буфера согласно способу планирования, описанному выше, включает в себя элемент управления для выполнения сигнализации, относящейся к D2D. Предпочтительно, информация планирования для передачи данных D2D может быть специализированным отчетом о состоянии буфера D2D, который может быть реализован посредством элемента управления MAC для передачи данных D2D. Соответственно, протокольный блок данных MAC, переданный по PUSCH, может включать в себя, помимо элементов управления MAC, таких как CE MAC BSR/PHR (указанные на фигуре 11 как CE1 MAC и CE2 MAC), используемых для выполнения планирования в трафике восходящей линии LTE, также один или более элементов управления MAC D2D, которые должны быть использоваться для выполнения планирования ресурсов для передачи данных с передающего оборудования пользователя на принимающее оборудование пользователя по каналу прямой линии связи.
Элементу управления MAC D2D в PDU MAC может быть далее присвоен идентификационный номер. Упомянутый идентификационный номер может быть, например, зарезервированным ID логических каналов, который может быть сохранен в заголовке PDU MAC, то есть в подзаголовке MAC. Выгодно, идентификационный номер может быть сохранен в подзаголовке R/R/E/LCID, соответствующем MAC D2D CE. Соответственно, базовая станция должно быть в состоянии различать, какой отчет о состоянии буфера в PDU MAC должен быть использован, чтобы спланировать процедуры передачи данных D2D по соединению прямой линии связи, или для того, чтобы спланировать сотовый трафик восходящей линии связи LTE. Этот ID логических каналов может быть одним из зарезервированных ID логических каналов (LCIDs).
Согласно примерному варианту осуществления, если UE авторизовано передавать сообщения обнаружения, оно посылает запрос планирования (SR) и отчет о состоянии буфера D2D (BSR) для того, чтобы запросить радио ресурсы или для конфигурирования передачи обнаружения. Запрос планирования обнаружения передается базовой станции по каналу данных восходящей линии связи для передачи данных. Как пример, запрос планирования обнаружения может быть передан в пределах элемента управления MAC для передачи данных прямой линии связи. Элемент управления MAC для передачи данных прямой линии связи может быть элементом управления D2D BSR MAC в PDU MAC LTE.
Согласно примерному варианту осуществления изобретения элемент управления D2D BSR MAC может содержать значение идентификации, такое как флаг, который идентифицирует, является ли передача передачей обнаружения или передачей данных. Если флаг указывает обнаружение, то сообщенное количество байтов соответствует размеру сообщения обнаружения. С другой стороны, если флаг указывает, что элемент управления D2D BSR MAC запрашивает распределение для передачи данных D2D, то сообщенное количество байтов соответствует данным каналов передачи данных D2D.
Кроме того, или альтернативно, если флаг указывает, что CE MAC BSR D2D предназначена для передачи обнаружения, то последняя может содержать дополнительную информацию, как уже объяснено ранее, подобно предложенному шаблону, информацию относительно того, является ли сообщение обнаружения общественной безопасности или непубличной безопасности, предпочтение UE на распределение типа1/типа2.
В частности, информация, что процедура передачи обнаружения имеет тип 1, сообщает базовой станции, что распределение ресурсов для передачи обнаружения является независимым от передающего оборудования пользователя. Процедура передачи типа 1 также обозначена как первая процедура.
В частности, информация, что процедура передачи обнаружения имеет тип 2, сообщает базовой станции, что распределение ресурсов для передачи обнаружения является конкретным для передающего оборудования пользователя. Процедура типа 2 передачи также обозначена как вторая процедура.
Передача обнаружения может быть остановлена посредством базовой станции или после времени, указанного в сообщении запроса ресурсов, переданном посредством UE или по его собственной инициативе, чтобы контролировать ресурсы, доступные в ячейке. Альтернативно, базовая станция может прерывать передачу обнаружения, потому что она не знает, что UE все еще хочет передать сообщения обнаружения. Это может случиться, например, если UE передает объявления обнаружения согласно режиму B, описанному ранее. В этом случае UE периодически посылает объявления обнаружения, включающие в себя информацию относительно того, что UE заинтересовано обнаружить, и ждет, пока обнаруживаемое не ответит положительно на запрос объявления.
Как пример прерывания передачи, базовая станция может де-конфигурировать распределенные ресурсы для передачи обнаружения (объявление). Альтернативно, базовая станция может освободить соединение RRC UE D2D даже при том, что UE D2D все еще намеревается продолжать работу с объявлениями обнаружения.
В примерном варианте осуществления изобретения принимающий блок 540 UE 500 может принимать от базовой станции 510 сообщение прерывания для прерывания передачи обнаружения. Это может иметь место, когда базовая станция проводит де-конфигурацию ресурсов или освобождает соединение RRC. Таким образом, сообщение прерывания включает в себя по меньшей мере одно из сообщения де-конфигурации для того, чтобы де-конфигурировать распределенные ресурсы для передачи обнаружения, или сообщения освобождения для того, чтобы освободить соединение управления радио ресурсом.
Согласно стандартным схемам связи UE может перезапустить процедуру передачи обнаружения прямо после того, как ресурсы были де-конфигурированы или после того, как соединение RCC было освобождено посредством базовой станции. Новый запрос о соединении RRC или запрос о ресурсах передачи обнаружения, таким образом, передается к базовой станции. Однако, если базовая станция де-конфигурировала ресурсы передачи, потому что последние более недоступны, передача нового запроса о распределении ресурсов просто увеличит ресурсопотребление при сигнализации без успешного получения распределение ресурсов для UE. Чтобы избежать того, что UE повторно передает запрос о распределении ресурсов для объявления обнаружения D2D немедленно после того, как соединение было освобождено, или ресурсы были де-конфигурированы в примерном варианте осуществления, вводится запрещающий механизм, который препятствует тому, чтобы UE запрашивал ресурсы обнаружения в течение заданного времени после того, как ресурсы были де-конфигурированы. Для этого базовая станция 510 может посылать наряду с сообщением де-конфигурации к UE значение таймера. Принимающий блок 540 посылает значение таймера в блок 580 задержки, и блок 580 задержки управляет передающим блоком 560 и задерживает передачу согласно принятому значению таймера.
Значение таймера может быть сигнализировано посредством базовой станции 510 в пределах сообщения де-конфигурации ресурсов сообщения прерывания или в пределах сообщения для освобождения соединения RRC. Альтернативно, значение таймера может быть задано в то время, когда ресурсы для передачи обнаружения распределяются. Например, значение таймера может быть задано в сообщении, переданном посредством базовой станции для предоставления ресурсов для передачи обнаружения. Таким образом, информация относительно заранее определенного времени, в течение которого блокируется передача нового сообщения запроса ресурсов, может быть включена в принятое сообщение де-конфигурации или в сообщение конфигурации ресурсов.
Как альтернатива или в дополнение к значению таймера базовая станция может включать в информацию совокупного пула ресурсов передачи типа 1 в сообщение освобождения соединения RRC. Соответственно, после прерывания передачи посредством базовой станции UE может независимо выбирать ресурсы для передачи обнаружения из совокупного пула ресурсов передачи и перезапускать передачу обнаружения независимо от базовой станции.
В другом примерном варианте осуществления изобретения передающему оборудованию 500 пользователя, которое сконфигурировано для передачи обнаружения типа 1 в RRC_CONNECTED, - в случае, например, когда базовая станция предоставляет информацию совокупного пула ресурсов передачи передающему оборудованию пользователя в ответ на запрос радио ресурсов - позволено продолжать посылку объявлений обнаружения также в режиме RRC_IDLE. Ресурсы обнаружения типа 1 распределяются не на основании конкретного UE даже для случая, когда распределение реализуется, когда UE находится в режиме RRC_CONNECTED. Поэтому, распределенный ресурс может использоваться другими оборудованиями UE, даже если UE явно не запрашивает освободить распределенные ресурсы. Поэтому распределенный ресурс обнаружения типа 1, когда UE находится в RRC_CONNECTED, может использоваться также, когда UE переходит на RRC_IDLE. Например, UE позволено продолжать посылать объявления обнаружения D2D сразу после отправления в режим RRC_IDLE, пока действие таймера или значение таймера не истечет. Более конкретно, действие таймера начинается в RRC_CONNECTED и должно быть продолжено, даже если UE входит в RRC_IDLE. Соответственно, UE авторизовано сделать объявления обнаружения для некоторого приложения ProSe в течение длительности действия таймера. Действие таймера может быть назначено в течение процедуры авторизации. Альтернативно базовая станция может обозначать в сообщении RRCConnectionRelease, как долго UE позволено продолжать объявления обнаружения согласно процедуре распределения ресурсов типа 1 в режиме RRC_IDLE.
В другом примерном варианте осуществления изобретения передающее оборудование 500 пользователя генерирует информацию состояния, включающую в себя сообщение продолжения или сообщение удержания, или поддержки для запроса базовой станции 510 поддерживать ресурсы, распределенные для передачи обнаружения, и/или сообщение остановки, обозначающее, что распределенные ресурсы для передачи обнаружения могут быть де-конфигурированы. Информация о состоянии может быть передана базовой станции в заранее определенные временные интервалы.
ProseDiscoveryIndication
Например, UE в RRC_CONNECTED может посылать сообщение удержания к базовой станции, обозначающее, что оно хочет продолжать объявление обнаружения или поддерживать распределенные ресурсы передачи для объявления обнаружения. Таким образом, сообщение удержания может быть послано независимо к базовой станции, например, используя протокол RRC. Сообщение может, например, быть послано снова, чтобы указать, что UE хочет продолжать с объявлениями обнаружения. Альтернативно, сообщение удержания может транспортироваться посредством элемента управления MAC, таким как, например, элемент управления MAC D2D, описанным со ссылками на фиг. 15. Сообщение удержания может быть послано базовой станции в заранее определенные временные интервалы, которые могут быть выбраны, чтобы быть короче, чем временной интервал, после которого базовая станция проводит де-конфигурацию ресурсов передачи. Определение временного интервала может быть сделано в блоке 550 тактирования. Блок тактирования может выводить определенный временной интервал к блоку 590 управления. Затем блок 590 управления может инструктировать блок генерирования, чтобы генерировать сообщение удержания. Блок 570 генерирования может генерировать сообщение удержания в качестве независимого сообщения, подлежащего передаче по протоколу RRC, или он может включать сообщение удержания в CE MAC, как описано выше. Сгенерированное сообщение удержания или CE MAC, включающее в себя информацию удержания, затем выводится к блоку передачи и передается к базовой станции. Альтернативно, блок тактирования может выводить определенную информацию времени напрямую к передающей секции 560.
ProseDiscoveryIndication
В дополнение или альтернативно сообщению удержания, UE может посылать сообщение остановки или индикацию к базовой станции. Сообщение остановки указывает, что UE больше не нуждается в ресурсах передачи для объявления обнаружения. Аналогично сообщению удержания, его можно послать независимо к базовой станции, используя протокол RRC, такой как сообщение с нулевым размером буфера или заранее определенным значением, или оно может быть включено в элемент управления MAC, такой как, например, элемент управления MAC D2D, описанный со ссылками на фиг. 15. Генерирование сообщения остановки может быть проинструктировано посредством блока 590 управления, как только блок управления решит, что передача обнаружения может быть прервана. Более высокий уровень в пределах UE, например, уровень приложения близости может обозначать уровень с доступом в пределах UE, чтобы генерировать сообщение остановки. Сразу после приема индикации остановки базовая станция проводит де-конфигурацию ресурсов передачи для объявления обнаружения или переводит UE в RRC_IDLE. Вышеописанная конфигурация может выгодно использоваться, в особенности, если UE передает объявления обнаружения согласно модели B. Посредством посылки сообщений удержания UE может предотвратить де-конфигурацию ресурсов передачи базовой станции для объявлений обнаружения или перевести UE в режим RRC_IDLE, во время фактических попыток UE периодически передавать объявления обнаружения. Точно так же посредством посылки сообщения остановки UE может информировать базовую станцию о том, что ресурсы передачи для объявлений обнаружения могут быть де-конфигурированы или, в более широком смысле, что передача обнаружения может быть прервана/остановлена. Это уберегает базовую станцию от удержания конфигурации ресурсов излишне долго. Соответственно, конфигурация, описанная выше, позволяет уменьшать ресурсопотребление при сигнализации, уберегая базовую станцию от прерывания передачи обнаружения раньше времени и, таким образом, уберегая UE от повторной посылки нового сообщения запроса ресурсов. Далее, передача сообщения остановки посредством UE позволяет базовой станции освобождать ресурсы передачи, которые могут использоваться для полного выполнения запросов распределения с других оборудований UE в ячейке, таким образом, повышая эффективность системы.
Базовая станция 510 для использования в системе передачи данных прямой линии связи, описанной выше, может содержать блок приема (не показан), приспособленный, чтобы принимать от передающего оборудования 500 пользователя сообщение запроса ресурсов для распределения ресурсов для передачи обнаружения. Базовая станция 510 может далее включать в себя блок генерирования (не показан), приспособленный, чтобы генерировать в ответ на принятое сообщение запроса ресурсов сообщение конфигурации ресурсов, распределяющее запрошенные ресурсы для передачи обнаружения, и блок передачи (не показан), приспособленный, чтобы передавать сгенерированное сообщение конфигурации ресурсов к UE.
Согласно примерному варианту осуществления изобретения базовая станция 510 может далее включать в себя секцию принятия решения (не показана). Секция принятия решения может отвечать за контролирование распределения ресурсов и за принятие решения относительно типа протокола передачи и шаблона ресурсов распределения, подлежащего использованию посредством UE для передачи объявлений обнаружения. Например, если сообщение запроса ресурсов, переданное посредством UE, может включать в себя индикацию обнаружения ProSe, такую как тип процедуры обнаружения или оцененную длительность передачи или количество передач. Сразу после приема упомянутого сообщения запроса ресурсов базовая станция может определять более соответствующее тактирование для освобождения ресурсов передачи объявлений обнаружения D2D. Схематический чертеж распределения ресурсов в пределах периода ресурсов обнаружения, показан на фигуре 16.
Кроме того, или альтернативно, секция принятия решения может быть приспособлена, чтобы считывать принятое сообщение запроса ресурсов и, базируясь на этом, решать, должны ли ресурсы для передачи обнаружения распределяться согласно процедуре типа 1 или типа 2. Далее, секция принятия решения может быть приспособлена, чтобы считывать значение идентификации, включенное в CE MAC D2D, идентифицирующее является ли передача передачей обнаружения или передачей данных. На основании значения идентификации секция принятия решения может быть приспособлена, чтобы решать, распределять ли ресурсы для передачи обнаружения или для передачи данных по прямой линии связи.
Согласно примерному варианту осуществления изобретения передающее оборудование пользователя задано для передачи данных на принимающее оборудование пользователя по соединению прямой линии связи в системе передачи данных. Передающее оборудование пользователя приспособлено для запроса ресурсов для передачи обнаружения в системе передачи данных и содержит блок генерирования, сконфигурированный, чтобы генерировать сообщение запроса ресурсов для распределения ресурсов для передачи обнаружения. Сообщение запроса ресурсов включает в себя информацию относительно величины данных, подлежащих передаче и относительно индикации обнаружения. Передающее оборудование пользователя может далее включать в себя блок передачи, конфигурируемый, чтобы передавать базовой станции сгенерированное сообщение запроса ресурсов, и блок приема, приспособленный, чтобы принимать от базовой станции сообщение конфигурации ресурсов, распределяющее запрошенные ресурсы для передачи обнаружения.
Согласно дальнейшему варианту осуществления индикация обнаружения включает в себя по меньшей мере, или услугу обнаружения, или длительность передачи обнаружения, или количество передач обнаружения, или предпочтительный шаблон распределения ресурсов, или предпочтительный тип процедуры передачи обнаружения.
Сообщение запроса ресурсов может быть сообщением управления радио ресурсов или может быть информацией планирования обнаружения, переданной к базовой станции по каналу данных восходящей линии связи для передачи данных.
Информация планирования обнаружения может быть, например, переданной в пределах элемента управления MAC для передачи данных прямой линии связи. Кроме того, или альтернативно, элемент управления MAC может содержать значение идентификации, идентифицирующее, является ли передача передачей обнаружения или передачей данных.
Согласно примерному варианту осуществления изобретения тип процедуры передачи обнаружения включает в себя первую процедуру, где распределение ресурсов для передачи обнаружения является независимым от передающего оборудования пользователя.
Согласно дальнейшему примерному варианту осуществления изобретения, тип процедуры передачи обнаружения включает в себя вторую процедуру, где распределение ресурсов для передачи обнаружения является специфичным для передающего оборудования пользователя.
В передающем оборудовании пользователя блок приема может быть приспособлен, чтобы принимать от базовой станции сообщение прерывания для прерывания передачи обнаружения. Передающее оборудование пользователя может также далее включать в себя блок задержки, приспособленный, чтобы блокировать передачу нового сообщения запроса ресурсов для распределения ресурсов для передачи обнаружения к базовой станции в течение заранее определенного времени. Сообщение прерывания может включать в себя по меньшей мере одно сообщение де-конфигурации для того, чтобы де-конфигурировать распределенные ресурсы для передачи обнаружения, и сообщение освобождения для освобождения соединения управления радио ресурсов. Далее, информация относительно заранее определенного времени может быть включена в принятое сообщение де-конфигурации или в сообщение конфигурации ресурсов.
В передающем оборудовании пользователя блок генерирования может быть далее приспособлен, чтобы генерировать информацию о состоянии, включающую в себя сообщение продолжения для запроса у базовой станции поддерживать ресурсы, распределенные для передачи обнаружения, или сообщение остановки, обозначающее, что распределенные ресурсы для передачи обнаружения могут быть де-конфигурированы. Блок передачи может быть далее приспособлен для передачи информации о состоянии на базовую станцию в заранее определенные временные интервалы. Информация о состоянии может быть включена в элемент управления MAC предпочтительно в элемент управления MAC для передачи прямой линии связи.
Согласно дальнейшему примерному варианту осуществления изобретения, базовая станция задана для использования в системе передачи данных прямой линии связи. Базовая станция может быть приспособлена, чтобы назначать ресурсы для передачи обнаружения в системе передачи данных, и может содержать блок приема, приспособленный принимать от передающего оборудования пользователя сообщение запроса ресурсов для распределения ресурсов для передачи обнаружения. Базовая станция может далее включать в себя блок генерирования, приспособленный, чтобы генерировать в ответ на принятое сообщение запроса ресурсов сообщение конфигурации ресурсов, распределяющее запрошенные ресурсы для передачи обнаружения, и блок передачи, приспособленный чтобы передавать сгенерированное сообщение конфигурации ресурсов.
В примерном варианте осуществления изобретения сообщение конфигурации ресурсов может быть сообщением управления радио ресурсами. Альтернативно, сообщение конфигурации ресурсов может быть передано по каналу управления нисходящей линией связи (PDCCH) для передачи обнаружения по каналу данных восходящей линии связи.
Базовая станция для использования в системе передачи данных прямой линии связи может далее включать в себя секцию принятия решения, приспособленную, чтобы считывать принятое сообщение запроса ресурсов и, на основе этого, затем принимать решение, должны ли ресурсы для передачи обнаружения быть распределены согласно первой или согласно второй процедуре.
В примерном варианте осуществления изобретения предоставление сообщения ресурсов может включать в себя значение идентификации, идентифицирующее распределяет ли предоставление сообщения ресурсов ресурсы для передачи обнаружения или для передачи данных.
Примерный вариант осуществления изобретения описывает способ передачи данных для запроса ресурсов для передачи обнаружения посредством передающего оборудования пользователя в системе передачи данных. Способ содержит этапы генерирования в блоке генерирования сообщения запроса ресурсов для распределения ресурсов для передачи обнаружения. Сообщение запроса ресурсов может включать в себя информацию относительно величины данных, которые должны быть переданы, и индикацию обнаружения. Способ далее содержит этапы передачи в блоке передачи к базовой станции сгенерированного сообщения запроса ресурсов, и приема в принимающем блоке от базовой станции сообщения конфигурации ресурсов, распределяющего запрошенные ресурсы для передачи обнаружения.
В способе передачи данных индикация обнаружения может включать в себя, по меньшей мере одно из типа услуги обнаружения, длительности передачи обнаружения, количества передач обнаружения, шаблона распределения ресурсов и типа процедуры передачи обнаружения.
В способе передачи данных сообщение запроса ресурсов может быть сообщением управления радио ресурсами или информацией планирования обнаружения, переданной к базовой станции по каналу данных восходящей линии связи для передачи данных.
Согласно примерному варианту осуществления изобретения информация планирования обнаружения может быть передана в пределах элемента управления MAC для передачи данных прямой линии связи. Элемент управления MAC может содержать значение идентификации, идентифицирующее является ли передача передачей обнаружения или передачей данных.
Тип процедуры передачи обнаружения включает в себя первую процедуру, в которой распределение ресурсов для передачи обнаружения является независимым от передающего оборудования пользователя. Альтернативно, тип процедуры передачи обнаружения включает в себя вторую процедуру, в которой распределение ресурсов для передачи обнаружения является специфичным для передающего оборудования пользователя.
Согласно примерному варианту осуществления изобретения способ передачи данных может далее содержать этапы приема в принимающем блоке от базовой станции сообщения прерывания для прерывания передачи обнаружения и задержки в блоке задержки передачи нового сообщения запроса ресурсов для распределения ресурсов для передачи обнаружения к базовой станции в течение заранее определенного времени.
В способе передачи данных согласно примерному варианту осуществления изобретения сообщение прерывания может включать в себя по меньшей мере одно из сообщения де-конфигурации для того, чтобы де-конфигурировать распределенные ресурсы для передачи обнаружения, и сообщения освобождения для того, чтобы освободить соединение управления радио ресурсами.
В способе передачи данных согласно примерному варианту осуществления изобретения информация относительно заранее определенного времени может быть включена в принятое сообщение де-конфигурации или в сообщение конфигурации ресурсов.
Способ передачи данных согласно примерному варианту осуществления изобретения может далее содержать этапы генерирования информации о состоянии в блоке генерирования. Информация о состоянии может включать в себя сообщение продолжения для запроса базовой станции поддерживать ресурсы, распределенные для передачи обнаружения, или сообщение остановки, обозначающее, что распределенные ресурсы для передачи обнаружения могут быть де-конфигурированы. Способ далее включает в себя этап передачи в блоке передачи информации о состоянии к базовой станции в заранее определенные временные интервалы.
В способе передачи данных согласно примерному варианту осуществления информация о состоянии может быть включена в элемент управления MAC, предпочтительно в элемент управления MAC для передачи прямой линии связи.
Аппаратная и программная реализация изобретения
Другой аспект изобретения относится к реализации вышеописанных различных вариантов осуществления и аспектов посредством использования аппаратного обеспечения и программного обеспечения. В этой связи изобретение предоставляет оборудование пользователя (мобильный терминал) и eNodeB (базовую станцию). Оборудование пользователя приспособлено, чтобы выполнять способы, описанные здесь. Кроме того, eNodeB содержит средства, которые дают возможность eNodeB оценить установленное качество IPMI соответствующего оборудования пользователя из информации установленного качества IPMI, принятой от оборудований пользователя, и рассмотреть установленное качество IPMI различных оборудований пользователя в планировании различных оборудований пользователя посредством своего планировщика.
Далее признается, что различные варианты осуществления изобретения могут быть реализованы или выполнены, используя вычислительные устройства (процессоры). Вычислительное устройство или процессор может, например, быть универсальным процессором, цифровыми сигнальными процессорами (DSP), специализированными интегральными схемами (ASIC), программируемыми пользователем вентильными матрицами (FPGA) или другими программируемыми логическими устройствами и т.д. Различные варианты осуществления изобретения могут также быть выполнены или воплощены посредством комбинирования этих устройств.
Далее, различные варианты осуществления изобретения могут также быть реализованы посредством программных модулей, которые исполняются посредством процессора или непосредственно в аппаратном обеспечении. Также комбинация программных модулей и реализацией аппаратного обеспечения может быть возможной. Программные модули могут быть сохранены на любом виде считываемого компьютером запоминающем носителе, таком как RAM, EPROM, EEPROM, флэш-память, регистры, жесткие диски, CD-ROM, DVD и т.д.
Необходимо далее отметить, что отдельные признаки различных вариантов осуществления изобретения могут индивидуально или в произвольной комбинации быть предметом другого изобретения.
Необходимо принять во внимание специалистам, квалифицированным в данной области техники, что многочисленные изменения и/или модификации могут быть сделаны по отношению к представленному изобретению, как показано в конкретных вариантах осуществления без отступления от формы или объема изобретения, как подробно описано. Представленные варианты осуществления поэтому, должны быть рассмотрены во всех отношениях как иллюстративные и не ограничивающие.