УЛУЧШЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАДИОРЕСУРСОВ ДЛЯ СВЯЗИ С ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ
IMPROVED DISTRIBUTION OF RADIO RESOURCES FOR COMMUNICATION WITH MOBILE OBJECTS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее раскрытие изобретения относится к улучшенному распределению радиоресурсов для бортового мобильного терминала. Настоящее раскрытие изобретения предоставляет соответствующий бортовой мобильный терминал, базовую радиостанцию, систему и способ.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Система долгосрочного развития (LTE)
Во всем мире широко развертываются мобильные системы третьего поколения (3G) на основе технологии радиодоступа WCDMA. Первый этап в улучшении или развитии этой технологии влечет за собой внедрение высокоскоростного пакетного доступа по нисходящей линии связи (HSDPA) и усовершенствованной восходящей линии связи, также называемой высокоскоростным пакетным доступом по восходящей линии связи (HSUPA), обеспечивая очень конкурентоспособную технологию радиодоступа.
Чтобы подготовиться к дальнейшему увеличению потребностей пользователей и быть конкурентоспособным на фоне новых технологий радиодоступа, 3GPP представил новую систему мобильной связи, которая называется Системой долгосрочного развития (LTE). LTE спроектирована для удовлетворения потребностей операторов в высокоскоростных данных и разноформатном транспорте, а также поддержке высокой пропускной способности по голосу на следующее десятилетие. Основной мерой для LTE является возможность обеспечивать высокие скорости.
Спецификация рабочей темы (WI) по Системе долгосрочного развития (LTE), называемая усовершенствованным наземным радиодоступом UMTS (UTRA) и наземной сетью радиодоступа UMTS (UTRAN), оформлена в виде выпуска 8 (вып. 8 LTE). Система LTE представляет собой эффективный пакетный радиодоступ и сети радиодоступа, которые обеспечивают полноценные функциональные возможности на основе IP с малым временем ожидания и низкой стоимостью. В LTE масштабируемые полосы пропускания групповых передач задаются, например, как 1,4, 3,0, 5,0, 10,0, 15,0 и 20,0 МГц, чтобы добиться гибкого развертывания системы с использованием заданного спектра. На нисходящей линии связи был принят радиодоступ на основе мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) вследствие его свойственной невосприимчивости к многолучевой интерференции (MPI) из-за низкой символьной скорости, использования циклического префикса (CP) и сходства с разными структурами полос пропускания передач. На восходящей линии связи был принят радиодоступ на основе коллективного доступа с разделением каналов по частоте на одной несущей (SC-FDMA), поскольку обеспечение покрытия широкой области было приоритетным по сравнению с повышением максимальной скорости передачи данных, принимая во внимание ограниченную мощность передачи у пользовательского оборудования (UE). Применяются многие ключевые методики пакетного радиодоступа, включающие в себя методики передачи по каналу со многими входами и выходами (MIMO), и в вып. 8/9 LTE достигается высокоэффективная структура управляющей сигнализации.
Архитектура LTE
Общая архитектура LTE показана на фиг. 1. E-UTRAN состоит из eNodeB, предоставляющего пользовательскому оборудованию (UE) выходы протоколов плоскости пользователя (PDCP/RLC/MAC/PHY) и плоскости управления (RRC) E-UTRA. eNodeB (eNB) вмещает в себя физический уровень (PHY), уровень управления доступом к среде передачи (MAC), уровень управления радиосвязью (RLC) и уровень протокола управления пакетными данными (PDCP), которые включают в себя функциональные возможности сжатия заголовков и шифрования на плоскости пользователя. Он также предлагает функциональные возможности управления радиоресурсами (RRC), соответствующие плоскости управления. Он выполняет многие функции, включая управление радиоресурсами, управление допуском, планирование, соблюдение согласованного качества обслуживания (QoS) восходящей линии связи, широковещание информации о соте, шифрование/дешифрование данных плоскости пользователя и плоскости управления и сжатие/распаковку заголовков пакетов плоскости пользователя нисходящей линии связи/восходящей линии связи. eNodeB взаимосвязаны друг с другом посредством интерфейса X2.
eNodeB также подключаются посредством интерфейса S1 к EPC (Развитое пакетное ядро), точнее говоря, к MME (объект управления мобильностью) посредством S1-MME и к обслуживающему шлюзу (SGW) посредством S1-U. Интерфейс S1 поддерживает отношение многие-к-многим между MME/обслуживающими шлюзами и eNodeB. SGW маршрутизирует и перенаправляет пользовательские пакеты данных, также действуя в качестве привязки мобильности для плоскости пользователя во время передач обслуживания между eNodeB и в качестве привязки для мобильности между LTE и другими технологиями 3GPP (завершая интерфейс S4 и ретранслируя трафик между системами 2G/3G и GW PDN). Для пользовательского оборудования в состоянии ожидания SGW завершает путь данных нисходящей линии связи и инициирует поисковый вызов, когда поступают данные нисходящей линии связи для пользовательского оборудования. Он управляет и хранит контексты пользовательского оборудования, например, параметры службы доставки по IP или информацию о внутрисетевой маршрутизации. Он также выполняет репликацию пользовательского трафика в случае законного перехвата.
MME является основным узлом управления для сети доступа LTE. Он отвечает за отслеживание пользовательского оборудования в режиме ожидания и процедуру поискового вызова, включая повторные передачи. Он участвует в процессе активации/деактивации однонаправленного канала, а также отвечает за выбор SGW для пользовательского оборудования при начальном присоединении и во время передачи обслуживания внутри LTE, вызывающей перемещение узла базовой сети (CN). Он отвечает за аутентификацию пользователя (путем взаимодействия с HSS). Сигнализация уровня, не связанного с предоставлением доступа (NAS), завершается в MME, и он также отвечает за формирование и присвоение пользовательскому оборудованию временных идентификаторов. Он проверяет авторизацию пользовательского оборудования для прикрепления к наземной сети мобильной связи общего пользования (PLMN) у поставщика услуг и соблюдает ограничения по роумингу пользовательского оборудования. MME является оконечной точкой в сети для шифрования/защиты целостности для сигнализации NAS и управляет распределением ключей безопасности. Законный перехват сигнализации также поддерживается MME. MME также обеспечивает функцию плоскости управления для мобильности между LTE и сетями доступа 2G/3G с интерфейсом S3, заканчивающимся в MME от SGSN. MME также завершает интерфейс S6a к местному HSS для перемещающегося пользовательского оборудования.
Структура составляющей несущей в LTE
Составляющая несущая нисходящей линии связи в системе LTE 3GPP подразделяется в частотно-временной области на так называемые субкадры. В LTE 3GPP каждый субкадр разделяется на два временных интервала нисходящей линии связи, как показано на фиг. 2, где первый временной интервал нисходящей линии связи содержит область канала управления (область PDCCH) в первых символах OFDM. Каждый субкадр состоит из заданного количества символов OFDM во временной области (12 или 14 символов OFDM в LTE 3GPP (выпуск 8)), где каждый символ OFDM охватывает всю полосу пропускания составляющей несущей. Соответственно, каждый из символов OFDM состоит из некоторого количества символов модуляции, передаваемых на соответствующих поднесущих. В LTE передаваемый сигнал в каждом временном интервале описывается сеткой ресурсов из  поднесущих и  символов OFDM.  является количеством блоков ресурсов в полосе пропускания. Величина  зависит от полосы пропускания передачи на нисходящей линии связи, сконфигурированной в соте, и должна удовлетворять , где =6 и =110 соответственно являются наименьшей и наибольшей полосами пропускания нисходящей линии связи, поддерживаемыми последней версией спецификации.  является числом поднесущих в одном блоке ресурсов. Для структуры субкадра с нормальным циклическим префиксом =12 и .
Предполагая систему связи с несколькими несущими, например, применяющую OFDM, которая используется, например, в Системе долгосрочного развития (LTE) 3GPP, наименьшей единицей ресурсов, которая может выделяться планировщиком, является один "блок ресурсов". Блок физических ресурсов (PRB) задается в виде последовательных символов OFDM во временной области (например, 7 символов OFDM) и последовательных поднесущих в частотной области, как проиллюстрировано на фиг. 2 (например, 12 поднесущих для составляющей несущей). Соответственно, в LTE 3GPP (выпуск 8) блок физических ресурсов состоит из элементов ресурсов, соответствующих одному временному интервалу во временной области и 180 кГц в частотной области (дополнительные подробности о сетке ресурсов нисходящей линии связи см., например, в TS 36.211 3GPP "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)", последняя версия 13.0.0, раздел 6.2, доступном по адресу http://www.3gpp.org и включенном в этот документ посредством ссылки).
Один субкадр состоит из двух временных интервалов, так что в субкадре есть 14 символов OFDM, когда используется так называемый "нормальный" CP (циклический префикс), и 12 символов OFDM в субкадре, когда используется так называемый "расширенный" CP. Для терминологии частотно-временные ресурсы, эквивалентные таким же последовательным поднесущим, охватывающим полный субкадр, в дальнейшем называются "парой блоков ресурсов", или равносильно "парой RB" либо "парой PRB".
Термин "составляющая несущая" относится к сочетанию нескольких блоков ресурсов в частотной области. В будущих выпусках LTE термин "составляющая несущая" уже не используется; вместо этого терминология меняется на "соту", которая относится к сочетанию ресурсов нисходящей линии связи и, при необходимости, ресурсов восходящей линии связи. Связь между несущей частотой ресурсов нисходящей линии связи и несущей частотой ресурсов восходящей линии связи указывается в системной информации, передаваемой на ресурсах нисходящей линии связи.
Аналогичные допущения для структуры составляющей несущей также будут применяться к более поздним выпускам.
Агрегирование несущих в LTE-A для поддержки более широкой полосы пропускания
Частотный спектр для IMT-Advanced был определен на Всемирной конференции радиосвязи в 2007 г. (WRC-07). Хотя был определен общий частотный спектр для IMT-Advanced, фактическая доступная ширина полосы частот отличается в соответствии с каждой областью или страной. Однако во исполнение решения о плане доступного частотного спектра началась стандартизация радиоинтерфейса в Проекте партнерства 3-го поколения (3GPP). На собрании #39 TSG RAN 3GPP было утверждено описание темы исследования "Further Advancements for E-UTRA (LTE-Advanced)". Тема исследования охватывает компоненты технологии, которые нужно рассмотреть для развития E-UTRA, например, для выполнения требований по IMT-Advanced.
Полоса пропускания, которую способна поддерживать система LTE-Advanced, составляет 100 МГц, тогда как система LTE может поддерживать только 20 МГц. В настоящее время дефицит радиоспектра стал препятствием в эволюции беспроводных сетей, и в результате сложно найти полосу спектра, которая достаточно широка для системы LTE-Advanced. Следовательно, необходимо найти способ получения более широкой полосы радиоспектра, где возможным ответом являются функциональные возможности агрегирования несущих.
При агрегировании несущих агрегируются две или более составляющих несущих, чтобы поддерживать более широкие полосы пропускания передач вплоть до 100 МГц. Несколько сот в системе LTE агрегируются в один более широкий канал в системе LTE-Advanced, который достаточно широк для 100 МГц, даже если эти соты в LTE могут находиться в разных полосах частот.
Все составляющие несущие могут конфигурироваться совместимыми с вып. 8/9 LTE, по меньшей мере когда полоса пропускания у составляющей несущей не превышает поддерживаемую полосу пропускания у соты вып. 8/9 LTE. Не обязательно все составляющие несущие, агрегированные пользовательским оборудованием, могут быть совместимыми с вып. 8/9. Могут использоваться существующие механизмы (например, запрещение), чтобы избежать прикрепления пользовательского оборудования вып. 8/9 к составляющей несущей.
Пользовательское оборудование в зависимости от его возможностей может одновременно принимать или передавать на одной или нескольких составляющих несущих (соответствующих нескольким обслуживающим сотам). Пользовательское оборудование вып. 10 LTE-A с возможностями приема и/или передачи для агрегирования несущих может одновременно принимать и/или передавать в нескольких обслуживающих сотах, тогда как пользовательское оборудование вып. 8/9 LTE может принимать и передавать только в одной обслуживающей соте при условии, что структура составляющей несущей придерживается спецификаций вып. 8/9.
Агрегирование несущих поддерживается как для смежных, так и для несмежных составляющих несущих, причем каждая составляющая несущая ограничена не более 110 блоками ресурсов в частотной области (при использовании нумерации LTE 3GPP (выпуск 8/9)).
о
Можно конфигурировать совместимое с LTE-A 3GPP (выпуск 10) пользовательское оборудование для агрегирования разного количества составляющих несущих, исходящих от одного и того же eNodeB (базовая станция) и, возможно, с разными полосами пропускания на восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Количество составляющих несущих нисходящей линии связи, которое может конфигурироваться, зависит от возможности агрегирования на нисходящей линии связи у UE. Наоборот, количество составляющих несущих восходящей линии связи, которое может конфигурироваться, зависит от возможности агрегирования на восходящей линии связи у UE. В настоящее время невозможно сконфигурировать мобильный терминал с бльшим количеством составляющих несущих восходящей линии связи, чем количество составляющих несущих нисходящей линии связи. В типичном развертывании TDD количество составляющих несущих и полоса пропускания каждой составляющей несущей на восходящей линии связи и нисходящей линии связи одинаковы. Составляющие несущие, исходящие от одного и того же eNodeB, не должны обеспечивать одинаковое покрытие.
Расстояние между центральными частотами у смежно агрегированных составляющих несущих должно быть кратным 300 кГц. Это нужно для совместимости с частотным растром 100 кГц в LTE 3GPP (выпуск 8/9) и в то же время для сохранения ортогональности поднесущих с расстоянием в 15 кГц. В зависимости от сценария агрегирования расстояние n × 300 кГц может обеспечиваться вставкой небольшого количества неиспользуемых поднесущих между смежными составляющими несущими.
Сущность агрегирования нескольких несущих раскрывается только до уровня MAC. Для восходящей линии связи и нисходящей линии связи необходим один объект HARQ в MAC для каждой агрегированной составляющей несущей. На каждую составляющую несущую приходится (при отсутствии SU-MIMO для восходящей линии связи) не более одного транспортного блока. Транспортный блок и его возможные повторные передачи HARQ нужно отображать на той же составляющей несущей.
Когда конфигурируется агрегирование несущих, у мобильного терминала есть только одно соединение RRC с сетью. При установлении/повторном установлении соединения RRC одна сота предоставляет ввод безопасности (один ECGI, один PCI и один ARFCN) и информацию о мобильности уровня, не связанного с предоставлением доступа (например, TAI) так же, как и в вып. 8/9 LTE. После установления/повторного установления соединения RRC составляющая несущая, соответствующая той соте, называется основной сотой нисходящей линии связи (PCell). Всегда есть одна и только одна сконфигурированная PCell нисходящей линии связи (PCell DL) и одна PCell восходящей линии связи (PCell UL) на каждое пользовательское оборудование в подключенном состоянии. В сконфигурированном наборе составляющих несущих другие соты называются дополнительными сотами (SCell); при этом несущими у SCell являются дополнительная составляющая несущая нисходящей линии связи (SCC DL) и дополнительная составляющая несущая восходящей линии связи (SCC UL). Для одного UE можно сконфигурировать максимум пять обслуживающих сот, включая PCell.
Уровень/объект MAC, уровень RRC, физический уровень
Стек протоколов плоскости пользователя/плоскости управления уровня 2 LTE содержит четыре подуровня: RRC, PDCP, RLC и MAC. Уровень управления доступом к среде передачи (MAC) является наименьшим подуровнем в архитектуре уровня 2 стека протоколов радиосвязи LTE и задается, например, техническим стандартом 3GPP TS 36.321, последняя версия 13.0.0. Соединение с физическим уровнем ниже происходит по транспортным каналам, а соединение с уровнем RLC выше происходит по логическим каналам. Поэтому уровень MAC выполняет мультиплексирование и демультиплексирование между логическими каналами и транспортными каналами: Уровень MAC на передающей стороне создает PDU MAC, известные как транспортные блоки, из SDU MAC, принятых по логическим каналам, а уровень MAC на приемной стороне восстанавливает SDU MAC из PDU MAC, принятых по транспортным каналам.
Уровень MAC предоставляет услугу передачи данных (см. подпункты 5.4 и 5.3 в TS 36.321, включенном в этот документ посредством ссылки) для уровня RLC по логическим каналам, которые являются либо логическими каналами управления, которые переносят управляющие данные (например, сигнализацию RRC), либо логическими каналами трафика, которые переносят данные плоскости пользователя. С другой стороны, данными с уровня MAC обмениваются с физическим уровнем по транспортным каналам, которые классифицируются на нисходящую линию связи или восходящую линию связи. Данные мультиплексируются в транспортные каналы в зависимости от того, как они передаются по беспроводной связи.
Физический уровень отвечает за фактическую передачу данных и управляющей информации по радиоинтерфейсу, то есть физический уровень переносит всю информацию из транспортных каналов MAC по радиоинтерфейсу на стороне передачи. Некоторые важные функции, выполняемые физическим уровнем, включают в себя кодирование и модуляцию, адаптацию линии связи (AMC), регулирование мощности, поиск соты (для начальной синхронизации и передачи обслуживания) и другие измерения (внутри системы LTE и между системами) для уровня RRC. Физический уровень выполняет передачи на основе параметров передачи, например схемы модуляции, скорости кодирования (то есть схемы модуляции и кодирования, MCS), количества блоков физических ресурсов и т. п. Больше информации о функционировании физического уровня можно найти в техническом стандарте 3GPP 36.213, последняя версия 13.0.0, включенном в этот документ посредством ссылки.
Уровень управления радиоресурсами (RRC) управляет связью между UE и eNB в радиоинтерфейсе и мобильностью UE, перемещающегося по нескольким сотам. Протокол RRC также поддерживает передачу информации NAS. RRC поддерживает уведомление от сети о входящих вызовах для UE в RRC_IDLE. Управление соединением RRC охватывает все процедуры, связанные с установлением, изменением и освобождением соединения RRC, включая поисковый вызов, конфигурацию измерений и передачу отчетов, конфигурацию радиоресурсов, начальную активацию безопасности и установление однонаправленных радиоканалов сигнализации (SRB) и однонаправленных радиоканалов, переносящих пользовательские данные (однонаправленные радиоканалы данных, DRB).
Подуровень управления радиосвязью (RLC) в основном содержит функциональные возможности ARQ и поддерживает сегментацию и объединение данных, то есть уровень RLC выполняет кадрирование SDU RLC для подгонки их к размеру, указанный уровнем MAC. Две последних функции минимизируют служебную нагрузку протокола независимо от скорости передачи данных. Уровень RLC соединяется с уровнем MAC посредством логических каналов. Каждый логический канал перемещает разные типы трафика. Уровень над уровнем RLC обычно является уровнем PDCP, но в некоторых случаях это уровень RRC, то есть сообщения RRC, передаваемые по логическим каналам BCCH (широковещательный канал управления), PCCH (канал управления поисковыми вызовами) и CCCH (общий канал управления), не требуют обеспечения безопасности и, таким образом, проходят непосредственно на уровень RLC, обходя уровень PDCP. Основные услуги и функции подуровня RLC включают в себя:
- передачу PDU верхних уровней, поддерживающих передачу данных AM, UM или TM;
- исправление ошибок посредством ARQ;
- сегментацию в соответствии с размером TB;
- повторную сегментацию при необходимости (например, когда меняется качество радиосвязи, то есть поддерживаемый размер TB);
- объединение SDU для одного и того же однонаправленного радиоканала отложено для дополнительного изучения;
- последовательную доставку PDU верхнего уровня;
- обнаружение дублей;
- обнаружение и исправление ошибок протокола;
- отбрасывание SDU;
- сброс.
Функциональные возможности ARQ, предусмотренные уровнем RLC, будут подробнее обсуждаться позднее.
Схема доступа по восходящей линии связи для LTE
о
Для передачи по восходящей линии связи необходима энергоэффективная передача от пользовательского терминала, чтобы максимизировать покрытие. В качестве схемы передачи по восходящей линии связи усовершенствованного UTRA выбрана передача на одной несущей, объединенная с FDMA с динамическим распределением полосы пропускания. Основной причиной предпочтения передачи на одной несущей является меньшее отношение пиковой мощности к средней мощности (PAPR) по сравнению с сигналами с несколькими несущими (OFDMA) и соответствующая повышенная эффективность усилителя мощности и улучшенное покрытие (бльшие скорости передачи данных для максимальной мощности данного терминала). В течение каждого интервала времени eNodeB выделяет пользователям уникальный частотно-временной ресурс для передачи пользовательских данных, обеспечивая посредством этого ортогональность внутри соты. Ортогональный доступ на восходящей линии связи обещает повышенную спектральную эффективность путем устранения внутрисотовых помех. Помехи вследствие многолучевого распространения обрабатываются на базовой станции (eNodeB) с помощью вставки циклического префикса в передаваемый сигнал.
Основной физический ресурс, используемый для передачи данных, состоит из частотного ресурса размера BWgrant в течение одного интервала времени, например субкадра, в который отображаются кодированные информационные разряды. Следует отметить, что субкадр, также называемый интервалом времени передачи (TTI), является наименьшим интервалом времени для передачи пользовательских данных. Однако путем объединения субкадров можно выделять пользователю частотный ресурс BWgrant на больший период времени, нежели один TTI.
Управляющая сигнализация уровня 1/уровня 2
Чтобы информировать запланированных пользователей об их состоянии распределения, формате транспорта и другой связанной с передачей информации (например, информации HARQ, командах регулирования мощности передачи (TPC)), управляющая сигнализация L1/L2 передается по нисходящей линии связи вместе с данными. Управляющая сигнализация L1/L2 мультиплексируется с данными нисходящей линии связи в субкадре, допуская, что распределение пользователей может меняться от субкадра к субкадру. Следует отметить, что распределение пользователей также могло бы выполняться на основе TTI (интервал времени передачи), где длина TTI может быть кратной субкадрам. Длина TTI может быть неизменной в зоне обслуживания для всех пользователей, может отличаться для разных пользователей или даже может быть динамической для каждого пользователя. Как правило, управляющую сигнализацию L1/2 нужно передавать только один раз за TTI. Без потери общности нижеследующее допускает, что TTI эквивалентен одному субкадру.
Управляющая сигнализация L1/L2 передается по физическому каналу управления нисходящей линии связи (PDCCH). PDCCH переносит сообщение в виде управляющей информации нисходящей линии связи (DCI), которая в большинстве случаев включает в себя выделения ресурсов и другую управляющую информацию для мобильного терминала или группы UE. В одном субкадре можно передавать несколько PDCCH.
В целом информацию, отправленную в управляющей сигнализации L1/L2 для выделения радиоресурсов восходящей линии связи или нисходящей линии связи (в частности, выпуск 10 LTE(-A)), можно распределить по следующим категориям:
- идентификатор пользователя, указывающий пользователя, который распределяется. Обычно включается в контрольную сумму путем маскирования CRC идентификатором пользователя;
- информация о распределении ресурсов, указывающая ресурсы (например, блоки ресурсов, RB), на которых распределяется пользователь. В качестве альтернативы эта информация называется выделением блоков ресурсов (RBA). Отметим, что количество RB, на которых распределяется пользователь, может быть динамическим;
- индикатор несущей, который используется, если канал управления, переданный на первой несущей, выделяет ресурсы, которые затрагивают вторую несущую, то есть ресурсы на второй несущей или ресурсы, связанные со второй несущей; (совместное планирование несущих);
- схема модуляции и кодирования, которая определяет применяемую схему модуляции и скорость кодирования;
- информация HARQ, например, индикатор новых данных (NDI) и/или версия избыточности (RV), которая особенно полезна при повторных передачах пакетов данных или их частей;
- команды регулирования мощности для регулирования мощности передачи у выделенных данных восходящей линии связи или у передачи управляющей информации;
- информация об опорных сигналах, например примененный циклический сдвиг и/или индекс ортогонального кода покрытия, которые нужно применять для передачи или приема опорных сигналов, связанных с выделением;
- индекс выделения восходящей линии связи или нисходящей линии связи, который используется для идентификации порядка выделений, который особенно полезен в системах TDD;
- информация о переключении, например указание, применять ли и как применять переключение ресурсов, чтобы увеличить частотное разнесение;
- запрос CSI, который используется для инициирования передачи информации о состоянии канала на выделенном ресурсе; и
- информация о многокластерности, которая является меткой, используемой для указания и управления, происходит ли передача в одном кластере (смежный набор RB) или в нескольких кластерах (по меньшей мере два несмежных набора смежных RB). Многокластерное распределение введено выпуском 10 LTE-(A) 3GPP.
Нужно отметить, что вышеприведенный перечень не является исчерпывающим, и не все упомянутые информационные элементы должны присутствовать в каждой передаче PDCCH в зависимости от формата DCI, который используется.
Управляющая информация нисходящей линии связи встречается в нескольких форматах, которые отличаются общим размером, и также информацией, содержащейся в их полях, которые упоминались выше. Разные форматы DCI, которые в настоящее время задаются для LTE, выглядят следующим образом и подробно описываются в TS 36.212 3GPP "Multiplexing and channel coding", раздел 5.3.3.1 (последняя версия v13.0.0 доступна по адресу http://www.3gpp.org и включается в этот документ посредством ссылки). Например, можно использовать следующие форматы DCI для переноса предоставления ресурса для восходящей линии связи.
- Формат 0: Формат 0 DCI используется для передачи предоставлений ресурсов для PUSCH с использованием передач по одному входу антенны в режиме 1 или 2 передачи по восходящей линии связи.
- Формат 4: Формат 4 DCI используется для планирования PUSCH с использованием передач с пространственным мультиплексированием по замкнутому циклу в режиме 2 передачи по восходящей линии связи.
Технический стандарт 3GPP TS 36.212, последняя версия 13.0.0, в подпункте 5.4.3, включенном в этот документ посредством ссылки, задает управляющую информацию для прямой линии связи.
Услуги обнаружения приближения (ProSe) между устройствами (D2D) LTE
Приложения и услуги на основе приближения представляют собой новую социально-технологическую тенденцию. Известные области включают в себя услуги, связанные с платными услугами и общественной безопасностью, которые представляли бы интерес для операторов и пользователей. Внедрение возможности услуг обнаружения приближения (ProSe) в LTE позволило бы отрасли 3GPP обслуживать этот развивающийся рынок, и одновременно это удовлетворит назревшие потребности нескольких сообществ по общественной безопасности, которые вместе выступают за LTE.
Связь между устройствами (D2D) является компонентом технологии, предложенным вып.12 LTE, который предусматривает D2D в качестве основы для увеличения спектральной эффективности у сотовой сети. Например, если сотовой сетью является LTE, то все физические каналы, переносящие данные, используют SC-FDMA для сигнализации D2D. При связи D2D пользовательское оборудование передает друг другу сигналы данных по прямой линии связи, используя сотовые ресурсы, вместо передачи через базовую радиостанцию. Термины "D2D", "ProSe" и "прямая линия связи" взаимозаменяемы во всем изобретении.
Связь D2D в LTE сосредоточена в двух областях: обнаружение и связь.
Прямое обнаружение ProSe (услуги на основе приближения) задается в качестве процедуры, используемой UE с поддержкой ProSe для обнаружения поблизости другого (других) UE с поддержкой ProSe с использованием прямых радиосигналов E-UTRA по интерфейсу PC5.
При связи D2D UE передают друг другу сигналы данных по прямой линии связи, используя сотовые ресурсы, вместо передачи через базовую станцию (BS). Пользователи D2D осуществляют связь напрямую, оставаясь при этом под управлением BS, то есть по меньшей мере при нахождении в пределах покрытия eNB. Поэтому D2D может повысить производительность системы путем повторного использования сотовых ресурсов.
Предполагается, что D2D работает в спектре восходящей линии связи LTE (в случае FDD) или субкадрах восходящей линии связи в соте, обеспечивающей покрытие (за исключением нахождения вне покрытия в случае TDD). Кроме того, передача/прием D2D не использует полный дуплекс на заданной несущей. С точки зрения отдельного UE на заданной несущей прием сигнала D2D и передача по восходящей линии связи LTE не используют полный дуплекс, то есть невозможен одновременный прием сигнала D2D и передача по UL LTE.
При связи D2D, когда у одного конкретного UE1 есть функция передачи (передающее пользовательское оборудование или передающий терминал), UE1 отправляет данные, а другое UE2 (приемное пользовательское оборудование) принимает их. UE1 и UE2 могут меняться ролью передачи и приема. Передача от UE1 может приниматься одним или несколькими UE типа UE2.
Линия прямой связи ProSe уровня 2
Если коротко, то прямая связь ProSe "один-к-одному" осуществляется путем установления между двумя UE защищенной линии связи уровня 2 по PC5. У каждого UE есть ID уровня 2 для одноадресной связи, который включается в поле ID уровня 2 источника каждого кадра, который оно отправляет по линии связи уровня 2, и в ID уровня 2 назначения каждого кадра, который оно принимает по линии связи уровня 2. UE нужно обеспечить, что ID уровня 2 для одноадресной связи уникален по меньшей мере локально. Поэтому UE следует подготовиться к решению конфликтов ID уровня 2 с соседними UE, используя не оговоренные механизмы (например, самостоятельное назначение нового ID уровня 2 для одноадресной связи при обнаружении конфликта). Линия связи уровня 2 для прямой связи ProSe "один-к-одному" идентифицируется сочетанием ID уровня 2 у двух UE. Это означает, что UE, используя один и тот же ID уровня 2, может участвовать в нескольких линиях связи уровня 2 для прямой связи ProSe "один-к-одному".
Прямая связь ProSe "один-к-одному" состоит из следующих процедур, которые подробно объясняются в TR 23.713, последняя версия v13.0.0, раздел 7.1.2, включенном в этот документ посредством ссылки:
- Установление защищенной линии связи уровня 2 по PC5.
- Присвоение IP-адреса/префикса.
- Поддержание линии связи уровня 2 по PC5.
- Освобождение линии связи уровня 2 по PC5.
Фиг. 3 иллюстрирует то, как установить защищенную линию связи уровня 2 по интерфейсу PC5.
1. UE-1 отправляет к UE-2 сообщение с запросом прямой связи, чтобы запустить взаимную аутентификацию. Инициатору линии связи (UE-1), чтобы выполнить этап 1, нужно знать ID уровня 2 у равноправного узла (UE-2). В качестве примера инициатор линии связи может узнать ID уровня 2 у равноправного узла сначала путем исполнения процедуры обнаружения либо путем участия в связи ProSe "один-ко-многим", включающей в себя тот равноправный узел.
2. UE-2 инициирует процедуру для взаимной аутентификации. Успешное завершение процедуры аутентификации заканчивает установление защищенной линии связи уровня 2 по PC5.
UE, участвующие в изолированной (без ретрансляции) связи "один-к-одному", также могут использовать локальные адреса линии связи. Протокол сигнализации PC5 должен поддерживать функциональные возможности подтверждения активности, которые используются для обнаружения, когда UE находятся вне дальности связи ProSe, чтобы они могли провести неявное освобождение линии связи уровня 2.Освобождение линии связи уровня 2 по PC5 может выполняться с использованием сообщения с запросом разъединения, передаваемого другому UE, что также удаляет все ассоциированные контекстные данные. При приеме сообщения с запросом разъединения другое UE отвечает сообщением с ответом разъединения и удаляет все контекстные данные, ассоциированные с линией связи уровня 2.
Идентификаторы, имеющие отношение к прямой связи ProSe
TS 36.300 3GPP, последняя версия 13.2.0, в подпункте 8.3 задает следующие идентификаторы для использования в прямой связи ProSe:
- SL-RNTI: Уникальная идентификация, используемая для планирования прямой связи ProSe;
- ID уровня 2 источника: Идентифицирует отправителя данных при прямой связи ProSe с прямым соединением. ID уровня 2 источника имеет длину 24 разряда и используется вместе с ID уровня 2 назначения ProSe и LCID для идентификации объекта UM RLC и объекта PDCP в приемнике;
- ID уровня 2 назначения: Идентифицирует целевой объект данных при прямой связи ProSe с прямым соединением. ID уровня 2 назначения имеет длину 24 разряда и на уровне MAC разделяется на две разрядные строки:
- одна разрядная строка является частью LSB (8 разрядов) ID уровня 2 назначения и перенаправляется на физический уровень в качестве ID уровня 1 управления прямой линией связи. Идентифицирует целевой объект предназначенных данных при управлении прямой линией связи и используется для фильтрации пакетов на физическом уровне.
- вторая разрядная строка является частью MSB (16 разрядов) ID уровня 2 назначения и переносится в заголовке MAC. Используется для фильтрации пакетов на уровне MAC.
Никакой сигнализации уровня, связанного с предоставлением доступа, не требуется для образования группы и конфигурирования ID уровня 2 источника, ID уровня 2 назначения и ID L1 управления прямой линией связи на UE. Эти идентификаторы либо предоставляются более высоким уровнем, либо выводятся из идентификаторов, предоставленных более высоким уровнем. В случае групповой и широковещательной рассылки ID UE ProSe, предоставленный более высоким уровнем, используется непосредственно в качестве ID уровня 2 источника, а ID группы уровня 2 ProSe, предоставленный более высоким уровнем, используется непосредственно в качестве ID уровня 2 назначения на уровне MAC. В случае связи "один-к-одному" более высокий уровень предоставляет ID уровня 2 источника и ID уровня 2 назначения.
Распределение радиоресурсов для услуг обнаружения приближения
С точки зрения передающего UE другое UE с поддержкой услуг обнаружения приближения (UE с поддержкой ProSe) может работать в двух режимах для распределения ресурсов:
Режим 1 относится к планируемому eNB распределению ресурсов, где UE запрашивает ресурсы передачи у eNB (или транзитного узла выпуска 10), а eNodeB (или транзитный узел выпуска 10), в свою очередь, планирует ресурсы, используемые UE для передачи прямых данных и прямой управляющей информации (например, Назначение планирования). UE нужно быть RRC_CONNECTED, чтобы передавать данные. В частности, UE обычным способом отправляет запрос планирования (D-SR или произвольный доступ) к eNB с последующим отчетом о состоянии буфера (BSR) (см. также следующий раздел "Процедура передачи для связи D2D"). На основе BSR eNB может определить, что у UE есть данные для передачи по прямой связи ProSe, и может оценить необходимые для передачи ресурсы.
С другой стороны, Режим 2 относится к самостоятельному выбору UE ресурсов, где UE само выбирает ресурсы (время и частоту) из совокупности (совокупностей) ресурсов, чтобы передать прямые данные и прямую управляющую информацию (то есть SA). Одна совокупность ресурсов задается, например, содержимым SIB18, а именно полем commTxPoolNormalCommon, эта конкретная совокупность ресурсов транслируется в соте, а затем обычно доступна всем UE в соте в состоянии RRC_Idle. Фактически eNB может задать вплоть до четырех разных экземпляров упомянутой совокупности, соответственно - четыре совокупности ресурсов для передачи сообщений SA и прямых данных. Однако в вып. 12 UE всегда должно использовать первую совокупность ресурсов, заданную в списке, даже если оно конфигурировалось с несколькими совокупностями ресурсов. Это ограничение из вып. 13 убрали, то есть UE может передавать на нескольких сконфигурированных совокупностях ресурсов в одном периоде SC. То, как UE выбирает совокупности ресурсов для передачи, дополнительно указывается ниже (дополнительно задано в TS 36.321).
В качестве альтернативы другая совокупность ресурсов может быть задана посредством eNB и сигнализирована в SIB18, а именно с использованием поля commTxPoolExceptional, которое может использоваться UE в исключительных случаях.
Какой режим распределения ресурсов собирается использовать UE, конфигурируется посредством eNB. Кроме того, какой режим распределения ресурсов собирается использовать UE для передачи данных D2D, также может зависеть от состояния RRC, то есть RRC_IDLE или RRC_CONNECTED, и состояния покрытия UE, то есть в пределах покрытия, вне покрытия. UE считается находящимся в пределах покрытия, если у него есть обслуживающая сота (то есть UE находится в RRC_CONNECTED или прикрепляется к соте в RRC_IDLE).
Для UE применяются следующие правила по отношению к режиму распределения ресурсов:
- Если UE вне покрытия, то оно может использовать только Режим 2;
- Если UE в пределах покрытия, то оно может использовать Режим 1, если eNB конфигурирует его соответствующим образом;
- Если UE в пределах покрытия, то оно может использовать Режим 2, если eNB конфигурирует его соответствующим образом;
- Когда отсутствуют исключительные условия, UE может переключаться из Режима 1 в Режим 2 или наоборот, только если оно конфигурируется для этого посредством eNB. Если UE в пределах покрытия, то оно должно использовать только режим, указанный конфигурацией eNB, если не происходит один из исключительных случаев;
- UE считает себя находящимся в исключительных условиях, например, пока действует T311 или T301;
- Когда происходит исключительный случай, UE временно разрешают использовать Режим 2, даже если оно сконфигурировано для использования Режима 1.
Находясь в зоне обслуживания соты E-UTRA, UE должно выполнять передачу по прямой связи ProSe на несущей UL только на ресурсах, выделенных той сотой, даже если ресурсы той несущей предварительно сконфигурированы, например, в UICC (универсальная карта с интегральной схемой).
Для UE в RRC_IDLE eNB может выбирать один из следующих вариантов:
- eNB может предоставить совокупность ресурсов передачи Режима 2 в SIB. UE, которые авторизованы для прямой связи ProSe, используют эти ресурсы для прямой связи ProSe в RRC_IDLE;
- eNB может указать в SIB, что он поддерживает D2D, но не предоставляет ресурсы для прямой связи ProSe. UE нужно войти в RRC_CONNECTED для выполнения передачи по прямой связи ProSe.
Для UE в RRC_CONNECTED:
- UE в RRC_CONNECTED, которое авторизовано для выполнения передачи по прямой связи ProSe, указывает eNB, что хочет выполнить передачи по прямой связи ProSe, когда ему нужно выполнить передачу по прямой связи ProSe;
- eNB проверяет, авторизовано ли UE в RRC_CONNECTED для передачи по прямой связи ProSe, используя контекст UE, принятый от MME;
- eNB может конфигурировать UE в RRC_CONNECTED путем специализированной сигнализации с совокупностью ресурсов передачи распределения ресурсов Режима 2, которая может использоваться без ограничений, пока UE находится в RRC_CONNECTED. В качестве альтернативы eNB может конфигурировать UE в RRC_CONNECTED путем специализированной сигнализации с совокупностью ресурсов передачи распределения ресурсов Режима 2, которую UE разрешено использовать только в исключительных случаях, и опираясь на Режим 1 в противном случае.
Совокупность ресурсов для Назначения планирования, когда UE находится вне покрытия, может конфигурироваться, как указано ниже:
- Совокупность ресурсов, используемая для приема, предварительно конфигурируется.
- Совокупность ресурсов, используемая для передачи, предварительно конфигурируется.
Совокупность ресурсов для Назначения планирования, когда UE находится в пределах покрытия, может конфигурироваться, как указано ниже:
- Совокупность ресурсов, используемая для приема, конфигурируется eNB посредством RRC в специализированной или широковещательной сигнализации.
- Совокупность ресурсов, используемая для передачи, конфигурируется eNB посредством RRC, если используется распределение ресурсов Режима 2.
- Используемая для передачи совокупность ресурсов SCI (информация управления прямой линией связи) (также называемая совокупностью ресурсов Назначения планирования, SA), не известна UE, если используется распределение ресурсов Режима 1.
- eNB планирует определенный ресурс (ресурсы) к использованию для передачи информации управления прямой линией связи (Назначение планирования), если используется распределение ресурсов Режима 1. Определенный ресурс, выделенный посредством eNB, находится в совокупности ресурсов для приема SCI, которая предоставляется для UE.
Фиг. 4 иллюстрирует использование ресурсов передачи/приема для надлежащей (LTE) и подлежащей(D2D) системы.
В основном eNodeB управляет тем, может ли UE применять передачу Режима 1 или Режима 2. Как только UE узнает свои ресурсы, где оно может передавать (или принимать) связь D2D, оно использует соответствующие ресурсы только для соответствующей передачи/приема. Например, на фиг. 4 субкадры D2D будут использоваться только для приема или передачи сигналов D2D. Поскольку UE в качестве устройства D2D работало бы в полудуплексном режиме, оно в любой момент времени могло либо принимать, либо передавать сигналы D2D. Аналогичным образом другие субкадры, проиллюстрированные на фиг. 4, могут использоваться для передач и/или приема LTE (надлежащая система).
Процедура передачи для связи D2D
Процедура передачи данных D2D отличается в зависимости от режима распределения ресурсов. Как описано выше для Режима 1, eNB явно планирует ресурсы для Назначения планирования и передачи данных D2D после соответствующего запроса от UE. В частности, eNB может информировать UE, что связь D2D в целом разрешена, но никакие ресурсы Режима 2 (то есть совокупность ресурсов) не предоставляются; это можно сделать, например, с помощью обмена Проявления интереса к связи D2D от UE и соответствующего ответа, Ответа связи D2D, где соответствующий примерный информационный элемент ProseCommConfig не включал бы в себя commTxPoolNormalCommon, означая, что UE, которое хочет начать прямую связь, сопровождающуюся передачами, должно запросить у E-UTRAN выделить ресурсы для каждой отдельной передачи. Таким образом, в этом случае UE приходится запрашивать ресурсы для каждой отдельной передачи, и в дальнейшем для примера перечисляются разные этапы процедуры запроса/предоставления для этого распределения ресурсов Режима 1:
- Этап 1: UE отправляет SR (запрос планирования) к eNB по PUCCH;
- Этап 2: eNB предоставляет ресурс UL (чтобы UE отправило BSR) по PDCCH, скремблированный по C-RNTI;
- Этап 3: UE отправляет BSR D2D, указывающий состояние буфера, по PUSCH;
- Этап 4: eNB предоставляет ресурс D2D (чтобы UE отправило данные) по PDCCH, скремблированный по D2D-RNTI.
- Этап 5: Передающее UE D2D передает данные SA/D2D в соответствии с предоставлением, принятым на этапе 4.
Назначение планирования (SA), также называемое SCI (информация управления прямой линией связи), является компактным (с малой полезной нагрузкой) сообщением, содержащим управляющую информацию, например, указатель (указатели) на частотно-временные ресурсы, схему модуляции и кодирования и Групповой ID назначения для соответствующей передачи данных D2D. SCI перемещает информацию планирования прямой линии связи для одного ID назначения (ProSE). Содержимое SA (SCI) в основном соответствует предоставлению, принятом на вышеупомянутом этапе 4. Предоставление D2D и содержимое SA (то есть содержимое SCI) задаются в техническом стандарте 3GPP 36.212, последняя версия 13.0.0, подпункт 5.4.3, включенном в этот документ посредством ссылки, задающем, в частности, формат 0 SCI (см. содержимое формата 0 SCI выше).
С другой стороны, для распределения ресурсов Режима 2 вышеупомянутые этапы 1-4 в основном не нужны, и UE самостоятельно выбирает ресурсы для SA и передачи данных D2D из совокупности (совокупностей) ресурсов передачи, сконфигурированной и предоставленной от eNB.
Фиг. 5 для примера иллюстрирует передачу Назначения планирования и данных D2D для двух UE, UE-1 и UE-2, где ресурсы для отправки назначений планирования периодические, а ресурсы, используемые для передачи данных D2D, указываются соответствующим Назначением планирования.
ая
я
ая
ая
я
ая
Фиг. 6 иллюстрирует распределение во времени связи D2D для Режима 2, самостоятельного планирования, в течение одного периода SA/данных, также известного как период SC, период управления прямой линией связи. Фиг. 7 иллюстрирует распределение во времени связи D2D для Режима 1, планируемого eNB распределения, в течение одного периода SA/данных. Период SC является периодом времени, состоящим из передачи Назначения планирования и его соответствующих данных. Как видно из фиг. 6, UE передает после времени SA_offset Назначение планирования с использованием совокупности ресурсов передачи для назначений планирования для Режима 2, SA_Mode2_Tx_pool. 1-ая передача SA сопровождается, например, тремя повторными передачами одного и того же сообщения SA. Затем UE начинает передачу данных D2D, то есть, в частности, битовый массив/шаблон T-RPT, с некоторым сконфигурированным смещением (Mode2data_offset) после первого субкадра совокупности ресурсов SA (заданным с помощью SA_offset). Одна передача данных D2D для PDU MAC (то есть транспортного блока) состоит из 1-ой начальной передачи и нескольких повторных передач. Для иллюстрации фиг. 6 (и фиг. 7) предполагается, что выполняется три повторных передачи (то есть 2-ая, 3-я и 4-ая передача одного и того же PDU MAC). Битовый массив T-RPT Режима 2 (шаблон временного ресурса передачи, T-RPT) в основном задает распределение во времени передачи PDU MAC (1-ая передача) и ее повторных передач (2, 3 и 4 передача). Шаблон SA в основном задает распределение во времени начальной передачи SA и ее повторных передач (2, 3 и 4 передача).
Как задано в стандарте в настоящее время, для одного предоставления прямой линии связи, например, отправленного от eNB или выбранного самим UE, UE может передавать несколько транспортных блоков, PDU MAC (только один на каждый субкадр (TTI), то есть один за другим), однако только одной группе назначения ProSe. Также повторные передачи одного транспортного блока нужно завершить до начала первой передачи следующего транспортного блока, то есть только один процесс HARQ используется для каждого предоставления прямой линии связи для передачи нескольких транспортных блоков. Кроме того, у UE может быть несколько предоставлений прямой линии связи в каждом периоде SC, и оно может использовать их, но для каждого из них может выбираться разное назначение ProSe. Таким образом, в одном периоде SC UE может только один раз передать данные одному назначению ProSe.
Как очевидно из фиг. 7, для режима планируемого eNB распределения ресурсов (Режима 1) передача данных D2D, то есть, в частности, шаблон/битовый массив T-RPT, начинается в следующем субкадре UL после последнего повторения передачи SA в совокупности ресурсов SA. Как уже объяснялось для фиг. 6, битовый массив T-RPT Режима 1 (шаблон временного ресурса передачи, T-RPT) в основном задает распределение во времени передачи PDU MAC (1-ая передача) и ее повторных передач (2-ая, 3-я и 4-ая передача).
Процедуру передачи данных по прямой линии связи можно найти в типовом документе 3GPP TS 36.321 v13.0.0, раздел 5.14, включенном в этот документ посредством ссылки. Там подробно описывается самостоятельный выбор ресурсов Режима 2, отличающийся при конфигурировании с одной совокупностью радиоресурсов или с несколькими совокупностями радиоресурсов. Нижеследующие этапы взяты из упомянутого раздела TS 36.321, предполагая самостоятельный выбор ресурсов Режима 2:
Чтобы передавать по SL-SCH (совместно используемый канал прямой линии связи), у объекта MAC должно быть по меньшей мере одно предоставление прямой линии связи. Предоставления прямой линии связи выбираются следующим образом:
Если объект MAC конфигурируется верхними уровнями для передачи с использованием одной или нескольких совокупностей ресурсов, и в STCH (канал трафика прямой линии связи) доступно больше данных, чем может передаваться в текущем периоде SC, то объект MAC для каждого выбираемого предоставления прямой линии связи должен:
- если сконфигурирован верхними уровнями для использования одной совокупности ресурсов:
- выбрать для использования ту совокупность ресурсов;
- в противном случае, если сконфигурирован верхними уровнями для использования нескольких совокупностей ресурсов:
- выбрать для использования совокупность ресурсов из совокупностей ресурсов, сконфигурированных верхними уровнями, чей ассоциированный список приоритетов включает в себя приоритет наивысшего приоритета логического канала прямой линии связи в передаваемом PDU MAC;
ПРИМЕЧАНИЕ: Если больше чем у одной совокупности ресурсов есть ассоциированный список приоритетов, который включает в себя приоритет логического канала прямой линии связи с наивысшим приоритетом в передаваемом PDU MAC, то выбор из тех совокупностей ресурсов остается на усмотрение реализации UE.
- случайно выбрать временные и частотные ресурсы для SL-SCH и SCI у предоставления прямой линии связи из выбранной совокупности ресурсов. Случайная функция должна быть такой, что каждый из допустимых выборов может выбираться с равной вероятностью;
- использовать выбранное предоставление прямой линии связи для определения набора субкадров, в котором происходят передача SCI и передача первого транспортного блока в соответствии с подпунктом 14.2.1 TS 36.213, включенного в этот документ посредством ссылки (этот этап относится к выбору T-RPT и шаблона SA, как объяснялось применительно к фиг. 7);
- считать выбранное предоставление прямой линии связи сконфигурированным предоставлением прямой линии связи, возникающим в тех субкадрах в начале первого доступного периода SC, который начинается по меньшей мере через 4 субкадра после субкадра, в котором было выбрано предоставление прямой линии связи;
- сбросить сконфигурированное предоставление прямой линии связи в конце соответствующего периода SC;
ПРИМЕЧАНИЕ: Повторные передачи по SL-SCH не могут происходить после того, как сброшено сконфигурированное предоставление прямой линии связи.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если объект MAC конфигурируется верхними уровнями для передачи с использованием одной или нескольких совокупностей ресурсов, то на усмотрение реализации UE остается, сколько выбирать предоставлений прямой линии связи в одном периоде SC, учитывая количество процессов прямой линии связи.
Объект MAC для каждого субкадра должен:
- если у объекта MAC есть сконфигурированное предоставление прямой линии связи, возникающее в этом субкадре:
- если сконфигурированное предоставление прямой линии связи соответствует передаче SCI:
- указать физическому уровню передавать SCI, соответствующую сконфигурированному предоставлению прямой линии связи.
- в противном случае, если сконфигурированное предоставление прямой линии связи соответствует передаче первого транспортного блока:
- доставить сконфигурированное предоставление прямой линии связи и ассоциированную информацию HARQ объекту HARQ прямой линии связи для этого субкадра.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если у объекта MAC есть несколько сконфигурированных предоставлений, возникающих в одном субкадре, и если не все они могут быть обработаны вследствие ограничения однокластерного SC-FDM, то на усмотрение реализации UE остается, какой из них обрабатывать в соответствии с вышеупомянутой процедурой.
Вышеприведенный текст, взятый из технического стандарта 3GPP, можно дополнительно пояснить. Например, этап случайного выбора временных и частотных ресурсов случаен в отношении того, какие конкретные частотно-временные ресурсы выбираются, но, например, не случаен в отношении количества суммарно выбранных частотно-временных ресурсов. Количество ресурсов, выбранное из совокупности ресурсов, зависит от объема данных, который нужно передать, при этом упомянутое предоставление прямой линии связи выбирается самостоятельно. В свою очередь объем данных, который нужно передать, зависит от предыдущего этапа выбора группы назначения ProSe и соответствующего объема данных, готового для передачи, предназначенной упомянутой группе назначения ProSe. Как описано позже в процедуре LCP прямой линии связи, сначала выбирается назначение ProSe.
Кроме того, процесс прямой линии связи, ассоциированный с объектом HARQ прямой линии связи, отвечает за указание физическому уровню формировать и выполнять передачу соответствующим образом, что очевидно из раздела 5.14.1.2.2 в TS 36.321 3GPP v13.0.0, включенном в этот документ посредством ссылки. Если коротко, то после определения предоставления прямой линии связи и данных прямой линии связи для передачи физический уровень на основе предоставления прямой линии связи и необходимых параметров передачи убеждается, что фактически передаются данные прямой линии связи.
Выше обсуждается текущее состояние стандарта 3GPP для связи D2D. Однако следует отметить, что проходили обсуждения того, как дополнительно улучшить и усилить связь D2D, что, вероятно, выльется в некоторые изменения в связи D2D в будущих выпусках. Настоящее изобретение, как будет описываться позже, также должно применяться к тем последующим выпускам.
Архитектура сети ProSe и объекты ProSe
Фиг. 8 иллюстрирует высокоуровневую примерную архитектуру для случая без роуминга, включая разные приложения ProSe в соответствующих UE A и B, а также сервер приложений ProSe и функцию ProSe в сети. Примерная архитектура фиг. 8 взята из TS 23.303 v.13.2.0, глава 4.2 "Architectural Reference Model", включенного в этот документ посредством ссылки.
Функциональные объекты представляются и подробно объясняются в TS 23.303, подпункт 4.4 "Functional Entities", включенном в этот документ посредством ссылки. Функция ProSe является логической функцией, которая используется для связанных с сетью действий, необходимых для ProSe, и играет разные роли для каждой из особенностей ProSe. Функция ProSe является частью EPC 3GPP и предоставляет все релевантные сетевые услуги типа авторизации, аутентификации, манипулирования данными и т. п., связанные с услугами обнаружения приближения. Для прямого обнаружения и связи ProSe UE может получить конкретный идентификатор UE ProSe, другую конфигурационную информацию, а также авторизацию от функции ProSe через опорную точку PC3. В сети может быть несколько развернутых функций ProSe, хотя для простоты иллюстрации представляется одна функция ProSe. Функция ProSe состоит из трех основных подфункций, которые выполняют разные роли в зависимости от особенности ProSe: Функция прямого обеспечения (DPF), Функция управления именами при прямом обнаружении и Функция обнаружения уровня EPC. DPF используется для обеспечения UE необходимыми параметрами, чтобы использовать Прямое обнаружение ProSe и Прямую связь ProSe.
Термин "UE", используемый в упомянутой связи, относится к UE с поддержкой ProSe, поддерживающему функциональные возможности ProSe, например:
- Обмен управляющей информацией ProSe между UE с поддержкой ProSe и функцией ProSe через опорную точку PC3.
- Процедуры для открытого Прямого обнаружения ProSe других UE с поддержкой ProSe через опорную точку PC5.
- Процедуры для Прямой связи ProSe "один-ко-многим" через опорную точку PC5.
- Процедуры для действия в качестве ретранслятора UE ProSe в сеть. Удаленное UE осуществляет связь с ретранслятором UE ProSe в сеть через опорную точку PC5. Ретранслятор UE ProSe в сеть использует перенаправление пакетов уровня 3.
- Обмен управляющей информацией между UE ProSe через опорную точку PC5, например, для обнаружения ретранслятора UE в сеть и Прямого обнаружения ProSe.
- Обмен управляющей информацией ProSe между другим UE с поддержкой ProSe и функцией ProSe через опорную точку PC3. В случае ретранслятора UE ProSe в сеть удаленное UE отправит эту управляющую информацию через плоскость пользователя PC5 для ретрансляции по интерфейсу LTE-Uu к функции ProSe.
- Конфигурация параметров (например, включающих IP-адреса, ID группы уровня 2 ProSe, материал безопасности группы, параметры радиоресурсов). Эти параметры могут предварительно конфигурироваться в UE или, при нахождении в пределах покрытия, предоставляться функции ProSe путем сигнализации через опорную точку PC3 в сети.
Сервер приложений ProSe поддерживает хранение ID пользователей ProSe EPC и ID функций ProSe и отображение ID пользователей прикладного уровня и ID пользователей ProSe EPC. Сервер приложений (AS) ProSe является объектом вне области действия 3GPP. Приложение ProSe в UE осуществляет связь с AS ProSe через опорную точку PC1 прикладного уровня. AS ProSe подключается к сети 3GPP через опорную точку PC2.
Связь с подвижными объектами - услуги V2X
В 3GPP задана новая тема исследования для рассмотрения применимости новых особенностей LTE к автомобильной промышленности - включая услугу обнаружения приближения (ProSE) и широковещательные услуги на основе LTE. Таким образом, функциональные возможности ProSe рассматриваются как предлагающие хорошую основу для услуг V2X. Технологии подключенных транспортных средств стремятся решить некоторые из самых трудных задач в сфере наземных перевозок, например безопасность, мобильность и эффективность информационного обмена.
Связь V2X представляет собой прохождение информации от транспортного средства к любому объекту, который может оказывать воздействие на транспортное средство, и наоборот. Этот обмен информацией может использоваться для улучшения безопасности, мобильности и относящихся к окружающей среде применений, включая помощь водителю, безопасность транспортного средства, адаптацию и предупреждение о скорости, экстренное реагирование, туристическую информацию, навигацию, дорожные операции, планирование торгового флота и платежные операции.
Поддержка LTE услуг V2X содержит 3 типа разных вариантов использования, которые выглядят следующим образом:
- V2V: охват LTE-связи между транспортными средствами.
- V2P: охват LTE-связи между транспортным средством и носимым человеком устройством (например, ручным терминалом, носимым пешеходом, велосипедистом, водителем или пассажиром).
- V2I: охват LTE-связи между транспортным средством и придорожной установкой.
Эти три типа V2X могут использовать "совместную осведомленность" для предоставления более интеллектуальных услуг конечным потребителям. Это означает, что транспортные объекты, например транспортные средства, придорожная инфраструктура и пешеходы, могут собирать сведения о своем локальном окружении (например, информацию, принятую от других транспортных средств или сенсорного оборудования поблизости) для обработки и совместного использования тех сведений, чтобы предоставлять более интеллектуальные услуги, например совместное предупреждение о столкновениях или автономное вождение.
Что касается связи V2V, то E-UTRAN позволяет таким UE поблизости друг от друга обмениваться связанной с V2V информацией, используя E-UTRA(N), когда соблюдаются критерии разрешения, авторизации и близости. Критерии близости могут конфигурироваться посредством MNO (оператор сети мобильной связи). Однако поддерживающие услугу V2V UE могут обмениваться такой информацией при обслуживании или отсутствии обслуживания E-UTRAN, которая поддерживает услугу V2X.
Поддерживающее приложения V2V UE передает информацию прикладного уровня (например, о своем местоположении, динамике и атрибутах как часть услуги V2V). Полезная нагрузка V2V должна быть гибкой, чтобы вмещать разное информационное содержимое, и информация может передаваться периодически в соответствии с предоставленной MNO конфигурацией.
V2V преимущественно основывается на широковещании; V2V включает в себя обмен связанной с V2V прикладной информацией между отдельными UE напрямую и/или, вследствие ограниченной дальности прямой связи у V2V, обмен связанной с V2V прикладной информацией между отдельными UE через инфраструктуру, поддерживающую услугу V2X, например RSU, сервер приложений и т. п.
Что касается связи V2I, то поддерживающее приложения V2I UE отправляет информацию прикладного уровня придорожной установке, которая, в свою очередь, может отправить информацию прикладного уровня группе UE или UE, поддерживающему приложения V2I.
Также вводится V2N (между транспортным средством и сетью, eNB/CN), где одним участником является UE, а другим участником является обслуживающий объект, при этом оба поддерживают приложения V2N и осуществляют связь друг с другом по сети LTE.
Что касается связи V2P, то E-UTRAN позволяет таким UE поблизости друг от друга обмениваться связанной с V2P информацией, используя E-UTRAN, когда соблюдаются критерии разрешения, авторизации и близости. Критерии близости могут конфигурироваться посредством MNO. Однако поддерживающие услугу V2P UE могут обмениваться такой информацией даже при отсутствии обслуживания E-UTRAN, которая поддерживает услугу V2X.
Поддерживающее приложения V2P UE передает информацию прикладного уровня. Такая информация может передаваться широковещательным образом транспортным средством с помощью UE, поддерживающего услугу V2X (например, предупреждение пешеходу), и/или пешеходом с помощью UE, поддерживающего услугу V2X (например, предупреждение транспортному средству).
V2P включает в себя обмен связанной с V2P прикладной информацией между отдельными UE (одно для транспортного средства, а другое для пешехода) напрямую и/или, вследствие ограниченной дальности прямой связи у V2P, обмен связанной с V2P прикладной информацией между отдельными UE через инфраструктуру, поддерживающую услугу V2X, например RSU, сервер приложений и т. п.
Для этой новой темы исследования V2X 3GPP предоставил конкретные термины и определение в TR 21.905, последняя версия 13.0.0, которые можно повторно использовать для данной заявки.
Придорожная установка (RSU): объект, поддерживающий услугу V2I, который может передавать и принимать от UE с использованием приложения V2I. RSU можно реализовать в eNB или неподвижном UE.
Услуга V2I: тип услуги V2X, где одним участником является UE, а другим участником является RSU, при этом оба используют приложение V2I.
Услуга V2N: тип услуги V2X, где одним участником является UE, а другим участником является обслуживающий объект, при этом оба используют приложения V2N и осуществляют связь друг с другом через сетевые объекты LTE.
Услуга V2P: тип услуги V2X, где обоими участниками связи являются UE, использующие приложение V2P.
Услуга V2V: тип услуги V2X, где обоими участниками связи являются UE, использующие приложение V2V.
Услуга V2X: тип услуги связи, который затрагивает передающее или принимающее UE, использующее приложение V2V, через транспорт 3GPP. На основе другого участника связи ее можно дополнительно разделить на услугу V2V, услугу V2I, услугу V2P и услугу V2N.
3GPP также договорился о некоторых возможных требованиях для связи V2X, где некоторые из релевантных требований будут представлены ниже.
[CPR-011] E-UTRA(N) должна уметь поддерживать максимальную частоту в 10 сообщений V2X в секунду на каждый объект V2X (например, UE и RSU).
[CPR-015] Только для конкретного использования (то есть предаварийного обнаружения) E-UTRA(N) должна допускать передачу сообщений V2X между двумя UE, поддерживающими услугу V2V, с максимальной задержкой 20 мс.
[CPR-018] Сети 3GPP следует обеспечить подписанное UE, поддерживающее услугу V2X, любыми поддерживаемыми методиками улучшения точности определения положения (например, DGPS и/или OTDOA), эффективными с точки зрения ресурсов.
[CPR-026] Система 3GPP должна уметь менять скорость передачи и зону обслуживания на основе условий эксплуатации (например, скорость UE, плотность UE).
[CPR-030] E-UTRAN должна допускать передачу сообщений V2X между UE, поддерживающими услугу V2V, с максимальной относительной скоростью 280 км/ч.
Связь с подвижными объектами предположительно будет основана на прямой связи ProSe. Однако обычного распределения ресурсов D2D вып. 12 может быть не достаточно для новых сценариев использования V2X. В частности, как объяснялось раньше, рандомизация является основным принципом, используемым в связи D2D; в частности, для Режима 2, где UE самостоятельно и случайно выбирают радиоресурсы для связи из сконфигурированных совокупностей радиоресурсов. В связи с подвижными объектами на основе D2D может стать намного серьезнее конфликт временных и частотных ресурсов, например, потому что может увеличиться размер пакета (возможно, из-за того, что транспортные приложения передают часто и большие объемы данных), и имеется большое количество UE в целевой зоне обслуживания, особенно для сценариев плотного размещения UE, например в городских сценариях.
Соответственно, предусмотренное в настоящее время распределение ресурсов для связи с подвижными объектами на основе D2D может быть неоптимальным и потребует различных адаптаций к новым сценариям использования.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Неограничивающие и примерные варианты осуществления предоставляют способ улучшенного распределения ресурсов для связи с подвижными объектами для бортового мобильного терминала.
Независимые пункты формулы изобретения предоставляют неограничивающие и примерные варианты осуществления. Преимущественные варианты осуществления устанавливаются в соответствии с зависимыми пунктами формулы изобретения.
В соответствии с несколькими описанными в этом документе аспектами нужно улучшить определение радиоресурсов для использования бортовым мобильным терминалом для осуществления связи с другим мобильным терминалом (будь то бортовой мобильный терминал или обычный мобильный терминал).
Чтобы обсуждать эти аспекты, выдвигаются следующие примерные предположения. Предполагается бортовой мобильный терминал, который настроен подходящим образом для выполнения прямой связи с другими мобильными терминалами, то есть по соответствующему соединению (соединениям) прямой линии связи. Дополнительно предполагается, что бортовой мобильный терминал желает осуществлять связь с другим мобильным терминалом (терминалами), и таким образом, ему нужно определять конкретные радиоресурсы прямой линии связи для использования в упомянутом отношении.
В соответствии с первым аспектом улучшается определение этих радиоресурсов. В частности, первый аспект различает два разных определения радиоресурсов: одно, где учитывается местоположение бортового мобильного терминала, и другое, где местоположение бортового мобильного терминала не учитывается. Как известно из раздела "Уровень техники", обыкновенное распределение ресурсов прямой линии связи (например, Режим 1 и Режим 2) не учитывает местоположение (бортового) мобильного терминала, например, мобильный терминал самостоятельно выбирает радиоресурсы из совокупности радиоресурсов (то есть Режим 2), и базовая радиостанция выбирает радиоресурсы безотносительно местоположения мобильного терминала.
С другой стороны, в соответствии с первым аспектом нужно улучшить распределение ресурсов для связи с подвижными объектами путем учета местоположения бортового мобильного терминала. Это можно реализовать, например, так, что радиоресурсы, которые обычно были бы доступны бортовому мобильному терминалу, стали бы "ограниченными" на основе местоположения бортового мобильного терминала.
Предполагая для примера самостоятельный выбор UE ресурсов (Режим 2), можно было бы задать разные совокупности радиоресурсов для разных возможных положений транспортного средства, так что бортовой мобильный терминал выберет радиоресурсы из той совокупности радиоресурсов, которая ассоциируется с конкретным местоположением бортового мобильного терминала. Бортовой мобильный терминал конфигурируется с этими разными совокупностями радиоресурсов, так что он может самостоятельно выбирать среди различных совокупностей радиоресурсов на основе определенного местоположения. Существует несколько способов, как можно конфигурировать бортовой мобильный терминал с этими разными совокупностями радиоресурсов. В соответствии с одним способом явная информация о совокупностях радиоресурсов (например, радиоресурсы и ассоциация с возможными местоположениями бортовых мобильных терминалов) могла бы предоставляться бортовому мобильному терминалу, например, в широковещании системной информации от базовой радиостанции в его соте или в сообщении, которое предназначено бортовому мобильному терминалу. В другой реализации разные совокупности радиоресурсов можно не сообщать бортовому мобильному терминалу явно, но они могут определяться самим бортовым мобильным терминалом на основе общей информации о доступных радиоресурсах и набора правил, позволяющих бортовому мобильному терминалу самому назначать доступные радиоресурсы соответствующим возможным местоположениям бортовых мобильных терминалов, посредством этого задавая разные совокупности радиоресурсов, из которых затем бортовой мобильный терминал может выбирать необходимые радиоресурсы.
С другой стороны, когда для примера предполагаем планируемое eNB распределение ресурсов (то есть Режим 1), то бортовой мобильный терминал определит свое местоположение и в том или ином виде предоставит информацию об этом базовой радиостанции, которая, в свою очередь, может выбрать подходящие радиоресурсы (например, но не обязательно, из совокупности радиоресурсов) на основе принятой информации о местоположении бортового мобильного терминала. Например, базовая радиостанция могла бы выбирать радиоресурсы так, что другие (бортовые) мобильные терминалы в окрестности не будут испытывать помехи от связи бортового мобильного терминала. Соответственно, базовая радиостанция затем информировала бы бортовой мобильный терминал об определенных радиоресурсах, так что бортовой мобильный терминал может их использовать для связи с другим мобильным терминалом (терминалами).
Вообще, распределение ресурсов с участием местоположения должно содействовать распределению радиоресурсов, которые ортогональны друг другу, чтобы уменьшить или полностью устранить помехи между ближайшими бортовыми мобильными терминалами, когда они одновременно осуществляют связь.
Однако это улучшенное распределение ресурсов может быть неоптимальным во всех ситуациях и, таким образом, должно выборочно использоваться в соответствии с первым аспектом. Подробнее говоря, некоторый объект в системе связи (например, eNB, или связанный с ProSe объект, или MME) может управлять тем, нужно ли использовать улучшенное распределение ресурсов с участием местоположения либо обыкновенное распределение ресурсов без учета местоположения бортового мобильного терминала. Этот объект может принимать решение на основе различных параметров, например количества транспортных средств в соответствующей области, скорости транспортных средств, топологии соты в соответствующей области (например, шоссе, или центр города, или сельская местность и т. п.) и, по возможности, другой информации. Например, в случае плотной и тихоходной дорожной обстановки объект может решить не содействовать распределению ресурсов местоположением транспортного средства. Например, может быть сложно отличать различные местоположения ближайших бортовых мобильных терминалов, так что содействие распределению ресурсов местоположениями транспортных средств может быть лишним. С другой стороны, в случае свободного, возможно, средне- или высокоскоростного движения объект может решить, что полезно также учитывать местоположение транспортного средства при определении радиоресурсов для связи с другими мобильными терминалами. С другой стороны, также возможно решить и наоборот, принимая во внимание, что в плотной дорожной обстановке высокая плотность транспортных средств (больше UE в одной области, чем на скоростных автострадах) повышает спрос на ресурсы. Кроме того, решение, использовать ли распределение ресурсов с участием местоположения или без участия местоположения, также может зависеть от времени, например, часы пик, где движение обычно плотное, тогда как в другое время дорожная обстановка иная.
Кроме того, бортовой мобильный терминал должен уметь как-то определять, какое распределение ресурсов (то есть с участием местоположения или без учета местоположения) предполагается использовать в конкретный момент времени. Следовательно, бортовому мобильному терминалу должна предоставляться соответствующая информация, что можно сделать в различных видах, два примера которых будут кратко обсуждаться ниже. В соответствии с одной возможной реализацией бортовой мобильный терминал снабжается явной информацией о результате решения, например с помощью метки, передаваемой широковещательным образом базовой радиостанцией в системной информации, указывающей бортовому мобильному терминалу, использовать ли местоположение транспортного средства. Другая возможная реализация позволяет бортовому мобильному терминалу сделать вывод, учитывать ли свое местоположение, из сконфигурированных параметров в бортовом мобильном терминале, например из параметров, которые относятся к этому улучшенному распределению ресурсов с участием местоположения и используются бортовым мобильным терминалом при определении своего местоположения или при определении радиоресурсов.
До настоящего времени первый аспект описывался в общих чертах касательно местоположения бортового мобильного терминала. Однако существуют разные способы того, как можно определять и представлять местоположение бортового мобильного терминала. Одним возможным способом является использование географических координат, например долготы и широты, обычно известных из GPS. В соответствии с усовершенствованием первого аспекта местоположение бортового мобильного терминала определяется в виде отрезка и/или подотрезка дороги, по которому бортовой мобильный терминал движется в настоящее время. Таким образом, в этом смысле у каждой дороги есть соответствующая идентификация, например название и/или номер дороги или улицы и соответствующее местоположение начала и конца. Также предполагается, что бортовому UE доступна информация на картах, которая также может содержать информацию о краях конкретной дороги. В частности, дороги разделяются на отрезки и/или подотрезки, позволяя, таким образом, представить местоположение бортового мобильного терминала фактически просто с помощью идентификации отрезка и/или подотрезка дороги вместо использования географических координат. Соответственно, бортовой мобильный терминал определит свое местоположение в виде отрезка дороги (что все же может требовать от бортового мобильного терминала сначала определить географические координаты, а затем "перевести" эти географические координаты в возможный отрезок/подотрезок дороги, на котором он располагается). Это также было бы полезно в тех случаях, где информацию об определенном положении бортового мобильного терминала нужно передать базовой радиостанции (например, для распределения ресурсов Режима 1, где базовая радиостанция выбирает радиоресурсы), поскольку можно соответственно уменьшить количество информации, которое нужно передавать.
Примерное деление дороги основывается на сетке, покрывающей дорогу, соответственно, сетка задает отрезки, которые, в свою очередь, дальше подразделяются на подотрезки. Например, каждый отрезок может охватывать все полосы дороги и может растянуться на конкретную длину дороги. Затем этот отрезок разделяется на множество подотрезков, где один подотрезок может, например, охватывать только одну или несколько полос дороги, но не все. Подотрезки могут растягиваться на ту же длину дороги, что и отрезок, либо могут растягиваться только на часть отрезка, тогда как остальная длина отрезка "охватывается" другим подотрезком (подотрезками). Кроме того, в конкретной области с одинаковыми или аналогичными характеристиками каждый отрезок должен составляться одинаковым множеством подотрезков (то есть разделяться на них), так что сетка повторяется от отрезка к отрезку по дороге.
Это деление дороги на отрезки и подотрезки может для каждого отрезка повторять одну и ту же ассоциацию между местоположением в пределах отрезка (то есть подотрезком в качестве возможного местоположения транспортного средства) и конкретными радиоресурсами, доступными бортовым мобильным терминалам, расположенным на том подотрезке. В пределах каждого отрезка распределение доступных радиоресурсов между множеством подотрезков отрезка таково, что помехи должны уменьшаться либо устраняться. Например, различные радиоресурсы, ассоциированные с подотрезками в отрезке, должны быть ортогональны друг другу. Кроме того, поскольку отрезки и, соответственно, подотрезки и их ассоциированные (ортогональные) радиоресурсы повторяются, с тем же успехом следует уменьшать или устранять помехи, вызванные бортовыми мобильными терминалами, осуществляющими связь на соседних отрезках.
В соответствии с дополнительным усовершенствованием первого аспекта распределение ресурсов дополнительно улучшается путем реализации способности распознавания в бортовом мобильном терминале, чтобы определять, используются ли другим мобильным терминалом возможные радиоресурсы либо будут использоваться, и в этом случае эти возможные радиоресурсы блокировались бы и по возможности не использовались. В частности, предполагая для примера самостоятельный выбор UE радиоресурсов (Режим 2), бортовой мобильный терминал перед фактическим выбором радиоресурсов из совокупности радиоресурсов, которая ассоциируется с его местоположением, определит, используются ли фактически эти возможные радиоресурсы (то есть в процессе выбора бортовым мобильным терминалом) в другом мобильном терминале. Например, бортовой мобильный терминал сможет определить это с использованием измерений RSSI (индикация уровня принимаемого сигнала), где он измеряет общий уровень принимаемого сигнала (который является мерой переданной энергии) на соответствующих элементах ресурсов (RE) у возможных (частотно-временных) ресурсов, например пары PRB. Когда RSSI больше некоторой пороговой величины, он делает вывод, что упомянутые ресурсы заняты. К тому же он может сделать статистический вывод, что упомянутые ресурсы останутся "занятыми" некоторое время (например, некоторое количество TTI). Этот статистический вывод может основываться на реализации UE прошлой "занятости" ресурсов в той же или соседней совокупности либо может сигнализироваться сетью, например, в сигнализации RRC (широковещательной или выделенной). Например, "занятость" 2 означала бы, что в среднем ресурсы остаются "занятыми" после наблюдения в течение 2 циклов управления/данных.
В соответствии с альтернативным или дополнительным способом принимались бы и декодировались отдельные возможные сообщения SA (PSCCH), и бортовой мобильный терминал может проверять, указывают ли они какую-нибудь будущую "занятость" в наступающих циклах управления/данных. Если отдельное возможное SA в настоящее время не передается, то бортовое UE могло бы предположить ресурсы управления (SA) и соответствующие ресурсы данных как "свободные". "Занятость" в сообщении SA также может указывать соответствующий период занятости, в течение которого планируется продолжать передачу на соответствующих ресурсах управления/данных. В самом простом виде это будет булево значение, указывающее период "занятости" как 1 цикл или некоторое другое "фиксированное" количество циклов.
Тогда в том случае, где вероятно выбираемые радиоресурсы блокируются другим мобильным терминалом, бортовой мобильный терминал должен выбрать другие радиоресурсы.
Кроме того, если нельзя выбрать никакие другие ресурсы из совокупности радиоресурсов, ассоциированной с местоположением бортового мобильного терминала (например, из-за блокировки, как только что объяснялось), то бортовой мобильный терминал должен иметь возможность выбирать радиоресурсы из другой совокупности радиоресурсов, то есть совокупности радиоресурсов, ассоциированной с местоположением, которое не является местоположением бортового мобильного терминала. Например, эта другая совокупность радиоресурсов может ассоциироваться с местоположением, которое находится прямо рядом с фактическим местоположением бортового мобильного терминала; в качестве альтернативы другая совокупность радиоресурсов может ассоциироваться с местоположением, которое находится дальше или даже самое отдаленное от фактического местоположения бортового мобильного терминала. В качестве альтернативы или дополнительно можно задать разные относительные приоритеты различным подотрезкам и ассоциированным радиоресурсам на основе расстояния подотрезка от подотрезка, на котором располагается бортовой мобильный терминал. Например, приоритет уменьшается с увеличением расстояния, так что бортовой мобильный терминал должен выбирать радиоресурсы из другой совокупности радиоресурсов, ассоциированной с подотрезком, имеющим наивысший (оставшийся) приоритет (то есть подотрезком прямо рядом с подотрезком, на котором располагается мобильный терминал).
Это дополнительное улучшение, где бортовой мобильный терминал выполняет распознавание возможных радиоресурсов перед их фактическим использованием, особенно полезно в сценариях, где такие конфликты радиоресурсов вероятны. Например, раньше обсуждалось, что дорогу можно разделить на отрезки и/или подотрезки, при этом каждый подотрезок ассоциируется с конкретным набором ресурсов (например, совокупностью ресурсов), из которого бортовой мобильный терминал (расположенный в ассоциированном месте) может выбирать подходящие радиоресурсы. В зависимости от того, как фактически задаются отрезки и/или подотрезки, подотрезок может охватывать область, в которой может одновременно располагаться только один или больше одного бортового мобильного терминала, и соответственно тот может использовать одинаковые ассоциированные радиоресурсы. Распознавание, как объяснялось выше для усовершенствованной реализации первого аспекта, может избежать таких конфликтов радиоресурсов путем определения в начале, заблокированы ли уже радиоресурсы, перед фактическим использованием этих радиоресурсов для связи с другим мобильным терминалом.
В соответствии со вторым аспектом, который отличается от обсуждаемого выше первого аспекта, с тем же успехом улучшается определение радиоресурсов бортовым мобильным терминалом. Также второй аспект различает два разных определения радиоресурсов, однако в этом случае одно распределение радиоресурсов содержит дополнительный процесс распознавания, используются ли другим мобильным терминалом радиоресурсы либо будут использоваться, тогда как другое распределение радиоресурсов не включает в себя дополнительную процедуру распознавания.
Распознавание уже обсуждалось выше как дополнительное улучшение определения радиоресурсов с участием местоположения из первого аспекта, но в соответствии со вторым аспектом считается отдельным улучшением. Как объяснялось раньше, распознавание нужно понимать как способность бортового мобильного терминала определять, используются ли другим мобильным терминалом возможные радиоресурсы либо будут использоваться. Если эти возможные радиоресурсы будут заблокированы другим (бортовым) мобильным терминалом, то бортовой мобильный терминал может решить не использовать их, чтобы избежать конфликта, а лучше перейти к определению других радиоресурсов.
Распознавание может включать в себя по меньшей мере два разных способа того, как определять, блокируются ли радиоресурсы. В соответствии с первым способом бортовым мобильным терминалом измеряется уровень принимаемого сигнала на соответствующих радиоресурсах (например, элементах ресурсов возможной пары PRB) и сравнивается с пороговой величиной, чтобы в конечном счете считать, что радиоресурс заблокирован, если уровень принимаемого сигнала выше пороговой величины. Поэтому бортовой мобильный терминал способен определить, используются ли возможные радиоресурсы другим мобильным терминалом в этот конкретный момент.
К тому же или в качестве альтернативы бортовой мобильный терминал может контролировать сообщения SA (Назначение планирования), передаваемые другими мобильными терминалами как часть процедуры передачи D2D. Сообщения SA укажут конкретные радиоресурсы, которые будут использоваться для передачи ассоциированных информационных сообщений (в том же или последующем субкадре). Следовательно, бортовой мобильный терминал сможет таким образом узнать из сообщений SA, какие радиоресурсы, возможно, будут использоваться в будущем этими мобильными терминалами, и будут соответственно заблокированы для использования.
Распознавание может выполняться бортовым мобильным терминалом при определении радиоресурсов в соответствии с Режимом 1 (планируемое eNB) или Режимом 2 (самостоятельное от UE). В частности, предполагая самостоятельное распределение UE ресурсов в Режиме 2, бортовой мобильный терминал должен выполнить распознавание перед фактическим использованием радиоресурсов из подходящей совокупности радиоресурсов. Например, бортовой мобильный терминал сначала мог бы выбрать возможный набор ресурсов из совокупности радиоресурсов, а затем распознать, блокируются ли эти выбранные ресурсы другим мобильным терминалом, и затем повторять эту процедуру до тех пор, пока бортовой мобильный терминал не найдет радиоресурсы в совокупности радиоресурсов, которые свободны, то есть не заблокированы другим мобильным терминалом. С другой стороны, еще до выбора возможного набора ресурсов бортовой мобильный терминал может выполнить распознавание по всем возможным радиоресурсам в совокупности радиоресурсов, а затем игнорировать те радиоресурсы из совокупности радиоресурсов, которые блокируются. Впоследствии бортовой мобильный терминал может выбирать радиоресурсы среди тех свободных радиоресурсов, оставшихся в совокупности радиоресурсов.
В качестве дополнительного усовершенствования второго аспекта распределение радиоресурсов можно улучшить, дополнительно учитывая местоположение бортового мобильного терминала, как подробно объяснялось для первого аспекта. Чтобы избежать повторения, сошлемся на вышеприведенные места первого аспекта, обсуждающие то, как бортовой мобильный терминал определяет свое местоположение и учитывает его при определении радиоресурсов, как местоположение бортового мобильного терминала может использоваться при распределении радиоресурсов в Режиме 1, а также Режиме 2, как местоположение может быть географическими координатами или идентификаторами, указывающими отрезки и/или подотрезки, на которые разделяется дорога, и т. п.
Соответственно, в одном общем первом аспекте раскрытые здесь методики характеризуют бортовой мобильный терминал для определения радиоресурсов для осуществления связи по меньшей мере со вторым мобильным терминалом в системе связи. Процессор бортового мобильного терминала определяет, определять ли радиоресурсы на основе местоположения бортового мобильного терминала, где определение основывается на информации, принятой от объекта в системе связи. Если радиоресурсы нужно выбирать на основе местоположения бортового мобильного терминала, то процессор определяет местоположение бортового мобильного терминала и определяет радиоресурсы для связи по меньшей мере со вторым мобильным терминалом на основе определенного местоположения бортового мобильного терминала.
Соответственно, в одном общем первом аспекте раскрытые здесь методы характеризуют базовую радиостанцию в системе связи для содействия бортовому мобильному терминалу в определении радиоресурсов для осуществления связи по меньшей мере со вторым мобильным терминалом в системе связи. Процессор базовой радиостанции определяет, должны ли радиоресурсы определяться на основе местоположения бортового мобильного терминала. Определение основывается по меньшей мере на информации о бортовых мобильных терминалах в соте базовой радиостанции. Передатчик базовой радиостанции передает бортовому мобильному терминалу информацию, на основе которой бортовой мобильный терминал определяет, определять ли радиоресурсы на основе местоположения бортового мобильного терминала.
Дополнительные выгоды и преимущества раскрытых вариантов осуществления станут очевидны из описания изобретения и фигур. Выгоды и/или преимущества могут предоставляться отдельно различными вариантами осуществления и признаками из описания изобретения и раскрытия чертежей, и они не должны предоставляться все вместе для получения одного или нескольких из них.
Эти общие и конкретные аспекты можно реализовать с использованием системы, способа и компьютерной программы и любого сочетания систем, способов и компьютерных программ.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже примерные варианты осуществления подробнее описываются со ссылкой на прилагаемые фигуры и чертежи.
Фиг. 1 показывает примерную архитектуру системы LTE 3GPP,
Фиг. 2 показывает примерную сетку ресурсов нисходящей линии связи у временного интервала нисходящей линии связи в субкадре, как задано для LTE 3GPP (выпуск 8/9),
Фиг. 3 схематически иллюстрирует, как устанавливать линию связи уровня 2 по PC5 для связи ProSe,
Фиг. 4 иллюстрирует использование ресурсов передачи/приема для надлежащей (LTE) и подлежащей(D2D) систем,
Фиг. 5 иллюстрирует передачу Назначения планирования и данных D2D для двух UE,
Фиг. 6 иллюстрирует распределение во времени связи D2D для Режима 2 самостоятельного планирования UE,
Фиг. 7 иллюстрирует распределение во времени связи D2D для Режима 1 планируемого eNB планирования,
Фиг. 8 иллюстрирует примерную модель архитектуры для ProSe для сценария без роуминга,
Фиг. 9A, B, C для примера иллюстрируют разные деления дороги на подотрезки и отрезки в соответствии с вариантами осуществления, и
Фиг. 10 для примера иллюстрирует схему последовательности для работы бортового UE в соответствии с первым вариантом осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Мобильная станция, или мобильный узел, или пользовательский терминал, или пользовательское оборудование является физическим объектом в сети связи. Один узел может содержать несколько функциональных сущностей. Функциональная сущность относится к программному или аппаратному модулю, который реализует и/или предлагает заранее установленный набор функций другим функциональным сущностям узла или сети. Узлы могут обладать одним или несколькими интерфейсами, которые присоединяют узел к средству связи или носителю (среде), по которым узлы могут взаимодействовать. Аналогичным образом сетевой объект может обладать логическим интерфейсом, присоединяющим функциональную сущность к средству связи или носителю, по которым он может взаимодействовать с другими функциональными сущностями или соответственными узлами.
Термин "радиоресурсы" при использовании в формуле изобретения и в заявке нужно понимать в широком смысле как относящийся к физическим радиоресурсам, например, частотно-временным ресурсам.
Термин "передача по прямой связи" при использовании в заявке нужно понимать в широком смысле как передачу непосредственно между двумя пользовательскими устройствами, то есть не через базовую радиостанцию (например, eNB). Соответственно, передача по прямой связи выполняется по "прямому соединению", которое является термином, используемым для соединения, устанавливаемого непосредственно между двумя пользовательскими устройствами. Например, в 3GPP используется терминология связи D2D (между устройствами), или связь ProSe, или связь по прямой линии связи. Термин "прямое соединение" нужно понимать в широком смысле, и в контексте 3GPP его можно понимать как интерфейс PC5, описанный в разделе "Уровень техники".
Используемый в заявке термин "ProSe" или его несокращенная форма "услуги обнаружения приближения" применяется в отношении приложений и услуг на основе приближения в системе LTE, которые объясняются для примера в разделе "Уровень техники". Другая терминология, например "D2D", также используется в этом смысле для ссылки на связь между устройствами для услуг обнаружения приближения.
Термин "бортовой мобильный терминал" при использовании во всей заявке нужно понимать применительно к новой теме исследования 3GPP V2X (связь с подвижными объектами), которая объясняется в разделе "Уровень техники". Соответственно, бортовой мобильный терминал нужно понимать в широком смысле как мобильный терминал, который устанавливается, в частности, в транспортное средство (например, автомобиль, коммерческие грузовые автомобили, мотоциклы и т. п.) для выполнения связи с подвижными объектами, то есть передачи связанной с транспортным средством информации другим объектам (например, транспортным средствам, инфраструктуре, пешеходам), например, с целью безопасности или помощи водителю. У бортового мобильного терминала при необходимости может быть доступ к информации, доступной в навигационной системе (если она также установлено в автомобиле), например картографической информации и т. п.
Термин "дорога" при использовании во всей заявке нужно понимать в широком смысле как любой участок земли, на котором можно вести транспортное средство, включая шоссе, автомагистрали, пути, дороги, улицы, проспекты.
Как объяснялось в разделе "Уровень техники", 3GPP предложил новую тему исследования для связи с подвижными объектами с помощью LTE, которая должна основываться на процедурах ProSe, включая распределение ресурсов в соответствии с Режимом 1 и Режимом 2. Однако распределения ресурсов на основе ProSe может быть недостаточно для выполнения всех требований для связи V2X, и соответственно, его может понадобиться адаптировать.
Нижеследующие примерные варианты осуществления задуманы авторами изобретения для уменьшения одной или нескольких объясненных выше проблем.
Конкретные реализации различных вариантов осуществления нужно реализовать в широкой спецификации, которая задана стандартами 3GPP и частично объяснена в разделе "Уровень техники", при этом добавляемые конкретные ключевые признаки, которые объяснены в дальнейшем, имеют отношение к различным вариантам осуществления. Следует отметить, что варианты осуществления преимущественно могут использоваться, например, в системе мобильной связи, такой как системы связи LTE-A 3GPP (выпуск 10/11/12/13), которые описаны выше в разделе "Уровень техники" (и последующих выпусках), но варианты осуществления не ограничиваются использованием в этих конкретных примерных сетях связи.
Объяснения не следует понимать как ограничивающие объем раскрытия изобретения, а всего лишь как пример вариантов осуществления для лучшего понимания настоящего раскрытия изобретения. Специалисту следует знать, что общие принципы из настоящего раскрытия изобретения, которые изложены в формуле изобретения, могут применяться к разным сценариям и разными способами, которые не описаны явно в этом документе. Для иллюстрации сделано несколько предположений, которые, однако, не будут ограничивать объем нижеследующих вариантов осуществления.
Кроме того, как упоминалось выше, нижеследующие варианты осуществления можно реализовать в среде LTE-A 3GPP (вып.12/13), но также возможно и в будущих выпусках. Различные варианты осуществления предоставляют главным образом улучшенное распределение ресурсов для бортовых мобильных терминалов. Поэтому другие функциональные возможности (то есть функциональные возможности, не изменяемые различными вариантами осуществления) могут оставаться точно такими же, как объяснялось в разделе "Уровень техники", либо могут меняться без каких-либо последствий для различных вариантов осуществления. Это включает в себя, например, другие процедуры, относящиеся к фактическому использованию определенных радиоресурсов (прямой линии связи), то есть после того, как радиоресурсы выбраны, и бортовое UE использует их для выполнения передачи данных (по возможности включая также передачу назначения планирования).
Первый вариант осуществления
Ниже будет подробно описываться первый вариант осуществления для решения вышеупомянутой проблемы (проблем). Также будут объясняться разные реализации и разновидности первого варианта осуществления.
Для примера предполагается бортовое UE, которое устанавливается в транспортном средстве и допускает выполнение связи с подвижными объектами на основе инфраструктуры D2D, как объяснялось в разделе "Уровень техники" данной заявки. Дополнительно предполагается, что бортовое UE должно осуществлять связь с другими UE, и соответственно, ему нужно сначала определить подходящие радиоресурсы прямой линии связи для использования с упомянутой целью. Первый вариант осуществления сосредоточен на том, как бортовое UE может эффективно определять радиоресурсы прямой линии связи, чтобы затем иметь возможность осуществлять связь с другими (бортовыми) UE обычным образом, используя эти определенные радиоресурсы.
Распределение радиоресурсов в соответствии с первым вариантом осуществления основывается на распределении радиоресурсов, которое уже задано для связи D2D, таким образом, в целом различая распределения ресурсов Режима 1 и Режима 2, как подробно объяснялось в разделе "Уровень техники". Однако независимо от распределений ресурсов Режима 1 и Режима 2 первый вариант осуществления дополнительно различает два разных распределения радиоресурсов, которые отличаются друг от друга, как будет объясняться ниже. Одним из двух распределений радиоресурсов будет общее распределение радиоресурсов, которое подробно объясняется в разделе "Уровень техники" для связи D2D; как очевидно из этого, местоположение (бортового) UE не оказывает влияние на то, какие радиоресурсы определяются в процедуре распределения ресурсов Режима 1 или Режима 2. С другой стороны, второе распределение радиоресурсов в соответствии с первым вариантом осуществления тоже основывается на распределении радиоресурсов для связи D2D, но при определении радиоресурсов дополнительно учитывает местоположение бортового UE, как будет подробнее объясняться ниже.
Бортовое UE должно определять радиоресурсы в соответствии с одним из двух вышеупомянутых способов, и соответственно должно быть проинформировано/проинструктировано, какое распределение ресурсов оно должно использовать. Этот этап информирования бортового UE о том, какой способ распределения ресурсов использовать, может выполняться подходящим объектом в системе мобильной связи, например eNodeB, MME или связанным с ProSe объектом в базовой сети. Этот объект также может отвечать за принятие решения, какой способ распределения ресурсов использовать, а также отвечать за оповещение UE, какой способ распределения ресурсов оно должно использовать. Для простоты объяснения ниже для примера допускается, что объектом, отвечающим за принятие решение и информирование бортовых UE, является eNodeB.
Предполагая, что бортовое UE должно использовать способ улучшенного распределения ресурсов, предложенный этим первым вариантом осуществления, бортовое UE определит свое местоположение, а затем определяет радиоресурсы на основе только что определенного местоположения бортового UE.
С другой стороны, предполагая, что бортовое UE должно использовать не способ улучшенного распределения ресурсов с участием местоположения, а обыкновенный способ распределения ресурсов, как объяснялось раньше для D2D, бортовому UE не нужно определять свое местоположение для определения радиоресурсов. Точнее, бортовое UE обычным способом определит подходящие радиоресурсы для связи с другим UE в соответствии с Режимом 1 или Режимом 2.
Как обобщенно представлено выше, способ улучшенного распределения ресурсов с участием местоположения, предложенный этим первым вариантом осуществления, должен использоваться выборочно под управлением некоторого объекта в системе мобильной связи, например eNodeB. Соответственно, распределение ресурсов, которое также учитывает местоположение транспортного средства, не применяется во всех ситуациях, а могло бы применяться только при предоставлении существенных выгод.
Вообще следует отметить, что дополнительный учет местоположения бортовых UE в процессе распределения ресурсов может обладать следующими выгодами. Использование местоположения в качестве основы для распределения ресурсов позволяет сети выделять разный объем ресурсов для связи V2X на основе статистики движения, например, больше ресурсов для связи V2X в местоположениях с более плотным движением и меньше ресурсов для связи V2X в областях с редким движением. Кроме того, для специальных реализаций первого варианта осуществления, которые будут обсуждаться позже, местоположение и наличие соответствующих ресурсов требует от бортового UE распознавать только ограниченную часть доступной совокупности ресурсов. Например, если сконфигурировано вплоть до 32 совокупностей ресурсов, и только пара их принадлежит местоположению бортового UE, то нужно выполнить только распознавание в этих двух совокупностях ресурсов. Это не экономит только время, но также и батарею.
С другой стороны, определение местоположения бортового UE, а также, возможно, передача информации об этом к eNB для распределения радиоресурсов обладает недостатком в виде необходимости для бортовых UE повторно отслеживать свое местоположение и расхода радиоресурсов для информирования eNB об этом местоположении, чтобы содействовать распределению ресурсов. Необходимо уравновесить выгоды и недостатки, предоставляемые распределением ресурсов с участием местоположения. Следовательно, первый вариант осуществления выборочно использует способ улучшенного распределения ресурсов с участием местоположения для конкретных ситуаций, но не для других.
Фиг. 10 - схема последовательности для бортового UE и иллюстрирует для примера работу бортового UE, как объяснялось выше для первого варианта осуществления.
Ниже будут объясняться более конкретные реализации первого варианта осуществления, которые могут обеспечить дополнительные преимущества.
Вышеприведенное общее объяснение первого варианта осуществления затрагивает объект (например, eNB), который выборочно решает, использовать ли тот или иной способ распределения ресурсов; то есть учитывать ли дополнительно местоположение бортового UE. Как объяснялось выше, дополнительный учет местоположения транспортного средства для распределения ресурсов может обеспечить выгоды, особенно в конкретных сценариях. Соответственно, eNB может основывать свое решение на подходящей информации, которая позволяет провести различие между этими разными ситуациями. Эта информация может включать в себя, например, по меньшей мере одно из следующего: информация о количестве транспортных средств в конкретной области, скорость и/или направление транспортных средств, дорожная обстановка в конкретной области (например, плотное движение или свободное движение, есть ли затор), топология соты в конкретной области (например, шоссе, центр города или сельская местность), время суток, поскольку дорожная обстановка может меняться в течение дня. Для конкретных реализаций первого варианта осуществления другая информация, которая может быть важна для этого решения, может включать в себя информацию о том, как дорога разделяется на отрезки и/или подотрезки, что будет подробно объясняться позже. Соответственно, eNB также может учитывать конкретное деление дороги на подотрезки и отрезки при принятии решения, должны ли конкретные бортовые UE использовать местоположение транспортного средства при определении радиоресурсов.
Два следующих примера предоставляются для понимания того, как может приниматься такое решение. Например, плотная и тихоходная дорожная обстановка предполагается там, где транспортные средства располагаются рядом, так что может быть трудно отличить различные местоположения этих ближайших бортовых UE. В упомянутом случае выгода, которую можно получить из дополнительного использования информации о местоположении для распределения ресурсов, может стать минимальной, и eNB может соответственно решить, что бортовые UE в конкретной области должны использовать не способ улучшенного распределения ресурсов с участием местоположения, а использовать обыкновенное распределение ресурсов D2D.
В другом примере свободная дорожная обстановка предполагается там, где транспортные средства могут двигаться на средней или высокой скорости, и где возможно различить местоположение различных транспортных средств благодаря расстоянию, которое поддерживается между ними водителями транспортных средств. Соответственно, в такой ситуации может быть полезно содействовать распределению радиоресурсов, учитывая также местоположение различных транспортных средств.
Следовательно, eNB в любом случае примет такое решение, а затем должен убедиться, что бортовое (бортовые) UE проинструктировано в соответствии с этим для выполнения распределения ресурсов.
Можно предусмотреть много способов того, как бортовое UE снабжается подходящей информацией о том, использовать ли тот или иной способ распределения ресурсов. Это также зависит от площади соты, управляемой eNodeB. В частности, площади сот могут быть маленькими или большими и соответственно могут также отличаться тем, что они охватывают конкретную однородную область с аналогичными дорожными обстановками, где eNodeB придет к одинаковому решению, использовать ли распределение ресурсов с участием местоположения. В упомянутом случае все бортовые UE, досягаемые для eNodeB в его соте, будут конфигурироваться одинаково в том, использовать ли распределение ресурсов с участием местоположения, и eNodeB обычно мог бы предоставлять соответствующую информацию в широковещании в своей соте.
С другой стороны, сота eNodeB может охватывать несколько разных дорог с разными характеристиками, приводя к тому, что eNodeB различает разные области своей соты в отношении того, использовать ли распределение ресурсов с участием местоположения. Соответственно, одинаково будут конфигурироваться только некоторые бортовые UE, досягаемые для eNodeB в соте, тогда как другие будут конфигурироваться по-разному. В этом случае широковещание в соте может быть не подходящим, но разные бортовые UE можно конфигурировать/информировать с помощью специальных сообщений.
В соответствии с одной возможной реализацией первого варианта осуществления бортовому UE явно указывают выполнять любой из двух способов распределения ресурсов, что может осуществляться с помощью соответствующей метки, которая, в свою очередь, может передаваться либо в системной информации, передаваемой широковещательным образом eNodeB в своей соте, либо в соответствующем специальном сообщении, адресованном конкретному бортовому (бортовым) UE, как только что объяснялось. Метка может быть одноразрядной, где каждое из двух значений разряда однозначно указывает бортовому UE использовать любой из двух способов распределения ресурсов, отмеченных в первом варианте осуществления.
о
о
В качестве альтернативы или дополнительно вместо предоставления бортовому UE явного указания вторая реализация первого варианта осуществления основывается на том, что бортовое UE из своей внутренней конфигурации сделает вывод, использовать ли способ улучшенного распределения ресурсов с участием местоположения. В частности, чтобы применять способ распределения ресурсов с участием местоположения, бортовое (бортовые) UE обычно будет сконфигурировано с дополнительными параметрами, которые относятся к этому улучшенному распределению ресурсов с участием местоположения. Например, как будет подробно объясняться ниже, местоположение бортового UE может определяться на основе отрезков и/или подотрезков, на которые разделяется дорога. В этом случае для того, чтобы бортовое UE имело возможность идентифицировать конкретные отрезки и/или подотрезки, оно может снабжаться подходящей информацией об отрезках и/или подотрезках дорог. Поэтому, если бортовое UE конфигурируется с такими параметрами для использования при определении местоположения, то оно определит, что ему также нужно воспользоваться этими параметрами и, таким образом, использовать способ распределения ресурсов с участием местоположения. Наоборот, если бортовое UE извещает, что такие параметры до настоящего времени не были сконфигурированы, то оно определит, что не нужно использовать способ улучшенного распределения ресурсов с участием местоположения; фактически бортовое UE не сможет определять местоположение в зависимости от отрезков/подотрезков из-за отсутствующих параметров. Однако это лишь пример, и также в бортовом мобильном терминале могут конфигурироваться другие параметры применительно к двум способам распределения ресурсов. Например, если нужно использовать способ обычного распределения ресурсов D2D, то реализация первого варианта осуществления предоставляет конкретную, бльшую совокупность радиоресурсов специально для связи с подвижными объектами. В этом случае, если бортовое UE определяет, что конфигурируется такая бльшая совокупность радиоресурсов, то придет к выводу использовать способ обычного распределения ресурсов D2D вместо способа распределения ресурсов с участием местоположения. Эти совокупности радиоресурсов могут сигнализироваться в SIB19, как в унаследованной, например, общей совокупности ресурсов, или путем отправки совокупности выделенных ресурсов к подключенным к RRC UE с использованием специального сообщения RRC.
В любом случае в соответствии с различными реализациями первого варианта осуществления каждое из бортовых UE в любое время будет знать, использовать ли тот или иной способ распределения ресурсов.
Вышеприведенное общее объяснение первого варианта осуществления объяснило в целом, что бортовое UE будет определять радиоресурсы на основе своего местоположения, без подробностей того, как фактически определяются радиоресурсы. Как объяснялось раньше, оба способа распределения радиоресурсов, различаемые первым вариантом осуществления, для примера могут основываться на общем распределении ресурсов D2D, как подробно объяснялось в разделе "Уровень техники". Соответственно, распределения ресурсов Режима 1 и Режима 2 в соответствии с реализациями первого варианта осуществления с тем же успехом отличаются, также соответственно расширяясь для учета местоположения бортового UE.
В соответствии с распределением ресурсов Режима 1 eNB управляет тем, какие радиоресурсы будут использоваться (бортовыми) UE в его соте. Соответственно, бортовые UE, когда нужно определить радиоресурсы, запросят такие радиоресурсы у eNodeB (который управляет радиосотой, в которой располагается бортовое UE). Если подробно, то это можно сделать путем передачи бортовым UE к eNodeB запроса планирования с последующим отчетом о состоянии буфера, как для примера объяснялось в разделе "Уровень техники" для текущего выпуска 3GPP для связи D2D.
eNodeB узнает, что у этого конкретного бортового UE есть данные для передачи, на основе принятого запроса планирования и отчета о состоянии буфера, и затем может выбрать конкретные радиоресурсы для их планирования для этого бортового UE, чтобы разрешить ему осуществлять связь с другими UE. В соответствии со способом улучшенного распределения ресурсов с участием местоположения из первого варианта осуществления eNodeB дополнительно примет от бортового UE информацию о местоположении (например, вместе с отчетом о состоянии буфера и запросом планирования) и также учтет эту бортовую информацию о местоположении при определении радиоресурсов. В частности, eNodeB получит представление о местоположении различных бортовых UE и обычных UE в своей области и может соответственно использовать сведения о топологии, плотности транспортных средств, запросах трафика, внеполосном излучении, электромагнитной обстановке и т. п., чтобы планировать ресурсы для ближайших бортовых UE, чтобы уменьшались помехи между ними.
Тогда соответствующий ответ от Узла Б бортовому UE будет включать в себя подходящее указание радиоресурсов, которые бортовое UE должно использовать для связи с другим мобильным терминалом (терминалами). Бортовое UE примет соответствующий ответ от eNodeB и может выполнить связь с подвижными объектами, например, содержащую передачу обычным способом сообщения назначения планирования и данных о радиоресурсах, которые запланированы eNodeB.
Для способа распределения ресурсов Режима 1, который только что описан, предполагается, что eNodeB предоставляется местоположение бортового UE. Это можно сделать различными способами, а также это зависит от фактического содержимого местоположения бортового UE, которое передается к eNodeB. Как будет подробнее объясняться позже, местоположение бортового UE можно представить в целом как географические координаты (например, GPS) или как отрезок/подотрезок, на которые можно разделить дороги. Соответственно, также есть отличие в объеме данных, который передается, где географическим координатам нужно больше данных, а ID отрезка/подотрезка предположительно потребуют меньше данных. В любом случае местоположение бортового UE может передаваться к eNodeB вместе с запросом планирования и отчетом о состоянии буфера. Информация о местоположении бортового UE может переноситься отдельно от запроса планирования и отчета о состоянии буфера, либо запрос планирования можно расширить полем, переносящим упомянутую информацию о местоположении бортового UE. Другим возможным способом будет использование сообщения RRC SidelinkUEInformation, включающего в себя последнее местоположение каждый раз, когда информация о местоположении существенно меняется, например, каждые 100 мс или примерно так.
Соответственно, бортовое UE сможет определить радиоресурсы в соответствии с Режимом 1 дополнительно на основе собственного местоположения. Этот запрос Режима 1 будет включать в себя сообщение SidelinkUEInformation, включающее подробности о размере и периодичности необходимой передачи сообщения V2X/V2V, и впоследствии отчеты BSR, указывающие любые изменения в заполнении буфера и т. п.
В соответствии с распределением ресурсов Режима 2, также называемым самостоятельным выбором UE ресурсов, UE само приспособлено для выбора радиоресурсов, например, из доступных совокупностей радиоресурсов, чтобы иметь возможность передавать управляющую информацию (сообщение SA) и пользовательские данные по прямой линии связи. Как упоминалось раньше, первый вариант осуществления дополнительно предоставляет способ распределения ресурсов, который способен учитывать местоположение бортового UE. Это можно было бы реализовать для примера в первом варианте осуществления путем предоставления разных совокупностей радиоресурсов для разных возможных местоположений бортового UE. В частности, тогда пришлось бы сконфигурировать множество совокупностей радиоресурсов в бортовом UE, каждая из которых ассоциировалась бы с разным местоположением, в котором может располагаться бортовое UE. Соответственно в момент, когда бортовому UE нужно определить радиоресурсы, и после определения своего местоположения бортовое UE сначала определит, какую совокупность радиоресурсов использовать, а именно ту, которая ассоциируется с определенным местоположением бортового UE, и затем выберет подходящие радиоресурсы из той ассоциированной совокупности радиоресурсов для передачи назначения планирования и данных.
Конфигурация множества упомянутых выше совокупностей радиоресурсов в бортовом (бортовых) UE может управляться посредством eNodeB. Соответственно, eNodeB должен предоставить бортовому (бортовым) UE необходимую информацию о множестве совокупностей радиоресурсов и их соответствующей ассоциации с возможными местоположениями бортовых UE. В соответствии с одной реализацией первого варианта осуществления бортовым UE можно явно сообщать совокупности радиоресурсов, например в виде таблицы, идентифицирующей радиоресурсы и ассоциированное местоположение. В этой связи представляется следующая примерная таблица, которая предполагает, что задается x разных совокупностей радиоресурсов. Конечно, параметр x может меняться в зависимости от размера радиосоты под управлением eNodeB, доступных радиоресурсов, которые eNodeB планирует предоставить бортовым UE в своей радиосоте, и по возможности других условий, включая типы/скорость трафика и т. п.
<b>Местоположение</b>
<b>Совокупность радиоресурсов</b>
Положение 1
Смещение 1; количество PRB; начальный PRB; конечный PRB
Положение 2
Смещение 2; количество PRB; начальный PRB; конечный PRB
Положение 3
Смещение 3; количество PRB; начальный PRB; конечный PRB
…
…
Положение x
Смещение x; количество PRB; начальный PRB; конечный PRB
Соответственно, такую таблицу eNodeB может предоставить различным бортовым UE в своей радиосоте, например как часть системной информации (если eNodeB захотел бы одинаково сконфигурировать все бортовые UE в своей соте) или, в качестве альтернативы/дополнительно, в сообщении, предназначенном конкретным бортовым UE.
В качестве дополнительного улучшения возможно передавать общие значения, например количество PRB, только один раз вместо их передачи для всех без исключения совокупностей ресурсов, посредством этого сокращая объем данных, который eNodeB должен передавать бортовому (бортовым) UE.
о
В качестве альтернативы предоставлению такого количества информации о совокупностях радиоресурсов от eNodeB к бортовому (бортовым) UE альтернативные реализации первого варианта осуществления предусматривают, что сами бортовые UE должны уметь определять совокупности радиоресурсов и ассоциированные местоположения. Это можно сделать путем использования набора правил, который может разделить бльшую совокупность ресурсов на несколько совокупностей радиоресурсов, ассоциированных с разными местоположениями. Например, бортовое UE может последовательно назначать фиксированное количество радиоресурсов из большей совокупности радиоресурсов конкретным местоположениям, посредством этого формируя разные совокупности радиоресурсов для разных местоположений. Это выглядело бы как физическая сетка ресурсов, где в самом простом виде каждая часть сетки представляет собой часть целой доступной совокупности ресурсов, так что прилегающая часть сетки представляет собой следующую часть из всей доступной совокупности ресурсов, и так далее.
В соответствии с дополнительными реализациями первого варианта осуществления распределение ресурсов нужно дополнительно улучшить путем снабжения бортового UE способностью распознавания радиоресурсов, которая будет объясняться ниже. Примерный термин "способность распознавания" нужно понимать в широком смысле как способность бортового UE определять, используются ли другими (бортовыми) UE возможные радиоресурсы (то есть радиоресурсы, которые могут использоваться для связи с подвижными объектами) либо будут использоваться, чтобы затем не использовать, по возможности, эти "заблокированные" радиоресурсы, дабы избежать соответствующих конфликтов с другими (бортовыми) UE. Точнее, бортовое UE должно по возможности использовать другие радиоресурсы, которые определяются как еще не используемые другим (бортовым) UE. Эта способность распознавания может применяться бортовым UE для распределений ресурсов Режима 1 и Режима 2 и наряду с дополнительным учетом местоположения транспортного средства при определении радиоресурсов, как подробно объяснялось выше.
Вообще, распознавание обеспечивает различные выгоды. Например, механизм предотвращения конфликтов на основе распознавания помогает уменьшить конфликт ресурсов, например когда UE считывает управляющую информацию другого UE, чтобы избежать использования одинакового ресурса для своей передачи. Кроме того, распределение ресурсов на основе распознавания и разбиение совокупности ресурсов на основе местоположения дают значительный рост производительности, то есть PRR (коэффициент приема пакетов) значительно повышается для способа выбора/распределения ресурсов с распознаванием. PRR в основном описывает, какое процентное отношение транспортных средств в заданном диапазоне (например, 100 м) принимают переданный пакет от заданного бортового UE. Также распознавание сокращает количество передач от UE, приводя к меньшему внутриполосному излучению. Это приводит к лучшей характеристике ближней-дальней зоны и экономит ресурсы.
Для примера допускается, что бортовое UE конфигурируется для распределения ресурсов Режима 2 и дополнительно учитывает местоположение транспортного средства для определения радиоресурсов в соответствии с первым вариантом осуществления, и таким образом, бортовое UE должно самостоятельно выбирать радиоресурсы из совокупности радиоресурсов, которая ассоциируется с определенным местоположением бортового UE. К тому же бортовое UE должно выполнять распознавание, чтобы не использовать радиоресурсы, которые используются либо будут использоваться другим (бортовым) UE. Это можно реализовать разными способами. Например, бортовое UE выберет возможный набор радиоресурсов из подходящей совокупности радиоресурсов, которая ассоциируется с его местоположением. Однако перед фактическим использованием возможного набора радиоресурсов бортовое UE сначала должно определить, заблокированы ли фактически эти радиоресурсы другим мобильным терминалом. Тогда, если радиоресурсы уже используются либо будут использоваться другим мобильным терминалом, бортовое UE должно повторить процесс и выбрать другие радиоресурсы из совокупности радиоресурсов, которые затем опять проверяются, не заблокированы ли они. Этот процесс можно продолжать до тех пор, пока бортовое UE не определит радиоресурсы из совокупности радиоресурсов, которые не заблокированы другим мобильным терминалом. С другой стороны, бортовое UE перед фактическим выбором возможного набора радиоресурсов из совокупности радиоресурсов может выполнить распознавание по всем радиоресурсам в совокупности радиоресурсов, а затем исключить/игнорировать те радиоресурсы из совокупности радиоресурсов, которые определены как используемые или планируемые к использованию другим UE. Соответственно, бортовое UE затем выберет радиоресурсы из оставшихся свободных радиоресурсов в совокупности радиоресурсов для использования для связи.
Дополнительное усовершенствование этой способности распознавания рассматривает ситуацию, что все радиоресурсы в совокупности радиоресурсов используются либо будут использоваться другим мобильным терминалом, так что выполнение связи с подвижными объектами бортовым UE будет заблокировано на конкретное время. Чтобы избежать этого, реализация первого варианта осуществления предоставляет возможность бортовому UE выбирать радиоресурсы из другой совокупности радиоресурсов, то есть совокупности радиоресурсов, которая фактически ассоциирована не с его местоположением, а с другим местоположением. Это повысит вероятность того, что радиоресурсы из этой другой совокупности радиоресурсов не будут заблокированы, и даст бортовому UE возможность выполнить связь с подвижными объектами с использованием упомянутых радиоресурсов. Как упоминалось выше, бортовое UE может конфигурироваться с множеством разных совокупностей радиоресурсов, и в соответствии с одной реализацией UE могло бы случайно определять другую совокупность радиоресурсов, из которой выбирать радиоресурсы. В качестве альтернативы вместо случайного выбора другой совокупности радиоресурсов бортовое UE может использовать совокупность радиоресурсов, которая ассоциируется с местоположением прямо рядом с фактическим местоположением бортового UE. С другой стороны, бортовое UE может использовать другую совокупность ресурсов, которая ассоциируется с местоположением дальше или еще дальше от фактического местоположения бортового UE. В соответствии с еще одной альтернативой бортовое UE может назначать относительный приоритет каждой из доступных совокупностей радиоресурсов на основе ранее определенной схемы назначения приоритетов. Тогда бортовое UE может выбирать ту совокупность радиоресурсов из оставшихся совокупностей радиоресурсов с наивысшим приоритетом. Например, относительные приоритеты могут назначаться множеству совокупностей радиоресурсов на основе расстояния от фактического местоположения бортового UE, так что высокий приоритет будет назначен совокупностям радиоресурсов, ассоциированным с ближайшим или отдаленным местоположением.
С другой стороны, предполагая распределение ресурсов Режима 1, бортовое UE после приема от eNodeB сообщения, указывающего радиоресурсы, которые должны использоваться бортовым UE для связи, также должно выполнить распознавание этих принятых и указанных радиоресурсов перед фактическим их использованием для связи. Аналогично бортовое UE может прийти к выводу, что указанные радиоресурсы используются либо будут использоваться другим (бортовым) UE, и соответственно не будет их использовать, чтобы избежать конфликта. Точнее, бортовое UE может снова запросить ресурсы у eNodeB или может перейти к самостоятельному выбору радиоресурсов из подходящей совокупности радиоресурсов (например, ассоциированной с его местоположением), чтобы избежать задержки, следующей из необходимости снова запрашивать радиоресурсы у eNodeB.
Бортовое UE может определить, что радиоресурсы используются либо будут использоваться, по меньшей мере двумя разными способами. В соответствии с первой реализацией бортовое UE будет измерять уровень принимаемого сигнала (например RSSI, индикация уровня принимаемого сигнала) на соответствующих элементах ресурсов (RE) у возможных ресурсов, например PRB. Уровень принимаемого сигнала является указанием, используются ли уже эти радиоресурсы другим мобильным терминалом. Соответственно, путем сравнения измеренного уровня принимаемого сигнала с подходящей пороговой величиной бортовое UE может идентифицировать радиоресурсы, которые должны считаться уже используемыми другим UE, и соответственно заблокированы для бортового UE. Кроме того, бортовое UE может продолжить измерение уровня принимаемого сигнала для возможных ресурсов и, таким образом, определить, когда другое UE прекратит их использование, или просто предположит, что эти радиоресурсы блокируются на конкретный период времени (например, статистически определенный из прежнего контроля радиоресурсов или указываемый сетью посредством соответствующей сигнализации RRC), без необходимости фактически продолжать измерение уровня принимаемого сигнала для тех радиоресурсов.
В соответствии со второй реализацией бортовое UE может контролировать сообщения назначения планирования, передаваемые другими (бортовыми) UE, которые указывают, какие радиоресурсы будут использоваться для передачи данных. Соответственно, бортовое UE узнает, какие радиоресурсы будут использоваться другими мобильными терминалами. Кроме того, сообщения SA также могут указывать период, в течение которого радиоресурсы будут повторно использоваться, соответственно позволяя бортовому UE определять заблокированные радиоресурсы в будущем.
Эти две разные реализации того, как бортовое UE может определить, блокируются ли радиоресурсы, могут использоваться параллельно или отдельно друг от друга, либо только одна из них может использоваться бортовым UE.
Вообще, дополнительное включение процесса распознавания бортовым UE перед фактическим использованием радиоресурсов особенно полезно в тех сценариях, где обычно происходят конфликты радиоресурсов. Хотя до настоящего времени не обсуждалось, но в зависимости от того, насколько точно возможные местоположения транспортных средств отличаются друг от друга, в конкретном местоположении может быть только одно бортовое UE либо значительно больше одного бортового UE. Например, предполагается, что совокупность радиоресурсов ассоциируется с конкретным местоположением (областью), в которой могли бы одновременно располагаться несколько бортовых UE, так что несколько бортовых UE могли бы в одно и то же или в аналогичное время выбирать радиоресурсы из этой совокупности радиоресурсов, посредством этого повышая вероятность выбора одинаковых радиоресурсов и, соответственно, вызывая конфликт. В результате реализации этой способности распознавания в бортовых UE будут устранены некоторые из этих конфликтов, посредством этого увеличивая пропускную способность связи с подвижными объектами и предотвращая повторные передачи.
В соответствии с ранее объясненным общим вариантом осуществления допускалось, что бортовое UE определяет свое местоположение и использует его для определения радиоресурсов (с использованием распределения радиоресурсов Режима 1 или Режима 2). Как будет объясняться ниже, некоторые реализации первого варианта осуществления сосредоточены на том, как можно эффективно представить местоположение бортового UE.
В соответствии с одним возможным способом местоположение бортового UE можно выразить в виде географических координат, которые можно вывести известным способом, например на основе спутников GPS. Географические координаты по меньшей мере включали бы значения для долготы и широты, например в десятичных градусах либо в градусах, минутах и секундах. В этом случае бортовое UE определит свои географические координаты, а затем примет эти географические координаты во внимание при определении необходимых радиоресурсов. Например, для распределения ресурсов Режима 1 бортовое UE передаст эти географические координаты eNodeB, который, в свою очередь, использует их для выбора подходящих радиоресурсов и для отправки соответствующего сообщения с запланированными радиоресурсами обратно бортовому UE. Для распределения ресурсов Режима 2 UE сравнило бы определенное местоположение с географическими координатами, ассоциированными с разными совокупностями радиоресурсов, и тогда могло бы выбрать ту совокупность радиоресурсов, которая ассоциируется с географическими координатами, ближайшими к координатам транспортного средства.
В соответствии с другой реализацией первого варианта осуществления местоположение транспортного средства будет представлено полностью иначе, а именно в зависимости от отрезков и/или подотрезков, на которые разделяется дорога. Это будет объясняться со ссылкой на фиг. 9A, 9B и 9C, которые иллюстрируют примерные деления дороги на отрезки и подотрезки. Каждая из этих фиг. для примера основывается на 4-полосной дорога, где на всех 4 полосах предполагается движение в одинаковом направлении. Как проиллюстрировано на этих фиг., есть много возможностей, как можно разделить часть дороги на разные отрезки и подотрезки. Для фиг. 9A, 9B и 9C для примера допускается, что каждый отрезок охватывает все полосы дороги, хотя это не обязательно так. Кроме того, одну и ту же протяженность дороги можно разделить на разное количество отрезков, где разные отрезки отличались бы по длине. В свою очередь, подразделение этих отрезков на подотрезки также может выполняться многими разными способами. Например, на фиг. 9A и 9B для примера допускается, что предоставляется 16 разных подотрезков, как проиллюстрировано. С другой стороны, в соответствии с фиг. 9C предполагается, что подотрезки охватывают только одну полосу, но имеют такую же длину, как отрезок, соответственно получая меньше подотрезков.
То, как задаются отрезки и подотрезки, может решать подходящий объект в системе мобильной связи, например тот, который также отвечает за решение, какой способ распределения радиоресурсов использовать (например, eNodeB, MME или связанный с ProSe объект). Длина и ширина отрезков и подотрезков могут определяться этим объектом, который может учитывать для этого разные параметры. В предполагаемых для примера сценариях из фиг. 9A, 9B и 9C ширина отрезка равна ширине дороги, тогда как ширина подотрезка равна ширине полосы (например, 4 м). Длина подотрезка может зависеть от скорости транспортных средств, движущихся по той дороге, результирующего расстояния между транспортными средствами в зависимости от скорости транспортного средства, а также от того, допускается ли только один автомобиль на подотрезок или несколько автомобилей на подотрезок. Например, если должен быть только один автомобиль на подотрезок, то в качестве длины подотрезка могло бы использоваться расстояние между транспортными средствами в одной полосе около 97 м (2,5 секунды * 140 км/ч, см. Таблицу A.1.2-1 в TS 36.885 для сценария с шоссе), чтобы гарантировать, что только одно транспортное средство располагается на одном подотрезке. Эти данные являются примерными для абсолютной скорости транспортного средства в случае скоростной автострады. Случай скоростной автострады выбран, поскольку представляет собой сценарий с самым быстрым движением, и очевидно, что время реакции (например, для водителей транспортных средств) в этом случае минимально. Поэтому, если можно добиться самой короткой необходимой задержки в случае скоростной автострады для отправки важных сообщений другим транспортным средствам, то скорее всего, это возможно также и в других случаях.
С другой стороны, длина отрезка может определяться на основе необходимого рабочего диапазона связи с подвижными объектами, который задан в Таблице A.1 в TS 22.885. Например, для случая шоссе (автострады) необходимый рабочий диапазон равен 320 метрам. Кроме того, чтобы обеспечить, что между двумя прилегающими отрезками подавляются помехи, для примера допускается, что в качестве длины отрезка должен использоваться вдвое больший необходимый рабочий диапазон, то есть 640 метров. В таком случае, предполагая длину отрезка 640 метров и предполагая длину подотрезка около 97 метров, примерное деление может делить длину отрезка на семь подотрезков с длиной 91 метр каждый.
В качестве альтернативы также реально предусмотреть более длинные подотрезки в связи с тем, что предполагается осуществление UE только одной передачи, например, в 100 мс, так что для UE может быть неэффективным занимать все ресурсы подотрезка на оставшиеся 99 мс. В упомянутом случае путем увеличения длины подотрезков возможно получить более одного бортового UE в подотрезке. Это иллюстрируется для примера на фиг. 9C, на которой подотрезки имеют такую же длину, как отрезок. Соответственно, предполагая для примера распределение ресурсов Режима 2, подотрезок по-прежнему ассоциировался бы с совокупностью радиоресурсов, и расположенные на том подотрезке бортовые UE случайно выберут радиоресурсы из той же совокупности радиоресурсов, ассоциированной с тем подотрезком, для выполнения связи с подвижными объектами. Это также сценарий, где особенно полезно применять описанное выше дополнительное распознавание, поскольку несколько UE выбирают радиоресурсы из одной и той же совокупности радиоресурсов, и соответственно могут вызвать конфликт; которого можно избежать посредством необходимости для бортовых UE сначала определять, свободны ли радиоресурсы или будут свободными, перед их фактическим использованием.
Как объяснялось для примера выше, дорогу можно разделить на отрезки и подотрезки конкретной длины и ширины. Кроме того предполагается, что каждый отрезок, по меньшей мере для конкретной области, следует аналогичным образом разделить на подотрезки, как проиллюстрировано на соответствующих фиг. 9A, 9B и 9C. Другими словами, дорога разделяется соответственно на различные последовательные отрезки, которые, в свою очередь, аналогичным образом подразделяются на подотрезки.
Затем каждый из подотрезков можно ассоциировать с (разными) радиоресурсами, так что радиоресурсы конкретного бортового UE могут определяться также с учетом местоположения бортового UE (то есть отрезка/подотрезка). Например, предполагая распределение ресурсов Режима 2, каждый подотрезок можно было бы ассоциировать с разной совокупностью радиоресурсов. Примерная ассоциация иллюстрируется в следующей таблице, которая аналогична обсуждаемой ранее таблице, где совокупности радиоресурсов ассоциируются в более широком смысле с местоположениями транспортных средств.
<b>Местоположение</b>
<b>Совокупность радиоресурсов</b>
Подотрезок 1
Смещение 1; количество PRB; начальный PRB; конечный PRB
Подотрезок 2
Смещение 2; количество PRB; начальный PRB; конечный PRB
Подотрезок 3
Смещение 3; количество PRB; начальный PRB; конечный PRB
…
…
Подотрезок x
Смещение x; количество PRB; начальный PRB; конечный PRB
Как очевидно из вышеприведенной таблицы, бортовому UE достаточно определить подотрезок, на котором оно находится, принимая во внимание, что каждый отрезок разделяется одинаково на подотрезки, которые затем одинаково ассоциируются с одними и теми же совокупностями радиоресурсов. Таким образом, хотя бортовое UE также могло бы использовать отрезок (например, чтобы дополнительно различать, по возможности, разные совокупности радиоресурсов), фактически это не нужно при вышеуказанных предположениях.
Радиоресурсы в множестве совокупностей радиоресурсов для распределения среди подотрезков каждого отрезка могут выбираться так, чтобы уменьшались помехи между ними. Соответственно, бортовые UE, расположенные на прилегающих подотрезках и, таким образом, использующие соответствующие ресурсы, ассоциированные с теми подотрезками, не должны вызывать помехи при одновременном осуществлении связи.
На основе вышеописанной сетки отрезков и подотрезков, которая накладывается на каждую дорогу, бортовые UE должны определять, на каком отрезке/подотрезке они находятся, чтобы либо самим использовать эту информацию при самостоятельном выборе радиоресурсов из совокупностей радиоресурсов (то есть Режим 2), либо предоставить эту информацию eNodeB, который, в свою очередь, на основе этого может определить радиоресурсы (Режим 1).
Соответственно, бортовые UE начнут с определения их географического местоположения, чтобы затем идентифицировать отрезок и/или подотрезок, который соответствует тому географическому местоположению. Поэтому бортовым UE нужно знать о том, как дорога точно делится на отрезки и подотрезки, например, им нужно знать размер отрезка и число и размер различных подотрезков, на которые разделяется каждый отрезок. Кроме того, бортовым UE также может потребоваться знать, где точно начинается сетка (то есть отрезки/подотрезки) для конкретной дороги, по которой они едут. Эта информация может предоставляться, например, в виде границ, заданных конкретными географическими координатами, идентифицирующими начало и/или конец дорог. Поэтому дорога должна однозначно разделяться на отрезки и подотрезки, чтобы у всех бортовых UE, а также eNodeB было одинаковое понимание, где располагаются и начинаются и заканчиваются отрезки и подотрезки.
Также бортовое UE должно адаптировать сетку и соответствующие отрезки и подотрезки так, что они по-прежнему соответствуют дороге, даже когда на дороге есть повороты.
Дополнительно следует отметить, что бортовое UE может быть подключено к навигационной системе транспортного средства и может, таким образом, иметь доступ к картографическим данным, что содействует бортовому UE в определении границ дороги и того, как дорога разделяется на отрезки и/или подотрезки.
В соответствии с дополнительной примерной реализацией на основе картографической информации, которая доступна из навигационной системы транспортного средства, бортовое UE должно по меньшей мере иметь доступ/сведения о начале/конце дороги, координатах краев дороги, количестве полос в каждом направлении и т. п. Наряду с этим оно могло бы применять следующие функции для вычисления отрезка/подотрезка. Для нижеследующего UE могло бы использовать либо десятичные градусы (DD), либо значения DMS (https://en.wikipedia.org/wiki/Decimal_degrees).
"Единица" для длины и ширины отрезка/подотрезка может сигнализироваться в широковещательном сообщении, например 0°00'0,036'', представляющая 1,1132 м. Сеть может сигнализировать, что "x" единица широты/"y" единица долготы составляют один отрезок/подотрезок, дополнительно на основе информации о границах дороги.
Вышеописанные реализации первого варианта осуществления неявно допускали, что бортовое UE находится в пределах покрытия eNodeB. Однако бортовое UE также может находиться вне покрытия eNodeB и все же должно иметь возможность выполнять связь с подвижными объектами. Соответственно, дополнительная реализация первого варианта осуществления учитывает это путем предписания бортовому UE, которое находится вне покрытия, использовать при определении радиоресурсов способ обычного распределения ресурсов D2D без дополнительного учета местоположения транспортного средства. Например, случайный выбор радиоресурсов должен быть довольно надежным, особенно принимая во внимание, что в областях, где конкретное бортовое UE находится вне покрытия, в принципе не должно быть много транспортных средств, соответственно снижая вероятность конфликта и приводя к минимальным выгодам от дополнительного учета местоположения транспортного средства.
Второй вариант осуществления
Ниже представляется второй вариант осуществления, который занимается такой же проблемой, которая решается первым вариантом осуществления, то есть объясненной в начале подробного описания, а именно улучшением распределения радиоресурсов для связи с подвижными объектами. Второй вариант осуществления во многих аспектах аналогичен первому варианту осуществления, и часто будут использоваться ссылки на первый вариант осуществления.
Как объяснялось выше для первого варианта осуществления, характерной чертой было то, что первый вариант осуществления предоставил дополнительный, улучшенный способ распределения ресурсов, допускающий дополнительный учет местоположения бортового UE. Кроме того, в качестве дополнительного необязательного улучшения этого распределения ресурсов с участием местоположения первый вариант осуществления предоставил бортовому UE возможность выполнять распознавание распределенных радиоресурсов перед их фактическим использованием, чтобы избежать конфликтов по радиоресурсам, которые используются либо будут использоваться другим UE.
В соответствии со вторым вариантом осуществления характерной чертой дополнительного, улучшенного способа распределения ресурсов является дополнительная способность распознавания у бортового (бортовых) UE, тогда как возможность содействия распределению ресурсов посредством местоположения бортового UE остается необязательной.
Подробнее говоря, распределение радиоресурсов в соответствии со вторым вариантом осуществления также основывается на распределении радиоресурсов, которое уже задано для связи D2D, таким образом допуская распределения ресурсов Режима 1 и Режима 2, как объяснялось в разделе "Уровень техники". Аналогично первому варианту осуществления, второй вариант осуществления дополнительно различает два разных распределения ресурсов, отличаясь тем, что бортовое UE дополнительно выполняет распознавание определенных радиоресурсов перед их фактическим использованием.
Как подробно объяснялось для первого варианта осуществления, термин "способность распознавания" нужно понимать в широком смысле как способность бортового UE определять, используются ли возможные радиоресурсы либо будут использоваться другими UE. Тогда эти заблокированные радиоресурсы по возможности не должны использоваться, чтобы избежать соответствующих конфликтов с этими другими UE. Эта способность распознавания может применяться бортовыми UE для распределений ресурсов Режима 1 и Режима 2.
В частности, для примера допускается, что бортовое UE конфигурируется для распределения ресурсов Режима 2, где UE самостоятельно выбирает радиоресурсы из подходящей совокупности радиоресурсов. К тому же бортовое UE должно выполнять распознавание, чтобы не использовать радиоресурсы, которые используются либо будут использоваться другим UE. Как объяснялось в первом варианте осуществления, бортовое UE сначала может выбрать возможный набор радиоресурсов из подходящей совокупности радиоресурсов, а затем определить, используется ли фактически другим мобильным терминалом этот выбранный возможный набор радиоресурсов. Если радиоресурсы блокируются, то бортовое UE должно выбрать другие ресурсы из совокупности радиоресурсов и опять выполнить процедуру распознавания, чтобы убедиться, что эти радиоресурсы свободны для использования. С другой стороны, бортовое UE перед фактическим выбором возможного набора радиоресурсов из совокупности радиоресурсов может выполнить распознавание по всем радиоресурсам в совокупности радиоресурсов, чтобы исключить/игнорировать те радиоресурсы, которые используются либо будут использоваться другим мобильным терминалом. В результате бортовое UE выберет радиоресурсы из оставшихся свободных радиоресурсов в совокупности радиоресурсов.
Ниже представляется дополнительное улучшение процедуры распознавания для ситуации, где все радиоресурсы в совокупности радиоресурсов используются либо будут использоваться другим мобильным терминалом. Аналогично тому, как уже объяснялось для первого варианта осуществления, бортовое UE должно уметь выбирать радиоресурсы из другой совокупности радиоресурсов, если не доступны свободные радиоресурсы. Эта другая совокупность радиоресурсов может, однако, находиться среди многих совокупностей ресурсов, сконфигурированных сетью для использования в связи V2X. Если есть только одна сконфигурированная совокупность ресурсов, или если последняя сконфигурированная совокупность ресурсов также оказывается полностью заблокированной, то это бортовое UE должно просто ждать и попытаться снова после некоторой заданной продолжительности времени.
С другой стороны, второй вариант осуществления также применим к распределению ресурсов режима 1, где бортовому UE приходится запрашивать радиоресурсы у eNodeB путем передачи к eNodeB запроса планирования и, возможно, отчета о состоянии буфера. В ответ eNodeB определит подходящие радиоресурсы и предоставит бортовому UE соответствующее указание радиоресурсов, которые нужно использовать. В соответствии со вторым вариантом осуществления бортовое UE определит, используются ли распределенные посредством eNodeB радиоресурсы либо будут использоваться другим (бортовым) UE, и не будет их использовать, если они заблокированы, чтобы избежать конфликта. Точнее, бортовое UE может снова запросить дополнительные радиоресурсы у eNodeB или может перейти к самостоятельному выбору радиоресурсов из подходящей совокупности радиоресурсов (то есть Режим 2), чтобы избежать задержки, следующей из необходимости снова запрашивать радиоресурсы у eNodeB.
Как подробно объяснялось для первого варианта осуществления, существует по меньшей мере два возможных способа, которыми бортовое UE может определить, будут ли радиоресурсы заблокированы другим UE, и соответственно идет отсылка к соответствующим местам из первого варианта осуществления. Если коротко, то бортовое UE может измерить уровень принимаемого сигнала и сравнить его с пороговой величиной, чтобы затем определить, что радиоресурсы уже используются, если уровень принимаемого сигнала больше пороговой величины. В качестве альтернативы или дополнительно бортовое UE может контролировать сообщения назначения планирования, передаваемые другими бортовыми UE, чтобы собрать информацию о том, какие радиоресурсы будут использоваться другими UE и будут, соответственно, заблокированы от использования бортовым UE.
Более того, включение процедуры распознавания для распределения радиоресурсов особенно полезно в сценариях, где вероятны конфликты радиоресурсов. Это может быть случай, когда совокупность радиоресурсов сравнительно небольшая, но используется многими бортовыми UE, например в ситуациях, где многие бортовые UE располагаются рядом, например в заторе в движении.
После подробного объяснения способности распознавания у бортового UE второй вариант осуществления должен избирательно использовать способность распознавания. Аналогично первому варианту осуществления объект в системе мобильной связи, например eNodeB, MME или связанный с ProSe объект в базовой сети, может принимать решение, использовать ли способ обычного распределения ресурсов D2D либо использовать улучшенный способ распределения ресурсов с распознаванием, предложенный вторым вариантом осуществления. Ответственный объект, которым для простоты объяснения допускается eNodeB, может принимать решение на основе разной информации. Например, eNodeB может принимать во внимание топологию конкретной области своей соты (например, шоссе, или центр города, или сельская местность и т. п.), а также число и скорость транспортных средств в конкретной области. Кроме того, решение, использовать ли распределение ресурсов с распознаванием или без распознавания, также может зависеть от времени, например, часы пик, где движение обычно плотное, тогда как в другое время дорожная обстановка иная.
Следовательно, eNodeB выборочно решит, использовать ли тот или иной способ распределения ресурсов, то есть использовать ли дополнительную способность распознавания, чтобы избежать конфликтов. В соответствии с этим бортовое UE нужно снабдить информацией, из которой оно может сделать вывод, какой способ распределения ресурсов использовать. Как уже объяснялось для первого варианта осуществления, это можно сделать различными способами также в зависимости от того, принимает ли eNodeB одинаковое решение для всех бортовых UE в своей соте. Для этого может использоваться явная информация (например, метка), передаваемая широковещательным образом в радиосоте или передаваемая в специальных сообщениях конкретным бортовым UE. В качестве альтернативы или дополнительно вместо предоставления бортовому UE явной команды бортовое UE также может вывести из внутренних параметров, какой способ распределения ресурсов использовать. В частности, чтобы выполнять распознавание, может быть необходимо, чтобы UE снабжалось конкретными параметрами, например пороговыми величинами для сравнения уровня принимаемого сигнала или периодичностью, с которой UE должно контролировать сообщения SA.
Само сообщение SA при необходимости может содержать информацию о периоде планируемого использования ресурсов, например, в следующих нескольких TTI или циклах управления/данных и т. п., называемом здесь периодом "занятости". В этой связи принимались бы и декодировались отдельные возможные сообщения SA (PSCCH), и бортовой мобильный терминал может проверять, указывают ли они какую-нибудь будущую "занятость" в наступающих циклах управления/данных. Если отдельное возможное SA в настоящее время не передается, то бортовое UE могло бы предположить ресурсы управления (SA) и соответствующие ресурсы данных как "свободные". "Занятость" в сообщении SA также может указывать соответствующий период занятости, в течение которого планируется продолжать передачу на соответствующих ресурсах управления/данных. В самом простом виде это будет булево значение, указывающее период "занятости" как 1 цикл или некоторое другое "фиксированное" количество циклов.
В любом случае в соответствии с различными реализациями второго варианта осуществления каждое из бортовых UE должно в любое время знать, использовать ли тот или иной из двух способов распределения ресурсов, то есть применять ли вдобавок распознавание.
Кроме того, второй вариант осуществления также наряду со способностью распознавания можно улучшить путем содействия распределению радиоресурсов местоположением бортового UE. Как подробно объяснялось для первого варианта осуществления, бортовые UE могут определять свое местоположение и использовать упомянутое местоположение в процессе определения радиоресурсов для связи с другими мобильными терминалами. Соответственно, конкретные реализации второго варианта осуществления объединяют способность распознавания, а также распределение ресурсов с участием местоположения, как объяснялось для первого варианта осуществления. Чтобы избежать повторения, сошлемся на конкретные места первого варианта осуществления, подробно занимающиеся различными реализациями первого варианта осуществления касательно того, как местоположение бортового UE может определяться посредством UE (либо как простые географические координаты, либо в зависимости от подотрезков дороги), как местоположение бортового UE может использоваться при определении радиоресурсов в Режиме 1 либо в Режиме 2, как местоположение бортового UE может выражаться в виде географических координат или в зависимости от отрезков и/или подотрезков дороги, как можно разделить дорогу на отрезки/подотрезки, как местоположение бортового UE может передаваться к eNodeB для распределения ресурсов Режима 1, и т. п.
Аппаратная и программная реализация настоящего раскрытия изобретения
Другие примерные варианты осуществления относятся к реализации вышеописанных различных вариантов осуществления с использованием аппаратных средств, программного обеспечения или программного обеспечения вместе с аппаратными средствами. В этой связи предоставляется пользовательский терминал (мобильный терминал). Пользовательский терминал приспособлен для выполнения описанных в этом документе способов, включая соответствующие объекты для подходящего участия в способах, например, приемник, передатчик, процессоры.
Дополнительно признается, что различные варианты осуществления можно реализовать или выполнить с использованием вычислительных устройств (процессоров). Вычислительное устройство или процессор могут быть, например, универсальными процессорами, цифровыми процессорами сигналов (DSP), специализированными интегральными схемами (ASIC), программируемыми пользователем вентильными матрицами (FPGA) или другими программируемыми логическими устройствами, и т. д. Различные варианты осуществления также могут выполняться или воплощаться с помощью сочетания этих устройств. В частности, каждый функциональный блок, используемый при описании каждого описанного выше варианта осуществления, можно реализовать с помощью LSI в виде интегральной схемы. Их можно отдельно образовать в виде микросхем, либо одну микросхему можно образовать так, чтобы она включала в себя часть или все функциональные блоки. Они могут включать в себя соединенные с ними вход и выход данных. LSI здесь может называться IC, системной LSI, супер-LSI или ультра-LSI в зависимости от различия в степени интеграции. Однако метод реализации интегральной схемы не ограничивается LSI и может осуществляться с использованием специализированной схемы или универсального процессора. К тому же может использоваться FPGA (программируемая пользователем вентильная матрица), которую можно запрограммировать после производства LSI, или реконфигурируемый процессор, в котором могут реконфигурироваться соединения и настройки ячеек, расположенных внутри LSI.
Кроме того, различные варианты осуществления также можно реализовать посредством программных модулей, которые исполняются процессором или непосредственно в аппаратных средствах. Также возможно сочетание программных модулей и аппаратной реализации. Программные модули могут храниться на любом виде машиночитаемых носителей информации, например RAM, EPROM, EEPROM, флэш-память, регистры, жесткие диски, CD-ROM, DVD и т. д. Следует дополнительно отметить, что отдельные признаки разных вариантов осуществления могут быть предметом другого варианта осуществления по отдельности или в произвольном сочетании.
Специалист в данной области техники принял бы во внимание, что в настоящее раскрытие изобретения можно внести многочисленные изменения и/или модификации, как показано в характерных вариантах осуществления. Поэтому настоящие варианты осуществления нужно рассматривать как пояснительные, а не ограничивающие во всех отношениях.