УПРАВЛЕНИЕ ТАЙМИНГОМ ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ СВЯЗИ D2D
TRANSMISSION TIMING CONTROL FOR D2D COMMUNICATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к устройству и способу для определения тайминга передачи для передачи данных прямой линии связи в системе связи D2D. В частности, настоящее изобретение также относится к пользовательскому оборудованию, способному работать в системе связи устройство-устройство и способному выполнять способ изобретения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
ПРОЕКТ ДОЛГОВРЕМЕННОГО РАЗВИТИЯ (LTE)
Системы мобильной связи третьего поколения (3G) на основе технологии радиодоступа WCDMA развертываются в широком масштабе повсюду в мире. Первый этап в улучшении или усовершенствовании этой технологии предусматривает введение Высокоскоростного пакетного доступа по нисходящей линии связи (HSDPA) и улучшенной восходящей линии связи, также упоминаемой как Высокоскоростной пакетный доступ по восходящей линии связи (HSUPA), обеспечивая технологию радиодоступа, которая является в высокой степени конкурентоспособной.
Чтобы быть подготовленными к дальнейшему росту потребностей пользователей и быть конкурентоспособными по отношению к новым технологиям радиодоступа, 3GPP ввел новую систему мобильной связи, которая называется Долговременное развитие (LTE). LTE спроектирована, чтобы удовлетворять потребности в несущей для высокоскоростной транспортировки данных и мультимедиа, также как поддержки передачи речи большой емкости для следующего десятилетия. Способность обеспечивать высокие скорости передачи битов является ключевой мерой для LTE.
Спецификация рабочего элемента (WI) в отношении Долговременного развития (LTE), называемая Усовершенствованный наземный радиодоступ UMTS (UTRA) и Сеть наземного радиодоступа UMTS (UTRAN), завершена как Выпуск 8 (Rel 8 LTE). Система LTE представляет эффективный основанный на пакетах радиодоступ и сети радиодоступа, которые обеспечивают полные основанные на IP функциональные возможности с низкой задержкой и низкой стоимостью. Подробные требования к системе даны в [3]. В LTE, определяется масштабируемое множество полос пропускания для передачи, таких как 1.4, 3.0, 5.0, 10.0, 15.0, и 20.0 МГц, чтобы достигать гибкого развертывания системы с использованием заданного спектра. В нисходящей линии связи, был принят радиодоступ, основанный на мультиплексировании с ортогональным разделением частот (OFDM), из-за его внутренней устойчивости к многолучевым помехам (MPI) вследствие низкой скорости передачи символов, использования циклического префикса (CP), и его способности к различным компоновкам полос пропускания для передачи. В восходящей линии связи был принят радиодоступ, основанный на множественном доступе с частотным разделением каналов с одиночной несущей (SC-FDMA), так как обеспечение глобального покрытия было приоритетным над улучшением в пиковой скорости передачи данных при учете ограниченной мощности передачи пользовательского оборудования (UE). Используется много ключевых технологий пакетного радиодоступа, включающих в себя технологии канальной передачи с множеством входов и множеством выходов (MIMO), и в Выпуске 8 LTE достигнута высокоэффективная структура сигнализации управления.
АРХИТЕКТУРА LTE И E-UTRAN
Общая архитектура показана на фиг. 1 и более подробное представление архитектуры E-UTRAN дается на фиг. 2.
Как можно видеть на фиг. 1, архитектура LTE поддерживает взаимное соединение разных сетей радиодоступа (RAN), таких как UTRAN или GERAN (сеть радиодоступа GSM EDGE), которые соединены с EPC посредством обслуживающего узла поддержки GPRS (SGSN). В мобильной сети 3GPP, мобильный терминал 110 (называемый пользовательское оборудование, UE, или устройство) подключается к сети доступа посредством Узла B (NB) в UTRAN и посредством усовершенствованного Узла B (eNB) в доступе E-UTRAN. Сущности NB и eNB 120 известны как базовая станция в других мобильных сетях. Имеется два шлюза пакетов данных, расположенных в EPS, для поддержки мобильности UE - обслуживающий шлюз 130 (SGW) и шлюз 160 сети пакетных данных (PDN-GW или кратко PGW). При предположении доступа E-UTRAN, сущность 120 eNB может соединяться посредством проводных линий с одним или более шлюзами SGW посредством интерфейса S1-U ("U" указывает на "плоскость пользователя") и с сущностью 140 управления мобильностью (MME) посредством интерфейса S1-MMME. SGSN 150 и MME 140 также упоминаются как обслуживающие узлы опорной сети (CN).
Как изображено на фиг. 2, E-UTRAN состоит из усовершенствованного Узла B (узлов eNB) 120, обеспечивающего оконечные точки протоколов плоскости пользователя (PDCP/RLC/MAC/PHY) и плоскости управления (RRC) E-UTRA в направлении к UE. Узел eNB 120 содержит уровни: физический (PHY), управления доступом к среде передачи (MAC), управления линией радиосвязи (RLC), и протокола управления пакетными данными (PDCP), - которые включают в себя функциональные возможности сжатия заголовков плоскости пользователя и шифрования. Он также предлагает функциональные возможности управления радиоресурсами (RRC), соответствующие плоскости управления. Он выполняет много функций, включающих в себя управление радиоресурсами, управление доступом, планирование, обеспечение применения согласованного UL QoS, широковещание информации сот, шифрование/расшифровывание данных плоскостей пользователя и управления, и сжатие/распаковку заголовков пакетов плоскости пользователя линии связи DL/UL.
Узлы eNB взаимно соединены друг с другом посредством интерфейса X2. Узлы eNB также соединены посредством интерфейса S1 с EPC (Усовершенствованным ядром пакетной сети), более конкретно с MME (Сущностью управления мобильностью) посредством S1-MME и с обслуживающим шлюзом (S-GW) посредством S1-U. Интерфейс S1 поддерживает отношение многие с многими между сущностями MME/обслуживающими шлюзами и узлами eNB. SGW маршрутизирует и пересылает пакеты пользовательских данных, наряду с тем, что также действует как анкер мобильности для плоскости пользователя во время передач обслуживания между узлами eNB и как анкер для мобильности между LTE и другими технологиями 3GPP (оканчивающими интерфейс S4 и ретранслирующими трафик между системами 2G/3G и PDN GW). Для оборудований UE состояния незанятости, SGW оканчивает путь данных DL и запускает пейджинг, когда данные DL прибывают для UE. Он управляет и сохраняет контексты UE, например, параметры услуги носителя IP, сетевую внутреннюю информацию маршрутизации. Он также выполняет репликацию пользовательского трафика в случае законного перехвата.
MME 140 является ключевым узлом управления для сети доступа LTE. Она является ответственной за отслеживание UE режима незанятости и процедуру пейджинга, включая сюда повторные передачи. Она используется в процессе активации/деактивации носителя и является также ответственной за выбор SGW для UE при начальном присоединении и во время передачи обслуживания внутри LTE, включающей в себя повторное обнаружение узлов Опорной сети (CN). Она является ответственной за аутентификацию пользователя (посредством взаимодействия с HSS). Сигнализация слоя без доступа (NAS) оканчивается в MME и также является ответственной за генерирование и назначение временных идентификационных информаций для оборудований UE. Она проверяет авторизацию оборудования UE для базирования в Публичной наземной сети мобильной связи (PLMN) поставщика услуг и обеспечивает применение ограничений роуминга оборудования UE. MME является оконечной точкой в сети для шифрования/защиты целостности для сигнализации NAS и обеспечивает управление ключами защиты. Законный перехват сигнализации также поддерживается сущностью MME. MME также обеспечивает функцию плоскости управления для мобильности между LTE и сетями доступа 2G/3G с помощью интерфейса S3, оканчивающегося в MME из SGSN. MME также оканчивает интерфейс S6a в направлении к домашнему HSS для роуминга оборудований UE.
СТРУКТУРА КОМПОНЕНТНЫХ НЕСУЩИХ В LTE
Фиг. 3 и 4 иллюстрируют структуру компонентной несущей в LTE. Компонентная несущая нисходящей линии связи системы LTE 3GPP подразделяется в частотно-временной области на так называемые подкадры. В 3GPP LTE каждый подкадр разделяется на два слота нисходящей линии связи, как показано на фиг. 3, при этом первый слот нисходящей линии связи содержит область канала управления (область 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 (Выпуск 8)), при этом каждый символ OFDM охватывает всю полосу пропускания компонентной несущей. Символы OFDM, таким образом, каждый, состоят из некоторого количества символов модуляции, передаваемых по соответствующим  поднесущим, как также показано на фиг. 4.
Предполагая систему связи с множеством несущих, например, использующую OFDM, как, например, используется в 3GPP долговременном развитии (LTE), наименьшей единицей ресурсов, которая может быть распределена планировщиком, является один "ресурсный блок". Физический ресурсный блок (PRB) определяется как  последовательных символов OFDM во временной области и  последовательных поднесущих в частотной области, как проиллюстрировано на фиг. 4. В 3GPP LTE (Выпуск 8), физический ресурсный блок, таким образом, состоит из  ресурсных элементов, соответствующих одному слоту во временной области и 180 кГц в частотной области (дополнительные подробности в отношении ресурсной сетки нисходящей линии связи могут быть найдены, например, в 3GPP TS 36.211, "Evolved universal terrestrial radio access (E-UTRA); physical channels and modulations (Release 10)", версия 10.4.0, 2012, раздел 6.2, свободно доступном по адресу www.3gpp.org, который включается сюда по ссылке).
В то время как может иметь место, что некоторые ресурсные элементы внутри ресурсного блока или пары ресурсных блоков не используются, даже хотя это было запланировано, для простоты используемой терминологии все же распределяется весь ресурсный блок или пара ресурсных блоков. Примеры для ресурсных элементов, которые фактически не распределяются планировщиком, включают в себя опорные сигналы, широковещательные сигналы, сигналы синхронизации, и ресурсные элементы, используемые для различных передач сигналов управления или каналов.
Количество физических ресурсных блоков в нисходящей линии связи зависит от полосы пропускания передачи нисходящей линии связи, сконфигурированной в соте, и в настоящее время определяется в LTE как находящееся в интервале от 6 до 110 блоков (P)RB. Является общей практикой в LTE обозначать полосу пропускания либо в единицах Гц (например, 10 МГц), или в единицах ресурсных блоков, например, для случая нисходящей линии связи полоса пропускания соты может эквивалентно выражаться, как, например, 10 МГц или.
Ресурс канала может определяться как "ресурсный блок", как иллюстративно проиллюстрировано на фиг. 3, где предполагается система связи с множеством несущих, например, использующая OFDM, как, например, описывается в рабочем элементе LTE проекта 3GPP. Более широко, может предполагаться, что ресурсный блок обозначает наименьшую единицу ресурса в эфирном интерфейсе мобильной связи, которая может распределяться планировщиком. Размеры ресурсного блока могут быть любой комбинацией времени (например, временного слота, подкадра, кадра, и т.д., для мультиплексирования с временным разделением (TDM)), частоты (например, поддиапазона, несущей частоты, и т.д., для мультиплексирования с частотным разделением каналов (FDM)), кода (например, кода расширения для мультиплексирования с разделением кода (CDM)), антенны (например, с множеством входов и множеством выходов (MIMO)), и т.д., в зависимости от схемы доступа, используемой в системе мобильной связи.
Данные отображаются в физические ресурсные блоки посредством пар виртуальных ресурсных блоков. Пара виртуальных ресурсных блоков отображается на пару физических ресурсных блоков. Следующие два типа виртуальных ресурсных блоков определяются согласно их отображению на физические ресурсные блоки в нисходящей линии связи LTE: локализованный виртуальный ресурсный блок (LVRB) и распределенный виртуальный ресурсный блок (DVRB). В локализованном режиме передачи, использующем локализованные блоки VRB, eNB имеет полное управление над тем, какие и сколько ресурсных блоков используются, и должен использовать это управление обычно, чтобы выбирать ресурсные блоки, которые дают результатом большую спектральную эффективность. В большинстве систем мобильной связи, это дает результатом смежные физические ресурсные блоки или множество кластеров смежных физических ресурсных блоков для передачи в одиночное пользовательское оборудование, так как радиоканал является когерентным в частотной области, что имеет следствием, что, если один физический ресурсный блок предлагает большую спектральную эффективность, то является очень вероятным, что смежный физический ресурсный блок предлагает аналогичную большую спектральную эффективность. В распределенном режиме передачи, использующем распределенные блоки VRB, физические ресурсные блоки, несущие данные для одного и того же UE, распределяются по частотному диапазону, чтобы достигать, по меньшей мере, некоторые физические ресурсные блоки, которые предлагают достаточно большую спектральную эффективность, тем самым, получая частотное разнесение.
В Выпуске 8 3GPP LTE сигнализация управления нисходящей линии связи в основном переносится посредством следующих трех физических каналов:
Физического канала индикатора формата управления (PCFICH) для указания количества символов OFDM, используемых для сигнализации управления в подкадре (то есть, размера области канала управления);
Физического канала индикатора гибридного ARQ (PHICH) для переноса ACK/NACK нисходящей линии связи, ассоциированного с передачей данных восходящей линии связи; и
Физического канала управления нисходящей линии связи (PDCCH) для переноса распределений планирования нисходящей линии связи и распределений планирования восходящей линии связи.
PCFICH отправляется из известного положения внутри области сигнализации управления подкадра нисходящей линии связи с использованием известной предварительно определенной схемы модуляции и кодирования. Пользовательское оборудование декодирует PCFICH, чтобы получать информацию о размере области сигнализации управления в подкадре, например, количестве символов OFDM. Если пользовательское оборудование (UE) является неспособным декодировать PCFICH или если оно получает ошибочное значение PCFICH, оно не будет способно корректно декодировать сигнализацию управления L1/L2 (PDCCH), содержащуюся в области сигнализации управления, что может давать результатом потерю всех распределений ресурсов, содержащихся там.
PDCCH переносит информацию управления, такую как, например, предоставления планирования для распределения ресурсов для передачи данных нисходящей линии связи или восходящей линии связи. PDCCH для пользовательского оборудования передается в первом из либо одного, двух или трех символов OFDM согласно PCFICH внутри подкадра.
Физический совместно используемый канал нисходящей линии связи (PDSCH) используется, чтобы переносить пользовательские данные. PDSCH отображается в оставшиеся символы OFDM внутри одного подкадра после PDCCH. Ресурсы PDSCH распределяются для одного UE в единицах ресурсного блока для каждого подкадра.
Физический совместно используемый канал восходящей линии связи (PUSCH) переносит пользовательские данные. Физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH) переносит сигнализацию в направлении восходящей линии связи, как, например, запросы планирования, положительные и отрицательные квитирования HARQ в ответ на пакеты данных в PDSCH, и информацию состояния канала (CSI).
Признак "компонентная несущая" указывает на комбинацию нескольких ресурсных блоков. В будущих выпусках LTE, признак "компонентная несущая" более не используется; вместо этого, терминология изменена на "сота", которая указывает на комбинацию ресурсов нисходящей линии связи и необязательно восходящей линии связи. Связь между несущей частотой ресурсов нисходящей линии связи и несущей частотой ресурсов восходящей линии связи указывается в системной информации, передаваемой в ресурсах нисходящей линии связи.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ДЛЯ LTE (LTE-A)
На конференции World Radio communication Conference 2007 (WRC-07) было принято решение в отношении частотного спектра для IMT-Advanced. Хотя было принято решение в отношении полного частотного спектра для IMT-Advanced, фактическая доступная частотная полоса пропускания является разной согласно каждой области или стране. Следуя за принятием решения в отношении структуры доступного частотного спектра, в проекте партнерства 3-его поколения (3GPP), однако, началась стандартизация радиоинтерфейса. На встрече 3GPP TSG RAN #39, в 3GPP было одобрено описание элемента исследования в отношении "Дополнительных усовершенствований для E-UTRA (LTE-Advanced)". Элемент исследования охватывает компоненты технологии, подлежащие рассмотрению для развития E-UTRA, например, чтобы удовлетворять требования к IMT-Advanced. Два главных компонента технологии, которые в текущее время находятся в рассмотрении для LTE-A описываются в последующем.
АГРЕГИРОВАНИЕ НЕСУЩИХ В LTE-A ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ БОЛЕЕ ШИРОКОЙ ПОЛОСЫ ПРОПУСКАНИЯ
Полоса пропускания, которую система LTE-Advanced является способной поддерживать, является 100 МГц, в то время как система LTE может поддерживать только 20 МГц. Теперь, недостаток радиоспектра стал узким местом развития беспроводных сетей, и как результат является трудным найти спектральный диапазон, который является достаточно широким для системы LTE-Advanced. Следовательно, является крайне необходимым найти способ, чтобы получить более широкий диапазон радиоспектра, при этом возможным ответом являются функциональные возможности агрегирования несущих.
компонентных несущих
В агрегировании несущих, две или более  (CC) агрегируются, чтобы поддерживать более широкие полосы пропускания вплоть до 100 МГц. Несколько сот в системе LTE агрегируются в один более широкий канал в системе LTE-Advanced, который является достаточно широким для 100 МГц, даже хотя эти соты в LTE находятся в разных частотных диапазонах. UE может одновременно принимать или передавать по одной или множеству несущих CC в зависимости от своих функциональных возможностей:
- UE Выпуска 10 с функциональными возможностями приема и/или передачи для CA может одновременно принимать и/или передавать по множеству несущих CC, соответствующих множеству обслуживающих сот;
- UE Выпуска 8/9 может принимать по одиночной CC и передавать по одиночной CC, соответствующей только одной обслуживающей соте.
Агрегирование несущих (CA) поддерживается как для смежных, так и для несмежных CC, при этом каждая CC ограничена максимум 110 ресурсными блоками в частотной области с использованием нумерации Выпуска 8/9.
Является возможным конфигурировать пользовательское оборудование, чтобы агрегировать разное количество компонентных несущих, исходящих от одного и того же eNodeB (базовой станции), и возможно разных полос пропускания в восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Количество компонентных несущих нисходящей линии связи, которые могут быть сконфигурированы, зависит от нисходящей линии связи функциональных возможностей агрегирования оборудования UE. Обратно, количество компонентных несущих восходящей линии связи, которые могут быть сконфигурированы, зависит от функциональных возможностей агрегирования восходящей линии связи оборудования UE. Может не быть возможным сконфигурировать мобильный терминал с более большим количеством компонентных несущих восходящей линии связи, чем компонентных несущих нисходящей линии связи.
В обычном развертывании TDD, количество компонентных несущих и полоса пропускания каждой компонентной несущей в восходящей линии связи и нисходящей линии связи являются одними и теми же. Компонентные несущие, исходящие от одного и того же eNodeB, не должны обеспечивать одно и то же покрытие.
Компонентные несущие должны быть совместимыми с Выпуском 8/9 LTE. Тем не менее, могут использоваться существующие механизмы (например, наложение ограничений), чтобы предотвращать, чтобы оборудования UE Выпуска 8/9 базировались на компонентной несущей.
Расстановка между центральными частотами смежно агрегированных компонентных несущих должна быть кратным 300 кГц. Это для совместимости с 100 кГц частотным растром 3GPP LTE (Выпуск 8/9) и в то же время для сохранения ортогональности поднесущих с расстановкой 15 кГц. В зависимости от сценария агрегирования, может обеспечиваться расстановка n×300 кГц посредством вставки малого количества неиспользуемых поднесущих между смежными компонентными несущими.
Природа агрегирования множества несущих раскрывается только вплоть до уровня MAC. Для обеих восходящей линии связи и нисходящей линии связи имеется одна сущность HARQ, требуемая в MAC для каждой агрегированной компонентной несущей. Имеется (в отсутствии SU-MIMO для восходящей линии связи), по большей мере, один транспортный блок в расчете на компонентную несущую. Транспортный блок и его потенциальные повторные передачи HARQ должны отображаться на одну и ту же компонентную несущую.
Структура Уровня 2 с активированным агрегированием 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 сконфигурировано агрегирование несущих (CA), UE имеет только одно соединение RRC с сетью. При установке соединения RRC/повторной установке/передаче обслуживания, одна обслуживающая сота обеспечивает информацию мобильности NAS (например, TAI), и при повторной установке соединения RRC/передаче обслуживания, одна обслуживающая сота обеспечивает ввод защиты. Эта сота упоминается как первичная сота (PCell). В нисходящей линии связи, несущая, соответствующая PCell, является первичной компонентной несущей нисходящей линией связи (DL PCC), в то время как в восходящей линии связи она является первичной компонентной несущей восходящей линией связи (UL PCC).
В зависимости от функциональных возможностей UE, вторичные соты (SCell) могут быть сконфигурированы с возможностью формировать вместе с PCell набор обслуживающих сот. В нисходящей линии связи, несущая, соответствующая SCell, является вторичной компонентной несущей нисходящей линией связи (DL SCC), в то время как в восходящей линии связи она является вторичной компонентной несущей восходящей линией связи (UL SCC).
Сконфигурированный набор обслуживающих сот для UE, поэтому, всегда состоит из одной PCell и одной или более сот SCell:
- Для каждой SCell использование ресурсов восходящей линии связи оборудованием UE в дополнение к ресурсам нисходящей линии связи является конфигурируемым (количество сконфигурированных несущих DL SCC, поэтому, всегда является более большими или равным количеству несущих UL SCC и никакая SCell не может быть сконфигурирована для использования только ресурсов восходящей линии связи);
- С точки зрения UE, каждый ресурс восходящей линии связи принадлежит только одной обслуживающей соте;
- Количество обслуживающих сот, которое могут быть сконфигурировано, зависит от функциональных возможностей агрегирования оборудования UE;
- PCell может изменяться только с процедурой передачи обслуживания (то есть, с изменением ключа защиты и процедурой RACH);
- PCell используется для передачи PUCCH;
- В отличие от сот SCell, PCell не может быть деактивирована;
- Повторная установка запускается, когда PCell испытывает релеевское замирание (RLF), не, когда соты SCell испытывают RLF;
- Информация слоя без доступа (NAS) берется от PCell нисходящей линии связи;
Конфигурирование и повторное конфигурирование компонентных несущих может выполняться посредством RRC. Активация и деактивация делается посредством элементов управления MAC. При передаче обслуживания внутри LTE, RRC также может добавлять, удалять, или повторно конфигурировать соты SCell для использования в целевой соте. Повторное конфигурирование, добавление и удаление сот SCell может выполняться посредством RRC. При передаче обслуживания внутри LTE, RRC также может добавлять, удалять, или повторно конфигурировать соты SCell для использования с целевой PCell. При добавлении новой SCell, для отправки всей требуемой системной информации соты SCell используется выделенная сигнализация RRC, то есть, пока находятся в режиме соединения, оборудованиям UE нет необходимости получать широковещательную системную информацию напрямую от сот SCell.
Когда пользовательское оборудование сконфигурировано с агрегированием несущих имеется одна пара компонентных несущих восходящей линии связи и нисходящей линии связи, которая всегда является активной. Компонентная несущая нисходящей линии связи из этой пары может также упоминаться как 'анкерная несущая DL'. То же применяется также для восходящей линии связи.
Когда сконфигурировано агрегирование несущих, пользовательское оборудование может планироваться по множеству компонентных несущих одновременно, но, по большей мере, одна процедура произвольного доступа выполняется в любое время. Планирование между несущими обеспечивает возможность PDCCH компонентной несущей планировать ресурсы на другой компонентной несущей. Для этой цели в соответствующие форматы DCI введено поле идентификации компонентной несущей, называемое CIF.
Связь между компонентными несущими восходящей линии связи и нисходящей линии связи обеспечивает возможность идентификации компонентной несущей восходящей линии связи, для которой применяется предоставление, когда не имеется планирования между несущими. Связь компонентных несущих нисходящей линии связи с компонентной несущей восходящей линии связи не необходимо должна быть один к одному. Другими словами, более, чем одна компонентная несущая нисходящей линии связи может быть связана с одной и той же компонентной несущей восходящей линии связи. В то же время, компонентная несущая нисходящей линии связи может быть связана только с одной компонентной несущей восходящей линии связи.
СОСТОЯНИЯ LTE RRC
Последующее главным образом описывает упомянутые два основных состояния в LTE: "RRC_IDLE" и "RRC_CONNECTED".
В RRC_IDLE радиосвязь не является активной, но ID назначается и отслеживается сетью. Более конкретно, мобильный терминал в RRC_IDLE выполняет выбор и повторный выбор сот - другими словами, он принимает решение в отношении того, в какой соте базироваться. Процесс (повторного) выбора соты учитывает приоритет каждой применимой частоты каждой применимой технологии радиодоступа (RAT), качество линии радиосвязи и состояние соты (то есть, имеет ли сота ограничения или является зарезервированной). Мобильный терминал в RRC_IDLE отслеживает канал для сообщений вызова, чтобы обнаруживать входящие вызовы, и также получает системную информацию. Системная информация главным образом состоит из параметров, посредством которых сеть (E-UTRAN) может управлять процессом (повторного) выбора соты. RRC определяет сигнализацию управления, применимую для мобильного терминала в RRC_IDLE, именно пейджинговую и системную информацию. Поведение мобильного терминала в RRC_IDLE определено в TS 25.912, например, главе 8.4.2, включенном сюда по ссылке.
В RRC_CONNECTED мобильный терминал имеет активную работу радиосвязи с контекстами в eNodeB. E-UTRAN распределяет радиоресурсы мобильному терминалу, чтобы обеспечивать передачу данных (однонаправленной передачи) посредством совместно используемых каналов передачи данных. Чтобы поддерживать эту работу, мобильный терминал отслеживает ассоциированный канал управления, который используется, чтобы указывать динамическое распределение совместно используемых ресурсов передачи во времени и частоте. Мобильный терминал обеспечивает сеть докладами его состояния буфера и качества канала нисходящей линии связи, также как информацией измерения соседней соты, чтобы обеспечивать возможность E-UTRAN выбрать наиболее подходящую соту для мобильного терминала. Эти доклады измерения включают в себя соты, использующие другие частоты или технологии RAT. UE также принимает системную информацию, состоящую главным образом из информации, требуемой, чтобы использовать каналы передачи. Чтобы удлинять срок работы своего аккумулятора, UE в RRC_CONNECTED может быть сконфигурировано с помощью цикла прерывистого приема (DRX). RRC является протоколом, посредством которого E-UTRAN управляет поведением UE в RRC_CONNECTED.
СХЕМА ДОСТУПА ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ ДЛЯ LTE
Для передачи восходящей линии связи, эффективная по мощности передача пользовательского терминала является необходимой, чтобы максимизировать покрытие. Передача с одиночной несущей, комбинированная с FDMA с динамическим распределением полосы пропускания, была выбрана в качестве усовершенствованной схемы передачи восходящей линии связи UTRA. Основная причина для предпочтения для передачи с одиночной несущей состоит в более низком отношении пиковой к средней мощности (PAPR), по сравнению с сигналами с множеством несущих (OFDMA), и соответствующей улучшенной эффективности усилителя мощности и предполагаемом улучшенном покрытии (более высокие скорости передачи данных для заданной пиковой мощности терминала). Во время каждого временного интервала, Узел B назначает пользователям уникальный временной/частотный ресурс для передачи пользовательских данных, тем самым, обеспечивая ортогональность внутри соты. Ортогональный доступ в восходящей линии связи обещает увеличенную спектральную эффективность посредством устранения помех внутри соты. Помехи вследствие многолучевого распространения обрабатываются на базовой станции (Узле B), при помощи вставки циклического префикса в передаваемый сигнал.
Базовый физический ресурс, используемый для передачи данных, состоит из частотного ресурса размера BWgrant во время одного временного интервала, например, подкадра, равного 0.5 мс, на который отображаются кодированные биты информации. Следует отметить, что подкадр, также упоминаемый как временной интервал передачи (TTI), является наименьшим временным интервалом для передачи пользовательских данных. Является, однако, возможным назначать пользователю частотный ресурс BWgrant над более длительным периодом времени, чем один TTI посредством конкатенации подкадров.
СХЕМА ПЛАНИРОВАНИЯ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ ДЛЯ LTE
Схема восходящей линии связи учитывает как планируемый доступ, то есть, управляемый посредством eNB, так и основанный на конфликтах доступ.
В случае планируемого доступа UE распределяется некоторый частотный ресурс для некоторого времени (то есть, временной/частотный ресурс) для передачи данных восходящей линии связи. Однако некоторые временные/частотные ресурсы могут распределяться для основанного на конфликтах доступа. Внутри этих временных/частотных ресурсов, оборудования UE могут передавать без того, чтобы сначала для них осуществлялось планирование. Один сценарий, где UE осуществляет основанный на конфликтах доступ, является, например, произвольным доступом, то есть, когда UE выполняет начальный доступ к соте или для запроса ресурсов восходящей линии связи.
Для планируемого доступа планировщик Узла B назначает пользователю уникальный частотный/временной ресурс для передачи данных восходящей линии связи. Более конкретно, планировщик определяет
- оборудование (оборудования) UE, которому (которым) разрешается осуществлять передачу,
- ресурсы физического канала (частоту),
- Транспортный формат (схему модуляции и кодирования (MCS)), подлежащий использованию мобильным терминалом для передачи
Информация распределения сигнализируется в UE посредством предоставления планирования, отправляемого по каналу управления L1/L2. Для простоты этот канал в последующем называется канал предоставления восходящей линии связи. Сообщение предоставления планирования содержит, по меньшей мере, информацию о том, какую часть частотного диапазона UE разрешается использовать, период действительности предоставления, и транспортный формат, который UE должен использовать для наступающей передачи восходящей линии связи. Самый короткий период действительности равняется одному подкадру. В сообщение предоставления также может включаться дополнительная информация, в зависимости от выбранной схемы. Используются только предоставления "в расчете на UE", чтобы предоставлять право передавать по UL-SCH (то есть, не имеется никаких предоставлений "в расчете на UE в расчете на RB"). Поэтому UE должно распределять распределенные ресурсы среди радионосителей согласно некоторым правилам, которые будут описываться подробно в одном из следующих разделов. В отличие от в HSUPA не имеется никакого основанного на UE выбора транспортного формата. eNB принимает решение о транспортном формате на основе некоторой информации, например, доложенной информации планирования и информации QoS, и UE должно следовать выбранному транспортному формату.
ДОКЛАД СОСТОЯНИЯ 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 являются действительными для конкретных одиночных подкадров. Они передаются по PDCCH с использованием C-RNTI оборудования UE как уже упомянуто ранее. Динамическое планирование является эффективным для типов услуг, в которых трафик является пакетным и динамическим по скорости, как, например, TCP.
В дополнение к динамическому планированию, определяется постоянное планирование, которое обеспечивает возможность полустатически конфигурировать и распределять радиоресурсы оборудованию UE для более длительного периода времени, чем один подкадр, таким образом, избегая необходимости в специальных сообщениях распределения нисходящей линии связи или сообщениях предоставления восходящей линии связи по PDCCH для каждого подкадра. Постоянное планирование является полезным для услуг, таких как VoIP, для которых пакеты данных являются малыми, периодическими и полустатическими в размере. Таким образом, служебная информация канала PDCCH значительно уменьшается по сравнению со случаем динамического планирования.
Доклады состояния буфера (BSR) от UE в eNB используются, чтобы помогать eNodeB в распределении ресурсов восходящей линии связи, то есть, планировании восходящей линии связи, как описано более подробно в [2]. Для случая нисходящей линии связи планировщик eNB очевидно знает об объеме данных, подлежащем доставке в каждое UE, однако, для направления восходящей линии связи, так как решения планирования осуществляются в eNB и буфер для данных находится в UE, доклады BSR должны отправляться от UE в eNB, чтобы указывать объем данных, которые необходимо передать по UL-SCH.
Имеются в основном два типа BSR, определенных для LTE: длинный BSR и короткий BSR. То, какой тип передается оборудованием UE, зависит от доступных ресурсов передачи в транспортном блоке, от того, сколько групп логических каналов имеют непустой буфер, и от того, запущено ли конкретное событие в UE. Длинный BSR докладывает объем данных для четырех групп логических каналов, тогда как короткий BSR указывает только объем данных, буферизованных для наивысшей группы логических каналов. Причина для введения концепции группы логических каналов состоит в том, что, даже хотя UE может иметь больше, чем четыре сконфигурированных логических канала, доклад состояния буфера для каждого индивидуального логического канала будет вызывать слишком много служебной информации сигнализации. Поэтому eNB назначает каждый логический канал группе логических каналов; предпочтительно логические каналы с одними и теми же/аналогичными требованиями к QoS должны быть распределены внутри одной и той же группы логических каналов.
То, какой доклад либо из короткого, либо из длинного BSR, передается оборудованием UE, зависит от доступных ресурсов передачи в транспортном блоке, от того, сколько групп логических каналов имеют непустые буферы, и от того, запущено ли конкретное событие в UE. Длинный BSR докладывает объем данных для четырех групп логических каналов, тогда как короткий BSR указывает объем данных, буферизованных только для наивысшей группы логических каналов.
Причина для введения концепции группы логических каналов состоит в том, что, даже хотя UE может иметь больше, чем четыре сконфигурированных логических канала, доклад состояния буфера для каждого индивидуального логического канала будет вызывать слишком много служебной информации сигнализации. Поэтому, eNB назначает каждый логический канал группе логических каналов; предпочтительно, логические каналы с одними и теми же/аналогичными требованиями к QoS должны быть распределены внутри одной и той же группы логических каналов.
BSR может запускаться, в качестве примера, для следующих событий:
- Всякий раз, когда данные прибывают для логического канала, который имеет более высокий приоритет, чем логические каналы, чей буфер являются непустыми;
- Всякий раз, когда данные становятся доступными для любого логического канала, когда ранее не было никаких данных, доступных для передачи;
- Всякий раз, когда истекает время BSR повторной передачи;
- Всякий раз, когда должен происходить доклад периодического BSR, то есть, истекает таймер периодического BSR;
- Всякий раз, когда имеется свободное пространство в транспортном блоке, которое может вмещать BSR.
Для устойчивости по отношению к отказам передачи, имеется механизм повторной передачи BSR, определенный для LTE; таймер BSR повторной передачи запускается или перезапускается всякий раз, когда принимается предоставление восходящей линии связи. Если никакое предоставление восходящей линии связи не принимается до того, как таймер истекает, оборудованием UE запускается другой BSR.
Если UE не имеет никаких ресурсов восходящей линии связи, распределенных для включения BSR в TB, когда BSR запускается, UE отправляет запрос планирования (SR) по физическому каналу управления восходящей линии связи (PUCCH), если сконфигурировано. Для случая, когда не имеется никаких ресурсов D-SR (выделенного запроса планирования) на сконфигурированном PUCCH, UE будет запускать процедуру произвольного доступа (процедуру RACH), чтобы запрашивать ресурсы UL-SCH для передачи информации BSR в eNB. Однако следует отметить, что UE не будет запускать передачу SR для случая, когда должен передаваться периодический BSR.
Дополнительно усовершенствование для передачи SR было введено для конкретного режима планирования, где ресурсы постоянно распределяются с определенной периодичностью, чтобы сохранять служебную информацию сигнализации управления L1/2 для предоставлений передачи, что упоминается как полупостоянное планирование (SPS). Одним примером для услуги, которая главным образом рассматривается для полупостоянного планирования, является VoIP. Каждые 20 мс генерируется пакет VoIP в кодеке во время речевого потока. Поэтому eNB может распределять ресурс восходящей линии связи или соответственно нисходящей линии связи постоянно каждые 20 мс, который может затем использоваться для передачи пакетов VoIP. В общем, SPS является предпочтительным для услуг с предсказуемым поведением трафика, то есть, постоянной скоростью передачи битов, для которых время прибытия пакетов является периодическим. Для случая, когда SPS сконфигурировано для направления восходящей линии связи, eNB может выключать запуск/передачу SR для некоторых сконфигурированных логических каналов, то есть, запуск BSR вследствие прибытия данных по этим конкретным сконфигурированным логическим каналам не будет запускать SR. Мотивация для такого типа усовершенствований состоит в том, что доклад SR для тех логических каналов, которые используют полупостоянно распределенные ресурсы (логические каналы, которые переносят пакеты VoIP), не имеет значения для планирования eNB и, следовательно, должен избегаться.
Более подробная информация в отношении процедур BSR и, в частности, их запуска описана в 3GPP TS 36.321 V10.5 в главе 5.4.5, включенном сюда по ссылке.
НАЗНАЧЕНИЕ ПРИОРИТЕТОВ ЛОГИЧЕСКИМ КАНАЛАМ
UE имеет функцию управления скоростью передачи восходящей линии связи, которая управляет совместным использованием ресурсов восходящей линии связи между радионосителями. Эта функция управления скоростью передачи восходящей линии связи в последующем также упоминается как процедура назначения приоритетов логическим каналам. Процедура назначения приоритетов логическим каналам (LCP) применяется, когда выполняется новая передача, то есть, должен генерироваться транспортный блок. Одно предложение для назначения емкости состоит в том, чтобы распределять ресурсы каждому носителю, в порядке приоритета, до тех пор, когда каждый примет распределение, эквивалентное минимальной скорости передачи данных для этого носителя, после чего любая дополнительная емкость назначается носителям, например, в порядке приоритета.
Как станет ясным из описания процедуры LCP, данного ниже, вариант осуществления процедуры LCP, располагающейся в UE, основывается на модели корзины токенов, которая является хорошо известной в мире IP. Базовые функциональные возможности этой модели состоят в следующем. Периодически с заданной частотой токен, который представляет право передавать некоторое количество данных, добавляется в корзину. Когда UE предоставляются ресурсы, ему разрешается передавать данные вплоть до объема, представленного посредством количества токенов в корзине. При передаче данных UE удаляет количество токенов, эквивалентное количеству переданных данных. В случае, когда корзина является полной, любые дополнительные токены отбрасываются. Для добавления токенов можно предполагать, что период повторения этого процесса будет каждый TTI, но он может легко удлиняться таким образом, чтобы токен добавлялся только каждую секунду. В основном вместо того, чтобы добавлять в корзину токен каждую 1 мс, каждую секунду могут добавляться 1000 токенов. В последующем описывается процедура назначения приоритетов логическим каналам, которая используется в Выпуске 8 [TS36.321]. Более подробная информация в отношении процедуры LCP описана в 3GPP TS 36.321 V8 в главе 5.4.3.1, включенном сюда по ссылке.
RRC управляет планированием данных восходящей линии связи посредством сигнализации для каждого логического канала: приоритет, где увеличенное значение приоритета указывает более низкий уровень приоритета, prioritisedBitRate, который устанавливает приоритетную скорость передачи битов (PBR), bucketSizeDuration, которая устанавливает продолжительность размера корзины (BSD). Идея за приоритетной скоростью передачи битов состоит в том, чтобы поддерживать для каждого носителя, включая сюда не-GBR носители низкого приоритета, минимальную скорость передачи битов, чтобы избегать потенциальной нехватки. Каждый носитель должен, по меньшей мере, получать достаточно ресурсов, чтобы достигать приоритетной скорости передачи битов (PRB).
UE должно поддерживать переменную Bj для каждого логического канала j. Bj инициализируется нулем, когда относящийся логический канал устанавливается, и увеличиваться на произведение PBR×продолжительность TTI для каждого TTI, где PBR является приоритетной скоростью передачи битов логического канала j. Однако значение Bj не может никогда превосходить размер корзины и если значение Bj больше, чем размер корзины логического канала j, оно устанавливается на размер корзины. Размер корзины логического канала равняется PBR×BSD, где PBR и BSD конфигурируются верхними уровнями.
UE выполняет следующую процедуру распределения приоритетов логическим каналам, когда выполняется новая передача:
- UE распределяет ресурсы логическим каналам на следующих этапах:
-- Этап 1: Всем логическим каналам с Bj>0 распределяются ресурсы в убывающем порядке приоритета. Если PBR радионосителя установлена на "бесконечность", UE распределяет ресурсы для всех данных, которые являются доступными для передачи по радионосителю, до удовлетворения PBR радионосителя (радионосителей) более низкого приоритета;
-- Этап 2: UE уменьшает Bj на полный размер единиц MAC SDU, обеспеченных в логический канал j на этапе 1.
В этой точке следует отметить, что значение Bj может быть отрицательным.
-- Этап 3: Если какие-либо ресурсы остаются, все логические каналы обслуживаются в строгом убывающем порядке приоритета (независимо от значения Bj) до тех пор, когда исчерпываются либо данные для этого логического канала, либо предоставление UL, что бы ни приходило первым. Логические каналы, сконфигурированные с равным приоритетом, должны обслуживаться одинаковым образом.
- UE также следует правилам ниже во время процедур планирования выше:
-- UE не должно сегментировать RLC SDU (или частично переданную SDU или повторно переданную RLC PDU), если вся SDU (или частично переданная SDU или повторно переданная RLC PDU) умещается в оставшиеся ресурсы;
-- если UE сегментирует RLC SDU из логического канала, оно максимизирует размер сегмента, чтобы заполнять предоставление настолько, насколько возможно;
-- UE должно максимизировать передачу данных.
Для процедуры назначения приоритетов логическим каналам, UE учитывает следующий относительный приоритет в убывающем порядке:
- элемент управления MAC для C-RNTI или данные из UL-CCCH;
- элемент управления MAC для BSR, с исключением BSR, включенного туда для заполнения;
- элемент управления MAC для PHR;
- данные из любого логического канала, за исключением данных из UL-CCCH;
- элемент управления MAC для BSR, включенного туда для заполнения.
Для случая агрегирования несущих, который описывается в более позднем разделе, когда UE запрашивается передать множество единиц MAC PDU в одном TTI, этапы 1 по 3 и ассоциированные правила могут применяться либо к каждому предоставлению независимо, либо к сумме емкостей предоставлений. Также порядок, в котором предоставления обрабатываются, оставлен для реализации UE. Зависит от реализации оборудования UE принимать решение в отношении того, в какую MAC PDU включается элемент управления MAC, когда UE запрашивается передать множество единиц MAC PDU в одном TTI.
УПРАВЛЕНИЕ МОЩНОСТЬЮ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ
Управление мощностью передачи восходящей линии связи в системе мобильной связи служит важной цели: оно уравновешивает необходимость в достаточной передаваемой энергии в расчете на бит, чтобы достигать требуемое качество обслуживания (QoS), по отношению к необходимости минимизировать помехи для других пользователей системы и максимизировать срок работы аккумулятора мобильного терминала. В достижении этой цели, роль управления мощностью (PC) становится решающей, чтобы обеспечивать требуемое SINR, при управлении в то же время помехами, причиняемыми для соседних сот. Идея классических схем PC в восходящей линии связи состоит в том, чтобы все пользователи осуществляли прием с одним и тем же SINR, что известно как полная компенсация. В качестве альтернативы, 3GPP принял для LTE использовать дробное управление мощностью (FPC). Эти новые функциональные возможности обеспечивают, чтобы пользователи с более высокими потерями на трассе работали при более низком требовании к SINR, так что они будут более вероятно генерировать меньше помех для соседних сот.
Подробные формулы управления мощностью определены в LTE для физического совместно используемого канала восходящей линии связи (PUSCH), физического канала управления восходящей линии связи (PUCCH) и зондирующих опорных сигналов (SRS) (раздел 5.1 в TS36.213). Формула для каждого из этих сигналов восходящей линии связи следует одним и тем же базовым принципам; во всех случаях они могут рассматриваться как сумма двух основных членов: базовой рабочей точки незамкнутого контура, выведенной из статических или полустатических параметров, сигнализируемых узлом eNodeB, и динамического смещения, обновляемого от подкадра к подкадру.
Базовая рабочая точка незамкнутого контура для передачи мощности в расчете на ресурсный блок зависит от некоторого количества факторов, включающих в себя помехи между сотами и загрузку сот. Она может дополнительно разделяться на две компоненты, полустатический базовый уровень P0, дополнительно состоящий из общего уровня мощности для всех оборудований UE в соте (измеряемого в дБм) и характерного для UE смещения, и компоненту компенсации потерь на трассе незамкнутого контура. Часть динамического смещения мощности в расчете на ресурсный блок также может дополнительно разделяться на две компоненты, компоненту, зависящую от используемой MCS, и явные команды управления мощностью передатчика (TPC).
Зависящая от MCS компонента (упоминаемая в спецификациях LTE как, где TF указывает на для 'транспортный формат') обеспечивает возможность адаптировать передаваемую мощность в расчете на RB согласно передаваемой скорости передачи данных информации.
Другой компонентой динамического смещения является характерными для UE командами TPC. Они могут работать в двух разных режимах: накопительные команды TPC (доступные для PUSCH, PUCCH и SRS) и абсолютные 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 изменяться динамически. С накопительными командами TPC, каждая команда TPC сигнализирует уровень мощности по отношению к предыдущему уровню.
ВРЕМЕННОЕ ОПЕРЕЖЕНИЕ
Для схемы передачи восходящей линии связи в LTE был выбран множественный доступ с частотным разделением каналов с одиночной несущей (SC-FDMA), чтобы достигать ортогонального множественного доступа во времени и частоте между разными оборудованиями UE, передающими в восходящей линии связи.
Ортогональность восходящей линии связи поддерживается посредством обеспечения того, что передачи от разных оборудований UE в соте выравниваются по времени в приемнике узла eNB. Это предотвращает помехи между сотами, происходящие, как между оборудованиями UE, назначенными передавать в последовательных подкадрах, так и между оборудованиями UE, передающими по смежным поднесущим. Выравнивание по времени передач восходящей линии связи достигается посредством применения временного опережения в передатчике UE, по отношению к принятому таймингу нисходящей линии связи. Это проиллюстрировано на фиг. 5. Основная роль этого состоит в том, чтобы противодействовать отличающимся задержкам распространения между разными оборудованиями UE.
ПРОЦЕДУРА ВРЕМЕННОГО ОПЕРЕЖЕНИЯ
Когда UE синхронизируется с передачами нисходящей линии связи, принимаемыми от eNB, начальное временное опережение устанавливается посредством процедуры произвольного доступа. Это включает в себя передачу оборудованием UE преамбулы произвольного доступа, из которой eNodeB может оценивать тайминг восходящей линии связи и отвечать с помощью команды 11-битного начального временного опережения, содержащейся внутри сообщения ответа произвольного доступа (RAR). Это обеспечивает возможность конфигурирования временного опережения узлом eNodeB с гранулярностью, равной 0.52 мкс, от 0 вплоть до максимум 0.67 мс.
Как только временное опережение было сначала установлено для каждого пользовательского оборудования, временное опережение время от времени обновляется, чтобы противодействовать изменениям во времени прибытия сигналов восходящей линии связи в eNodeB. В выводе команд обновления временного опережения, eNodeB может измерять любой сигнал восходящей линии связи, который является полезным. Подробности измерений тайминга восходящей линии связи в eNodeB не специфицированы, но оставлены для реализации узла eNodeB.
Команды обновления временного опережения генерируются в уровне управления доступом к среде передачи (MAC) в eNodeB и передаются в пользовательское оборудование как элементы управления MAC, которые могут мультиплексироваться вместе с данными по физическому совместно используемому каналу нисходящей линии связи (PDSCH). Как и команда начального временного опережения в ответ на преамбулу канала произвольного доступа (RACH), команды обновления имеют гранулярность, равную 0.52 мкс. Диапазон команд обновления равняется ±16 мкс, обеспечивая возможность изменения шага в тайминге восходящей линии связи, эквивалентного длине расширенного циклического префикса. Они обычно не отправляются более часто, чем приблизительно каждые 2 секунды. На практике, маловероятно, что быстрые обновления являются необходимыми, так как даже для пользовательского оборудования, перемещающегося при 500 км/ч, изменение в длине пути туда и обратно не более, чем 278 м/с, что соответствует изменению во времени туда и обратно, равному 0.93 мкс/с.
T
s
При приеме команды временного опережения, UE регулирует свой тайминг передачи восходящей линии связи для PUCCH/PUSCH/SRS первичной соты. Команда временного опережения указывает изменение тайминга восходящей линии связи по отношению к текущему таймингу восходящей линии связи как кратные 16 . Тайминг передачи UL для PUSCH/SRS вторичной соты является таким же как первичной соты.
A
TA
A
TA
A
TA
В случае ответа произвольного доступа 11-битная команда временного опережения, T, указывает значения N посредством значений индекса T=0, 1, 2,..., 1282, где величина выравнивания по времени дается посредством N=T×16. N определено в [3].
A
TA
TA,старое
TA
TA,новое
A
TA,новое
TA,старое
A
TA
В других случаях, 6-битная команда временного опережения, T, указывает регулировку текущего значения N, N, на новое значение N, N, посредством значений индекса T=0, 1, 2,..., 63, где N=N+(T-31)×16. Здесь, регулировка значения N посредством положительной или отрицательной величины указывает опережение или задержку тайминга передачи восходящей линии связи посредством заданной величины соответственно.
Для команды временного опережения, принятой в подкадре n, соответствующая регулировка тайминга применяется от начала подкадра n+6. Когда передачи PUCCH/PUSCH/SRS восходящей линии связи оборудования UE в подкадре n и подкадре n+1 перекрываются вследствие регулировки тайминга, UE передает полный подкадр n и не передает перекрывающуюся часть подкадра n+1.
TA
Если принятый тайминг нисходящей линии связи изменяется и не компенсируется или только частично компенсируется посредством регулировки тайминга восходящей линии связи без команды временного опережения, как определено в TS36.133, UE изменяет N соответствующим образом.
eNodeB уравновешивает служебную информацию отправки регулярных команд обновления тайминга во все оборудования UE в соте в соответствии со способностью оборудования UE передавать быстро, когда данные прибывают в его буфер передачи. eNodeB, поэтому, конфигурирует таймер для каждого пользовательского оборудования, который пользовательское оборудование перезапускает каждый раз, когда принимается обновление временного опережения. Этот таймер также упоминается как таймер временного опережения (TAT). В случае, когда пользовательское оборудование не принимает другое обновление временного опережения до того, как таймер истекает, оно должно тогда предполагать, что оно потеряло синхронизацию восходящей линии связи (см. также раздел 5.2 из 3GPP TS 36.321, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Medium Access Control (MAC) protocol specification", версия 8.9.0, доступного по адресу http://www.3gpp.org и включенного сюда по ссылке).
В таком случае, чтобы избегать риска создания помех для передач восходящей линии связи от других пользовательских оборудований, UE не разрешается осуществлять другую передачу восходящей линии связи какого-либо типа
Дополнительные свойства процедуры временного опережения могут быть найдены в TS36.321 и TS36.133 (раздел 7.1), включенном сюда по ссылке.
ОСНОВАННЫЕ НА БЛИЗОСТИ УСЛУГИ НА ОСНОВЕ СВЯЗИ УСТРОЙСТВО-УСТРОЙСТВО (D2D) LTE
Основанные на близости приложения и услуги представляют появляющуюся социальную технологическую тенденцию. Распознаваемые области включают в себя услуги, относящиеся к коммерческим услугам и общественной безопасности, которые должны быть интересны для операторов и пользователей. Введение функциональных возможностей основанных на близости услуг (ProSe) в LTE обеспечивает возможность индустрии 3GPP обслуживать этот развивающийся рынок, и, в то же время, обслуживает необходимые потребности нескольких сообществ общественной безопасности, которые объединенно полагаются на LTE.
Связь устройство-устройство (D2D) является компонентом технологии для LTE выпуска 12. Технология связи устройство-устройство (D2D) обеспечивает возможность D2D в виде внутреннего слоя по отношению к сотовой сети для увеличения спектральной эффективности. Например, если сотовая сеть является LTE, все данные, переносимые физическими каналами, используют SC-FDMA для сигнализации D2D. В связи D2D, пользовательские оборудования (UE) передают сигналы данных друг другу по прямой линии связи с использованием сотовых ресурсов вместо использования базовой станции. Возможный сценарий в совместимой с D2D системе связи показан на фиг. 7.
СВЯЗЬ D2D В LTE
"Связь D2D в LTE" сосредоточивается на двух областях; обнаружение и связь, тогда как это изобретение в основном относится к части обнаружения.
Связь устройство-устройство (D2D) является компонентом технологии для LTE-A. В связи D2D, оборудования UE передают сигналы данных друг другу по прямой линии связи с использованием сотовых ресурсов вместо использования BS. Пользователи D2D осуществляют передачу данных напрямую наряду с тем, что остаются под управлением BS, то есть, по меньшей мере, когда находятся в покрытии узла 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 подкадрах восходящей линии связи соты, дающей покрытие (в случае TDD за исключением того, когда вне покрытия). Дополнительно передача/прием D2D не использует полный дуплекс на заданной несущей. С точки зрения индивидуального UE, на заданной несущей прием сигнала D2D и передача восходящей линии связи LTE не используют полный дуплекс, то есть, никакие одновременные прием сигнала D2D и передача UL LTE не являются возможными.
В связи D2D, когда UE1 имеет роль передачи (передающего пользовательского оборудования или передающего терминала), UE1 отправляет данные и UE2 (принимающее пользовательское оборудование) принимает их. UE1 и UE2 могут изменять их роль передачи и приема. Передача от UE1 может приниматься одним или более оборудованиями UE как UE2.
По отношению к протоколам плоскости пользователя, в последующем докладывается содержимое согласования с точки зрения связи D2D (3GPP TS 36.843vers. 12.0.0 раздел 9.2, включенный сюда по ссылке):
- PDCP:
-- данные широковещательной передачи D2D 1:M (то есть, пакеты IP) должны обрабатываться как нормальные данные плоскости пользователя.
-- Сжатие/распаковка заголовков в PDCP применима для широковещательной передачи D2D 1:M.
--- U-режим используется для сжатия заголовков в PDCP для широковещательной работы D2D для общественной безопасности;
- RLC:
-- RLC UM используется для широковещательной передачи D2D 1:M.
-- Сегментация и повторная сборка поддерживается в L2 посредством RLC UM.
-- Принимающее UE должно поддерживать, по меньшей мере, одну сущность RLC UM в расчете на передающее одноранговое UE.
-- Сущность приемника RLC UM не должна конфигурироваться до приема первой единицы данных RLC UM.
-- До настоящего времени не было идентифицировано никакой необходимости для RLC AM или RLC TM в связи D2D для передачи данных плоскости пользователя.
- MAC:
-- Никакая обратная связь HARQ не предполагается для широковещательной передачи D2D 1:M
-- Принимающему UE нужно знать ID источника, чтобы идентифицировать сущность RLC UM приемника.
-- Заголовок MAC содержит ID цели L2, который обеспечивает возможность отфильтровывания пакетов на уровне MAC.
-- ID цели L2 может быть адресом широковещательной передачи, группового вещания или однонаправленной передачи.
--- Групповое вещание/однонаправленная передача L2: ID цели L2, переносимый в заголовке MAC, обеспечивает возможность отбрасывания принятой RLC UM PDU даже до доставки ее в сущность приемника RLC.
--- Широковещание L2: Принимающее UE обрабатывает все принимаемые единицы RLC PDU от всех передатчиков и имеет целью осуществлять повторную сборку и доставлять пакеты IP в верхние уровни.
-- Подзаголовок MAC содержит идентификаторы LCID (чтобы различать множество логических каналов).
-- По меньшей мере, мультиплексирование/демультиплексирование, обработка приоритета и заполнение являются полезными для D2D.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РЕСУРСОВ
НАЗНАЧЕНИЕ РАДИОРЕСУРСОВ
Фиг. 9 иллюстрирует поведение, относящееся к распределению ресурсов в связи D2D. Распределение ресурсов для связи D2D находится под обсуждением и описано в своей текущей форме в 3GPP TS 36.843, версия 12.0.0, раздел 9.2.3, включенном сюда по ссылке.
С точки зрения передающего UE, обеспеченное возможностью основанных на близости услуг UE (обеспеченное возможностью ProSe UE) может работать в двух режимах для распределения ресурсов:
- Режим 1 (планируемое узлом eNB распределение ресурсов): eNodeB или ретрансляционный узел Выпуска 10 планирует точные ресурсы, используемые оборудованием UE, чтобы передавать прямые данные и прямую информацию управления. UE должно быть в RRC_CONNECTED, чтобы передавать данные. Дополнительно, UE запрашивает ресурсы передачи от eNB и eNB планирует ресурсы передачи для передачи назначения (назначений) планирования и данных. UE отправляет запрос планирования (D-SR или произвольный доступ) в eNB, за которым следует BSR. На основе BSR eNB может определять, что UE имеет данные для передачи прямой связи ProSe, и оценивать ресурсы, необходимые для передачи.
- Режим 2 (автономный выбор ресурсов оборудованием UE): UE самостоятельно выбирает ресурсы из пулов ресурсов, чтобы передавать прямые данные и прямую информацию управления
То, какой режим распределения ресурсов UE собирается использовать для передачи данных D2D, зависит в основном от состояния RRC, то есть, RRC_IDLE или RRC_CONNECTED, и состояния покрытия оборудования UE, то есть, в покрытии, вне покрытия. UE рассматривается как в покрытии, если оно имеет обслуживающую соту (то есть, UE находится в RRC_CONNECTED или базируется в соте в RRC_IDLE).
Конкретно, для UE применяются следующие правила по отношению к режиму распределения ресурсов (согласно TS36.300):
- Если UE находится вне покрытия, оно может использовать только режим 2;
- Если UE находится в покрытии, оно может использовать режим 1, если eNB конфигурирует его соответствующим образом;
- Если UE находится в покрытии, оно может использовать режим 2, если eNB конфигурирует его соответствующим образом;
- Когда не имеется никаких исключительных условий, UE изменяется с режима 1 на режим 2 или режима 2 на режим 1, только если оно конфигурируется узлом eNB делать это. Если UE находится в покрытии, оно использует только режим, указанный посредством конфигурации eNB, если не происходит один из исключительных случаев;
- UE рассматривает себя как находящееся в исключительных условиях, пока исполняется T311 или T301;
- Когда происходит исключительный случай, оборудованию UE разрешается временно использовать режим 2, даже хотя оно было сконфигурировано использовать режим 1.
Пока находится в области покрытия соты E-UTRA, UE выполняет передачу прямой связи ProSe только по несущей UL только по ресурсам, назначенным этой сотой, даже если ресурсы этой несущей были предварительно сконфигурированы, например, в UICC.
Для оборудований UE в RRC_IDLE eNB может выбирать один из следующих вариантов выбора:
- eNB может обеспечивать пул ресурсов передачи режима 2 в SIB. Оборудования UE, которые авторизованы для прямой связи Prose, используют эти ресурсы для прямой связи ProSe в RRC_IDLE;
- eNB может указывать в SIB, что он поддерживает D2D, но не обеспечивает ресурсы для прямой связи ProSe. Оборудования UE должны входить в RRC_CONNECTED, чтобы выполнять передачу прямой связи ProSe.
Для оборудований UE в RRC_CONNECTED:
- UE в RRC_CONNECTED, которое авторизовано выполнять передачу прямой связи ProSe, когда ему необходимо выполнить передачу прямой связи ProSe, указывает узлу eNB, что оно хочет выполнить передачи прямой связи ProSe;
- eNB проверяет действительность того, авторизовано ли UE в RRC_CONNECTED для передачи прямой связи ProSe, с использованием контекста UE, принятого от MME;
- eNB может конфигурировать UE в RRC_CONNECTED посредством выделенной сигнализации с помощью пула ресурсов передачи распределения ресурсов режима 2, который может использоваться без ограничений, пока UE находится в RRC_CONNECTED. Альтернативно, eNB может конфигурировать UE в RRC_CONNECTED посредством выделенной сигнализации с помощью пула ресурсов передачи распределения ресурсов режима 2, который UE разрешено использовать только в исключительных случаях, и полагаться на режим 1 в противном случае.
В режиме 1, UE запрашивает ресурсы передачи от eNodeB. eNodeB планирует ресурсы передачи для передачи назначения (назначений) планирования и данных.
- UE отправляет запрос планирования (D-SR или RA) в eNodeB, за которым следует BSR, на основе которого eNodeB может определять, что UE намеревается выполнить передачу D2D, также как требуемый объем ресурсов.
- В режиме 1, UE должно быть в RRC Connected, чтобы передавать данные D2D.
Для режима 2, оборудования UE обеспечиваются пулом ресурсов (времени и частоты), из которого они выбирают ресурсы для передачи данных D2D.
Фиг. 8 схематически иллюстрирует ресурсы передачи и/или приема внешнего слоя (LTE) и внутреннего слоя (D2D). eNodeB управляет тем, может ли UE применять передачу режима 1 или режима 2. Как только UE знает свои ресурсы, где оно может передавать (или принимать) данные D2D, оно использует соответствующие ресурсы только для соответствующей передачи/приема. В примере из фиг. 8, подкадры D2D будут использоваться, только чтобы принимать или передавать сигналы D2D. Так как UE как устройство D2D работает в полудуплексном режиме, оно может либо принимать, либо передавать сигналы D2D в любой точке времени. Аналогично, на той же фигуре, другие подкадры могут использоваться для передач и/или приема LTE (внешнего слоя).
Обнаружение D2D является процедурой/процессом идентификации других выполненных с возможностью D2D и заинтересованных устройств в окрестности. Для этой цели, устройства D2D, которые хотят быть обнаруженными, отправляют некоторые сигналы обнаружения (по некоторым сетевым ресурсам) и принимающее UE, заинтересованное в упомянутом сигнале обнаружения, будет узнавать о таких передающих устройствах D2D. Глава 8 в 3GPP TS 36.843 описывает доступные подробности механизмов обнаружения D2D.
ПРОЦЕДУРА ПЕРЕДАЧИ ДЛЯ СВЯЗИ D2D
Фиг. 10 схематически показывает процедуру передачи для связи D2D. Процедура передачи данных D2D различается в зависимости от режима распределения ресурсов. Как описано выше для режима 1 eNB явным образом планирует ресурсы для назначения планирования и передачи данных D2D. В последующем разные этапы процедуры запроса/предоставления перечислены для распределения ресурсов режима 1:
- Этап 1 UE отправляет SR (запрос планирования) в eNB посредством PUCCH;
- Этап 2 eNB предоставляет ресурс UL (для UE для отправки BSR) посредством PDCCH, скремблированного посредством C-RNTI;
- Этап 3 UE отправляет D2D BSR, указывающий состояние буфера, посредством PUSCH;
- Этап 4 eNB предоставляет ресурс D2D (для UE, чтобы отправлять данные) посредством PDCCH, скремблированного посредством D2D-RNTI.
- Этап 5 D2D Tx UE передает данные SA/D2D согласно предоставлению, принятому на этапе 4.
Назначение планирования (SA) является компактным сообщением (с малой полезной нагрузкой), содержащим информацию управления, например, указатель (указатели) на время-частотные ресурсы для соответствующих передач данных D2D. Содержимое SA является в основном предоставлением, принятым на этапе 4 выше. Точные подробности предоставления D2D и содержимого SA еще не фиксированы
ОБНАРУЖЕНИЕ D2D
Прямое обнаружение ProSe (основанных на близости услуг) определяется как процедура, используемая обеспеченным возможностью ProSe UE для обнаружения другого обеспеченного возможностью ProSe оборудования (оборудований) UE в его близости с использованием прямых радиосигналов E-UTRA посредством интерфейса PC5. Фиг. 11 схематически иллюстрирует интерфейс PC5 для прямого обнаружения устройство-устройство, как описано в 3GPP TS 23.303 V12.0.0, раздел 5.1.1.4, который включается сюда по ссылке.
Верхний уровень управляет авторизацией для объявления и отслеживания информации обнаружения. Для этой цели, оборудования UE должны обмениваться предварительно определенными сигналами, упоминаемыми как сигналы обнаружения. Посредством периодической проверки сигналов обнаружения, UE поддерживает список оборудований UE близости, чтобы устанавливать линию связи, когда это необходимо. Сигналы обнаружения должны обнаруживаться надежным образом, даже в средах низкого отношения сигнала к шуму (SNR). Чтобы обеспечивать возможность периодически передавать сигналы обнаружения, для сигналов обнаружения должны распределяться ресурсы.
Имеется два типа прямого обнаружения ProSe: открытое и ограниченное. Открытое является случаем, когда не имеется никакого явного разрешения, которое необходимо от UE, которое обнаруживается, тогда как ограниченное обнаружение имеет место только с явным разрешением от UE, которое обнаруживается.
Прямое обнаружение ProSe может быть отдельным средством обеспечения услуги в обнаруживающем UE, которое обеспечивает возможность обнаруживающему UE использовать информацию от обнаруженного UE для некоторых приложений. В качестве примера, информация, передаваемая в прямом обнаружении ProSe, может быть "найти такси, расположенное рядом", "найди мне кафе", "найди мне ближайший полицейский участок" и подобным. Посредством прямого обнаружения ProSe UE обнаружения может извлекать необходимую информацию. Дополнительно, в зависимости от полученной информации, прямое обнаружение ProSe может использоваться для последующих действий в телекоммуникационной системе, как, например, инициирования прямой связи ProSe.
МОДЕЛИ ПРЯМОГО ОБНАРУЖЕНИЯ PROSE
Прямое обнаружение ProSe основывается на нескольких моделях обнаружения. Модели для прямого обнаружения ProSe определены в 3GPP TS 23.303 V12.0.0, раздел 5.3.1.2, который включается сюда по ссылке:
МОДЕЛЬ A ("Я ЗДЕСЬ")
Модель A также упоминается как "я здесь", так как объявляющее UE широковещательно передает информацию о себе, такую как свои идентификационные информации приложений ProSe или идентификационные информации UE ProSe, в сообщении обнаружения, тем самым, идентифицируя себя и передавая другим сторонам системы связи, что оно является доступным.
Согласно модели A определяются две роли для обеспеченных возможностью ProSe оборудований UE, которые принимают участие в прямом обнаружении ProSe. Обеспеченное возможностью ProSe UE может иметь функцию объявляющего UE и отслеживающего UE. Объявляющее UE объявляет некоторую информацию, которая может использоваться оборудованиями UE в близости, которые имеют разрешение осуществлять обнаружение. Отслеживающее UE отслеживает некоторую информацию интереса в близости от объявляющих оборудований UE.
В этой модели объявляющее UE широковещательно передает сообщения обнаружения в предварительно определенных интервалах обнаружения и отслеживающие оборудования UE, которые заинтересованы в этих сообщениях, читают их и обрабатывают их.
МОДЕЛЬ B ("КТО ТАМ?"/"ВЫ ТАМ?")
Эта модель определяет две роли для обеспеченных возможностью ProSe оборудований UE, которые принимают участие в прямом обнаружении ProSe:
- UE-обнаружитель: UE передает запрос, содержащий некоторую информацию о том, что оно заинтересовано обнаруживать;
- Подлежащее обнаружению UE: UE, которое принимает сообщение запроса, может отвечать с помощью некоторой информации, относящейся к запросу обнаружителя.
Модель B является эквивалентной "кто там/вы там", так как UE-обнаружитель передает информацию о других оборудованиях UE, от которых хотело бы принимать ответы. Передаваемая 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 обеспеченных возможностью ProSe оборудований UE, которые принимают участие в прямом обнаружении ProSe: UE-обнаружитель и подлежащее обнаружению UE. UE-обнаружитель передает запрос, содержащий некоторую информацию о том, что оно заинтересовано обнаруживать. С другой стороны, подлежащее обнаружению UE, принимающее сообщение запроса, может отвечать с помощью некоторой информации, относящейся к запросу обнаружителя.
Содержимое информации обнаружения является прозрачным для слоя доступа (AS), который не знает содержимое информации обнаружения. Таким образом, в слое доступа не делается никакое различие между различными моделями прямого обнаружения ProSe и типами прямого обнаружения ProSe. Протокол ProSe обеспечивает, что он доставляет только действительную информацию обнаружения в AS для объявления.
UE может участвовать в объявлении и отслеживании информации обнаружения как в состоянии RRC_IDLE, так и в состоянии RRC_CONNECTED согласно конфигурации узла eNB. UE объявляет и отслеживает свою информацию обнаружения в зависимости от полудуплексных ограничений.
ТИПЫ ОБНАРУЖЕНИЯ
Фиг. 12 иллюстрирует диаграмму, показывающую режим IDLE и CONNECTED в приеме ресурсов обнаружения в связи D2D.
Связь D2D может либо управляться сетью, где оператор управляет переключением между прямыми передачами (D2D) и обычными сотовыми линиями связи, или прямые линии связи могут управляться устройствами без управления оператора. D2D обеспечивает возможность комбинирования режима инфраструктуры и динамической одноранговой связи.
В общем, обнаружение устройств необходимо периодически. Дополнительно устройства D2D используют протокол сигнализации сообщений обнаружения, чтобы выполнять обнаружение устройств. Например, обеспеченное возможностью D2D UE может передавать свое сообщение обнаружения и другое обеспеченное возможностью D2D UE принимает это сообщение обнаружения и может использовать информацию, чтобы устанавливать линию связи. Преимущество гибридной сети состоит в том, что, если устройства D2D также находятся в диапазоне связи инфраструктуры сети, сетевая сущность, такая как eNB, может дополнительно помогать в передаче или конфигурировании сообщений обнаружения. Координация/управление узлом eNB в передаче или конфигурировании сообщений обнаружения также является важной для обеспечения того, чтобы передача сообщений D2D не создавала помехи для сотового трафика, управляемого узлом eNB. Дополнительно, даже если некоторые из устройств находятся вне диапазона сетевого покрытия, устройства в покрытии могут содействовать в протоколе динамического однорангового обнаружения.
По меньшей мере, следующие два типа процедуры обнаружения определены для цели определения терминологии, используемого далее в описании.
- Тип 1: Процедура распределения ресурсов, где ресурсы для объявления информации обнаружения распределяются на неспециальной для UE основе, дополнительно характеризуется тем, что:
-- eNB обеспечивает оборудование (оборудования) UE конфигурацией пула ресурсов, используемой для объявления информации обнаружения. Конфигурация может сигнализироваться в SIB.
-- UE автономно выбирает радиоресурс (радиоресурсы) из указанного пула ресурсов и объявляет информацию обнаружения.
-- UE может объявлять информацию обнаружения по выбираемому случайным образом ресурсу обнаружения во время каждого периода обнаружения.
- Тип 2: Процедура распределения ресурсов, где ресурсы для объявления информации обнаружения распределяются на специальной для каждого UE основе, дополнительно характеризуется тем, что:
-- UE в RRC_CONNECTED может запрашивать ресурс (ресурсы) для объявления информации обнаружения от eNB посредством RRC. eNB распределяет ресурс (ресурсы) посредством RRC.
-- Ресурсы распределяются внутри пула ресурсов, который сконфигурирован в оборудованиях UE для отслеживания.
Ресурсы согласно процедуре типа 2, например, распределяются полупостоянно распределенным для передачи сигнала обнаружения.
В случае, когда оборудования UE находятся в режиме RRC_IDLE, eNB может выбирать один из следующих вариантов выбора:
- eNB может обеспечивать пул ресурсов типа 1 для объявления информации обнаружения в SIB. Оборудования UE, которые авторизованы для прямого обнаружения Prose, используют эти ресурсы для объявления информации обнаружения в RRC_IDLE.
- eNB может указывать в SIB, что он поддерживает D2D, но не обеспечивает ресурсы для объявления информации обнаружения. Оборудования UE должны входить в RRC Connected, чтобы запрашивать ресурсы D2D для объявления информации обнаружения.
Для оборудований UE в состоянии RRC_CONNECTED, UE, авторизованное выполнять объявление прямого обнаружения ProSe, указывает узлу eNB, что оно хочет выполнить объявление обнаружения D2D. Затем, eNB проверяет действительность того, авторизовано ли UE для объявления прямого обнаружения ProSe, с использованием контекста UE, принятого от MME. eNB может конфигурировать UE для использования пула ресурсов типа 1 или выделенных ресурсов типа 2 для объявления информации обнаружения посредством выделенной сигнализации RRC (или никакого ресурса). Ресурсы, распределенные узлом eNB, являются действительными до тех пор, когда a) eNB отменяет конфигурацию ресурса (ресурсов) посредством сигнализации RRC или b) UE входит в IDLE.
Принимающие оборудования UE в RRC_IDLE и RRC_CONNECTED отслеживают пулы ресурсов обнаружения обоих типа 1 и типа 2, как авторизованы. eNB обеспечивает конфигурацию пула ресурсов, используемую для отслеживания информации обнаружения, в SIB. SIB может содержать ресурсы обнаружения, используемые для объявления в соседних сотах также.
АРХИТЕКТУРА ПРОТОКОЛА РАДИОСВЯЗИ
Фиг. 13 схематически иллюстрирует стек протокола радиосвязи (AS) для прямого обнаружения ProSe. Необходимо для обновления фиг. 13.
Уровень AS осуществляет интерфейс с верхним уровнем (протоколом ProSe). Соответственно, уровень MAC принимает информацию обнаружения от верхнего уровня (протокола ProSe). В этом контексте, уровень IP не используется для передачи информации обнаружения. Дополнительно, уровень AS имеет функцию планирования: уровень MAC определяет радиоресурс, подлежащий использованию для объявления информации обнаружения, принятой от верхнего уровня. В дополнение, уровень AS имеет функцию генерирования PDU обнаружения: уровень MAC строит MAC PDU, несущую информацию обнаружения, и отправляет MAC PDU в физический уровень для передачи в определенном радиоресурсе. Никакой заголовок MAC не добавляется.
В UE, протокол RRC информирует пулы ресурсов обнаружения в MAC. RRC также информирует распределенный ресурс типа 2 для передачи в MAC. Не имеется необходимости в заголовке MAC. Заголовок MAC для обнаружения не содержит какие-либо поля, на основе которых может выполняться фильтрация на Уровне 2. Представляется, что фильтрация сообщений обнаружения на уровне MAC не обеспечивает сбережение обработки или мощности по сравнению с выполнением фильтрации на верхних уровнях на основе ID оборудования UE ProSe и/или приложения ProSe. Приемник MAC пересылает все принимаемые сообщения обнаружения в верхние уровни. MAC доставляет в верхние уровни только корректно принятые сообщения.
В последующем предполагается, что L1 указывает для MAC, были ли сообщения обнаружения приняты корректно. Дополнительно, предполагается, что верхние уровни гарантируют доставку только действительной информации обнаружения в слой доступа.
Решения предшествующего уровня техники для распределения ресурсов для обнаружения в системах D2D, не обеспечивают возможность определения шаблона ресурсов или конфигурации, подходящих для распределения ресурсов способом, который является подходящим для запрошенной услуги D2D. Конкретно, на основе информации, переданной выполненным с возможностью D2D устройством согласно общим процедурам сигнализации, базовая станция может распределять ресурсы передачи для слишком короткого периода времени для обеспечения возможности UE широковещательно передавать полную информацию обнаружения. Следовательно, передающее UE должно запрашивать ресурсы снова, что, тем самым, ведет к увеличению служебной информации сигнализации в системе LTE.
Более того, например, информация о содержимом информации обнаружения является прозрачной для слоя доступа (AS). Поэтому, никакое различие не делается в слое доступа между различными моделями прямого обнаружения ProSe и типами прямого обнаружения ProSe и базовая станция не будет принимать какую-либо информацию, полезную для определения модели передачи обнаружения и типа предпочтительной процедуры для распределения ресурсов обнаружения.
СИНХРОНИЗАЦИЯ D2D
Основная задача синхронизации состоит в том, чтобы обеспечивать возможность приемникам получать временной и частотный опорный сигнал. Такой опорный сигнал может использоваться для, по меньшей мере, двух целей: 1) выравнивания окна приемника и частотной коррекции при обнаружении каналов D2D и 2) выравнивания тайминга передатчика и параметров при передаче каналов D2D. Следующие каналы были определены в 3GPP до настоящего времени для цели синхронизации
- D2DSS, сигнал синхронизации D2D
- PD2DSCH, физический канал синхронизации D2D
- PD2DSS, первичный сигнал синхронизации D2D
- SD2DSS, вторичный сигнал синхронизации D2D
Дополнительно в 3GPP была согласована следующая терминология по отношению к синхронизации.
Источник синхронизации D2D: Узел, который, по меньшей мере, передает сигнал синхронизации D2D.
Сигнал синхронизации D2D: Сигнал, из которого UE может получить временную и частотную синхронизацию
Источник синхронизации D2D может быть в основном eNB или D2D UE.
Синхронизация D2D может рассматриваться как процедура, которая является аналогичной поиску соты LTE. Чтобы обеспечивать возможность как управления NW, так и эффективной синхронизации для сценариев частичного покрытия/вне покрытия, следующая процедура находится в текущее время под обсуждением в 3GPP.
СИНХРОНИЗАЦИЯ ПРИЕМНИКА
Обеспеченное возможностью ProSe UE регулярно ищет соты LTE (согласно процедурам мобильности LTE) и D2DSS/PD2DSCH, передаваемые оборудованиями UE SS.
Если какая-либо подходящая сота находится, UE базируется в ней и следует синхронизации соты (согласно унаследованным процедурам LTE).
Если какие-либо подходящие D2DSS/PD2DSCH, передаваемые оборудованиями UE SS, находятся, UE синхронизирует свой приемник со всеми входящими D2DSS/PD2DSCH (в зависимости от функциональных возможностей UE) и отслеживает их в отношении входящих соединений (назначений планирования). Следует отметить, что D2DSS, передаваемый источником синхронизации D2D, который является eNodeB, является PSS/SSS Выпуска 8. Источники синхронизации D2D, которые являются узлами eNodeB, имеют более высокий приоритет, чем источники синхронизации D2D, которые являются оборудованиями UE.
СИНХРОНИЗАЦИЯ ПЕРЕДАТЧИКА
Обеспеченное возможностью ProSe UE регулярно ищет соты LTE (согласно процедурам мобильности LTE) и D2DSS/PD2DSCH, передаваемые оборудованиями UE SS;
Если какая-либо подходящая сота находится, UE базируется в ней и следует синхронизации соты для передачи сигналов D2D, NW может конфигурировать UE для передачи D2DSS/PD2DSCH, следуя синхронизации соты.
Если никакая подходящая сота не находится, UE верифицирует, может ли какой-либо из входящих D2DSS/PD2DSCH ретранслироваться дополнительно (то есть, максимальный счетчик ретрансляций не был достигнут), тогда (a) если находится входящий D2DSS/PD2DSCH, который может ретранслироваться дополнительно, UE адаптирует свою синхронизацию передатчика с ним и передает D2DSS/PD2DSCH соответствующим образом; или (b) если не находится входящий D2DSS/PD2DSCH, который может ретранслироваться дополнительно, UE действует как независимый источник синхронизации и передает D2DSS/PD2DSCH согласно любому внутреннему опорному сигналу синхронизации.
Дополнительные подробности в отношении процедуры синхронизации для D2D могут быть найдены в TS36.843.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Один иллюстративный вариант осуществления обеспечивает передающий терминал для передачи данных в принимающий терминал по соединению прямой линии связи в системе связи. Передающий терминал выполнен с возможностью определять тайминг передачи для передачи данных прямой линии связи в системе связи и содержит блок приема, выполненный с возможностью принимать от базовой станции сообщение информации управления восходящей линии связи, включающее в себя команду тайминга для регулировки значения тайминга передачи восходящей линии связи для передач данных в базовую станцию. Блок генерирования сконфигурирован с возможностью генерировать информацию тайминга прямой линии связи, на основе значения тайминга передачи восходящей линии связи, используемого для передач восходящей линии связи в базовую станцию, при этом информация тайминга прямой линии связи может использоваться для генерирования значения тайминга передачи прямой линии связи для определения тайминга передачи данных по прямой линии связи. Блок передачи передает в принимающий терминал сгенерированную информацию тайминга прямой линии связи, при этом информация тайминга прямой линии связи может использоваться в принимающем терминале для генерирования значения тайминга приема прямой линии связи для определения тайминга приема данных, подлежащих приему по прямой линии связи от передающего терминала.
Дополнительные польза и преимущества раскрытых вариантов осуществления должны быть ясны из описания и фигур. Польза и/или преимущества могут индивидуально обеспечиваться различными вариантами осуществления и признаками из описания и чертежей раскрытия, и не должны все обеспечиваться, чтобы получать одно или более из них
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
В последующем иллюстративные варианты осуществления будут описываться более подробно со ссылкой на приложенные фигуры и чертежи. Аналогичные или соответствующие детали на фигурах помечены с помощью одинаковых ссылочных позиций.
Фиг. 1 показывает иллюстративную архитектуру системы LTE 3GPP;
Фиг. 2 показывает иллюстративный общий вид всей архитектуры E-UTRAN 3GPP LTE;
Фиг. 3 показывает иллюстративные границы подкадра в компонентной несущей нисходящей линии связи, как определено для 3GPP LTE (Выпуск 8/9);
Фиг. 4 показывает иллюстративную ресурсную сетку нисходящей линии связи слота нисходящей линии связи, как определено для 3GPP LTE (Выпуск 8/9);
Фиг. 5 и 6 показывают структуру Уровня 2 3GPP LTE-A (Выпуск 10) с активированным агрегированием несущих для нисходящей линии связи и восходящей линии связи, соответственно;
Фиг. 7 является схематической иллюстрацией, показывающей систему, включающую в себя выполненные с возможностью D2D пользовательские оборудования;
Фиг. 8 является схематической иллюстрацией, показывающей ресурсы передачи и приема внешнего слоя (LTE) и внутреннего слоя (D2D) в подкадрах D2D;
Фиг. 9 иллюстрирует поведение, относящееся к распределению ресурсов в связи D2D;
Фиг. 10 схематически показывает процедуру передачи для связи D2D;
Фиг. 11 показывает схематическое представление интерфейса PC5 для прямого обнаружения устройство-устройство
показывает схематическое представление стека протокола радиосвязи для прямого обнаружения ProSe;
Фиг. 12 является диаграммой, показывающей режим IDLE и CONNECTED в приеме ресурсов обнаружения согласно одному иллюстративному развитию;
Фиг. 13 схематически иллюстрирует стек протокола радиосвязи (AS) для прямого обнаружения ProSe;
Фиг. 14 иллюстрирует схему для управления таймингом передачи для передачи данных от передающего UE в принимающее UE по соединению прямой линии связи;
Фиг. 15 показывает передающее/принимающее пользовательское оборудование согласно одному иллюстративному развитию.
Фиг. 16 иллюстрирует схему для управления таймингом передачи для передачи данных от передающего UE в принимающее UE по соединению прямой линии связи согласно конфигурации, показанной на фиг. 15;
Фиг. 17 показывает схему для управления таймингом передачи для передачи данных от передающего UE в принимающее UE по соединению прямой линии связи согласно дополнительному развитию.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Последующие абзацы будут описывать различные иллюстративные варианты осуществления. Только для иллюстративных целей, большинство вариантов осуществления очерчены по отношению к схеме радиодоступа согласно системам мобильной связи 3GPP LTE (Выпуск 8/9) и LTE-A (Выпуск 10/11/12), частично описанным в разделе Уровень техники выше. Следует отметить, что иллюстративные варианты осуществления могут предпочтительно использоваться, например, в системе мобильной связи, такой как системы связи 3GPP LTE-A (Выпуск 10/11/12), как описано в разделе Уровень техники выше, но иллюстративные варианты осуществления не ограничены их использованием в этих конкретных иллюстративных сетях связи.
Признак "прямая линия связи", используемый в формуле изобретения и в описании, должен пониматься как линия связи (канал связи) между двумя пользовательскими оборудованиями D2D, которая обеспечивает возможность обмена данными напрямую без участия сети. Другими словами, устанавливается канал связи между двумя пользовательскими оборудованиями в системе связи, которые являются достаточно близкими для прямого обмена данными, обходя eNodeB (базовую станцию). Этот признак используется в противоположность к "линия связи LTE" или "трафик (восходящей линии связи) LTE", который вместо этого указывает на трафик данных между пользовательскими оборудованиями, управляемыми узлом eNodeB.
Признак "передающее пользовательское оборудование" или "передающий терминал", используемый в формуле изобретения и в описании, должен пониматься как мобильное устройство, выполненное с возможностью передачи и приема данных. Признак "передающее" предназначен, только чтобы делать ясной временную операцию. Передающее пользовательское оборудование в последующем и для цели передачи обнаружения может быть объявляющим пользовательским оборудованием или обнаруживающим пользовательским оборудованием (обнаружителем). Упомянутый признак используется в отличие от "принимающего пользовательского оборудования" или "принимающего терминала", который указывает на мобильное устройство, временно выполняющее операцию приема данных. Принимающее пользовательское оборудование в последующем и для цели передачи обнаружения может быть отслеживающим пользовательским оборудованием или пользовательским оборудованием, которое должно обнаруживаться (подлежащим обнаружению).
В последующем, будут подробно описываться несколько примеров. Описания не должны пониматься как ограничивающие изобретение, но как просто иллюстративные варианты осуществления, чтобы более хорошо понимать изобретение. Специалист в данной области техники должен знать, что общие принципы, как изложены в формуле изобретения, могут применяться к разным сценариям и способами, которые здесь не описаны явным образом. Соответствующим образом, последующий сценарий, предполагаемый для описательных целей различных вариантов осуществления, не является ограничивающим как таковой.
Настоящее изобретение основывается на наблюдении, что в системе связи D2D синхронизация передачи и приема данных, передаваемых от передающего терминала в принимающий терминал по прямой линии связи, предполагает важную значимость. Конкретно является важным, чтобы принимающий терминал мог устанавливать окно приема, более конкретно, окно FFT, во времени для приема данных от передающего терминала, которое является настолько близким, насколько возможно к времени, в котором передающий терминал передает данные по соединению прямой линии связи, плюс задержка распространения между передающим и принимающим терминалом. Если данные, переданные по прямой линии связи, не принимаются с корректным таймингом, то есть, окно FFT приема не располагается с корректным таймингом, SNR будет уменьшаться, тем самым, вызывая ухудшение производительности передачи данных. В частности, для случаев, когда временное несоответствие превосходит длину циклического префикса, то есть, прием находится вне CP, производительность декодирования будет значительно уменьшаться, например, может не быть возможным корректно декодировать данные. В дополнение, чтобы уменьшать помехи внутри соты в системе связи, является предпочтительным, если бы передача данных по прямой линии связи была синхронизирована с передачей данных LTE, то есть, данные LTE и данные прямой линии связи принимались с одним и тем же таймингом в базовой станции, или, другими словами, с трафиком данных в восходящей линии связи между терминалами и базовой станцией.
TA
Фиг. 14 иллюстрирует возможную схему для управления таймингом передачи для передачи данных от передающего UE (с текущего момента UE1) в принимающее UE (с текущего момента UE2) по соединению прямой линии связи. Решение, которое обеспечивает возможность уменьшения помех внутри соты, состоит в использовании, в передающем UE, для передачи данных по прямой линии связи такого же тайминга восходящей линии связи, как используется передающим UE для передач данных восходящей линии связи в базовую станцию. Тайминг восходящей линии связи, как описано ранее в разделе "временное опережение", управляется узлом eNB посредством команд временного опережения (TA), на основе которых UE1 может регулировать свое внутреннее значение временного опережения на 11-битное значение, называемое значение N.
TA
Согласно решению, проиллюстрированному на фиг. 14, поэтому, передающее UE использует тайминг восходящей линии связи LTE также для передач данных D2D. Конкретно, значение N, которое используется оборудованием UE1 для регулировки тайминга передачи для передачи данных в базовую станцию и по прямой линии связи, также используется в качестве основы для синхронизации окон FFT принимающих оборудований UE, то есть, UE2.
TA
TA
TA
Конкретно, UE1 поддерживает 11-битное значение N, которое затем используется для определения временного опережения по отношению к таймингу приема нисходящей линии связи. Значение временного опережения отправляется в принимающие оборудования UE, например, UE2 в этом примере, в сообщении управления, также упоминаемом как сообщение назначения планирования (SA), которое имеет, однако, 6 бит. Поэтому, UE1 дискретизирует с понижением 11-битное значение N для передач восходящей линии связи до 6 бит до передачи его внутри сообщения SA в UE2. В качестве примера дискретизации с понижением, UE1 может передавать в UE2 только 6 наиболее значимых битов значения N восходящей линии связи.
eNB
Фиг. 14 показывает разные моменты времени, представленные на горизонтальных линиях для eNb, для UE1 и для UE2. В этом примере UE1 (передающее UE) передает данные в UE2 (принимающее UE) по прямой линии связи. Время нисходящей линии связи - то есть, точка времени, где сигнализация eNB, включающая в себя команду TA для регулировки тайминга восходящей линии связи, принимается в UE1, - указано с помощью Rx@UE1.
TA
TA
D2D
UE1 дискретизирует с понижением значение N, определенное в UE, на основе команд TA, принятых от eNb, и автономной функции регулировки тайминга, как описано ранее, и передает сообщение назначения планирования (SA) прямой линии связи, включающее в себя дискретизированное с понижением значение N, для передачи данных прямой линии связи по прямой линии связи (интерфейсу PC5), которое отслеживается/принимается оборудованием UE2. Сообщение SA прямой линии связи принимается в UE2 в Rx_SA@UE2.
TA
LTE
D2D
D2D
TA
Согласно этой конфигурации, данные прямой линии связи передаются от UE1 по прямой линии связи с временным опережением, отрегулированным на основе 11-битного значения N, или другими словами с таймингом восходящей линии связи (Tx_UE1=Tx_UE1). Данные D2D или данные прямой линии связи, переданные оборудованием UE1, принимаются оборудованием UE2, во время Rx_data@UE2. С другой стороны UE2 вычислило время, в которое данные от UE1 должны ожидаться, на основе дискретизированного с понижением 6-битного значения N, принятого внутри сообщения SA. Значение временного опережения, переданное в UE2 в сообщении SA, таким образом, не является таким же как значение временного опережения, используемое оборудованием UE1, но только его приближением.
Это решение может быть проблематичным в настоящее время, так как, на основе текущих технологий, UE2 не может корректно располагать свое окно приема во времени, что, тем самым, ухудшает производительность декодирования и уменьшает SNR. Несмотря ни на что, ожидается, что будущие усовершенствования могут обеспечить возможность получать хорошую производительность, также временное опережение, используемое оборудованием UE2, является только приближением временного опережения, используемого оборудованием UE1, что, тем самым, ослабляет вышеупомянутые проблемы.
TA
TA
В заключение, решение, описанное выше, обеспечивает возможность уменьшать помехи между несущими, так как данные D2D передаются с использованием одного и того же временного опережения для передачи данных прямой линии связи и для унаследованных передач данных восходящей линии связи LTE. Однако в настоящее время принимающее UE (UE2) не может эффективно регулировать свое окно FFT приема, так как 6-битное значение N, отправляемое оборудованием UE1 внутри сообщения SA, является только приближением 11-битного значения N, используемого оборудованием UE1 для передачи данных D2D.
Проблемы, относящиеся к решению, описанному со ссылкой на фиг. 14, решаются посредством обеспечения передающего UE, которое использует, для передач данных прямой линии связи, такое же значение временного опережения, используемое принимающим UE для установки окна FFT приема для данных D2D.
Передающее/принимающее пользовательское оборудование 500 согласно этому дополнительному развитию показано на фиг. 15. Пользовательское оборудование или терминал 500 выполнен с возможностью передачи данных в принимающий терминал по соединению прямой линии связи в системе связи D2D. Передающий терминал 500 сконфигурирован с возможностью определять тайминг передачи для передачи данных прямой линии связи в системе связи. С этой целью передающее UE 500 содержит блок (540) приема или принимающий блок, который может принимать от базовой станции сообщение восходящей линии связи, включающее в себя команду временного опережения. Команда временного опережения может быть элементом управления MAC и может использоваться оборудованием UE 500 для регулировки значения тайминга передачи восходящей линии связи для передач данных в базовую станцию. Принятая команда TA вводится в блок 570 генерирования либо напрямую, либо посредством блока управления и блок 570 генерирования генерирует, на основе введенной команды TA, значение тайминга передачи восходящей линии связи для управления таймингом передачи в восходящей линии связи в базовую станцию 510.
В то же время, блок 570 генерирования генерирует, на основе значения тайминга передачи восходящей линии связи, информацию тайминга прямой линии связи. Информация тайминга прямой линии связи используется передающим терминалом 500, чтобы определять тайминг передачи данных в принимающий терминал по прямой линии связи.
Передающий терминал 500 передает посредством блока 560 передачи, сгенерированную информацию тайминга прямой линии связи в принимающий терминал 500. Переданная информация тайминга прямой линии связи может использоваться в принимающем терминале для генерирования значения тайминга приема прямой линии связи. Предпочтительно, тайминг для передачи данных прямой линии связи, определенный в передающем терминале, является таким же как значение тайминга приема прямой линии связи, вычисленное в принимающем терминале.
D2D
D2D
Фиг. 16 иллюстрирует схему для управления таймингом передачи для передачи данных от передающего UE (UE1) в принимающее UE (UE2) по соединению прямой линии связи согласно конфигурации, показанной на фиг. 15. UE1 использует значение TA для передачи прямой линии связи, которое является таким же значением TA, переданным в SA прямой линии связи в UE2. Поэтому, окно приема, определенное оборудованием UE2 с использованием значения TA (TA_UE1) прямой линии связи, может регулироваться, чтобы соответствовать таймингу передачи Rx_data@UE2 данных D2D.
TA
TA
TA
TA
TA
TA
TA
TA
В иллюстративном варианте осуществления решения, описанного выше, UE1 генерирует и поддерживает, на основе, например, принятых команд TA восходящей линии связи от eNB, 11-битное значение N для регулировки тайминга передачи для унаследованных передач восходящей линии связи LTE в базовую станцию. В то же время, UE1 дискретизирует с понижением 11-битное значение N, чтобы создавать 6-битную информацию тайминга прямой линии связи. Информация тайминга прямой линии связи может, например, создаваться посредством взятия 6 наиболее значимых битов значения N восходящей линии связи, поддерживаемого для операции восходящей линии связи LTE. Информация тайминга прямой линии связи затем передается, например, вставляется в сообщение SA прямой линии связи, в UE2 с одной стороны. С другой стороны, UE1 генерирует на основе информации тайминга прямой линии связи 11-битное значение N прямой линии связи. 11-битное значение N прямой линии связи может, например, создаваться посредством присоединения спереди последовательности нулей к информации тайминга прямой линии связи. Аналогично, UE2 извлекает из принятого сообщения SA прямой линии связи 6-битную информацию тайминга прямой линии связи и восстанавливает, основываясь на ней, 11-битное значение N прямой линии связи посредством присоединения спереди последовательности нулей к сигнализированной информации тайминга прямой линии связи. Соответственно, значение N прямой линии связи, используемое оборудованием UE2 для регулировки окна FFT приема, будет таким же как то значение временного опережения, которое используется оборудованием UE1 для передачи данных по прямой линии связи. Как дополнительно показано на фиг. 16, UE2 применяет сгенерированное значение N к таймингу приема сообщения SA.
TA
TA_UPLINK
TA_D2D
TA_D2D
Идея выше может быть описана посредством следующего примера. Если 11-битное значение N для передач данных восходящей линии связи LTE в базовую станцию равняется N=11011011001, дискретизированная с понижением информация тайминга прямой линии связи, вычисленная посредством учета 6 MSB, будет 110110. В дискретизации с понижением информации, выполняемой оборудованием UE1, первые биты будут потеряны и значение тайминга передачи прямой линии связи будет даваться посредством N=11011000000. Аналогично, принимающее UE (UE2) будет принимать с сообщением SA информацию тайминга прямой линии связи, передающую значение 110110. На основе этого, UE2 может генерировать значение тайминга приема прямой линии связи посредством присоединения спереди к принятому значению последовательности из нулей. Значение тайминга приема прямой линии связи будет N=11011000000.
Вышеописанное является только примером для описания того, как общие концепции изобретения могут применяться в конкретном варианте осуществления. Должно, однако, быть ясно, что этот пример не является ограничивающим. Например, значение тайминга передачи восходящей линии связи может быть более коротким или более длинным, чем 11 бит. Аналогично информация тайминга прямой линии связи может генерироваться посредством процедуры, другой, нежели дискретизация с понижением. Хотя ссылка делается на информацию тайминга прямой линии связи, имеющую 6 бит, информация тайминга прямой линии связи также может быть более длинной. То же также применяется к значению тайминга передачи прямой линии связи.
Значения временного опережения, сгенерированные в UE1 и в UE2 для определения тайминга передачи и приема для данных D2D соответственно, являются, таким образом, одинаковыми и это обеспечивает возможность принимающему терминалу устанавливать окно FFT приема, которое соответствует таймингу передачи данных D2D. Ясно, что значение тайминга прямой линии связи, вычисленное в UE1 и UE2 не будет таким же как значение тайминга передачи восходящей линии связи для унаследованной передачи восходящей линии связи LTE, но только его приближением. Это различие может в настоящее время в свете текущих технологий генерировать, при некоторых условиях, помехи между несущими для передачи восходящей линии связи LTE в местоположении приема eNB, так как тайминг восходящей линии связи для передачи данных в eNb отличается от тайминга передачи для передачи данных D2D.
Дополнительное развитие, которое обеспечивает возможность уменьшения помех между несущими, состоит в конфигурации, осуществляющей как решение, описанное со ссылкой на фиг. 14, так и решение, описанное по отношению к фиг. 15 и 16.
Согласно этому дополнительному развитию базовая станция определяет то, какая схема будет использоваться. Конкретно, базовая станция 510 системы передачи данных прямой линии связи, которая выполнена с возможностью управления временем для передачи данных прямой линии связи в системе связи, содержит блок приема, выполненный с возможностью принимать от передающего терминала 500 сообщение запроса ресурсов для распределения ресурсов для передачи данных восходящей линии связи. Базовая станция генерирует, в блоке генерирования конфигурационную информацию, которая передается посредством блока передачи в базовой станции в передающее UE 500 или UE1. UE1 использует принятую конфигурационную информацию для выполнения управления таймингом передачи по прямой линии связи.
В частности, в блоке 500 передачи, блок 540 приема принимает конфигурационную информацию от базовой станции. Впоследствии, в соответствии с принятой конфигурационной информацией, передающее UE 500, например, в блоке 560 передачи, выбирает (1) сгенерированную информацию тайминга прямой линии связи или (2) значение тайминга передачи восходящей линии связи, используемое для передачи восходящей линии связи в базовую станцию. На основе выбора, передающее UE управляет таймингом передачи по прямой линии связи.
В случае (1), передающее UE генерирует значение тайминга передачи прямой линии связи, как описано со ссылкой на фиг. 15 и 16, тем самым, предпочитая схему, которая гарантирует хорошую производительность декодирования, но увеличивает помехи между кадрами. Это решение может использоваться, если базовая станция реализует способы ослабления ICI, такие как защитные диапазоны или подобное, чтобы ослаблять ICI. Это решение также может использоваться, если базовая станция не считает необходимым уменьшать помехи.
В случае (2), передающее UE будет использовать унаследованный тайминг передачи восходящей линии связи LTE для передачи восходящей линии связи в базовую станцию также для передачи данных в принимающее UE по прямой линии связи. Тайминг передачи D2D будет, в этом случае, выравниваться с таймингом передачи восходящей линии связи LTE, тем самым, удерживая ICI для передачи восходящей линии связи данных в базовую станцию низкими. Компромиссное соотношение этой схемы передачи состоит в том, что окно FFT приема для данных D2D, передаваемых передающим UE, не будет эффективно регулироваться. Такое решение может использоваться в случаях, когда защита передачи восходящей линии связи LTE вследствие избегания дополнительных помех между несущими, вызываемых передачей данных прямой линии связи, является более важной, чем производительность D2D. Например, в случаях, когда eNB не имеет средств, чтобы развертывать способы ослабления ICI, такие как управление мощностью или защитные диапазоны, такое решение может быть предпочтительным с точки зрения сети.
TA
TA
Согласно дополнительному развитию, которое решает проблему уменьшения помех и получает хорошую производительность декодирования, передающее UE может включать в сообщение SA прямой линии связи значение временного опережения восходящей линии связи N, сгенерированное, например, на основе команд TA, принятых от базовой станции для регулировки тайминга передачи для передач восходящей линии связи LTE. Другими словами, согласно этому развитию сообщение SA прямой линии связи включает в себя 11-битное значение N, которое будет сигнализироваться в принимающее UE вместо дискретизированного с понижением 6-битного тайминга передачи восходящей линии связи. Соответственно, одно и то же значение временного опережения будет использоваться для передачи и приема данных D2D, тем самым, обеспечивая возможность принимающему UE точно регулировать окно передачи FFT. Дополнительно, так как тайминг передачи данных D2D является таким же как тайминг передачи данных восходящей линии связи в базовую станцию, ICI для передачи восходящей линии связи LTE могут минимизироваться. Это решение требует, однако, передавать в принимающее UE сообщение SA, включающее в себя поле TA из 11 бит, что, тем самым, увеличивает сигнализацию.
Согласно дополнительному развитию, передающее UE может выбирать в блоке 590 управления, независимо от базовой станции, то, какая схема передачи должна использоваться для тайминга передачи D2D.
Передающий терминал включает в себя блок 590 управления, который, среди других, выполнен с возможностью выбирать на основе предварительно определенного критерия выбора, должен ли тайминг для передачи данных по прямой линии связи регулироваться (1) на основе сгенерированной информации тайминга прямой линии связи или (2) на основе значения информации тайминга передачи восходящей линии связи, используемого для передачи восходящей линии связи в базовую станцию. Упомянутые два варианта выбора являются такими же, как были описаны ранее в тексте, и не будут описываться снова.
Критерий выбора может содержать сравнение длины циклического префикса для передач восходящей линии связи в базовую станцию и длины циклического префикса для передач по прямой линии связи или определение того, находится ли передающий терминал в состоянии соединения или незанятости.
Конкретно, в случае, когда длина циклического префикса для передачи восходящей линии связи в базовую станцию (LTE WAN) является другой, нежели длина циклического префикса для передачи прямой линии связи (передачи D2D), ICI в соте будут высокими и базовая станция должна будет осуществлять меры, чтобы ослаблять помехи, такие как защитные диапазоны и подобное. В этом случае, так как защитные диапазоны для уменьшения ICI уже сконфигурированы, передающее UE может принимать решение выбирать схему (1) и использовать информацию тайминга прямой линии связи, сигнализируемую в принимающее UE, для регулировки тайминга передачи для передачи данных D2D. Это решение обеспечивает возможность принимающему UE точно регулировать окно приема FFT, тем самым, получая хорошую производительность декодирования за счет более высоких помех. Более высокие помехи в передаче восходящей линии связи будут затем ослабляться посредством защитных диапазонов, например.
Наоборот, передающее UE может определять тайминг передачи прямой линии связи согласно схеме (2), в случае, когда длина циклического префикса для передачи восходящей линии связи в базовую станцию (LTE WAN) и для передачи прямой линии связи (передачи D2D) являются одинаковыми. В этом случае базовая станция может не осуществлять или использовать какую-либо меру для ослабления ICI и, поэтому, может быть предпочтительной схема управления таймингом передачи для передачи D2D, которая обеспечивает возможность уменьшения помех между кадрами. С этой целью, передающее UE может использовать значение тайминга передачи восходящей линии связи LTE для определения тайминга передачи данных по прямой линии связи.
В заключение, в качестве дополнительного иллюстративного варианта осуществления, если передающее UE не является способным определять длину циклического префикса для LTE WAN, оно может управлять таймингом передачи по прямой линии связи согласно схеме (1).
Альтернативно или в дополнение, передающее UE может принимать решение в отношении того, какая схема должна использоваться для управления таймингом передачи прямой линии связи, на основе состояния RRC. Если передающее UE находится в состоянии RCC_CONNECTED, передающее UE может использовать информацию тайминга прямой линии связи для генерирования значения тайминга передачи прямой линии связи, которое будет затем использоваться для определения тайминга передачи данных по прямой линии связи (схема 2). В противном случае, если передающее UE находится в состоянии RCC_IDLE, оно может использовать значение временного опережения передачи прямой линии связи, которое равняется 0. Конкретно, если передающее UE находится в режиме незанятости, оно не принимает от базовой станции какие-либо команды TA, так как оно не имеет соединения RRC с базовой станцией и, поэтому, оно не имеет какого-либо значения временного опережения передачи восходящей линии связи. Поэтому передающее UE в режиме RRC IDLE не может выравнивать тайминг передачи прямой линии связи с таймингом передачи восходящей линии связи LTE. Как следствие согласно одному иллюстративному варианту осуществления передающее UE в RRC_IDLE использует тайминг нисходящей линии связи, то есть, тайминг, когда сообщение SA принимается, для передачи данных по прямой линии связи.
Согласно дополнительному варианту осуществления положение окна FFT приема данных определяется на основе тайминга приема сообщения SA. Конкретно, информация тайминга прямой линии связи, включенная в сообщение SA, принятое в принимающем UE от передающего UE, используется в качестве опорного тайминга для позиционирования окна FFT приема. Более конкретно, принимающее UE применяет значение временного опережения, сгенерированное на основе принятой информации тайминга прямой линии связи внутри сообщения SA, к таймингу приема SA. Соответственно, принимающее UE может включать в себя блок хранения, выполненный с возможностью хранить, например, в переменной, тайминг приема сообщения SA от передающего UE. Сохраненный тайминг приема будет затем использоваться, чтобы вычислять положение окна FFT приема для приема данных D2D. Альтернативно D2DSS/PD2DSCH может использоваться как опорный сигнал тайминга. Фиг. 17 показывает то, как положение окна приема для данных D2D может устанавливаться согласно способу выше.
TA
Согласно другому варианту осуществления передающий терминал, который выполнен с возможностью передач данных по прямой линии связи, может быть сконфигурирован с помощью отдельного значения таймера временного опережения и/или соответственно TAT для D2D. Это значение таймера временного опережения (TAT) может быть, например, сконфигурировано как бесконечность. Такой выбор имеет в качестве следствия, что передающее UE всегда может передавать данные по прямой линии связи, даже для случаев, когда никакая передача восходящей линии связи LTE в базовую станцию не разрешена, так как TAT истек для передач восходящей линии связи LTE. В таком случае передающее UE может определять тайминг передачи для передачи данных прямой линии связи согласно последнему доступному значению N, сохраненному в блоке хранения передающего терминала.
Альтернативно передающее UE может использовать временное опережение, равное нулю, для тайминга передачи данных прямой линии связи. Другими словами, передающее UE может использовать такой же тайминг передачи, используемый для передачи сообщения SA или сообщения информации управления по прямой линии связи.
Согласно другому варианту осуществления передающий терминал, который выполнен с возможностью передач данных по прямой линии связи, также может следовать таймеру выравнивания тайминга, используемому для управления таймингом передачи восходящей линии связи LTE. Более конкретно, когда таймер TAT истекает и UE не разрешается делать какие-либо передачи восходящей линии связи LTE в базовую станцию, передающему UE также не разрешается делать передачи данных прямой линии связи и/или объявления обнаружения по прямой линии связи. Сначала таймер TAT должен перезапускаться посредством приема команды TA. Для режима 1 распределения ресурсов передающее UE должно запускать и выполнять процедуру произвольного доступа до отправки каких-либо передач восходящей линии связи в базовую станцию, например, выделенного запроса планирования по PUCCH, или какой-либо передачи данных по прямой линии связи. Аналогично, согласно другому варианту осуществления передающее UE, когда сконфигурировано с возможностью использовать режим 2 распределения ресурсов для передачи данных D2D, может запускать или выполнять процедуру произвольного доступа до отправки сообщения назначения планирования или данных по прямой линии связи в случае, когда таймер выравнивания тайминга истек.
В итоге и согласно одному варианту осуществления, обеспечивается передающий терминал для передачи данных в принимающий терминал по соединению прямой линии связи в системе связи. Передающий терминал выполнен с возможностью определять тайминг передачи для передачи данных прямой линии связи в системе связи и содержит блок приема, выполненный с возможностью принимать от базовой станции сообщение информации управления восходящей линии связи, включающее в себя команду тайминга для регулировки значения тайминга передачи восходящей линии связи для передач данных в базовую станцию. Блок генерирования сконфигурирован с возможностью генерировать информацию тайминга прямой линии связи, на основе значения тайминга передачи восходящей линии связи, используемого для передач восходящей линии связи в базовую станцию, при этом информация тайминга прямой линии связи может использоваться для генерирования значения тайминга передачи прямой линии связи для определения тайминга передачи данных по прямой линии связи. Блок передачи передает в принимающий терминал сгенерированную информацию тайминга прямой линии связи, при этом информация тайминга прямой линии связи может использоваться в принимающем терминале для генерирования значения тайминга приема прямой линии связи для определения тайминга приема данных, подлежащих приему по прямой линии связи от передающего терминала.
В передающем терминале блок генерирования может быть выполнен с возможностью дискретизировать с понижением значение информации тайминга передачи восходящей линии связи, используемое для передач восходящей линии связи в базовую станцию, при этом информация тайминга прямой линии связи является дискретизированным с понижением значением тайминга передачи восходящей линии связи. Дискретизированное с понижением значение тайминга передачи восходящей линии связи может содержать n наиболее значимых бит значения информации тайминга передачи восходящей линии связи, используемого для передачи восходящей линии связи в базовую станцию, при этом n является предварительно определенным значением.
Дополнительно, тайминг передачи данных по прямой линии связи может даваться посредством значения тайминга передачи прямой линии связи, и значение тайминга передачи прямой линии связи может быть равным значению тайминга приема прямой линии связи, сгенерированному в принимающем терминале для определения тайминга приема данных, подлежащих приему по прямой линии связи.
В передающем терминале тайминг передачи данных по прямой линии связи может даваться посредством значения информации тайминга передачи восходящей линии связи, используемого для передач восходящей линии связи в базовую станцию.
Согласно дополнительному предпочтительному развитию, блок приема в передающем терминале дополнительно выполнен с возможностью принимать конфигурационную информацию от базовой станции, и блок передачи сконфигурирован с возможностью использовать информацию тайминга сгенерированного значения тайминга передачи прямой линии связи или принятое значение информации тайминга восходящей линии связи для планирования управления таймингом передачи по прямой линии связи в соответствии с принятой конфигурационной информацией.
Передающий терминал может дополнительно включать в себя блок управления, выполненный с возможностью выбирать, на основе предварительно определенного критерия выбора, должно ли значение информации тайминга передачи восходящей линии связи, используемое для передачи восходящей линии связи в базовую станцию, или информация тайминга сгенерированного значения тайминга передачи прямой линии связи, использоваться в качестве тайминга передачи по прямой линии связи для передачи данных по прямой линии связи.
Предпочтительно, критерий выбора может содержать (1) сравнение длины циклического префикса для передач восходящей линии связи в базовую станцию и длины циклического префикса для передач по прямой линии связи; или (2) определение того, находится ли передающий терминал в состоянии соединения или незанятости.
В передающем терминале информация тайминга прямой линии связи генерируется на основе тайминга приема сообщения информации управления и на основе значения тайминга передачи восходящей линии связи для передач данных в базовую станцию.
Предпочтительный вариант осуществления ссылается на базовую станцию для использования в системе передачи данных прямой линии связи, при этом базовая станция выполнена с возможностью управлять планированием времени для передачи данных прямой линии связи в системе связи. Базовая станция содержит блок приема, выполненный с возможностью принимать от передающего терминала сообщение запроса ресурсов для распределения ресурсов для передачи данных восходящей линии связи. Блок генерирования выполнен с возможностью генерировать конфигурационную информацию для конфигурирования, посредством передающего терминала, информации тайминга для планирования управления таймингом передачи по прямой линии связи. Блок передачи передает конфигурационную информацию в передающий терминал.
Один дополнительный предпочтительный вариант осуществления ссылается на принимающий терминал для приема данных от передающего терминала по соединению прямой линии связи в системе связи. Принимающий терминал содержит блок приема, выполненный с возможностью принимать от передающего терминала информацию тайминга прямой линии связи, сгенерированную в передающем терминале на основе значения тайминга передачи восходящей линии связи, используемого для передач восходящей линии связи в базовую станцию. Блок генерирования генерирует значение тайминга приема прямой линии связи на основе принятой информации тайминга прямой линии связи. Блок приема управляет таймингом приема данных, подлежащих приему по прямой линии связи от передающего терминала, на основе сгенерированного значения тайминга приема прямой линии связи.
В принимающем терминале информация тайминга прямой линии связи является дискретизированным с понижением значением тайминга передачи восходящей линии связи, и блок генерирования сконфигурирован с возможностью присоединять спереди к дискретизированной с понижением информации тайминга предварительно определенное количество нулевых бит.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления, значение тайминга приема прямой линии связи равняется значению тайминга передачи прямой линии связи, сгенерированному в передающем терминале для определения тайминга передачи данных по прямой линии связи.
Дополнительный предпочтительный вариант осуществления ссылается на способ связи для управления таймингом передачи для передачи данных прямой линии связи передающим терминалом в системе связи. Способ содержит этапы:
в блоке приема прием от базовой станции сообщения информации управления восходящей линии связи, включающего в себя команду тайминга для регулировки значения тайминга передачи восходящей линии связи для передач данных в базовую станцию;
в блоке генерирования генерирование информации тайминга прямой линии связи, на основе значения тайминга передачи восходящей линии связи, используемого для передач восходящей линии связи в базовую станцию, при этом информация тайминга прямой линии связи может использоваться для генерирования значения тайминга передачи прямой линии связи для определения тайминга передачи данных по прямой линии связи; и
в блоке передачи передача в принимающий терминал сгенерированной информации тайминга прямой линии связи, при этом информация тайминга прямой линии связи может использоваться в принимающем терминале для генерирования значения тайминга приема прямой линии связи для управления таймингом приема данных, подлежащих приему по прямой линии связи от передающего терминала; и
в блоке передачи передача в принимающий терминал данных по прямой линии связи с таймингом передачи сгенерированного значения тайминга передачи прямой линии связи, определенным посредством сгенерированной информации тайминга прямой линии связи.
Способ связи может дополнительно содержать этап дискретизации с понижением принятого значения тайминга передачи восходящей линии связи, используемого для передач восходящей линии связи в базовую станцию, при этом информация тайминга прямой линии связи генерируется на основе дискретизированного с понижением значения тайминга передачи восходящей линии связи. Дискретизированная с понижением информация тайминга может содержать, в качестве примера, n наиболее значимых бит значения тайминга передачи восходящей линии связи, при этом n является предварительно определенным значением.
В способе связи, описанном выше, тайминг передачи данных по прямой линии связи задается посредством значения тайминга передачи прямой линии связи, и при этом значение тайминга передачи прямой линии связи равняется значению тайминга приема прямой линии связи, сгенерированному в принимающем терминале для определения тайминга приема данных, подлежащих приему по прямой линии связи.
Тайминг передачи данных по прямой линии связи может даваться посредством значения информации тайминга передачи восходящей линии связи, используемого для передач восходящей линии связи в базовую станцию.
Предпочтительно, способ связи, как описан выше, дополнительно содержит:
прием от базовой станции конфигурационной информации, при этом конфигурационная информация предпочтительно включена в информацию управления, и
управление таймингом передачи по прямой линии связи на основе сгенерированного значения тайминга передачи прямой линии связи или на основе значения тайминга передачи восходящей линии связи в соответствии с принятой конфигурационной информацией.
Этот способ может, например, выбирать, в блоке выбора, на основе предварительно определенного критерия выбора, должно ли значение тайминга передачи восходящей линии связи или значение тайминга передачи прямой линии связи использоваться для управления таймингом передачи для передачи данных прямой линии связи.
Критерий выбора может предпочтительно содержать (1) сравнение длины циклического префикса нисходящей линии связи для передач восходящей линии связи в базовую станцию и длины циклического префикса для передач по прямой линии связи; или (2) определение того, находится ли передающий терминал в состоянии соединения или незанятости.
Дополнительный предпочтительный вариант осуществления ссылается на способ связи для управления таймингом передачи для передачи данных прямой линии связи принимающим терминалом в системе связи. Способ содержит этапы
в блоке приема прием, от передающего терминала, информации тайминга прямой линии связи, сгенерированной в передающем терминале на основе значения тайминга передачи восходящей линии связи, используемого для передач восходящей линии связи в базовую станцию,
в блоке генерирования генерирование значения тайминга приема прямой линии связи на основе принятого тайминга прямой линии связи, и
управление, в блоке приема, таймингом приема данных, подлежащих приему по прямой линии связи от передающего терминала, на основе сгенерированного тайминга приема прямой линии связи.
Этот способ связи может дополнительно содержать этап присоединения спереди, в блоке генерирования, предварительно определенного количества нулевых бит к информации тайминга прямой линии связи, если информация тайминга прямой линии связи генерируется на основе дискретизированного с понижением значения тайминга передачи восходящей линии связи.
Дополнительный предпочтительный вариант осуществления ссылается на способ связи для управления, посредством базовой станции, таймингом передачи для передачи данных прямой линии связи в системе связи и содержащий:
в блоке приема прием от передающего терминала сообщения запроса ресурсов для распределения ресурсов для передачи данных восходящей линии связи в базовую станцию;
генерирование, в блоке генерирования, конфигурационной информации для конфигурирования, посредством передающего терминала, информации тайминга для управления таймингом передачи по прямой линии связи, и
в блоке передачи передачу сгенерированной конфигурационной информации.
Другой аспект изобретения относится к варианту осуществления вышеописанных различных вариантов осуществления и аспектов с использованием аппаратного обеспечения и программного обеспечения. В этой связи, изобретение обеспечивает пользовательское оборудование (мобильный терминал) и eNodeB (базовую станцию). Пользовательское оборудование выполнено с возможностью выполнять способы, здесь описанные. Дополнительно, eNodeB содержит средство, которое обеспечивает возможность eNodeB вычислять качество набора IPMI соответствующих пользовательских оборудований из информации качества набора IPMI, принятой от пользовательских оборудований, и учитывать качество набора IPMI разных пользовательских оборудований в планировании разных пользовательских оборудований посредством его планировщика.
Следует дополнительно понимать, что различные варианты осуществления изобретения могут осуществляться или выполняться с использованием вычислительных устройств (процессоров). Вычислительное устройство или процессор может, например, быть процессорами общего назначения, 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 также могут выполняться или осуществляться посредством комбинации этих устройств.
Дополнительно, различные варианты осуществления изобретения также могут осуществляться посредством программных модулей, которые исполняются посредством процессора или напрямую в аппаратном обеспечении. Также может быть возможной комбинация программных модулей и аппаратного осуществления. Программные модули могут храниться в любом типе считываемых компьютером запоминающих носителей, например, RAM, EPROM, EEPROM, флэш-памяти, регистрах, жестких дисках, CD-ROM, DVD, и т.д.
Следует дополнительно отметить, что индивидуальные признаки разных вариантов осуществления изобретения могут индивидуально или в произвольной комбинации быть сущностью для другого изобретения.
Специалисту в данной области техники следует принять во внимание, что многочисленные изменения и/или модификации могут осуществляться с настоящим изобретением, как показано в конкретных вариантах осуществления, без отхода от сущности или объема изобретения, как широко описано. Настоящие варианты осуществления должны, поэтому, рассматриваться во всех отношениях как иллюстративные и не ограничительные.