ОБРАБОТКА PDCP ВО ВРЕМЯ ПОВТОРНОГО УСТАНОВЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЯ
PROCESSING PDCP DURING RE-ESTABLISHMENT OF CONNECTION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится к системам беспроводной связи, таким как сотовые сети, и более конкретно – к технологиям, выполняемым пользовательским оборудованием (UE) и/или сетевым узлом (узлами) для конфигурирования соединения в сети.
Уровень техники
Протокол управления радиоресурсами
В стандарте долгосрочного развития (LTE) протокол управления радиоресурсами (RRC) используется для конфигурирования/настройки и поддержания радиосоединения между UE и базовой станцией развитого узла B (eNB) в сети радиодоступа (RAN). Когда UE принимает RRC-сообщение из базовой станции, UE применяет/компилирует конфигурацию, и, если это удастся выполнить, UE вырабатывает сообщение завершения RRC, которое указывает идентификатор (ID) транзакции сообщения, которое инициировало этот ответ.
Начиная с LTE версии 8, три сигнальных однонаправленных радиоканала (SRB), а именно SRB0, SRB1 и SRB2, были доступны для передачи сообщений RRC и слоя без доступа (Non Access Stratum, NAS) между UE и базовой станцией. Новый SRB, известный как SRB1bis, также был представлен в версии 13 для поддержки передачи данных через NAS (Data Over NAS, DoNAS) в NB-IoT.
SRB0 предназначен для RRC-сообщений, использующих логический канал CCCH, и он используется для обработки установления RRC-соединения, возобновления RRC-соединения и повторного установления RRC-соединения. После подключения UE к базовой станции (то есть после успешного установления RRC-соединения или повторного восстановления/возобновления RRC-соединения) SRB1 используется для обработки RRC-сообщений (которые могут включать в себя сообщение NAS с привязкой), а также для NAS-сообщений перед установлением SRB2, каждое из которых использует логический канал DCCH.
SRB2 предназначен для RRC-сообщений, которые включают в себя информацию о зарегистрированных измерениях, а также для NAS-сообщений, каждое из которых использует логический канал DCCH. SRB2 имеет более низкий приоритет по сравнению с SRB1, так как информация о зарегистрированных измерениях и NAS-сообщения могут быть длинными и могут привести к блокировке более срочных и меньших сообщений SRB1. SRB2 всегда конфигурируется E-UTRAN после активации защиты.
Двойная связность в LTE
E-UTRAN поддерживает операцию двойной связности (DC), в результате чего UE с многочисленными приемниками (Rx)/передатчиками (Tx) в RRC_CONNECTED выполнено с возможностью использования радиоресурсов, предоставленных двумя различными планировщиками, расположенными в двух базовых станциях, подключенных через неидеальное транзитное соединение через интерфейс X2 (смотри 3GPP 36.300). Базовые станции, задействованные в DC для определенного UE, могут выполнять различные роли: базовая станция может действовать как главный узел (Master node, MN) или как вторичный узел (Secondary node, SN). В DC UE подключено к одному MN и одному SN.
В DC LTE архитектура протокола радиосвязи, которую использует конкретный однонаправленный канал, зависит от того, как установлен однонаправленный канал. Существует три типа однонаправленных каналов: однонаправленный канал группы главных сот (Master Cell Group, MCG), однонаправленный канал группы вторичных сот (Secondary Cell Group, SCG) и разделенные однонаправленные каналы. RRC расположено в MN, и сигнальные однонаправленные радиоканалы (Signaling Radio Bearer, SRB) всегда конфигурируются как однонаправленный канал типа MCG и поэтому используют только радиоресурсы MN.
Двойная связность LTE-NR
DC LTE-NR (новое радио) (также называемая тесным межсетевым взаимодействием LTE-NR) в настоящее время обсуждается для версии 15. В этом контексте основные отличия от DC LTE включают в себя, но не ограничиваются ими: введение разделенного однонаправленного канала из SN (известного как разделенный однонаправленный канал SCG); введение разделенного канала для RRC; и введение прямого RRC из SN (также называемого SRB SCG).
SN иногда упоминается как SgNB (где gNB является базовой станцией NR), и MN иногда упоминается как MeNB в случае, когда LTE является главным узлом, и NR является вторичным узлом. В других случаях, когда NR является главным узлом, и LTE является вторичным узлом, используются соответствующие термины SeNB и MgNB.
Разделенные сообщения RRC в основном используются для создания разнесения, и отправитель может принять решение относительно того, выбрать одну из линии связи для планирования RRC-сообщений, или он может продублировать сообщение по обеим линиям связи. В нисходящей линии связи переключение пути между ветвями MCG или SCG или дублирование по обеим ветвям оставлено для реализации сети. С другой стороны, для UL сеть конфигурирует UE, чтобы использовать MCG, SCG или обе ветви. Термины «ветвь» и «путь» используются взаимозаменяемо на всем протяжении данного документа.
Приведенная ниже терминология используется на всем протяжении этого текста для различения различных сценариев двойной связности: (1) DC: DC LTE (то есть и MN, и SN используют LTE); (2) EN-DC: двойная связность LTE-NR, где LTE является главным, и NR является вторичным; (3) NE-DC: двойная связность LTE-NR, где NR является главным, и LTE является вторичным; (4) NR-DC (или DC NR-NR): и MN, и SN используют NR; и (5) MR-DC (DC мульти-RAT): общий термин для описания того, где MN и SN используют разные RAT (EN-DC и NE-DC представляют собой два различных примерных случая MR-DC).
Гармонизация однонаправленного канала в EN-DC
В RAN2 было согласовано гармонизировать то, что ранее называлось однонаправленными каналами MCG, разделенными однонаправленными каналами MCG, однонаправленными каналами SCG и разделенными однонаправленными каналами SCG, следующим образом:
- можно сконфигурировать UE, чтобы использовать протокол конвергенции пакетных данных (PDCP) NR для всех однонаправленных каналов (даже когда UE функционирует в автономном режиме LTE, и не установлено EN-DC);
- для всех однонаправленных каналов, сконфигурированных с PDCP NR, можно сконфигурировать UE для использования KeNB или S-KeNB в качестве ключа защиты (S-KeNB также упоминается как S-KgNB в контексте EN-DC); и
- конфигурация уровней PDCP отделена от конфигурации ветвей MCG и SCG более низких уровней.
С точки зрения UE это означает, что существует только 3 разных однонаправленных канала, а именно:
- однонаправленный канал MCG, который использует радиосвязь только узла MN;
- однонаправленный канал SCG, который использует радиосвязь только узла SN; и
- разделенный однонаправленный канал, который использует радиосвязь как узла MN, так и узла SN.
С точки зрения UE больше не важно, где эти однонаправленные каналы заканчиваются в сети, то есть UE будет просто использовать ключ, который конфигурируется из каждого однонаправленного канала. С точки зрения RAN2, осуществляется полная поддержка установления однонаправленных каналов MCG, которые заканчиваются в узле SN, использующем однонаправленные каналы S-KeNB и SCG, которые заканчиваются в узле MN. Аналогичным образом можно поддерживать как SN- и MN-завершенные однонаправленные в одно и то же время, то есть как SN-завершенные разделенные однонаправленные каналы, так и MN-завершенные разделенные однонаправленные каналы.
Повторное установление RRC-соединения
В LTE UE инициирует процедуру повторного установления RRC-соединения, когда происходит одно из следующего: при обнаружении сбоя линии радиосвязи, после сбоя передачи обслуживания, после сбоя мобильности из E-UTRA, после указания сбоя проверки целостности с более низких уровней или после сбоя повторной реконфигурации RRC-соединения. Цель этой процедуры состоит в том, чтобы повторно установить RRC-соединение, которое включает в себя возобновление операции SRB1 (SRB1bis для UE NB-IoT, для которого не была активирована защита AS), повторную активацию защиты (за исключением UE NB-IoT, для которого не была активирована защита AS), и конфигурацию только PCell (то есть операции CA или DC повторно не устанавливаются).
Повторное установление соединения выполняется успешно только в том случае, если подготовлена соответствующая сота, то есть имеет место действительный контекст UE. В случае, когда E-UTRAN принимает повторное установление, операция SRB1 возобновляется тогда, когда приостанавливается операция других однонаправленных радиоканалов. Если защита AS не была активирована, UE не инициирует эту процедуру, но вместо этого непосредственно переходит к RRC_IDLE. E-UTRAN применяет процедуру следующим образом:
- когда защита AS была активирована:
- реконфигурировать SRB1 и возобновить передачу данных только для этого RB;
- повторно активировать защиту AS без изменения алгоритмов; и
- для UE NB-IoT, поддерживающего повторное установление RRC-соединения для оптимизации EPS CIoT плоскости управления, когда защита AS не была активирована, повторно установить SRB1bis и продолжить передачу данных для этого RB.
Что касается сообщения RRCConnectionReestablishmentRequest, UE включает в себя параметр идентификатора UE (ReestabUE-Identity), который состоит из C-RNTI, который был назначен UE до потери соединения, ID физической соты (physCellId) соты, к которой было подключено UE, и shortMAC-I, который вычисляется на основании C-RNTI и physCellId и используется для идентификации и верификации UE. UE может запросить подключение к соте/базовой станции, которое отличается от подключения, когда было потеряно соединение, и в этом случае целевая базовая станция будет запрашивать контекст UE из базовой станции, к которой было подключено UE (как указано phyCellId).
Содержание сообщения RRCConnectionReestablishment включает в себя дополнительный информационный элемент (IE) RadioResourceConfigDedicated. В определении IE RadioResourceConfigDedicated условно присутствуют IE srb-ToAddModList и IE drb-ToAddModList. Srb-ToAddModList включает в себя условие HO-Conn. Drb-ToAddModList включает в себя условие HO-toEUTRA. Эти условия определены следующим образом в 36.331:
HO-Conn
Поле является обязательным и присутствует в случае передачи обслуживания в E-UTRA, или когда fullConfig включен в сообщение RRCConnectionReconfiguration или в случае установления RRC-соединения (за исключением RRConnectionResume); в противном случае, если поле является необязательным, его необходимо включить. После установления/повторного установления соединения применим только SRB1 (исключая RRConnectionResume).
HO-toEUTRA
Поле является обязательным и присутствует в случае передачи обслуживания в E-UTRA, или когда fullConfig включен в сообщение RRCConnectionReconfiguration; в случае установления RRC-соединения (за исключением RRConnectionResume); и не присутствует поле повторного установления RRC-соединение; в противном случае, если поле является необязательным, его необходимо включить.
Таким образом, на основании вышеизложенного только SRB1 может быть включен в условие SRB-ToAddModList, и drb-ToAddModList не включен в сообщение повторного установления.
Раскрытие сущности изобретения
Примеры, раскрытые в настоящем раскрытии, предусматривают технологии уменьшения задержки и/или улучшения связи в беспроводной сети за счет применения откорректированной версии PDCP (NR или LTE) к сигнальному однонаправленному радиоканалу во время процедуры сигнализации повторного установления RRC-соединения. Другие преимущества могут быть очевидны для специалиста в данной области техники. Некоторые варианты осуществления могут не иметь ни одного, могут иметь некоторые или могут иметь все перечисленные преимущества.
В одном примерном варианте осуществления способ, выполняемый UE, включает в себя установление соединения сети (такой как RAN) через сетевой узел, где соединение обеспечивает связь между UE и сетевым узлом, с использованием сигнального однонаправленного канала (SRB), сконфигурированного с конфигурацией протокола конвергенции пакетных данных (PDCP) нового радио (NR). Способ дополнительно включает в себя прием, UE, сообщения повторного установления RRC-соединения. Способ дополнительно включает в себя повторное установление, UE, соединения с RAN, где повторное установление соединения включает в себя применение конфигурации PDCP долгосрочного развития (LTE) к SRB.
В другом примерном варианте осуществлении способ, выполняемый сетевым узлом в RAN, включает в себя передачу сообщения повторного установления RRC-соединения в UE, которое ранее было подключено к RAN, через сигнальный однонаправленный радиоканал (SRB), сконфигурированный с конфигурацией протокола конвергенции пакетных данных (PDCP) новым радио (NR). Способ дополнительно включает в себя повторное установление соединения UE к RAN, причем повторное установление включает в себя применение конфигурации PDCP долгосрочного развития (LTE) к SRB.
В еще одних примерах система включает в себя пользовательское оборудование и/или сетевой узел, который выполняет вышеупомянутые способы. Кроме того, настоящее раскрытие также обеспечивает невременный машиночитаемый носитель, содержащий компьютерные инструкции, хранящиеся на нем, которые при их исполнении схемой обработки предписывают схеме обработки выполнять любой из вышеупомянутых способов.
Краткое описание чертежей
Для более полного понимания раскрытых вариантов осуществления, их особенностей и преимуществ теперь сделана ссылка на последующее описание, приведенное вместе с сопроводительными чертежами.
На фиг. 1А показана блок-схема, иллюстрирующая способ, выполняемый пользовательским оборудованием для повторного установления соединения с RAN, согласно некоторым примерам.
На фиг. 1B показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ, выполняемый сетевым узлом для повторного установления соединения UE с RAN, согласно некоторым примерам.
На фиг. 1C показана схема сигнализации, иллюстрирующая способ, выполняемый пользовательским оборудованием и одним или несколькими сетевыми узлами.
На фиг. 2 показана блок-схема, иллюстрирующая беспроводную сеть согласно некоторым примерам.
На фиг. 3 показана блок-схема, иллюстрирующая пользовательское оборудование согласно некоторым примерам.
На фиг. 4 показана блок-схема, иллюстрирующая среду виртуализации согласно некоторым примерам.
На фиг. 5 показана блок-схема, иллюстрирующая телекоммуникационную сеть, подключенную через промежуточную сеть к хост-компьютеру, согласно некоторым примерам.
На фиг. 6 показана блок-схема, иллюстрирующая хост-компьютер, поддерживающий связь через базовую станцию с пользовательским оборудованием по частично беспроводному соединению согласно некоторым примерам.
Осуществление изобретения
Традиционные технологии повторного установления соединения между UE и сетевым узлом имеют недостатки, которые приводят к задержке и/или нарушению связи. В качестве примера, если UE было первоначально подключено к первой (исходной) базовой станции, которая поддерживает NR, SRB1 может быть выполнен с возможностью работы с использованием PDCP NR. После этого могут возникнуть проблемы, если UE приостанавливает свою работу из сети и повторно устанавливает соединение с сетью через вторую (целевую) базовую станцию, которая не поддерживает NR (например, через унаследованную базовую станцию LTE). Чтобы проиллюстрировать эти проблемы, в таблице 1 (представленной ниже) приведены различные сценарии, которые необходимо учитывать по отношению конфигурации PDCP, используемой для SRB1 в первой и второй базовых станциях.
Таблица 1. Различные случаи использования версии PDCP для SRB1 и поддержки PDCP NR
Унаследованная первая базовая станцияУнаследованная вторая базовая станция
Унаследованная первая базовая станцияВторая базовая станция NR
Первая базовая станция NRУнаследованная вторая базовая станция
Первая базовая станция NRВторая базовая станция NR
SRB1 использует PDCP LTE
Успешное повторное установление
SRB1 использует PDCP NR
Не применяется
Неудачное повторное установление
UE не может узнать, поддерживает ли вторая базовая станция PDCP NR
В показанных выше случаях, когда первая базовая станция является унаследованной базовой станцией, которая не поддерживает NR, SRB1 выполнен с возможностью использования PDCP LTE (а не PDCP NR). Таким образом, так как базовая станция NR, как правило, обратно совместима с PDCP LTE, процедуры повторного установления RRC-соединения могут быть успешно завершены при переходе UE от его соединения с первой базовой станцией на соединение со второй базовой станцией, независимо от того, является ли вторая базовая станция унаследованной базовой станцией или базовой станцией NR. Аналогичным образом, если первая базовая станция поддерживает NR, но конфигурирует SRB1 для использования PDCP LTE, UE сможет продолжать использовать конфигурацию PDCP LTE SRB1, когда оно переключается на вторую базовую станцию, независимо от того, является ли вторая базовая станция унаследованной или NR-совместимой базовой станцией.
Однако, если первая базовая станция поддерживает NR и конфигурирует канал SRB1, чтобы использовать PDCP NR, возникает проблема при переходе UE на вторую базовую станцию. Например, если вторая базовая станция является унаследованной базовой станцией, UE не сможет повторно установить связь RRC через SRB1, который сконфигурирован с PDCP NR, так как унаследованная базовая станция не сконфигурирована для работы с использованием этого протокола. Например, вторая базовая станция не может даже обработать сообщение RRCConnectionReestablishmentComplete.
Если как первая, так и вторая базовая станция являются базовыми станциями NR, UE может повторно установить SRB1 с PDCP NR со второй базовой станцией. Однако в соответствии с традиционными стандартами сигнализации UE не будет информировано о том, поддерживает ли вторая базовая станция PDCP NR.
Настоящее раскрытие обеспечивает способы, которые позволяют решить проблемы конфигурации PDCP во время повторного установления соединения, подобно тем, которые проиллюстрированы выше. В некоторых вариантах осуществления после приема сообщения RRCConnectionReestablishment из базовой станции UE может выполнять следующие этапы:
1) повторно установить PDCP для SRB1;
2) повторно установить RLC для SRB1;
3) выполнить процедуру конфигурирования радиоресурса в соответствии с принятым сообщением radioResourceConfigDedicated
4) возобновить SRB1;
5) обновить ключ KeNB на основе ключа KASME (главный ключ защиты для текущего соединения/сеанса UE; используется для получения других ключей), с которым ассоциируется текущий KeNB, используя значение nextHopChainingCount, указанное в сообщении RRCConnectionReestablishment;
6) получить ключ KRRCint (ключ защиты для защиты RRC-сообщений), ассоциированный с ранее сконфигурированным алгоритмом целостности;
7) получить ключ KRRCenc (ключ защиты для шифрования/дешифрования RRC-сообщений) и ключ KUPenc (ключ защиты для шифрования/дешифрования сообщений плоскости пользователя), ассоциированный с ранее сконфигурированным алгоритмом шифрования;
8) незамедлительно сконфигурировать нижние уровни для активации защиты целостности с использованием ранее сконфигурированного алгоритма и ключа KRRCint, то есть защита целостности должна применяться ко всем последующим сообщениям, принятым и отправленным UE, включая сообщение, используемое для указания успешного завершения процедуры;
9) незамедлительно сконфигурировать нижние уровни для применения шифрования с использованием ранее сконфигурированного алгоритма, ключа KRRCenc и ключа KUPenc, то есть шифрование должно применяться ко всем последующим сообщениям, принятым и отправленным UE, включая сообщение, используемое для указания успешного завершения процедуры; и
10) создать и отправить сообщение RRCConnectionReestablishmentComplete на нижние уровни для передачи.
Когда целевая базовая станция принимает сообщение RRCConnectionReestablishmentComplete, она отправляет сообщение RRCConnectionReconfiguration, которое будет реконфигурировать SRB2 и однонаправленные радиоканалы (DRB) передачи данных.
Следующие примерные технологии могут быть выполнены в отношение повторного установления PDCP для SRB1 (показанного выше на этапе 1) в сочетании с одним или несколькими вышеупомянутыми этапами, чтобы, таким образом, обработать несоответствие между использованием PDCP NR и PDCP LTE для SRB1 в первой базовой станции и второй базовой станции. Эти варианты осуществления не являются взаимоисключающими и могут быть объединены и/или модифицированы в зависимости от ситуации. Кроме того, хотя способы описаны в отношении первой и второй базовой станции, аналогичные проблемы могут возникать в отношении повторного соединения с одной и той же базовой станцией (то есть исходная и целевая базовые станции являются одинаковыми).
Вариант 1 осуществления (UE). После повторного установления соединения с сетью через целевую базовую станцию UE возвращается (по умолчанию) к конфигурации PDCP LTE для SRB1. Эта технология касается случаев использования, когда исходная базовая станция поддерживает NR, и когда SRB1 был ранее сконфигурирован с конфигурацией PDCP NR.
Вариант 2 осуществления (сетевой узел). Исходная базовая станция передает модифицированный контекст AS UE в целевую базовую станцию, поэтому контекст UE является понятным для унаследованной целевой базовой станции, то есть не включает в себя конфигурацию PDCP NR для SRB1 или любого другого однонаправленного радиоканала, который использует PDCP NR. Эта технология касается случаев использования, когда исходная базовая станция поддерживает NR, и когда SRB1 был ранее сконфигурирован с конфигурацией PDCP NR.
Вариант 2b осуществления (сетевой узел). Вариант осуществления согласно варианту 2 осуществления, в котором исходная базовая станция передает модифицированный контекст AS UE в целевую базовую станцию только в том случае, если она определяет, что целевая базовая станция является унаследованной базовой станцией, которая не поддерживает NR. В этом случае недостаток состоит в том, что целевая базовая станция не может поддерживать PDCP NR, при этом SRB1 будет, в конечном счете, использовать PDCP LTE.
Вариант 3 осуществления (UE). После повторного установления соединения UE будет использовать версию PDCP SRB1, например, LTE или NR, которая использовалась перед повторным установлением соединения. В случае, когда целевая базовая станция может поддерживать PDCP NR, SRB1 будет возобновлен с PDCP NR.
Вариант 4 осуществления (сетевой узел). Исходная базовая станция после определения того, что целевой базовой станцией является унаследованная базовая станция, которая не поддерживает NR, будет воздерживаться от передачи информации контекста AS UE в целевую базовую станцию.
Вариант 5 осуществления (сетевой узел). Если целевая базовая станция не получает контекст AS UE из исходной базовой станции или не понимает контекст, переданный из исходной базовой станции (например, из-за использования конфигурации PDCP NR для SRB1 или любого другого однонаправленного радиоканала), она будет инициировать восстановление NAS (то есть целевая базовая станция будет отправлять сообщение RRCConnectionSetup в UE, будет запускать UE, чтобы отправить сообщение NAS (например, запрос услуги NAS, обновление зоны отслеживания NAS), когда CN принимает сообщение NAS, она будет создавать новый контекст S1 UE в целевой базовой станции, позволяя целевой базовой станции выполнять полную реконфигурацию всех однонаправленных каналов с использованием контекста S1 UE).
Вариант 6 осуществления (сетевой узел). UE конфигурируется через сообщение RRCConnectionReestablishment, явно или неявно, чтобы использовать либо PDCP LTE, либо PDCP NR для SRB1. Флаг включен в сообщение RRCConnectionReestablishment, сообщающее UE, какую версию PDCP использовать для SRB1. Унаследованная базовая станция будет использовать унаследованное сообщение RRCConnectionReestablishment (то есть не будет никакого флага, указывающего, какую использовать версию PDCP).
Вариант 7 осуществления (UE). Если UE принимает сообщение RRCConnectionReestablishment без флага версии PDCP (то есть целевая базовая станция не поддерживает PDCP NR, и она будет использовать унаследованное сообщение RRCConnectionReestablishment), или флаг указывает PDCP LTE (то есть целевая базовая станция поддерживает PDCP NR, но по какой-то причине не хочет конфигурировать PDCP NR для SRB1), UE прибегнет к использованию PDCP LTE для SRB1.
Вариант 8 осуществления (UE). Если UE принимает сообщение RRCConnectionReestablishment с флагом, указывающим версию PDCP NR для канала SRB1, UE будет повторно устанавливать канал SRB1 с PDCP NR. Если SRB1 был сконфигурирован с PDCP NR до того, как было инициировано повторное установление, UE просто повторно использует/восстанавливает эту конфигурацию PDCP.
Вариант 9 осуществления (сетевой узел). Вариант осуществления согласно варианту 6 осуществления, где целевая базовая станция также предоставляет конфигурацию PDCP NR в дополнение к или вместо флага версии PDCP в сообщении RRCConnectionReestablishment.
Вариант 10 осуществления (UE). Вариант осуществления согласно варианту 9 осуществления, где UE принимает сообщение RRCConnectionReestablishment, которое содержит конфигурацию PDCP NR для канала SRB1, будет повторно устанавливать SRB1 с PDCP NR с использованием включенной конфигурации PDCP NR.
Вариант 11 осуществления (сетевой узел). Вариант осуществления согласно более ранним вариантам осуществления, где целевая базовая станция также предоставляет конфигурацию (и/или указание) PDCP NR для SRB2 и/или однонаправленнных радиоканалов (DRB) передачи данных в сообщении RRCConnectionReestablishment. Конфигурация PDCP NR может представлять собой явный флаг, указывающий, что должен использоваться PDCP NR, и/или подробную конфигурацию протокола PDCP NR для рассматриваемых однонаправленных каналов (то есть SRB2 или DRB).
Вариант 12 осуществления (UE). Вариант осуществления согласно любому из предыдущих вариантов осуществления, где UE принимает сообщение RRCConnectionReestablishment, которое содержит конфигурацию PDCP NR для SRB1, будет повторно устанавливать SRB1, а также при необходимости SRB2 и однонаправленные радиоканалы (DRB) передачи данных с PDCP NR с использованием включенной конфигурации PDCP NR. Конфигурация PDCP NR будет представлять собой явный флаг, указывающий, что должен использоваться PDCP NR, и/или подробную конфигурацию протокола PDCP NR.
Вариант 13 осуществления (UE). Если UE производит смену версии PDCP с NR на LTE в связи с каким-либо из предыдущих вариантов осуществления, оно при необходимости также выполняет отображение из алгоритмов защиты NR для шифрования и защиты целостности в заданные алгоритмы LTE. Аналогичное отображение может также выполняться при смене PDCP LTE на PDCP NR (отображение из алгоритма LTE в алгоритм NR). Отображения могут быть взаимнооднозначными (1-1) для алгоритмов LTE и NR, которые имеют аналогичные свойства. Для новых алгоритмов, предназначенных только для NR, можно отобразить заданный (или по умолчанию) алгоритм LTE. Заданный (или по умолчанию) алгоритм LTE можно просигнализировать UE (например, при подключении к NR с использованием NAS- или RRC-сигнализации), или он может быть «встроен» в спецификации 3GPP.
Вариант 14 осуществления (сетевой узел). Если UE производит смену версии PDCP с NR на LTE в связи с каким-либо из предыдущих вариантов осуществления, сеть (например, целевая или исходная базовая станция) может при необходимости выполнить отображение из алгоритмов защиты NR для шифрования и защиты целостности в заданные алгоритмы LTE. Аналогичное отображение может быть также выполнено при смене с PDCP LTE на PDCP NR (отображение с алгоритма LTE на алгоритм NR). Отображения могут быть взаимнооднозначными (1-1) для алгоритмов NR и LTE, которые имеют аналогичные свойства. Что касается новых алгоритмов, предназначенных только для NR, то их можно отобразить в заданный (или в заданный по умолчанию) алгоритм LTE. Заданный (или по умолчанию) алгоритм LTE может быть сконфигурирован в сети или просигнализирован UE (например, при подключении к NR с использованием NAS- или RRC-сигнализации), или он может быть «встроен» в спецификации 3GPP.
Некоторые варианты осуществления могут обеспечить одно или несколько из следующих технических преимуществ. Согласно некоторым вариантам осуществления, описанным в данном документе, соединение может быть повторно установлено с конфигурацией PDCP NR SRB1, если целевая базовая станция поддерживает PDCP NR. Без этих вариантов осуществления невозможно использовать PDCP NR для SRB1 при повторном установлении соединения. Некоторые варианты осуществления могут обеспечивать все, некоторые или ни одно из этих технических преимуществ, и дополнительные технические преимущества можно легко понять из приведенного ниже описания.
На фиг. 1A показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ, выполняемый пользовательским оборудованием для повторного установления соединения с RAN, согласно некоторым примерам. В одном примере пользовательское оборудование является беспроводным устройством. Этот способ может выполняться в сочетании со способом, выполняемым сетевым узлом, таким как способ, описанный со ссылкой на фиг. 1B. Кроме того, этот способ может быть реализован устройством пользовательского оборудования или в системе, включающей в себя пользовательское оборудование, как описано со ссылкой на фиг. 2-6.
На этапе 102 пользовательское устройство устанавливает соединение с RAN через сетевой узел, где соединение обеспечивает связь между UE и сетевым узлом) с использованием сигнального однонаправленного радиоканала (SRB), сконфигурированного с конфигурацией протокола конвергенции пакетных данных (PDCP) нового радио (NR). В некоторых примерах SRB включает в себя сигнальный однонаправленный радиоканал 1 (SRB1). Далее, подключение пользовательского оборудования может быть приостановлено, поэтому пользовательское оборудование отключается от сети.
На этапе 104 пользовательское устройство принимает сообщение повторного установления RRC-соединения из сетевого узла. В некоторых примерах UE также принимает заданный алгоритм LTE и/или алгоритм защиты целостности NR из сетевого узла.
На этапе 106 пользовательское оборудование повторно устанавливает соединение с RAN, где повторное установление включает в себя применение конфигурации PDCP долгосрочного развития (LTE) к SRB. В некоторых примерах UE также отображает принятый алгоритм шифрования NR и/или алгоритм защиты целостности NR в заданный алгоритм LTE. Таким образом, UE может принимать сообщения из сетевого узла по SRB и декодировать сообщения с использованием конфигурации PDCP LTE и конфигурации защиты (такой как отображенный заданный алгоритм LTE) SRB. Эти сообщения могут включать в себя, например, команду RRCReestablishment, которая принимается в UE из сетевого узла, которую UE декодирует с использованием PDCP LTE и конфигураций защиты.
В приведенном выше примере, один и тот же сетевой узел взаимодействует с UE на этапах 102, 104 и 106. Однако, в других примерах, способ может выполняться UE, взаимодействующим с многочисленными сетевыми узлами. В этой мультиузловой вариации из приведенного выше примера UE устанавливает соединение через первый сетевой узел на этапе 102. На этапе 104 после приостановки соединения с первым сетевым узлом, UE принимает сообщение повторного установления соединения из второго сетевого узла, который отличается от первого сетевого узла. На этапе 106 UE повторно устанавливает соединение с RAN через второй сетевой узел.
После повторного установления соединения UE с RAN UE может отправлять сообщения в сетевой узел (или второй сетевой узел), используя конфигурацию PDCP LTE, по SRB.
На фиг. 1B показана блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая способ, выполняемый сетевым узлом для повторного установления соединения UE с RAN, согласно некоторым примерам. В некоторых примерах сетевой узел является базовой станцией, такой как eNB или gNB. Этот способ может выполняться в сочетании со способом, выполняемым пользовательским оборудованием, таким как способ, описанный со ссылкой на фиг. 1А. Кроме того, этот способ может быть реализован устройством сетевого узла или в системе, включающей в себя сетевой узел, как описано со ссылкой на фиг. 2-6.
На этапе 103 сетевой узел в RAN передает сообщение повторного установления RRC-соединения в UE, которое было ранее соединено с RAN через сигнальный однонаправленный радиоканал (SRB), сконфигурированный с конфигурацией протокола конвергенции пакетных данных (PDCP) нового радио (NR). В некоторых примерах этап 103 выполняется пользовательским оборудованием после выполнения этапа 102. В некоторых примерах UE было ранее подключено к RAN через сетевой узел, в то время как в других примерах UE было ранее подключено к RAN через второй сетевой узел, который отличается от первого сетевого узла.
На этапе 105 сетевой узел повторно устанавливает соединение UE с RAN, где повторное установление включает в себя применение конфигурации PDCP долгосрочного развития (LTE) SRB. В некоторых примерах этап 105 выполняется пользовательским оборудованием после выполнения этапа 104.
В примерах, где UE было ранее подключено к RAN через второй сетевой узел, второй сетевой узел может определить, что сетевой узел не поддерживает конфигурацию PDCP NR. Таким образом, сетевой узел может принять из второго сетевого узла модифицированный контекст слоя доступа (AS), соответствующий UE, где модифицированный контекст AS включает в себя указание на смену с конфигурации PDCP NR на конфигурацию PDCP LTE.
На фиг. 1C показана схема сигнализации, иллюстрирующая способ, выполняемый пользовательским оборудованием и одним или несколькими сетевыми узлами. В некоторых примерах один или более сетевых узлов включают в себя одну или более базовых станций, таких как eNB и/или gNB. Последовательность, показанная на схеме сигнализации, может быть реализована пользовательским оборудованием, сетевым узлом и/или в системе, включающей в себя пользовательское оборудование и сетевой узел, как описано со ссылкой на фиг. 2-6.
На этапе 108 UE и сетевой узел устанавливают соединение с сетью (такой как сеть RAN) для обеспечения связи с использованием SRB, сконфигурированного с конфигурацией PDCP NR.
На этапе 110 приостанавливается соединение UE с сетью. На этапе 112 сетевой узел или второй сетевой узел передает сообщение повторного установления RRC-соединения в UE.
На этапе 114 UE применяет конфигурацию PDCP LTE к SRB. В данном примере конфигурация PDCP LTE представляет собой конфигурацию по умолчанию, которую UE применяет при взаимодействии с сетевым узлом во время процедуры повторного установления RRC-соединения. Таким образом, на этапе 116 устанавливается соединение из UE с сетью с использованием конфигурации PDCP LTE для SRB.
В некоторых примерах на этапе 118 сетевой узел предоставляет заданный алгоритм LTE UE, который UE может использовать для связи в сети. В данном примере на этапе 120 UE отображает алгоритм шифрования NR и/или алгоритм защиты целостности в алгоритм LTE, принятый в качестве заданного. В некоторых случаях UE предварительно конфигурируется с алгоритмом шифрования NR и/или алгоритмом защиты целостности. Таким образом, UE может использовать заданный алгоритм LTE и конфигурацию PDCP LTE SRB для декодирования сообщений, которые принимаются по SRB из сетевого узла.
В случае, когда соединение UE с сетью происходит через второй сетевой узел, на этапе 122 сетевой узел может определить, что второй сетевой узел не поддерживает конфигурацию PDCP NR. Соответственно, если второй сетевой узел не поддерживает конфигурацию PDCP NR, на этапе 124 сетевой узел обеспечивает второй узел модифицированным контекстом слоя доступа (AS), который указывает на смену конфигурации PDCP NR на конфигурацию PDCP LTE. Таким образом, второй сетевой узел уведомляется о переходе на конфигурацию PDCP NR, поэтому он может поддерживать связь с UE. Этапы 122 и 124 могут быть пропущены, если соединение с сетью повторно установлено на этапе 116 через сетевой узел, а не через второй сетевой узел.
На этапе 126 UE посылает сообщение в сеть RAN с помощью первого сетевого узла или второго сетевого узла, используя конфигурацию PDCP LTE, по SRB.
На фиг. 2 показана блок-схема, иллюстрирующая беспроводную сеть, согласно некоторым примерам. Хотя предмет изобретения, описанный в данном документе, может быть реализован в любой системе подходящего типа с использованием любых подходящих компонентов, раскрытые в данном документе варианты осуществления описаны в отношении беспроводной сети, такой, например, как беспроводная сеть, показанная на фиг. 2. Для упрощения беспроводная сеть, показанная на фиг. 2, изображает только сеть 206, сетевые узлы 260 и 260b и беспроводные устройства 210, 210b и 210c. На практике беспроводная сеть может дополнительно включать в себя любые дополнительные элементы, подходящие для поддержания связи между беспроводными устройствами или между беспроводным устройством и другим устройством связи, таким как стационарный телефон, поставщик услуг или любой другой сетевой узел или терминальное устройство. Из проиллюстрированных компонентов сетевой узел 260 и беспроводное устройство 210 изображены с дополнительными подробностями. Беспроводная сеть может предоставлять связь и другие типы услуг одному или нескольким беспроводным устройствам для облегчения доступа беспроводных устройств к беспроводной сети и/или для использования услуг, предоставляемых беспроводной сетью или посредством нее.
Беспроводная сеть может содержать и/или взаимодействовать с сетью связи любого типа, с телекоммуникационной сетью, сетью передачи данных, сотовой сетью и/или сетью радиосвязи или с системой другого аналогичного типа. В некоторых вариантах осуществления беспроводная сеть может быть выполнена с возможностью функционирования в соответствии с конкретными стандартами или другими типами заданных правил или процедур. Таким образом, конкретные варианты осуществления беспроводной сети позволяют реализовать стандарты связи, такие как глобальная система мобильной связи (GSM), универсальная система мобильной связи (UMTS), долгосрочное развитие (LTE) и/или другие подходящие стандарты 2G, 3G, 4G или 5G; стандарты беспроводной локальной вычислительной сети (WLAN), такие как стандарты IEEE 802.11; и/или любые другие соответствующие стандарты беспроводной связи, такие как стандарты всемирной совместимости для микроволнового доступа (WiMax), Bluetooth, Z-Wave и/или ZigBee.
Сеть 206 может содержать одну или несколько транспортных сетей, базовых сетей, IP-сетей, коммутируемых телефонных сетей общего пользования (PSTN), сетей пакетной передачи данных, оптических сетей, глобальных вычислительных сетей (WAN), локальных вычислительных сетей (LAN), беспроводных локальных вычислительных сетей (WLAN), проводных сетей, беспроводных сетей, городских сетей и других сетей, обеспечивающих связь между устройствами.
Сетевой узел 260 и беспроводное устройство 210 содержат различные компоненты, описанные более подробно ниже. Эти компоненты работают вместе, обеспечивая функциональные возможности сетевого узла и/или беспроводного устройства, например, обеспечивая беспроводные соединения в беспроводной сети. В различных вариантах осуществления беспроводная сеть может содержать любое количество проводных или беспроводных сетей, сетевых узлов, базовых станций, контроллеров, беспроводных устройств, ретрансляционных станций и/или любых других компонентов или систем, которые позволяют облегчить или участвовать в передаче данных и/или сигналов через проводные или беспроводные соединения.
Используемый в данном документе термин "сетевой узел" относится к оборудованию, способному, сконфигурированному, расположенному и/или выполненному с возможностью поддержания прямой или косвенной связи с беспроводным устройством и/или с другими сетевыми узлами или оборудованием в беспроводной сети, чтобы разрешить и/или обеспечить беспроводной доступ к беспроводному устройству и/или выполнять другие функции (например, администрирование) в беспроводной сети. Примеры сетевых узлов включают в себя, но не ограничиваются ими, точки доступа (AP) (например, точки радиодоступа), базовые станции (BS) (например, базовые радиостанции, узлы B (Node B), развитые узлы B (eNB) и узлы B NR (gNB)). Базовые станции можно классифицировать по размеру покрытия, которое они обеспечивают (или, иначе говоря, по их уровню мощности передачи), и в дальнейшем они могут также упоминаться как фемто-базовые станции, пико-базовые станции, микро-базовые станции или макро-базовые станции. Базовая станция может быть ретрансляционным узлом или донорским ретрансляционным узлом, управляющим ретранслятором. Сетевой узел может также включать в себя одну или несколько (или все) части распределенной базовой радиостанции, такие как централизованные цифровые блоки и/или удаленные радиоблоки (RRU), иногда называемые удаленными радиоголовками (RRH). Такие удаленные радиоблоки могут или не могут быть интегрированными с антенной в виде антенны с интегрированным радиомодулем. Части распределенной базовой радиостанции также могут называться узлами в распределенной антенной системе (DAS). Еще одни дополнительные примеры сетевых узлов включают в себя оборудование многостандартной радиосвязи (MSR), такое как BS MSR, сетевые контроллеры, такие как контроллеры радиосети (RNC) или контроллеры базовых станций (BSC), базовые приемопередающие станции (BTS), точки передачи, узлы передачи, объекты многосотовой/многоадресной координации (MCE), узлы базовой сети (например, MSC, MME), узлы O&M, узлы OSS, узлы SON, узлы позиционирования (например, E-SMLC) и/или узлы MDT. В качестве другого примера, сетевой узел может быть узлом виртуальной сети, как описано более подробно ниже. Однако в общем случае сетевые узлы могут представлять собой любое подходящее устройство (или группу устройств), способное, сконфигурированное, расположенное и/или выполненное с возможностью разрешения и/или предоставления беспроводному устройству доступа к беспроводной сети или предоставления некоторой услуги беспроводному устройству, которое получило доступ к беспроводной сети.
На фиг. 2 показан сетевой узел 260, который включает в себя схему 270 обработки, машиночитаемый носитель 280 информации, интерфейс 290, вспомогательное оборудование 284, источник 286 электропитания, схему 287 электропитания и антенну 262. Хотя сетевой узел 260, проиллюстрированный в примере беспроводной сети, показанной на фиг. 2, может представлять собой устройство, которое включает в себя проиллюстрированную комбинацию аппаратных компонентов, другие варианты осуществления могут содержать сетевые узлы с различными комбинациями компонентов. Следует понимать, что сетевой узел содержит любую подходящую комбинацию аппаратных средств и/или программного обеспечения, необходимую для выполнения задач, особенностей, функций и способов, раскрытых в данном документе. Более того, хотя компоненты сетевого узла 260 изображены в виде отдельных блоков, расположенных в большем блоке или вложенных в несколько блоков, на практике сетевой узел может содержать несколько разных физических компонентов, которые образуют один проиллюстрированный компонент (например, машиночитаемый носитель 280 информации может содержать несколько отдельных жестких дисков, а также многочисленные модулей RAM).
Аналогичным образом, сетевой узел 260 может состоять из нескольких физически отдельных компонентов (например, из компонента узла B и компонента RNC или компонента BTS и компонента BSC и т.д.), каждый из которых может иметь свои собственные соответствующие компоненты. В некоторых сценариях, в которых сетевой узел 260 содержит несколько отдельных компонентов (например, компоненты BTS и BSC), один или несколько отдельных компонентов могут совместно использоваться несколькими узлами сети. Например, один RNC может управлять несколькими узлами B (NodeB). В таком сценарии каждая уникальная пара из узла B и RNC в некоторых случаях может рассматриваться в качестве одного отдельного сетевого узла. В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 260 может быть выполнен с возможностью поддержания множества технологий радиодоступа (RAT). В таких вариантах осуществления некоторые компоненты могут дублироваться (например, отдельный машиночитаемый носитель 280 информации для различных RAT), и некоторые компоненты могут использоваться повторно (например, одна и та же антенна 262 может совместно использоваться различными RAT). Сетевой узел 260 может также включать в себя множество наборов различных проиллюстрированных компонентов для различных беспроводных технологий, интегрированных в сетевой узел 260, таких, например, как технологии беспроводной связи GSM, WCDMA, LTE, NR, WiFi или Bluetooth. Эти технологии беспроводной связи могут быть интегрированы в одну или разные микросхемы или набор микросхем и другие компоненты в сетевом узле 260.
Схема 270 обработки выполнена с возможностью выполнения любых операций определения, вычисления или аналогичных операций (например, некоторых операций получения), которые описаны в данном документе как выполняемые сетевым узлом. Эти операции, выполняемые схемой 270 обработки, могут включать в себя обработку информации, полученной схемой 270 обработки, например, путем преобразования полученной информации в другую информацию, сравнения полученной информации или преобразованной информации с информацией, хранящейся в сетевом узле, и/или выполнения одной или более операций на основе полученной информации или преобразованной информации, и в результате упомянутой обработки делается определение.
Схема 270 обработки может содержать комбинацию одного или более из: микропроцессора, контроллера, микроконтроллера, центрального процессорного устройства, процессора цифровых сигналов, специализированной интегральной микросхемы, программируемой пользователем вентильной матрицы или любого другого подходящего вычислительного устройства, ресурса или комбинации аппаратных средств, программного обеспечения и/или кодированной логики, выполненной с возможностью обеспечения, по отдельности или в сочетании с другими компонентами сетевого узла 260, такими как машиночитаемый носитель 280 информации, функциональных возможностей сетевого узла 260. Например, схема 270 обработки может исполнять инструкции, хранящиеся на машиночитаемом носителе 280 информации или в памяти в схеме 270 обработки. Такие функциональные возможности могут включать в себя обеспечение любых из различных беспроводных особенностей, функций или преимуществ, обсужденных в данном документе. В некоторых вариантах осуществления схема 270 обработки может включать в себя систему на кристалле (SOC).
В некоторых вариантах осуществления схема 270 обработки может включать в себя одну или несколько из схемы 272 радиочастотного (РЧ) приемопередатчика и схемы 274 обработки основополосных сигналов. В некоторых вариантах осуществления схема 272 радиочастотного (РЧ) приемопередатчика и схема 274 обработки основополосных сигналов могут быть выполнены в виде отдельных микросхем (или наборов микросхем), плат или блоков, таких как радиоблоки и цифровые блоки. В альтернативных вариантах осуществления часть или вся схема 272 РЧ приемопередатчика и схема 274 обработки основополосных сигналов могут быть выполнены в виде одной микросхемы или набора микросхем, плат или блоков.
В некоторых вариантах осуществления некоторые или все функциональные возможности, описанные в данном документе как предоставляемые сетевым узлом, базовой станцией, eNB, gNB или другим таким сетевым устройством, могут быть выполнены посредством схемы 270 обработки, исполняющей инструкции, хранящиеся на машиночитаемом носителе 280 информации или в памяти, расположенной в схеме 270 обработки. В альтернативных вариантах осуществления некоторые или все функциональные возможности могут быть обеспечены схемой 270 обработки без исполнения инструкций, хранящихся на отдельном или дискретном машиночитаемом носителе информации, например, аппаратным способом. В любом из этих вариантов осуществления, независимо от того, исполняются ли инструкции, хранящиеся на машиночитаемом носителе информации, схема 270 обработки может быть выполнена с возможностью выполнения описанных функциональных возможностей. Преимущества, обеспечиваемые такими функциональными возможностями, не ограничиваются только схемой 270 обработки или другими компонентами сетевого узла 260, но используются в целом сетевым узлом 260 и/или, как правило, конечными пользователями и беспроводной сетью.
Машиночитаемый носитель 280 информации может содержать любую форму энергозависимой или энергонезависимой машиночитаемой памяти, включая, помимо прочего, постоянное хранилище, твердотельное запоминающее устройство, удаленно установленную память, магнитные носители информации, оптические носители информации, оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), массовый носитель информации (например, жесткий диск), съемный носитель информации (например, флэш-диск, компакт-диск (CD) или цифровой универсальный видеодиск (DVD)) и/или любые другие энергозависимые или энергонезависимые невременные машиночитаемые и/или машиноисполняемые запоминающие устройства, которые хранят информацию, данные и/или инструкции, которые могут использоваться схемой 270 обработки. Машиночитаемый носитель 280 информации может хранить любые подходящие инструкции, данные или информацию, в том числе компьютерную программу, программное обеспечение, приложение, включающее в себя одну или несколько логических схем, правил, кодов, таблиц и т.д. и/или других инструкций, которые могут исполняться схемой 270 обработки и использоваться сетевым узлом 260. Машиночитаемый носитель 280 информации может использоваться для хранения любых вычислений, выполненных схемой 270 обработки, и/или любых данных, принятых через интерфейс 290. В некоторых вариантах осуществления схема 270 обработки и машиночитаемый носитель 280 информации могут рассматриваться как интегрированные.
Интерфейс 290 используется в проводной или беспроводной передаче сигнализации и/или данных между сетевым узлом 260, сетью 206 и/или беспроводными устройствами 210, 210b, 210c. Как показано, интерфейс 290 содержит порт(ы)/терминал(ы) 294 для отправки и приема данных, например, в и из сети 206 по проводному соединению. Интерфейс 290 также включает в себя схему 292 радиочастотного тракта, которая может быть подключена к антенне 262 или, в некоторых вариантах осуществления, может быть частью этой антенны. Схема 292 радиочастотного тракта содержит фильтры 298 и усилители 296. Схема 292 радиочастотного тракта может быть подключена к антенне 262 и к схеме 270 обработки радиосигнала. Схема радиочастотного тракта может быть выполнена с возможностью обработки сигналов, передаваемых между антенной 262 и схемой 270 обработки. Схема 292 радиочастотного тракта может принимать цифровые данные, которые должны быть отправлены в другие узлы сети или беспроводные устройства через беспроводное соединение. Схема 292 радиочастотного тракта может преобразовывать цифровые данные в радиосигнал, имеющий соответствующие параметры канала и полосу пропускания, используя комбинацию фильтров 298 и/или усилителей 296. Затем радиосигнал может передаваться через антенну 262. Аналогичным образом, при приеме данных антенна 262 может принимать радиосигналы, которые затем преобразуются в цифровые данные с помощью схемы 292 радиочастотного тракта. Цифровые данные могут передаваться в схему 270 обработки. В других вариантах осуществления интерфейс может содержать различные компоненты и/или различные комбинации компонентов.
В некоторых альтернативных вариантах осуществления сетевой узел 260 может не включать в себя отдельные схемы 292 радиочастотного тракта; вместо этого схема 270 обработки может содержать схему радиочастотного тракта и может быть подключена к антенне 262 без отдельной схемы 292 радиочастотного тракта. Аналогичным образом, в некоторых вариантах осуществления все или некоторые из схем 272 РЧ приемопередатчика могут рассматриваться как часть интерфейса 290. В еще одних вариантах осуществления интерфейс 290 может включать в себя один или несколько портов или терминалов 294, схему 292 радиочастотного тракта и схему 272 РЧ приемопередатчика как часть радиоблока (не показан), и интерфейс 290 может поддерживать связь со схемой 274 обработки основополосных сигналов, которая является частью цифрового устройства (не показано).
Антенна 262 может включать в себя одну или несколько антенн или антенных решеток, выполненных с возможностью отправки и/или приема сигналов беспроводной связи. Антенна 262 может быть подключена к схеме 290 радиочастотного тракта и может быть антенной любого типа, способной передавать и принимать данные и/или сигналы беспроводным образом. В некоторых вариантах осуществления антенна 262 может содержать одну или несколько всенаправленных, секторных или панельных антенн, выполненных с возможностью передачи/приема радиосигналов, например, между 2 ГГц и 66 ГГц. Всенаправленная антенна может использоваться для передачи/приема радиосигналов в любом направлении, секторная антенна может использоваться для передачи/приема радиосигналов из устройств в конкретной области, и панельная антенна может быть антенной прямой видимости, используемой для передачи/приема радиосигналов по относительно прямой линии. В некоторых случаях использование более чем одной антенны может упоминаться как MIMO. В некоторых вариантах осуществления антенна 262 может быть расположена отдельно от сетевого узла 260 и может быть подключена к сетевому узлу 260 через интерфейс или порт.
Антенна 262, интерфейс 290 и/или схема 270 обработки могут быть выполнены с возможностью выполнения любых операций приема и/или некоторых операций получения, описанных в данном документе, которые выполняет сетевой узел. Любая информация, данные и/или сигналы могут быть приняты из беспроводного устройства, другого сетевого узла и/или любого другого сетевого оборудования. Аналогичным образом, антенна 262, интерфейс 290 и/или схема 270 обработки могут быть выполнены с возможностью выполнения любых операций передачи, описанных в данном документе, которые выполняет сетевой узел. Любая информация, данные и/или сигналы могут передаваться в беспроводное устройство, другой сетевой узел и/или любое другое сетевое оборудование.
Схема 287 электропитания может содержать или быть подключена к схеме управления электропитанием и выполнена с возможностью подачи питания на компоненты сетевого узла 260 для выполнения функций, описанных в данном документе. Схема 287 электропитания может принимать энергию из источника 286 электропитания. Источник 286 электропитания и/или схема 287 электропитания могут быть выполнены с возможностью подачи питания на различные компоненты сетевого узла 260 в виде, подходящем для соответствующих компонентов (например, на уровне напряжения и тока, необходимом для каждого соответствующего компонента). Источник 286 электропитания может быть включен в схему 287 и/или сетевой узел 260 или может быть внешним по отношению к ней. Например, сетевой узел 260 может быть подключен к внешнему источнику электропитания (например, к электрической розетке) через входную схему или интерфейс, такой как электрический кабель, посредством которого внешний источник электропитания подает питание на схему 287 электропитания. В качестве дополнительного примера источник 286 электропитания может содержать источник электропитания в виде аккумулятора или аккумуляторного блока, который подключен или встроен в схему 287 электропитания. Аккумулятор может обеспечивать резервное питание в случае отказа внешнего источника электропитания. Могут также использоваться и другие типы источников электропитания, такие как фотоэлектрические устройства.
Альтернативные варианты осуществления сетевого узла 260 могут включать в себя дополнительные компоненты, помимо показанных на фиг. 2, которые могут отвечать за предоставление определенных аспектов функциональных возможностей сетевого узла, включая любую из функциональных возможностей, описанных в данном документе, и/или любые функциональные возможности, необходимые для поддержки предмета изобретения, описанного в данном документе. Например, сетевой узел 260 может включать в себя оборудование пользовательского интерфейса, которое обеспечивает ввод информации в сетевой узел 260 и вывод информации из сетевого узла 260. Этот сетевой узел позволяет пользователю выполнять диагностику, техническое обслуживание, ремонт и другие административные функции для сетевого узла 260.
Используемый в данном документе термин "беспроводное устройство" относится к устройству, способному, сконфигурированному, расположенному и/или выполненному с возможностью поддержания беспроводной связи с сетевыми узлами и/или другими беспроводными устройствами. В некоторых примерах UE реализовано как беспроводное устройство. Беспроводная связь может включать передачу и/или прием сигналов беспроводной связи с использованием электромагнитных волн, радиоволн, инфракрасных волн и/или других типов сигналов, подходящих для передачи информации в воздушной среде. В некоторых вариантах осуществления беспроводное устройство может быть выполнено с возможностью передачи и/или приема информации без прямого взаимодействия с человеком. Например, беспроводное устройство может быть предназначено для передачи информации в сеть по заранее определенному расписанию, когда оно запускается внутренним или внешним событием или в ответ на запросы из сети. Примеры беспроводного устройства включают в себя, но не ограничиваются ими, смартфон, мобильный телефон, сотовый телефон, телефон с передачей голоса по IP (VoIP), телефон беспроводного абонентского доступа, настольный компьютер, персональный цифровой помощник (PDA), беспроводные камеры, игровую приставку или устройство, устройство для хранения музыки, устройство воспроизведения, носимое терминальное устройство, беспроводную оконечную точку, мобильную станцию, планшетный компьютер, ноутбук, оборудование, встроенное в портативный компьютер (LEE), оборудование, монтируемое на портативном компьютере (LME), интеллектуальное устройство, беспроводное абонентское оборудование (CPE), беспроводное терминальное устройство, устанавливаемое в транспортном средстве и т.д. Беспроводное устройство может поддерживать связь между устройствами (D2D), например, путем реализации стандарта 3GPP для поддержания связи по боковой линии связи, и в этом случае может упоминаться как устройство связи D2D. В качестве еще одного конкретного примера в сценарии Интернета вещей (IoT) беспроводное устройство может представлять собой машину или другое устройство, которое выполняет контроль и/или измерения и передает результаты такого контроля и/или измерений в другое беспроводное устройство и/или сетевой узел. В этом случае беспроводное устройство может быть устройством межмашинной связи (M2M), которое в контексте 3GPP может упоминаться как устройство MTC. В качестве одного конкретного примера, беспроводным устройством может быть UE, реализующим стандарт узкополосного Интернета вещей (NB-IoT) 3GPP. Конкретными примерами таких машин или устройств являются датчики, измерительные устройства, такие как измерители мощности, промышленное оборудование или бытовые или персональные электроприборы (например, холодильники, телевизоры и т.д.), персональные носимые портативные электронные устройства (например, часы, фитнес-браслеты и т.д.). В других сценариях беспроводное устройство может представлять транспортное средство или другое оборудование, которое способно контролировать и/или сообщать о своем рабочем состоянии или других функциях, связанных с его работой. Беспроводное устройство, как описано выше, может представлять оконечную точку беспроводного соединения, и в этом случае устройство может упоминаться как беспроводной терминал. Кроме того, беспроводное устройство, как описано выше, может быть мобильным, и в этом случае может также упоминаться как мобильное устройство или мобильный терминал.
Как показано, беспроводное устройство 210 включает в себя антенну 211, интерфейс 214, схему 220 обработки, машиночитаемый носитель 230 информации, оборудование 232 пользовательского интерфейса, вспомогательное оборудование 234, источник 236 электропитания и схему 237 электропитания. Беспроводное устройство 210 может включать в себя множество наборов из одного или более из проиллюстрированных компонентов для различных технологий беспроводной связи, поддерживаемых беспроводным устройством 210, таких, например, как технологии беспроводной связи GSM, WCDMA, LTE, NR, WiFi, WiMAX или Bluetooth, и это всего лишь некоторые из них. Эти технологии беспроводной связи могут быть интегрированы в те же или другие микросхемы или набор микросхем, что и другие компоненты в беспроводном устройстве 210.
Антенна 211 подключена к интерфейсу 214 и может включать в себя одну или более антенн или антенных решеток, выполненных с возможностью отправки и/или приема сигналов беспроводной связи. В некоторых альтернативных вариантах осуществления антенна 211 может быть расположена отдельно от беспроводного устройства 210 и может быть подключена к беспроводному устройству 210 через интерфейс или порт. Антенна 211, интерфейс 214 и/или схема 220 обработки могут быть выполнены с возможностью выполнения любых операций приема или передачи, описанных в данном документе, как выполняемые беспроводным устройством. Любая информация, данные и/или сигналы могут быть приняты из сетевого узла и/или другого беспроводного устройства. В некоторых вариантах осуществления схема радиочастотного тракта и/или антенна 211 могут рассматриваться как интерфейс.
Как показано, интерфейс 214 содержит схему 212 радиочастотного тракта и антенну 211. Схема 212 радиочастотного тракта содержит один или несколько фильтров 218 и усилителей 216. Схема 214 радиочастотного тракта подключена к антенне 211 и схеме 220 обработки и выполнена с возможностью выполнения кондиционирования сигналов, передаваемых между антенной 211 и схемой 220 обработки. Схема 212 радиочастотного тракта может быть подключена к антенне 211 или к ее части. В некоторых вариантах осуществления беспроводные устройства 210 может не включать в себя отдельную схему 212 радиочастотного тракта; скорее всего, схема 220 обработки может содержать схему радиосигнала и может быть подключена к антенне 211. Аналогичным образом, в некоторых вариантах осуществления некоторые или все схемы 222 РЧ приемопередатчика могут рассматриваться как часть интерфейса 214. Схема 212 радиочастотного тракта может принимать цифровые данные, подлежащие отправке в другие узлы сети или беспроводные устройства через беспроводное соединение. Схема 212 радиочастотного тракта может преобразовывать цифровые данные в радиосигнал, имеющий соответствующие параметры канала и полосу пропускания, используя комбинацию фильтров 218 и/или усилителей 216. Затем радиосигнал может передаваться через антенну 211. Аналогичным образом, при приеме данных антенна 211 может принимать радиосигналы, которые затем преобразуются в цифровые данные схемой 212 радиочастотного тракта. Цифровые данные могут передаваться в схему 220 обработки. В других вариантах осуществления интерфейс может содержать различные компоненты и/или различные комбинации компонентов.
Схема 220 обработки может содержать комбинацию из одного или более из: микропроцессора, контроллера, микроконтроллера, центрального процессорного устройства, процессора цифровых сигналов, специализированной интегральной микросхемы, программируемой пользователем полевой логической матрицы или любого другого подходящего вычислительного устройства, ресурса или комбинации аппаратных средств, программного обеспечения и/или кодированной логики, предназначенной для обеспечения, по отдельно или в сочетании с другими компонентами беспроводного устройства 210, такими как машиночитаемый носитель 230 информации, функциональных возможностей беспроводного устройства 210. Такие функциональные возможности могут включать в себя предоставление любых различных функций беспроводной связи или преимуществ, обсужденных в данном документе. Например, схема 220 обработки может исполнять инструкции, хранящиеся на машиночитаемом носителе 230 информации или в памяти, расположенной в схеме 220 обработки с тем, чтобы обеспечить раскрытые в данном документе функциональные возможности.
Как показано, схема 220 обработки включает в себя одну или несколько из схемы 222 РЧ приемопередатчика, схемы 224 обработки основополосных сигналов и схемы 226 обработки приложения. В других вариантах осуществления схема обработки может содержать различные компоненты и/или различные комбинации компонентов. В некоторых вариантах осуществления схема 220 обработки беспроводные устройства 210 может содержать SOC. В некоторых вариантах осуществления схема 222 РЧ приемопередатчика, схема 224 обработки основополосных сигналов и схема 226 обработки приложения могут быть выполнены в виде отдельных микросхем или наборов микросхем. В альтернативных вариантах осуществления часть или вся схема 224 обработки основополосных сигналов и схема 226 обработки приложений могут быть объединены в одну микросхему или набор микросхем, и схема 222 РЧ приемопередатчика может быть выполнена в виде отдельной микросхемы или набора микросхем. В еще одних альтернативных вариантах осуществления часть или вся схема 222 РЧ приемопередатчика и схема 224 обработки основополосных сигналов могут быть выполнены на одной и той же микросхеме или на одном и том же наборе микросхем, и схема 226 обработки приложения может быть в виде отдельной микросхемы или набора микросхем. В еще одних альтернативных вариантах осуществления часть или вся схема 222 РЧ приемопередатчика, схема 224 обработки основополосных сигналов и схема 226 обработки приложения могут быть объединены в одной и той же микросхеме или наборе микросхем. В некоторых вариантах осуществления схема 222 РЧ приемопередатчика может быть частью интерфейса 214. Схема 222 РЧ приемопередатчика может формировать РЧ сигналы для схемы 220 обработки.
В некоторых вариантах осуществления некоторые или все функциональные возможности, описанные в данном документе как выполняемые беспроводным устройством, могут быть обеспечены схемой 220 обработки, исполняющей инструкции, хранящиеся на машиночитаемом носителе 230 информации, который в некоторых вариантах осуществления может быть машиночитаемым носителем информации. В альтернативных вариантах осуществления некоторые или все функциональные возможности могут быть обеспечены схемой 220 обработки без исполнения инструкций, хранящихся на отдельном или дискретном машиночитаемом носителе информации, например, в случае использования аппаратных средств. В любом из этих конкретных вариантов осуществления, независимо от того, исполняются ли инструкции, хранящиеся на машиночитаемом носителе информации, схема 220 обработки может быть выполнена с возможностью выполнения описанных функциональных возможностей. Преимущества, обеспечиваемые такими функциональными возможностями, не ограничиваются только схемой 220 обработки или другими компонентами беспроводного устройства 210, но используются в целом беспроводным устройством 210 и/или в целом конечными пользователями и беспроводной сетью.
Схема 220 обработки может быть выполнена с возможностью выполнения любых операций определения, вычисления или аналогичных операций (например, некоторых операций получения), описанных в данном документе, которые может выполнять беспроводное устройство. Эти операции, выполняемые схемой 220 обработки, могут включать в себя обработку информации, полученной схемой 220 обработки, например, путем преобразования полученной информации в другую информацию, сравнения полученной информации или преобразованной информации с информацией, хранящейся в беспроводном устройстве 210, и/или выполнение одной или более операций на основе полученной информации или преобразованной информации, и, в результате, принимать решения относительно упомянутой обработки.
Машиночитаемый носитель 230 информации может быть выполнен с возможностью хранения компьютерной программы, программного обеспечения, приложения, включающего в себя одну или несколько логических схем, правил, кода, таблиц и т.д. и/или других инструкций, которые могут быть исполнены схемой 220 обработки. Машиночитаемый носитель 230 информации может включать в себя компьютерную память (например, оперативное запоминающее устройство (RAM) или постоянное запоминающее устройство (ROM)), носитель большой емкости (например, жесткий диск), съемный носитель (например, компакт-диск (CD) или цифровой универсальный видеодиск (DVD)) и/или любые другие энергозависимые или энергонезависимые невременные машиночитаемые и/или машиноисполняемые запоминающие устройства, которые хранят информацию, данные и/или инструкции, которые могут использоваться схемой 220 обработки. В некоторых вариантах осуществления схема 220 обработки и машиночитаемый носитель 230 информации могут считаться интегрированными.
Оборудование 232 пользовательского интерфейса может предоставлять компоненты, которые позволяют пользователю-человеку взаимодействовать с беспроводным устройством 210. Такое взаимодействие может принимать различные формы, такие как визуальное, звуковое, тактильное и т.д. Оборудование 232 пользовательского интерфейса может быть выполнено с возможностью предоставлять пользователю возможность выводить и вводить данные из/в беспроводном устройстве 210. Тип взаимодействия может варьироваться в зависимости от типа оборудования 232 пользовательского интерфейса, установленного в беспроводном устройстве 210. Например, если беспроводное устройство 210 представляет собой смартфон, взаимодействие может осуществляться посредством касания экрана; если беспроводное устройство 210 представляет собой интеллектуальный измеритель, взаимодействие может осуществляться через экран, который представляет показания расхода (например, количество использованных галлонов (литров), или динамик, который обеспечивает звуковое оповещение (например, если обнаружен дым). Оборудование 232 пользовательского интерфейса может включать в себя интерфейсы, устройства и схемы ввода и интерфейсы, устройства и схемы вывода. Оборудование 232 пользовательского интерфейса выполнено с возможностью ввода информации в беспроводном устройстве 210 и подключения к схеме 220 обработки с тем, чтобы схема 220 обработки могла обрабатывать вводимую информацию. Оборудование 232 пользовательского интерфейса может включать в себя, например, микрофон, датчик приближения или другой датчик, клавиши/кнопки, сенсорный дисплей, одну или несколько камер, USB-порт или другую схему ввода. Оборудование 232 пользовательского интерфейса также выполнено с возможностью разрешать вывод информации из беспроводного устройства 210 и разрешать схемам 220 обработки выводить информацию из беспроводного устройства 210. Оборудование 232 пользовательского интерфейса может включать в себя, например, динамик, дисплей, вибрирующие схемы, USB-порт, интерфейс наушников или другие выходные схемы. Используя один или несколько интерфейсов ввода и вывода, устройств и схем оборудования 232 пользовательского интерфейса, беспроводное устройство 210 может поддерживать связь с конечными пользователями и/или беспроводной сетью и предоставлять им возможность пользоваться функциональными возможностями, описанными в данном документе.
Вспомогательное оборудование 234 выполнено с возможностью предоставлять более специфические функциональные возможности, которые обычно не могут выполняться беспроводным устройством. Это вспомогательное оборудование может содержать специализированные датчики для выполнения измерений для различных целей, интерфейсы для дополнительных типов связи, таких как проводная связь и т.д. Включение во вспомогательное оборудование 234 компонентов и их тип могут варьироваться в зависимости от варианта осуществления и/или сценария.
В некоторых вариантах осуществления источник 236 электропитания может использоваться в виде аккумуляторной батареи или аккумуляторной сборки. Кроме того, можно также использовать другие типы источников питания, такие как внешний источник питания (например, электрическая розетка), фотоэлектрические устройства или элементы питания. Беспроводное устройство 210 может дополнительно содержать электрическую схему 237, предназначенную для подачи электроэнергии из источника 236 электропитания на различные части беспроводного устройства 210, которым требуется электропитание от источника 236 электропитания для выполнения любых функций, описанных или указанных в данном документе. В некоторых вариантах осуществления схема 237 электропитания может содержать схему управления мощностью. Дополнительно или альтернативно, схема 237 электропитания может быть выполнена с возможностью приема электроэнергии из внешнего источника электропитания; в этом случае беспроводное устройство 210 может быть подключено к внешнему источнику питания (например, к электрической розетке) через входную схему или интерфейс, такой как кабель электропитания. В некоторых вариантах осуществления схема 237 электропитания может быть также выполнена с возможностью подачи электроэнергии из внешнего источника электропитания в источник 236 электропитания. Например, это может потребоваться для зарядки источника 236 электропитания. Схема 237 электропитания может выполнять любое форматирование, преобразование или другую модификацию мощности, подаваемую из источника 236 электропитания для того, чтобы обеспечить подходящее питание для соответствующих компонентов беспроводном устройстве 210, на которые подается питание.
На фиг. 3 показан пример пользовательского оборудования, согласно некоторым вариантам осуществления. Используемый в данном документе термин "пользовательское оборудование или UE" не обязательно может иметь пользователя в смысле пользователя-человека, который владеет и/или управляет соответствующим устройством. Вместо этого UE может представлять устройство, которое предназначено для продажи или эксплуатации пользователем-человеком, но которое не может или не может изначально быть связано с конкретным пользователем-человеком. UE может также содержать любое UE, определенное проектом партнерства 3-го поколения (3GPP), включая UE NB-IoT, которое не предназначено для продажи или эксплуатации пользователем. UE 300, как показано на фиг. 3, является одним примером беспроводного устройства, выполненного с возможностью поддержания связи в соответствии с одним или несколькими стандартами связи, принятыми в рамках проекта партнерства 3-го поколения (3GPP), такими как стандарты GSM 3GPP, UMTS, LTE и/или стандарты 5G. Как упоминалось ранее, термины беспроводные устройства и UE могут использоваться взаимозаменяемо. Соответственно, хотя на фиг. 3 показано UE, компоненты, обсужденные в данном документе, в равной степени применимы к беспроводному устройству, и наоборот.
На фиг. 3 UE 300 включает в себя схему 301 обработки, которая функционально связана с интерфейсом 305 ввода-вывода, РЧ интерфейсом 309, интерфейсом 311 сетевого подключения, памятью 315, включающей в себя оперативное запоминающее устройство (RAM) 317, постоянное запоминающее устройство (ROM) 319 и носитель 321 информации или тому подобное, подсистему связи 331, источник 333 электропитания и/или любой другой компонент или любую их комбинацию. Носитель 321 информации включает в себя операционную систему 323, прикладную программу 325 и данные 327. В других вариантах осуществления носитель 321 информации может включать в себя другие подобные типы информации. Некоторые UE могут использовать все компоненты, показанные на фиг. 3, или только подмножество компонентов. Уровень интеграции между компонентами может варьироваться от одного UE до другого UE. Кроме того, некоторые UE могут содержать несколько экземпляров компонента, таких как несколько процессоров, запоминающих устройств, приемопередатчиков, передатчиков, приемников и т.д.
На фиг. 3 схема 301 обработки может быть выполнена с возможностью обработки компьютерных инструкций и данных. Схема 301 обработки может быть выполнена с возможностью реализации любой машины последовательных состояний, предназначенной для исполнения инструкций, хранящихся в виде машиночитаемых компьютерных программ в памяти, такой как одна или несколько аппаратных машин состояний (например, в дискретной логике, FPGA, ASIC и т.д.); программируемая логическая схема вместе с соответствующим программно-аппаратным обеспечением; одна или несколько процессоров общего назначения вместе с программами, хранящимися в памяти, таких как микропроцессор или процессор цифровых сигналов (DSP), вместе с соответствующим программным обеспечением; или любая комбинация из вышеперечисленного. Например, схема 301 обработки может включать в себя два центральных процессорных устройства (CPU). Данные могут быть представлены в форме информации, подходящей для использования в компьютере.
В изображенном варианте осуществления интерфейс 305 ввода/вывода может быть выполнен с возможностью обеспечения интерфейса связи устройством ввода, устройством вывода или устройством ввода и вывода. UE 300 может быть выполнено с возможностью использования устройства вывода через интерфейс 305 ввода/вывода. Устройство вывода может использовать интерфейсный порт того же типа, что и устройство ввода. Например, USB-порт может использоваться для обеспечения ввода и вывода из UE 300. Устройство вывода может быть динамиком, звуковой картой, видеокартой, дисплеем, монитором, принтером, исполнительным механизмом, излучателем, смарт-картой, другим устройством вывода или любой их комбинацией. UE 300 может быть выполнено с возможностью использования устройства ввода через интерфейс 305 ввода/вывода, чтобы позволить пользователю захватывать информацию в UE 300. Устройство ввода может включать в себя сенсорный или чувствительный к присутствию дисплей, камеру (например, цифровую камеру, цифровую видеокамеру, веб-камеру и т.д.), микрофон, датчик, мышь, трекбол (шаровой манипулятор), панель направления, трекпад (координатно-указательное устройство), колесо прокрутки, смарт-карту и т.п. Чувствительный к присутствию дисплей может включать в себя емкостный или резистивный сенсорный датчик для определения ввода от пользователя. Датчиком может быть, например, акселерометр, гироскоп, датчик наклона, датчик усилия, магнитометр, оптический датчик, датчик приближения, другой аналогичный датчик или любая их комбинация. Например, устройством ввода может быть акселерометр, магнитометр, цифровая камера, микрофон и оптический датчик.
На фиг. 3 РЧ интерфейс 309 может быть выполнен с возможностью обеспечения интерфейса связи с РЧ компонентами, такими как передатчик, приемник и антенна. Интерфейс 311 сетевого соединения может быть выполнен с возможностью обеспечения интерфейса связи с сетью 343a. Сеть 343a может охватывать проводные и/или беспроводные сети, такие как локальная вычислительная сеть (LAN), глобальная вычислительная сеть (WAN), компьютерная сеть, беспроводная сеть, телекоммуникационная сеть, другая подобная сеть или любая их комбинация. Например, сеть 343a может содержать сеть Wi-Fi. Интерфейс 311 сетевого соединения может быть выполнен с возможностью включать в себя интерфейс приемника и передатчика, используемый для поддержания связи с одним или несколькими другими устройствами по сети связи в соответствии с одним или несколькими протоколами связи, такими как Ethernet, TCP/IP, SONET, ATM или т.п. Интерфейс 311 сетевого соединения может реализовывать функциональные возможности приемника и передатчика, соответствующие каналам сети связи (например, оптическим, электрическим и т.п.). Функции передатчика и приемника могут совместно использовать компоненты схемы, программное обеспечение или аппаратно-программное обеспечение или, альтернативно, могут быть реализованы по отдельности.
RAM 317 может быть выполнено с возможностью взаимодействия через шину 302 со схемой 301 обработки для обеспечения хранения или кэширования данных или компьютерных инструкций во время исполнения программ, таких как операционная система, прикладные программы и драйверы устройств. ROM 319 может быть выполнено с возможностью предоставления компьютерных инструкций или данных для схемы 301 обработки. Например, ROM 319 может быть выполнено с возможностью хранения инвариантного низкоуровневого системного кода или данных для основных системных функций, таких как базовый ввод и вывод (I/O), запуск или прием нажатий клавиш с клавиатуры, которые хранятся в энергонезависимой памяти. Носитель 321 информации может быть выполнен с возможностью включать в себя память, такую как RAM, ROM, программируемое постоянное запоминающее устройство ROM (PROM), стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM), электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM), магнитные диски, оптические диски, дискеты, жесткие диски, съемные картриджи или флэш-память. В одном примере носитель 321 информации может быть выполнен с возможностью включать в себя операционную систему 323, прикладную программу 325, такую как приложение веб-браузера, механизм виджетов или гаджетов или другое приложение и файл 327 данных. Носитель 321 информации может хранить, при использовании UE 300, любое из: множества различных операционных систем или комбинаций операционных систем.
Носитель 321 информации может быть выполнен с возможностью включать в себя несколько физических дисков, таких как резервный массив независимых дисков (RAID), дисковод для гибких дисков, карта флэш-памяти, флэш-память USB, внешний жесткий диск, флэш-накопитель, флэшка, оптический дисковод высокой плотности для цифровых универсальных дисков (HD-DVD), внутренний жесткий диск, дисковод для оптических дисков Blu-Ray, дисковод для оптических дисков с голографическим цифровым хранилищем данных (HDDS), внешний миниатюрный двойной встроенный модуль памяти (DIMM) синхронное динамическое оптическое запоминающее устройство (SDRAM), SDRAM на основе внешнего микро-DIMM, память на основе смарт-карты, такая как модуль идентификации абонента или сменный модуль идентификации пользователя (SIM/RUIM), другая память или любая их комбинация. Носитель 321 информации может предоставлять UE 300 доступ к исполняемым на компьютере инструкциям, прикладным программам и т.п., хранящимся на временном или постоянном носителе памяти, для выгрузки данных или для загрузки данных. Изделие производства, такое как изделие, использующее систему связи, может быть материально воплощено в виде носителя 321 информации, который может содержать машиночитаемый носитель.
На фиг. 3 показана схема 301 обработки, которая может быть выполнена с возможностью поддержания связи с сетью 343b, использующей подсистемы 331 связи. Сеть 343a и сеть 343b могут быть одной и той же сетью или сетями или другой сетью или сетями. Подсистема 331 связи может быть выполнена с возможностью включать в себя один или несколько приемопередатчиков, используемых для поддержания связи с сетью 343b. Например, подсистема 331 связи может быть выполнена с возможностью включать в себя один или несколько приемопередатчиков, используемых для поддержания связи с одним или несколькими удаленными приемопередатчиками другого устройства, способного поддерживать беспроводную связь, такого как другое беспроводное устройство, UE или базовая станция RAN, в соответствии с одним или несколькими протоколами связи, такими как IEEE 802.3, CDMA, WCDMA, GSM, LTE, UTRAN, WiMax или т.п. Каждый приемопередатчик может включать в себя передатчик 333 и/или приемник 335 для реализации функциональных возможностей передатчика или приемника, соответственно, свойственных линиям связи RAN (например, выделение частот и тому подобное). Кроме того, передатчик 333 и приемник 335 каждого приемопередатчика могут совместно использовать компоненты схемы, программное обеспечение или аппаратно-программное обеспечение или, альтернативно, могут быть реализованы отдельно.
В проиллюстрированном варианте осуществления функции связи подсистемы 331 связи могут включать в себя передачу данных, голосовую связь, мультимедийную связь, связь малого радиуса действия, такую как Bluetooth, связь ближнего радиуса действия, связь на основе определения местоположения, например, на основе использования системы глобального позиционирования (GPS) для определения местоположения, другую подобную функцию связи или любую их комбинацию. Например, подсистема 331 связи может включать в себя сотовую связь, связь Wi-Fi, связь Bluetooth и связь GPS. Сеть 343b может охватывать проводные и/или беспроводные сети, такие как локальная вычислительная сеть (LAN), глобальная вычислительная сеть (WAN), компьютерная сеть, беспроводная сеть, телекоммуникационная сеть, другая подобная сеть или любая их комбинация. Например, сеть 343b может быть сотовой сетью, сетью Wi-Fi и/или сетью ближнего радиуса действия. Источник 313 электропитания может быть выполнен с возможностью подачи переменного (AC) напряжения или постоянного (DC) тока на компоненты UE 300.
Особенности, преимущества и/или функции, описанные в данном документе, могут быть реализованы в одном из компонентов UE 300 или распределены по множеству компонентов UE 300. Кроме того, описанные в данном документе особенности, преимущества и/или функции могут быть реализованы в любой комбинации: аппаратные средства, программное обеспечение или программно-аппаратное обеспечение. В одном примере подсистема 331 связи может быть выполнена с возможностью включать в себя любой из компонентов, описанных в данном документе. Кроме того, схема 301 обработки может быть выполнена с возможностью поддержания связи с любым из таких компонентов по шине 302. В другом примере любой из таких компонентов может быть представлен программными инструкциями, хранящимися в памяти, которые при исполнении схемой 301 обработки выполняют соответствующие функции, описанные в данном документе. В другом примере функциональные возможности любого из таких компонентов могут быть разделены между схемой 301 обработки и подсистемой 331 связи. В другом примере, функции, не требующие большого объема вычислений, любого из таких компонентов могут быть реализованы в программном обеспечении или программно-аппаратном обеспечении, а также функции, требующие большого объема вычислений, могут быть реализованы аппаратным образом.
На фиг. 4 показана схематичная блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая среду виртуализации, в которой функции, реализованные некоторыми вариантами осуществления, могут быть виртуализированы. В настоящем контексте виртуализация означает создание виртуальных версий аппаратных устройств или устройств, которые могут включать в себя виртуализацию аппаратных платформ, устройств хранения данных и сетевых ресурсов. Используемый в данном документе термин "виртуализация" может применяться к узлу (например, к виртуализированной базовой станции или виртуализированному узлу радиодоступа) или к устройству (например, к UE, беспроводному устройству или устройству связи любого другого типа) или его компонентам и относится к реализации, в которой по меньшей мере часть функциональных возможностей реализована в виде одного или нескольких виртуальных компонентов (например, посредством одного или нескольких приложений, компонентов, функций, виртуальных машин или контейнеров, исполняющихся на одном или нескольких узлах физической обработки в одной или нескольких сетях).
В некоторых вариантах осуществления некоторые или все функции, описанные в данном документе, могут быть реализованы как виртуальные компоненты, исполняемые одной или несколькими виртуальными машинами, реализованными в одной или нескольких виртуальных средах, размещенных на одном или нескольких аппаратных узлах 430. Кроме того, в вариантах осуществления, в которых виртуальный узел не является узлом радиодоступа или не требует радиосвязности (например, узел базовой сети), сетевой узел может быть полностью виртуализирован.
Функции могут быть реализованы одним или несколькими приложениями 420 (которые могут альтернативно называться экземплярами программного обеспечения, виртуальными устройствами, сетевыми функциями, виртуальными узлами, функциями виртуальной сети и т.д.), выполненными с возможностью реализации некоторых особенностей, функций и/или преимуществ некоторых из раскрытых в данном документе вариантов осуществления. Приложения 420 выполняются в среде виртуализации, которая предоставляет аппаратные средства 430, содержащие схему 460 обработки и память 490. Память 490 содержит инструкции 495, исполняемые схемой 460 обработки, посредством чего приложение 420 способно обеспечить одну или несколько функций, преимуществ и/или функций, раскрытых в данном документе.
Среда виртуализации содержит сетевые аппаратные устройства 430 общего или специального назначения, содержащие набор из одного или нескольких процессоров или схем 460 обработки, которые могут быть готовыми к применению коммерческими (COTS) процессорами, специализированными интегральными схемами (ASIC) или схемами обработки любого другого типа, включая цифровые или аналоговые аппаратные компоненты или процессоры специального назначения. Каждое аппаратное устройство может содержать память 490, которая может быть невременной памятью для временного хранения инструкций 495 или программного обеспечения, исполняемого схемой 460 обработки. Каждое аппаратное устройство может содержать один или несколько контроллеров сетевого интерфейса (NIC) 470, также известных как сетевые интерфейсные карты, которые включают в себя физический сетевой интерфейс 480. Каждое аппаратное устройство может также включать в себя невременные, постоянные, машиночитаемые носители 490 информации, на которых хранится программное обеспечение 495 и/или инструкции, исполняемые схемой 460 обработки. Программное обеспечение 495 может включать в себя любой тип программного обеспечения, включая программное обеспечение для создания экземпляров одного или нескольких уровней 450 виртуализации (также называемых гипервизорами), программного обеспечения для исполнения виртуальных машин 440, а также программного обеспечения, позволяющего ему исполнять функции, особенности и/или преимущества, описанные в связи с некоторыми вариантами осуществления, описанными в данном документе.
Виртуальные машины 440 содержат виртуальную обработку, виртуальную память, виртуальную организацию сети или интерфейс и виртуальное хранилище и могут запускаться соответствующим слоем 450 виртуализации или гипервизором. Различные варианты осуществления экземпляра виртуального устройства 420 могут быть реализованы на одной или нескольких виртуальных машинах 440, и реализации могут выполняться различными способами.
Во время работы схема 460 обработки исполняет программное обеспечение 495 для создания экземпляра гипервизора или слоя 450 виртуализации, который иногда может упоминаться как монитор виртуальной машины (VMM). Слой 450 виртуализации может представлять собой виртуальную операционную платформу, которая выглядит как сетевое оборудование для виртуальной машины 440.
Как показано на фиг. 4, аппаратные средства 430 могут представлять собой автономный сетевой узел с общими или конкретными компонентами. Аппаратные средства 430 могут содержать антенну 4225 и могут реализовывать некоторые функции посредством виртуализации. В качестве альтернативы, аппаратные средства 430 могут быть частью более крупного кластера аппаратных средств (например, такого как в центре обработки данных или клиентском оборудовании (CPE)), где многие аппаратные узлы работают вместе и управляются через управление и оркестровку (MANO) 4100, которая, помимо прочего, контролирует управление жизненным циклом приложений 420.
Виртуализация аппаратных средств в некоторых контекстах упоминается как виртуализация сетевых функций (NFV). NFV может использоваться для консолидации сетевого оборудования многих типов на стандартном серверном оборудовании, физических коммутаторах и физических хранилищах, которые могут быть расположены в центрах обработки данных и клиентском оборудовании.
В контексте NFV виртуальная машина 440 может быть программной реализацией физической машины, которая запускает программы, как если бы они исполнялись на физической, не виртуализированной машине. Каждая из виртуальных машин 440, в том числе та часть аппаратных средств 430, которая исполняет эту виртуальную машину, будь то аппаратные средства, выделенные для этой виртуальной машины, и/или аппаратные средства, совместно используемые этой виртуальной машиной с другими виртуальными машинами 440, образует отдельные элементы виртуальной сети (VNE).
Вместе с тем в контексте NFV функция виртуальной сети (VNF) отвечает за обработку определенных сетевых функций, которые выполняются в одной или нескольких виртуальных машинах 440 на верхнем уровне аппаратной сетевой инфраструктуры 430, и соответствует приложению 420, показанному на фиг. 4.
В некоторых вариантах осуществления один или несколько радиоблоков 4200, каждый из которых включает в себя один или несколько передатчиков 4220 и один или несколько приемников 4210, могут быть подключены к одной или нескольким антеннам 4225. Радиоблоки 4200 могут взаимодействовать напрямую с аппаратными узлами 430 через один или несколько соответствующих сетевых интерфейсов и могут использоваться в сочетании с виртуальными компонентами для обеспечения виртуального узла возможностями радиосвязи, такими как узел радиодоступа или базовая станция.
В некоторых вариантах осуществления некоторая сигнализация может осуществляться с использованием системы 4230 управления, которая альтернативно может использоваться для поддержания связи между аппаратными узлами 430 и радиоблоками 4200.
Как показано на фиг. 5, в соответствии с вариантом осуществления система связи включает в себя телекоммуникационную сеть 510, такую как сотовая сеть типа 3GPP, которая содержит сеть 511 доступа, такую как сеть радиодоступа, и базовую сеть 514. Сеть 511 доступа содержит множество базовых станций 512a, 512b, 512c, таких как узлы NB, eNB, gNB или точки беспроводного доступа других типов, каждая из которых определяет соответствующую зону 513a, 513b, 513c покрытия. Каждая базовая станция 512a, 512b, 512c может быть подключена к базовой сети 514 через проводное или беспроводное соединение 515. Первое UE 591, расположенное в зоне 513c покрытия, выполнено с возможностью беспроводного подключения к или передачи сигналов поискового вызова с помощью соответствующей базовой станции 512c. Второе UE 592 в зоне 513a покрытия беспроводным образом подключается к соответствующей базовой станции 512a. Хотя в этом примере проиллюстрировано множество UE 591, 592, раскрытые варианты осуществления в равной степени применимы к ситуации, когда одиночное UE находится в зоне покрытия, или когда одиночное UE подключается к соответствующей базовой станции 512.
Телекоммуникационная сеть 510 подключена непосредственно к хост-компьютеру 530, который может быть реализован в виде аппаратных средств и/или программного обеспечения автономного сервера, сервера, реализованного в облаке, распределенного сервера или в виде ресурсов обработки в ферме серверов. Хост-компьютер 530 может находиться в собственности или под управлением поставщика услуг или может управляться поставщиком услуг или от имени поставщика услуг. Соединения 521 и 522 между телекоммуникационной сетью 510 и хост-компьютером 530 могут продолжаться непосредственно от базовой сети 514 до хост-компьютера 530 или могут проходить через вспомогательную промежуточную сеть 520. Промежуточная сеть 520 может представлять собой одну или комбинацию из более чем одной: общедоступной, частной или развернутой сети; промежуточной сети 520, если таковая имеется, может представлять собой магистральную сеть или Интернет; в частности, промежуточная сеть 520 может содержать две или более подсетей (не показаны).
Система связи, показанная на фиг. 5, в целом обеспечивает связность между подключенными UE 591, 592 и хост-компьютером 530. Связность может быть описана как соединение 550 поверх протокола IP (OTT). Хост-компьютер 530 и подключенные UE 591, 592 выполнены с возможностью передачи данных и/или сигнализации через OTT-соединение 550, используя сеть 511 доступа, базовую сеть 514, любую промежуточную сеть 520 и возможную дополнительную инфраструктуру (не показана) в качестве посредников. OTT-соединение 550 может быть прозрачным в том смысле, что участвующие устройства связи, через которые проходит OTT-соединение 550, не знают о маршрутизации передач по восходящей и нисходящей линиям связи. Например, базовая станция 512 может не знать или не нуждаться в информации о прошлой маршрутизации входящей передачи по нисходящей линии связи с данными, исходящими из хост-компьютера 530, которые должны пересылаться (например, при передаче обслуживания) в подключенное UE 591. Аналогичным образом, базовой станции 512 не нужно знать о будущей маршрутизации исходящей передачи по восходящей линии связи, исходящей от UE 591 в направлении хост-компьютера 530.
На фиг. 6 показана блок-схема, иллюстрирующая хост-компьютер, осуществляющий связь через базовую станцию с пользовательским оборудованием по частично беспроводному соединению, в соответствии с некоторыми примерами. В системе 600 связи хост-компьютер 610 содержит аппаратные средства 615, включая интерфейс 616 связи, выполненный с возможностью установления и поддержания проводного или беспроводного соединения с интерфейсом другого устройства связи системы 600 связи. Хост-компьютер 610 дополнительно содержит схему 618 обработки, которая может иметь возможности хранения и/или обработки. В частности, схема 618 обработки может содержать один или более программируемых процессоров, специализированных интегральных схем, программируемых пользователем вентильных матриц или их комбинации (не показаны), которые предназначены для исполнения инструкций. Хост-компьютер 610 дополнительно содержит программное обеспечение 611, которое хранится в хост-компьютере 610 или доступно для него и исполняется схемой 618 обработки. Программное обеспечение 611 включает в себя хост-приложение 612. Хост-приложение 612 может быть выполнено с возможностью предоставления услуги удаленному пользователю, такому как UE 630, устанавливающему соединение через OTT-соединение 650, которое заканчивается в UE 630 и хост-компьютере 610. При предоставлении услуги удаленному пользователю хост-приложение 612 может предоставлять пользовательские данные, которые передаются с использованием OTT-соединения 650.
Система 600 связи дополнительно включает в себя базовую станцию 620, предусмотренную в телекоммуникационной системе и содержащую аппаратные средства 625, позволяющие ей обмениваться данными с хост-компьютером 610 и с UE 630. Аппаратные средства 625 могут включать в себя интерфейс 626 связи для установки и поддержания проводного или беспроводного соединения с интерфейсом другого устройства связи системы 600 связи, а также радиоинтерфейс 627 для установки и поддержания по меньшей мере беспроводного соединения 670 с UE 630, расположенным в зоне покрытия (не показана на фиг. 6), обслуживаемой базовой станцией 620. Интерфейс 626 связи может быть выполнен с возможностью упрощения соединения 660 с хост-компьютером 610. Соединение 660 может быть прямым, или оно может проходить через базовую сеть (не показана на фиг. 6) телекоммуникационной системы и/или через одну или несколько промежуточных сетей вне телекоммуникационной системы. В показанном варианте осуществления аппаратные средства 625 базовой станции 620 дополнительно включают в себя схему 628 обработки, которая может содержать один или несколько программируемых процессоров, специализированных интегральных схем, программируемых пользователем вентильных матриц или их комбинации (не показаны), выполненные с возможностью исполнения инструкций. Базовая станция 620 дополнительно имеет программное обеспечение 621, хранящееся внутри нее или доступное через внешнее соединение.
Система 600 связи дополнительно включает в себя уже упомянутое UE 630. Его аппаратные средства 635 могут включать в себя радиоинтерфейс 637, выполненный с возможностью установки и поддержания беспроводного соединения 670 с базовой станцией, обслуживающей зону покрытия, в которой на данный момент находится UE 630. Аппаратные средства 635 UE 630 дополнительно включают в себя схему 638 обработки, которая может содержать один или несколько программируемых процессоров, специализированных интегральных схем, программируемых пользователем вентильных матриц или их комбинации (не показаны), выполненных с возможностью исполнения инструкций. UE 630 дополнительно содержит программное обеспечение 631, которое хранится в UE 630 или доступно для него и может исполняться схемой 638 обработки. Программное обеспечение 631 включает в себя клиентское приложение 632. Клиентское приложение 632 может быть выполнено с возможностью предоставлять услугу пользователю- человеку или пользователю-не человеку через UE 630, с поддержкой хост-компьютера 610. В хост-компьютере 610 исполняющее хост-приложение 612 может поддерживать связь с исполняющимся клиентским приложением 632 через OTT-соединение 650, оканчивающееся в UE 630 и хост-компьютере 610. При предоставлении услуги пользователю, клиентское приложение 632 может принимать данные запроса из хост-приложения 612 и предоставлять пользовательские данные в ответ на данные запроса. OTT-соединение 650 может передавать как данные запроса, так и данные пользователя. Клиентское приложение 632 может взаимодействовать с пользователем для выработки пользовательских данных, которые оно предоставляет.
На фиг. 6 ОТТ-соединение 650 было изображено абстрактно для иллюстрации связи между хост-компьютером 610 и UE 630 через базовую станцию 620 без явной ссылки на какие-либо промежуточные устройства и точной маршрутизации сообщений через эти устройства. Сетевая инфраструктура может определять маршрутизацию, которую она может конфигурировать, чтобы скрыть ее от UE 630 или от поставщика услуг, управляющего хост-компьютером 610, или от обоих. Когда OTT-соединение 650 является активным, сетевая инфраструктура может дополнительно принимать решения, с помощью которых оно динамически изменяет маршрутизацию (например, на основе рассмотрения балансировки нагрузки или реконфигурирования сети).
Беспроводное соединение 670 между UE 630 и базовой станцией 620 соответствует принципам вариантов осуществления, описанным в этом раскрытии. Один или более из различных вариантов осуществления улучшают производительность услуг OTT, предоставляемых UE 630, используя соединение 650 OTT, в котором беспроводное соединение 670 формирует последний сегмент. Более точно, идеи этих вариантов осуществления могут улучшить скорость передачи данных и задержку и тем самым обеспечить такие преимущества, как уменьшенное время ожидания пользователя и лучшую скорость отклика.
Процедура измерения может выполняться с целью контроля скорости передачи данных, задержки и других показателей, которые улучшают один или несколько вариантов осуществления. Кроме того, может существовать дополнительные сетевые функциональные возможности для реконфигурирования OTT-соединения 650 между хост-компьютером 610 и UE 630 в ответ на изменения результатов измерений. Процедура измерения и/или сетевые функциональные возможности для реконфигурирования OTT-соединения 650 могут быть реализованы в виде программного обеспечения 611 и аппаратных средств 615 хост-компьютера 610, или в виде программного обеспечения 631 и аппаратных средств 635 UE 630 или и того и другого. В вариантах осуществления датчики (не показаны) могут быть развернуты в или в связи с устройствами связи, через которые проходит OTT-соединение 650; датчики могут участвовать в процедуре измерения, предоставляя значения контролируемых величин, приведенных в качестве примера выше, или предоставляя значения других физических величин, на основе которых программное обеспечение 611, 631 может вычислить или оценить контролируемые величины. Реконфигурирование OTT-соединения 650 может включать в себя формат сообщения, настройки повторной передачи, предпочтительную маршрутизацию и т.д.; реконфигурирование не должно влиять на базовую станцию 620, и оно может быть неизвестным или незаметным для базовой станции 620. Такие процедуры и функциональные возможности известны и могут быть осуществлены в данной области техники. В некоторых вариантах осуществления измерения могут включать в себя собственную сигнализацию UE, облегчающую измерения, проводимые хост-компьютером 610, пропускной способности, времени распространения, задержки и т.п. Измерения могут быть реализованы таким образом, чтобы программное обеспечение 611 и 631 заставляло передавать сообщения, в частности пустые или "фиктивные" сообщения с использованием OTT-соединения 650, контролируя при этом время распространения, ошибки и т.д.
Модификации, дополнения или пропуски могут быть сделаны в способах, системах и устройствах, описанных в данном документе, без отступления от объема раскрытия. Способы могут включать в себя большее количество этапов, меньшее количество этапов или другие этапы. Кроме того, этапы могут выполняться в любом подходящем порядке. Компоненты систем и устройств могут быть объединены или разделены. Кроме того, операции систем и устройств могут выполняться большим или меньшим количеством или другими компонентами. Кроме того, операции систем и устройств могут выполняться с использованием любой подходящей логики, содержащей программное обеспечение, аппаратные средства и/или другую логику. Используемый в данном документе термин «каждый» относится к каждому элементу набора или каждому элементу из подмножества набора.
Хотя настоящее раскрытие было описано в терминах некоторых вариантов осуществления, для специалистов в данной области техники будут очевидны изменения и перестановки вариантов осуществления. Таким образом, приведенное выше описание вариантов осуществления не ограничивает настоящее раскрытие. Другие замены, подстановки и изменения возможны без отклонения от сущности и объема этого раскрытия так, как определено в нижеследующей формуле изобретения.