УСТРОЙСТВО-УСТРОЙСТВО (D2D) КОММУНИКАЦИИ
COMMUNICATION DEVICE-TO-DEVICE (D2D)

Уровень техники
Технология беспроводной мобильной связи использует различные стандарты и протоколы для передачи данных между узлом (например, передающей станцией) и беспроводным устройством (например, мобильным устройством). Некоторые устройства беспроводной связи устанавливают связь, используя множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA) при передаче по каналу нисходящей линии связи (DL) и множественный доступ с частотным разделением каналов с одной несущей (SC-FDMA) при передаче по каналу восходящей линии связи (UL). Стандарты и протоколы, которые используют мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (OFDM) для передачи сигналов, включают в себя проект партнерства третьего поколения (3GPP) долгосрочного развития (LTE), стандарт Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802.16 (например, 802.16е, 802.16m), который широко известен в отраслевых группах, как WiMAX (Глобальная совместимость для микроволнового доступа), и стандарт IEEE 802.11, который широко известен отраслевым группам, как Wi-Fi.
В 3GPP сети радиодоступа (RAN) LTE системы узел может представлять собой сочетание узла Bs усовершенствованной универсальной наземной сети радиодоступа (Е-UTRAN) (также обозначаемый обычно, как развитый узел Bs, усовершенствованный узел Bs, eNodeBs или eNBs) и контроллеров радиосети (RNCs), которые устанавливают связь с беспроводным устройством, известным как устройство пользователя (UE). Передача данных по каналу нисходящей линии связи (DL) может представлять собой коммуникацию от узла (например, eNodeB) на беспроводное устройство (например, UE), и передача данных по каналу восходящей линии связи (UL) может представлять собой коммуникацию от беспроводного устройства к узлу.
В однородных сетях узел, называемый также как макро-узел, может обеспечить базовое покрытие беспроводной сети для беспроводных устройств в соте. Сота может быть областью, в которой беспроводные устройства обладают возможностью обмениваться данными с макро-узлом. Гетерогенные сети (HetNets) могут быть использованы для обработки значительно нагруженного трафика на макро-узлы из-за увеличения частоты использования и объема функциональности беспроводных устройств. HetNets могут включать в себя слой запланированных макро-узлов высокой мощности (или макро-узлы eNBs), наложенный на слои маломощных узлов (малые eNBs, микро-eNBs, пико-eNBs, фемто-eNBs или исходные eNBs [HeNBs]), которые могут быть развернуты в менее хорошо спланированной или даже полностью нескоординированной зоне покрытия (соты) макро-узла. Маломощные узлы (LPNs) в общем случае могут упоминаться как «маломощные узлы», малые узлы или малые соты.
В LTE данные могут быть переданы от eNodeB к UE через физический совместно используемый канал нисходящей линии связи (PDSCH). Физический канал управления восходящей линии связи (PUCCH) может быть использован для подтверждения получения данных. Каналы нисходящей линии связи и восходящей линии связи или передачи могут использовать дуплексную связь с временным разделением каналов (TDD) или дуплексную связь с частотным разделением (FDD).
Краткое описание чертежей
Признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из приведенного ниже подробного описания, которое следует рассматривать совместно с прилагаемыми чертежами, которые вместе иллюстрируют, в качестве примера, признаки изобретения; и, в котором:
фиг. 1 иллюстрирует унаследованный способ установления соединения управления радиоресурсами (RRC) для устройства пользователя (UE) в соответствии с примером;
фиг. 2 иллюстрирует процесс установления соединения управления радиоресурсами (RRC) для устройства пользователя (UE), чтобы позволить UE выполнить устройство-устройство (D2D) коммуникацию в соответствии с примером;
фиг. 3 иллюстрирует процесс конфигурирования устройства пользователя (UE) для выполнения устройство-устройство (D2D) коммуникации, когда UE находится в режиме соединения управления радиоресурсами (RRC) с усовершенствованным узлом В (eNB) в соответствии с примером;
фиг. 4 иллюстрирует сигнализацию между устройством пользователя (UE) и усовершенствованным узлом В (eNB) для конфигурирования UE для выполнения устройство-устройство (D2D) коммуникации в соответствии с примером;
фиг. 5 иллюстрирует пример абстрактной синтаксической нотации (ASN) кода параметров запрета классов доступа устройство-устройство (D2D) коммуникации в сообщении блока 2 системной информации (SIB2) в соответствии с примером;
фиг. 6 иллюстрирует функциональные возможности устройства пользователя (UE), выполненного с возможностью осуществлять устройство-устройство (D2D) коммуникацию в соответствии с примером;
фиг. 7 иллюстрирует функциональные возможности устройства пользователя (UE), выполненное с возможностью осуществлять устройство-устройство (D2D) коммуникацию в соответствии с примером;
фиг. 8 изображает блок-схему алгоритма способа для осуществления устройство-устройство (D2D) коммуникации в соответствии с примером; и
фиг. 9 показывает схему беспроводного устройства (например, UE) в соответствии с примером.
Далее приведено описание проиллюстрированных примерных вариантов осуществления, где будет использоваться специфический язык для их описания. Тем не менее, следует понимать, что приведенное описание не ограничивает объем настоящего изобретения.
Подробное описание
Прежде всего, необходимо отметить, что приведенное ниже описание настоящего изобретения не ограничивает настоящее изобретение конкретными структурами, этапами процесса или материалами, описанными в настоящем документе, но распространяется на их эквиваленты, как будет очевидно для специалистов в данной области техники. Следует также понимать, что терминология, используемая в данном описании, используется для целей описания конкретных примеров и не предназначена для ограничения изобретения. Одни и те же ссылочные позиции на различных чертежах представляют один и тот же элемент. Нумерация, приведенная на блок-схемах алгоритма и этапах процесса, предназначена для обеспечения ясности понимания, иллюстрирующая этапы и операции, и не обязательно указывает на определенный порядок или последовательность.
Пример вариантов осуществления
Ниже изложен первоначальный обзор технологических вариантов осуществления и затем приводится подробное описание конкретных технологических вариантов осуществления. Первоначальный обзор предназначен для оказания помощи читателям в более быстром понимании технологии, но не предназначен для определения ключевых или существенных признаков технологии, а также не предназначен для ограничения объема заявленного предмета изобретения.
Технология описана для выполнения устройство-устройство (D2D) коммуникации посредством устройства пользователя (UE). UE может работать в соответствии с LTE/E-UTRAN стандартами, или UE может работать в сети сотовой мобильной связи в соответствии с 3GPP LTE релиз 12 (или ранее) стандартом для E-UTRAN. В одном примере, UE, которое передает D2D данные, может упоминаться как передающее UE и UE, которое принимает D2D данные, может упоминаться как UE получателя, целевое UE или UE-адресат. D2D данные могут генерироваться с помощью D2D приложения, которое работает на UE. UE может идентифицировать D2D данные, посланные на целевое UE с использованием D2D радиоканала UE. В одном примере, D2D данные могут быть посланы от передающего UE одному целевому UE или группе целевых UEs. D2D приложение может генерировать D2D данные для отправки на целевое UE, когда UE находится в режиме ожидания управления радиоресурсами (RRC). Кроме того, D2D радиоканал UE может присутствовать, когда UE находится в режиме ожидания RRC, но радиоканалы сотовой связи (или радиоканалы передачи данных) могут быть не установлены, когда UE находится в режиме ожидания RRC.
Для обеспечения UE передачи D2D данных на целевое UE, UE может переходить в режим RRC-соединения. UE может определять, что должен использоваться определенный режим выделения ресурсов для передачи D2D данных в целевом режиме. UE может определять заданный режим выделения ресурсов на основании трансляции системных информационных блоков (SIB) из eNB. В одном примере, заданный режим выделения ресурсов может быть D2D режимом 1 выделения ресурсов. Процедура запроса услуги может быть инициирована на уровне без доступа (NAS) UE. Процедура запроса услуги может вызвать RRC уровень UE для выполнения процедуры установления RRC-соединения с eNB. UE может переключаться из режима ожидания RRC в режим RRC-соединения после завершения выполнения процедуры установления RRC-соединения. UE, в текущий момент времени находится в режиме RRC-соединения, и может отправить отчет о состоянии буфера (BSR) в eNB, и в ответ на это UE может принимать сообщение на допуск к каналу восходящей линии связи (UL) от eNB для передачи D2D данных на целевое UE. UE может посылать D2D данные на целевое UE с использованием гранта UL, предоставленного eNB. D2D данные могут быть переданы на целевое UE с использованием D2D радиоканала UE.
В альтернативной конфигурации, D2D данные могут быть сгенерированы D2D приложением, которое работает на UE, когда UE уже находится в режиме RRC соединения. Другими словами, радиоканалы сотовой связи уже могут быть установлены для UE, а также D2D широкополосные радиоканалы. UE может определять, что должен использоваться определенный режим выделения ресурсов (например, D2D режим 1 выделения ресурсов) для передачи D2D данных в целевом режиме. UE может послать сообщение с запросом RRC конфигурации в eNB с использованием сигнального радиоканала UE, и в ответ на это UE может принять сообщение о реконфигурации RRC соединения из eNB. Сообщение о реконфигурации RRC-соединения может включать в себя один или несколько параметров конфигурации для заданного режима выделения ресурсов. Некоторые примеры этих параметров конфигурации могут включать в себя периодический D2D BSR таймер или таймер повторной передачи D2D BSR. UE может послать отчет о состоянии буфера (BSR) в eNB с использованием одного или более параметров конфигурации. В ответ на это UE может принимать сообщение о предоставлении канала восходящей линии связи (UL) от eNB для передачи D2D данных на целевое UE. UE может посылать D2D данные на целевое UE с использованием гранта UL, предоставленного eNB. Кроме того, UE может посылать D2D данные с использованием D2D радиоканалов UE.
Устройство-устройство (D2D) коммуникации для 3GPP LTE сетей, таких как сеть усовершенствованного универсального наземного радиодоступа (E-UTRAN), стандартизируется в 3GPP LTE релизе 12. D2D коммуникация представляет собой прямую связь между двумя устройствами, такими как два устройства пользователя (UE). Два устройства (например, LTE-устройства) могут устанавливать связь непосредственно друг с другом, когда два устройства находятся в непосредственной близости, но такие D2D коммуникации не используют инфраструктуру сотовой сети. Одно конкретное применение для D2D коммуникации относится к услугам общественной безопасности. Кроме того, D2D коммуникация может обеспечить прямую связь одного UE с одним или более целевых или принимающих UEs, что позволяет обеспечивать групповую связь. Примеры, описанные здесь, могут относиться к передаче на целевое или принимающее UE, но следует понимать, что это также может относиться к передаче данных в группу целевых или принимающих UEs.
D2D может позволить обеспечить прямую линию связи между двумя UEs, которые используют спектр сотовой связи. В результате, медиаинформация и другие данные могут быть переданы от одного устройства на другое устройство на короткие расстояния, используя прямое соединение. При использовании D2D коммуникации для передачи данных данные могут быть переданы непосредственно без ретрансляции в сотовую сеть, что позволяет избежать затруднений при передачи данных из-за отсутствия или неудовлетворительного покрытия сети или при перегрузке сети. Сотовая инфраструктура, если она используется, может обеспечить решение других технических задач, таких как обнаружение одноранговых устройств, обеспечение синхронизации и предоставление идентификационной информации и информации по вопросам безопасности.
Использование D2D коммуникации может предоставить ряд преимуществ для пользователей. Например, устройства могут быть удалены от инфраструктуры сотовой связи. D2D может позволить устройствам обмениваться данными на локальном уровне, даже при отсутствии связи с сетью сотовой связи (например, во время бедствия), так как D2D коммуникация не зависит от сетевой инфраструктуры. При использовании лицензируемого спектра частоты, используемые для выполнения D2D коммуникации, менее подвержены помехам. Кроме того, если два устройства находятся в непосредственной близости, то для передачи данных используются пониженные уровни мощности передачи, тем самым экономя энергию устройств.
Признаки D2D коммуникации могут относиться к ProSe (услуга ближней связи) прямой связи в 3GPP LTE стандарте. D2D коммуникации, в первую очередь, ориентированы для обеспечения общественной безопасности, но могут быть использованы также и для других приложений. D2D признаки позволяют обеспечить прямую связь между UEs по спектру сотовой связи, но без передачи данных посредством сетевой инфраструктуры сотовой связи. D2D коммуникация может произойти, когда UE находится за пределами зоны покрытия сотовой сети или, в качестве альтернативы, когда UE находится в зоне покрытия сотовой сети. В спектре доступа UE D2D данные могут быть переданы с помощью D2D радиоканала.
Несмотря на то, что D2D радиоканалы аналогичны радиоканалам, используемым для сотовой связи, есть несколько ключевых отличий. Например, D2D радиоканал может существовать в UE, когда UE находится либо в режиме ожидания управления радиоресурсами (RRC), или в режиме RRC-соединения. Другими словами, D2D радиоканал может существовать, когда UE находится в любом режиме или RRC-IDLE или RRC_CONNECTED. В противоположность этому, радиоканалы сотовой связи (или радиоканалы для передачи данных) могут существовать только тогда, когда UE находится в режиме RRC-соединения. Кроме того, D2D радиоканалы могут быть созданы и высвобождены посредством UE по мере необходимости на основании принятых данных из уровней приложения UE. В противоположность этому, радиоканалы сотовой связи создаются, конфигурируются и высвобождаются посредством сети.
Когда UE находится в пределах зоны покрытия сотовой сети, может быть полезным обеспечить координацию D2D передач от UE с другими UE передачами в соте, чтобы избежать D2D передачи, которые могут вызывать помехи нормальной передаче данных в сети сотовой связи. Другими словами, когда два устройства пытаются осуществить D2D коммуникацию в пределах зоны покрытия сотовой сети, сотовая активность в радиочастотном спектре может быть скоординирована с D2D активностью в том же радиочастотном спектре. Когда UE передает D2D данные другому UE, то D2D данные передаются на той же самой несущей частоте, что и UE будет использовать для передачи в сеть. Кроме того, D2D передачи или D2D приемы могут происходить в области спектра сети восходящей линии связи. Таким образом, UE передает или принимает D2D данные, как, если бы данные были бы переданы в области спектра передач UE по каналу восходящей линии связи. Поскольку сеть может планировать передачи по каналу восходящей линии связи для различных UEs в соте, то сеть должна обеспечить условия, когда эти D2D передачи не сталкивались бы или не оказывали помехи для передач по каналу восходящей линии связи UE, которые запланированы посредством сети (так как сотовая активность и D2D активность реализуется в том же спектре).
В одном из примеров координация между сотовой активностью и D2D активностью может быть достигнута посредством использования D2D режима 1 выделения ресурсов, в котором UE запрашивает ресурсы на передачи для D2D передачи из сети. UE может запрашивать ресурсы передачи способом, аналогичным тому, когда UE запрашивает ресурсы передачи для типовых передач UE-сеть. Например, запрос о выделении ресурсов передачи обычно может направляться UE, посылающее отчет о состоянии буфера (BSR) на уровне управления доступом к среде (MAC) в усовершенствованный узел В (eNB), и eNB может направлять ответ о выделенных ресурсах в форме гранта на канал восходящей линии связи (UL), переданного на физическом уровне.
В D2D режиме 1 выделения ресурсов eNB может принимать активное участие в планировании времени и частоты, на которой UE осуществляет D2D передачи. В альтернативном сценарии, UE может выполнять D2D передачу, используя D2D режим 2 выделения ресурсов, в котором устройство пользователя более автономно в выполнении D2D передачи. D2D режим 2 выделения ресурсов может иметь место, когда UE находится вне зоны покрытия eNB, но также может использоваться, когда UE находится в пределах зоны покрытия. В режиме 2 eNB может зарезервировать определенную часть своих ресурсов, и затем позволяет UE автономно выбирать, где передавать D2D данные в пределах зарезервированной части. Поскольку ресурсы зарезервированы для D2D коммуникаций довольно статическим образом, то нерациональное использование ресурсов может произойти, если все зарезервированные ресурсы не используются. В противоположность этому, D2D режим 1 выделения ресурсов позволяет сети динамически распределять ресурсы, когда D2D передачи неизбежны, тем самым, обеспечивая более эффективное решение. При отсутствии UEs, которые выполняют D2D передачи, ресурсы излишне не выделяются для D2D передач и доступны для обычных коммуникаций сотовой связи.
В одном из примеров, D2D режим 1 выделения ресурсов может быть использован, когда UE находится в режиме RRC_CONNECTED. Другими словами, имеется активное соединение между UE и eNB. Кроме того, UE должно оставаться в режиме RRC_CONNECTED в течение срока действия D2D активности. eNB может использовать это соединение для выделения ресурсов для UE, чтобы позволить UE выполнить D2D передачи. UE должно быть в режиме RRC_CONNECTED, поскольку как МАС-уровень, так и сигнализация физического уровня могут обеспечиваться тем, что UE имеет присвоенный временный идентификатор радиосети (C-RNTI). Кроме того, UE, находясь в режиме RRC_CONNECTED, может позволить eNB конфигурировать UE параметрами для управления отчетностью о состоянии буфера UE. Однако традиционные процессы для перехода UE из режима ожидания RRC в режиме RRC-соединения с участием, как уровня без доступа (NAS), так и уровней с доступом (AS), не подходят для D2D сценария.
Фиг. 1 иллюстрирует унаследованный способ установления соединения управления радиоресурсами (RRC) для устройства пользователя (UE) 140. Когда UE 140 имеет данные для передачи по каналам беспроводной связи в сеть, ряд этапов могут быть выполнены посредством UE 140, чтобы переключить UE 140 из режима ожидания управления радиоресурсами (RRC) в режим RRC-соединения. UE 140 может передавать данные в усовершенствованный узел В (eNB) при переходе в режим RRC-соединения. Объекты в пределах UE 140 могут включать в себя приложения 120, стек 122 интернет-протокол (IP), администратор 124 канала радиодоступа (RAB), уровень без доступа (NAS) 126, RRC уровень 128, сигнализацию радиоканалов 130, сотовые радиоканалы 132 и физический уровень 134.
UE 140 может первоначально находиться в режиме ожидания RRC. Когда UE 140 находится в режиме RRC ожидания, то отсутствуют радиоканалы сотовой связи (или радиоканалы передачи данных) и отсутствуют данные пользователя для передачи из UE 140 в сеть.
На этапе 102 приложения 120 в UE 140 могут генерировать данные пользователя для передачи. Приложения 120 могут поставлять данные в IP стек 122 для передачи, в котором данные затем поставляются в RAB администратор 124.
На этапе 104 RAB администратор 124 может отслеживать, существуют ли соответствующие радиоканалы в UE 140. Когда RAB администратор 124 обнаруживает, что никакие радиоканалы не установлены для UE 140, то RAB администратор 124 может послать запрос в NAS уровень 126 для создания радиоканалов.
На этапе 106 NAS уровень 126 может инициировать процедуру запроса на услугу для запроса сети установить радиоканалы. Чтобы выполнить процедуру запроса на обслуживание, NAS 126 может направить сообщение с запросом на обслуживание в RRC уровень 128 в слое доступа. Сообщение с запросом на услугу может запросить установление RRC-соединения для UE 140.
На этапе 108 RRC уровень 128 может выполнять процедуру установления RRC-соединения с eNB, что может привести к созданию сигнального радиоканала 130. Сигнальный радиоканал 130 может быть использован для отправки NAS сообщения с запросом на обслуживание в сеть.
На этапе 110, в ответ на прием NAS сообщения с запросом на обслуживание, сеть может инициировать различные действия для установления сотовых радиоканалов 132 (или радиоканалов для передачи данных) для UE 140. Например, сеть может инструктировать UE 140, посредством сигнализации RRC, установить сотовые радиоканалы 132 и затем RRC 128 может установить те сотовые радиоканалы 132 в UE 140. Данные пользователя могут впоследствии передаваться от UE в сеть, используя сотовые радиоканалы 132. Поэтому, когда никакие радиоканалы не установлены для UE 140, UE 140 вводится в режим RRC-соединения для создания этих радиоканалов. Кроме того, сеть может выполнять другие действия, такие как установление уровня безопасности для UE 140.
Описанный выше процесс установления RRC-соединения для UE не напрямую подходит для D2D коммуникации. В отличие от радиоканалов сотовой связи, D2D радиоканалы могут уже существовать, когда UE находится в режиме ожидания, например, потому что UE использовал D2D радиоканалы в то время, как устройство находилось вне зоны покрытия сети. Таким образом, функция RAB администратора в унаследованной системе, которая инициирует NAS выполнить запрос на обслуживание всякий раз, когда есть данные для отправки, но отсутствуют установленные радиоканалы, трудно применима к D2D. Решение, когда UE использует D2D режим 1 выделения ресурсов, и поэтому переключается в режим RRC_CONNECTED, может зависеть от конкретной информации уровня доступа, которая обычно не была доступна для NAS уровня, когда применяется решение инициировать процедуру запроса на обслуживание.
В предшествующих решениях, RAB администратор может запросить NAS установить радиоканалы, которые, в свою очередь, вызывают NAS запросить установление RRC-соединение. Тем не менее, это предшествующее решение непосредственно не применимо к D2D сценарию, поскольку D2D радиоканалы могут уже существовать. Другими словами, D2D радиоканалы может быть уже используются, когда UE определяет, что D2D режим 1 выделения ресурсов должен быть использован. D2D радиоканалы могут существовать даже тогда, когда UE находится в режиме RRC-ожидания. В одном примере, UE первоначально может быть вне зоны обслуживания сети и, используя D2D режим 2 выделения ресурсов для D2D передачи, в результате чего UE автономно выбирает ресурсы передачи из сконфигурированного пула ресурсов. UE может затем перейти в зону покрытия соты, в которой должен быть использован D2D режим 1 выделения ресурсов. Тем не менее, D2D каналы были ранее установлены, когда UE находится вне зоны обслуживания сети, и UE не должно переустанавливать D2D каналы при входе в зону обслуживания сети. Таким образом, предшествующая функция RAB администратора (например, контроль за приемом данных и инициирование соответствующие протоколов для установления RRC-соединения, когда радиоканалы не существуют для UE) непосредственно не применяются, когда D2D радиоканалы уже существуют на UE.
Технология, описанная здесь, используется для установления RRC-соединения для UE, чтобы позволить UE выполнять D2D коммуникацию. Например, UE может выполнять D2D коммуникацию с целевым UE. Когда UE находится в режиме ожидания RRC, D2D данные для передачи по D2D радиоканалам могут быть приняты на UE с верхних уровней (например, из приложения, работающего на UE). UE может проверить определенные условия, чтобы определить, используется ли D2D режим 1 выделения ресурсов. Если режим 1 не должен быть использован, то UE может передавать данные на целевое UE через D2D радиоканалы (даже тогда, когда UE находится в режиме RRC ожидания). С другой стороны, если режим 1 должен использоваться для передачи данных, затем уровень доступа UE может запросить UE NAS переключить UE из режима ожидания RRC в режим RRC-соединения. UE NAS может инициировать процедуру запроса на обслуживание, чтобы переключить UE из режима ожидания RRC в режим RRC-соединения. В конфигурации, которая является альтернативой процедуре запроса на обслуживание, UE NAS может инициировать процедуру обновления области отслеживания посредством установления флага «активный» в запросе на обновление области отслеживания, который может позволить установление RRC-соединения для UE.
В одном примере, определение необходимости для UE перехода в режим RRC-соединения, чтобы выполнять D2D передачу, может зависеть от типа распределения ресурсов, используемых в сети. Например, UE должно переходить в режим RRC-соединения, когда сеть использует D2D режим 1 выделения ресурсов. С другой стороны, UE не может войти в режим RRC-соединения, когда сеть использует D2D режим 2 выделения ресурсов.
Фиг. 2 иллюстрирует установление соединения управления радиоресурсами (RRC) для устройства пользователя (UE) 250, чтобы дать возможность UE 250 осуществить устройство-устройство (D2D) коммуникацию. Когда UE 250 имеет D2D данные для передачи в другое UE (например, целевое UE или приемное UE), ряд этапов могут быть выполнены с помощью объектов в UE 250, чтобы переключить UE 250 с режима ожидания управления радиоресурсами (RRC) в режим RRC-соединения. UE 250 может перейти в режим RRC-соединения, когда UE 250 должно использовать D2D режим 1 выделения ресурсов, чтобы выполнять D2D передачу. При переключении в режим RRC-соединения UE 250 может запрашивать ресурсы для передачи D2D данных целевому UE. Объекты в пределах UE 250 могут включать приложения 220, стек 222 интернет-протокола (ЕР), уровень без доступа (NAS) 226, RRC уровень 228, сигнальные радиоканалы 230, физический уровень 234, D2D радиоканалы 236, уровень управления доступом (MAC) 238 и D2D MAC уровень 240. В этом примере, UE 250 может не включать в себя администратор радиодоступа (RAB). В качестве альтернативы, UE 250 может включать в себя RAB администратор, но RAB администратор не используется для выполнения D2D передач.
UE 250 может первоначально находиться в режиме ожидания RRC. Когда UE 140 находится в режиме RRC-ожидания и радиоканалы сотовой связи не существуют, то данные пользователя не могут быть переданы от UE 140 в сеть. Тем не менее, D2D радиоканалы существуют для UE 250. D2D радиоканалы, возможно, уже использовались UE 250 для передачи и приема D2D данных.
На этапе 202 приложение 220 в UE 250 может генерировать данные пользователя для D2D передачи. Приложение 220 может передавать D2D данные в IP стек 222 для передачи. IP стек 222 может передавать D2D данные в D2D радиоканалы 236 для передачи, и D2D радиоканалы 236 могут уведомить MAC уровень 238, или более конкретно функциональные возможности D2D МАС-240 на MAC уровне, что есть D2D данные, ожидающие передачи.
На этапе 204 MAC уровень 238 UE 240 может указывать на RRC уровень 228, что D2D данные находятся в ожидании для передачи. В одном примере, MAC уровень 228 представляет собой один объект, который используется всеми радиоканалами, чтобы получить радиодоступ. D2D МАС-240 может представлять функциональность МАС-уровня 238, который относится к D2D коммуникации. В альтернативных примерах, другие уровни в UE 250 могут указать на ожидающие передачи D2D данные на RRC уровень 228, такие как уровень управления радиоканалом (RLC) или уровень протокола сходимости пакетных данных (PDCP) в UE 250.
На этапе 206, перед передачей D2D данных пользователя, RRC уровень 227 UE 250 может проверить, следует ли UE 250 использовать D2D режим 1 выделения ресурсов или может ли UE 250 использовать режим 2 выделения ресурсов. В одном примере, UE 250 может определить, какой режим должен быть использован, на основании сообщения блока системной информации (SIB), предварительно переданного из сети. Если UE 250 определяет, что должен быть использован режим 1 выделения ресурсов, то RRC уровень 228 может запросить NAS уровень 226 для переключения UE 250 в режим RRC-соединения. Другими словами, если режим 1 выделения ресурсов должен использоваться, то UE 250 входит в режим RRC-соединения для D2D передачи данных.
На этапе 208, NAS уровень 226 UE 250 может принять запрос на переключение UE 250 в режим RRC-соединения из RRC уровня 228 UE 250. NAS уровень 226 может инициировать процедуру запроса на обслуживание. Процедура запроса на обслуживание может привести к установлению сотовых радиоканалов для UE 250. Чтобы выполнить процедуру запроса на обслуживание, NAS уровень 226 может направить сообщение с запросом на обслуживание в RRC уровень 228 в слое доступа. Сообщение с запросом на обслуживание из NAS уровня 226 может запросить RRC уровень 228, чтобы установить RRC-соединение для UE 250. В альтернативном примере, в отличие от выполнения процедуры запроса на обслуживание, NAS уровень 226 UE может инициировать процедуру обновления области отслеживания посредством установления флага в «активный» статус в запросе на обновление области отслеживания. В результате, RRC уровень 228 UE 250 может быть уведомлен, чтобы установить RRC-соединение для UE 250.
На этапе 210, RRC уровень 228 UE 250 выполняет процедуру установления RRC-соединения с усовершенствованным узлом В (eNB). В результате, RRC-соединение может быть установлено для UE 250, и может быть создан сигнальный радиоканал 230 для UE 250. Другими словами, UE 250 может переключиться в режим RRC-соединения после завершения процедуры установления RRC-соединения. Сигнальный радиоканал может затем использоваться, чтобы послать NAS сообщение с запросом на обслуживание в сеть.
На этапе 212, после того как UE 250 находится в режиме RRC-соединения, RRC уровень 228 может указывать на MAC уровень 238, что UE 250 находится в режиме RRC_CONNECTED. RRC уровень 228 может указывать, что UE 250 должно продолжать выполнять D2D передачу с использованием D2D режима 1 выделения ресурсов. Этот признак может включать в себя различные параметры конфигурации, которые являются специфическими для D2D режима 1 выделения ресурсов. Например, индикация из RRC уровня 228 в MAC уровень 238 может включать в себя периодический D2D BSR таймер и D2D BSR таймер повторной передачи. В одном примере, RRC уровень 228 может принимать различные параметры конфигурации, которые являются специфическими для D2D режима 1 выделения ресурсов из eNB после установления RRC-соединения. Теперь UE 250 может использовать D2D режим 1 выделения ресурсов для отправки отчетов о состоянии буфера (BSRs) MAC уровня в eNB. Другими словами, MAC уровень 238 может отправить BSRs в eNB с использованием различных параметров конфигурации (например, D2D BSR периодический таймер, D2D BSR таймер повторной передачи). eNB может ответить посредством гранта на канал восходящей линии связи (UL), и после этого, UE 250 может передавать D2D данные с использованием этих грантов UL. Другими словами, гранты UL могут информировать UE 250, в какое время и на какой частоте UE 250 должно выполнять D2D передачу, таким образом, что D2D передача UE не совпадает с другими ранее запланированными передачами сотовой связи (то есть, передаваемые данные из UEs в сеть). Этот процесс может включать в себя использование D2D радиоканалов, чтобы выполнять D2D передачу (т.е. при отсутствии сотовых радиоканалов), и, по существу, нет необходимости в дополнительном взаимодействии между NAS уровнем 226 и RRC уровнем 228. UE 250 может продолжать использовать этот процесс до тех пор, пока UE 250 имеет D2D данные для передачи и остается в режиме RRC_CONNECTED.
На этапе 214, в ответ на прием сообщения с запросом NAS услуги, сеть может инициировать те или иные действия для установления радиоканалов сотовой связи. Тем не менее, установление радиоканалов сотовой связи не влияет на D2D данные, которые отправляются с использованием D2D каналов. Пример действий может включать в себя установление уровня безопасного доступа, который защищает сигнальный радиоканал 230, а также радиоканалы сотовой связи, которые установлены впоследствии. Тем не менее, уровень безопасного доступа не используется для защиты D2D радиоканалов, которые имеют отдельную защиту безопасности, которая может работать независимо от того, находится ли UE 250 в режиме RRC_IDLE или RRC_CONNECTED. Кроме того, сеть может инструктировать UE 250 посредством сигнализации RRC установить радиоканалы сотовой связи. RRC уровень 228 UE 250 впоследствии может функционировать для установки этих радиоканалов сотовой связи.
В некоторых примерах, определяется, ограничивается ли UE в использовании в режиме 1 выделения ресурсов, что может быть выполнено несколькими способами. Например, если UE находится в режиме ожидания в соответствующей соте (т.е. подразумевая, что UE находится в пределах зоны обслуживания сети), то должен быть использован режим 1 выделения ресурсов. В другом примере, если уровень сигнала выше заданного порогового значения, то режим 1 выделения ресурсов должен использоваться. Уровень сигнала может быть основан на измерениях принимаемой мощности опорного сигнала (RSRP) или измерениях качества принимаемого опорного сигнала (RSRQ). В еще одном примере, указывает ли обслуживающая сота в системной информации, что, которая поддерживает D2D коммуникацию, в пределах зоны покрытия обслуживающей соты, может быть определена. Этот признак может неявно указывать наличие блока системной информации (SIB), который специфичен для D2D, или же он может неявно указывать наличие специфических параметров, относящиеся к D2D, с системной информацией. Например, эта индикация может неявно указывать на наличие информации D2D пула ресурсов. Кроме того, системная информация обслуживающей соты в явном виде может указывать, что UE ограничено использованием режима 1 выделения ресурсов в пределах этой обслуживающей соты. Системная информация может передаваться от eNB в UE. В качестве дополнительного примера, обслуживающая сота может указать, что D2D UEs должны установить соединение с eNB (т.е. перейти в режим RRC-соединения), при котором UE информируется с помощью выделенной сигнализации от eNB, использует ли UE D2D режим 1 или режим 2 выделения ресурсов. В этом подходе, eNB может определить, UE использует ли D2D режим 1 или режим 2 выделения ресурсов, а не UE.
Как было описано выше, MAC уровень может информировать RRC уровень об отложенной передаче D2D данных. RRC уровень может оценить определенные условия (например, использует ли UE режим 1 распределения ресурсов), и в зависимости от того, выполнены ли условия, RRC уровень может запросить NAS уровень перейти в режим RRC-соединения. В альтернативных конфигурациях, эти условия могут быть оценены в других местах в пределах UE, такие как PDCP уровень, MAC уровень или в пределах уровня приема или функции в пределах UE. Кроме того, процесс оценки условий может быть распределен между различными объектами в пределах UE.
Как описано выше, UE может определять, используется ли режим 1 выделения ресурсов, и в результате, RRC уровень может запросить NAS уровень переключить UE в режим RRC_CONNECTED. В альтернативном сценарии, UE может определить, что будет использоваться D2D режим 2 выделения ресурсов. В этом случае, RRC уровень может направить ответ на MAC уровень с указанием того, что должен использоваться D2D режим 2 выделения ресурсов, и другие этапы процесса, описанные выше, не являются релевантными.
В одной конфигурации UE не определяет, будет ли использоваться D2D режим 1 или режим 2 выделения ресурсов, но вместо этого просто определяет, что UE должен работать в режиме RRC_CONNECTED. В этом случае, eNB может решить, что UE должно использовать D2D режим 1 или режим 2 выделения ресурсов. Это решение может быть сообщено в UE либо в сообщении RRC CONNECTION SETUP, или в сообщении RRC CONNECTION RECONFIGURATION. В частности, решение eNB, следует ли UE использовать D2D режим 1 или режим 2 выделения ресурсов, может быть доведено до MAC уровня UE.
В одной конфигурации RRC не определяет, что должен использоваться режим 1 выделения ресурсов, и что RRC-соединение должно быть установлено для UE. Скорее всего, RRC уровень может обеспечивать индикацию на NAS уровень, что RRC-соединение может потребоваться для выполнения D2D связи. К тому же, RRC уровень может обеспечивать NAS уровень необходимыми параметрами NAS уровень для принятия решения, следует ли инициировать процедуру запроса на обслуживание и, следовательно, запросить установление RRC-соединения. Другими словами, NAS уровень может определить, должен ли использоваться режим 1 выделения ресурсов, в отличие от RRC уровня.
В одной конфигурации, указание на переключение UE из режима RRC_IDLE в режим RRC_CONNECTED может содержаться в обмене сообщениями между MAC уровнем, NAS уровнем и/или RRC уровнем. Это указание (т.е. D2D передача) также может быть предоставлено в eNB, либо в сообщении с запросом на RRC-соединение (например, в виде нового значения «установление сценария», такого как «D2D' или 'D2D связи»), или в сообщении о завершении установки RRC-соединения (например, в новом элементе информации 'запрос на D2D' передачу). Сообщение с запросом о RRC-соединении и сообщение о завершении установки RRC-соединения может быть одновременно частью процедуры установления RRC-соединения. Преимуществом содержания такой индикации является то, что eNB может узнать о том, что UE использует D2D режим 1 выделения ресурсов и, следовательно, eNB может автоматически предоставлять соответствующие параметры конфигурации, относящиеся к режиму 1 выделения ресурсов. В одном примере, eNB может обеспечивать параметры конфигурации (например, периодический D2D BSR таймер, таймер повторной передачи D2D BSR) в сообщении о реконфигурации RRC-соединения. Еще одно преимущество использования нового конкретного сценария D2D установления в сообщении с запросом на установление RRC-соединения заключается в том, что в тех случаях, когда eNB находится под большой нагрузкой, то eNB может определить приоритеты или исключить из числа приоритетных соединений с целью D2D коммуникаций. Например, если D2D используется для обеспечения общественной безопасности внутри сети, то eNB может принять решение относительно установления соединения для целей D2D коммуникации. С другой стороны, если D2D используется в качестве услуги пользователями не с целью обеспечения общественной безопасности в сети, то eNB может отклонить запрос на установление соединения для целей D2D.
В одном из примеров, установление радиоканалов сотовой связи (или радиоканалов для передачи данных) не является существенным для целей передачи D2D данных пользователя. Другими словами, D2D передача может быть успешно выполнена после приема гранта на канал восходящей линии связи от eNB, в котором гранты канала восходящей линии связи указывают определенные промежутки времени, в течение которых UE разрешено выполнять D2D передачу. Тем не менее, с помощью унаследованной процедуры запроса услуги можно установить радиоканалы сотовой связи, даже в отсутствие отложенных данных для передачи по каналам сотовой связи.
В одной конфигурации, NAS уровень может инициировать процедуру обновления зоны слежения (без установки флага в позицию «активный») вместо процедуры запроса обслуживания. Процедура обновления зоны слежения может привести к переводу UE в режим RRC_CONNECTED без установки сотовых радиоканалов. Такая конфигурация может быть предпочтительной, так как радиоканалы сотовой связи не имеют существенного значения для целей передачи D2D данных пользователя и, следовательно, несущественных операций можно избежать. Тем не менее, эта конфигурация также может быть невыгодной, так как уровень безопасного доступа не будет инициирован и, как результат, RRC сигнализация на сигнальном радиоканале не будет иметь защиту безопасности. Кроме того, хендовер RRC-соединения другому eNB не будет возможен, так как унаследованные версии спецификации 3GPP LTE разрешают хендовер только после того, как установлена плоскость пользователя сотовой связи. Еще одним аспектом является то, что узел управления мобильностью (ММЕ), как правило, инициирует высвобождение RRC-соединения вскоре после процедуры обновления зоны слежения (без активного флага), что отличается от ситуации, когда радиоканалы сотовой связи были созданы, и затем eNB принимает решение (как правило, основанное на отсутствии UE активности), когда RRC-соединение должно быть освобождено.
В одной конфигурации, сотовые радиоканалы могут быть установлены для UE и затем UE может посылать отчеты о состоянии буфера (BSR,) с использованием различных параметров конфигурации (например, периодически D2D BSR по истечении таймера, по таймеру D2D BSR повторной передачи). Другими словами, каналы сотовой радиосвязи могут быть установлены до того, как UE принимает гранты по каналу восходящей линии связи от eNB. Эта конфигурация может быть выгодна, потому что если радиоканалы сотовой связи должны были быть установлены перед D2D передачей, то затем уровень безопасного доступа может быть установлен до того, как eNB передает сигнализацию RRC, включающую в себя параметры конфигурации, относящиеся к D2D режиму 1 выделения ресурсов. Установление уровня безопасного доступа до того, как eNB посылает сигнализацию RRC, может иметь предпочтения для оператора сотовой сети.
Фиг. 3 иллюстрирует конфигурирование устройства пользователя (UE) 350 для осуществления устройство-устройство (D2D) коммуникации, когда UE 350 находится в режиме соединения управления радиоресурсами (RRC) с усовершенствованным узлом В (eNB). Когда UE 350 имеет D2D данные для передачи в другое UE (например, целевое UE или принимающее UE), ряд этапов могут быть выполнены с помощью объектов в UE 350 для того, чтобы выполнять D2D передачу. Когда UE 350 имеет D2D данные для передачи в целевое UE, то UE 350 может уже находиться в режиме RRC_CONNECTED. Тем не менее, UE 350 не может быть сконфигурировано параметрами для D2D режима 1 выделения ресурсов (или режим 2), в котором UE 350 должно использовать эти параметры для выполнения D2D передачи. Объекты в пределах UE 350 могут включать в себя приложения 320, стек 322 интернет-протокола (IP), уровень без доступа (NAS) 326, RRC уровень 328, сигнальные радиоканалы 330, физический уровень 334, D2D радиоканалы 336, уровень управления доступом к среде (MAC) 338 и D2D MAC уровень 340.
UE 350 может первоначально находиться в режиме RRC-соединения. Когда UE 350 находится в режиме RRC-соединения, то радиоканалы сотовой связи могут уже существовать для UE 350. UE 350 может быть первоначально введен в режим RRC-соединения не для выполнения D2D передачи, а для выполнения сетевых передач, т.е. с усовершенствованным узлом В (eNB). После того как UE 350 вошел в режим RRC-соединения, UE 350 может генерировать D2D данные для отправки в другое UE. Кроме того, D2D радиоканалы 336 могут существовать для UE 350. D2D радиоканалы 336, возможно, уже использовались UE 350 для передачи и приема D2D данных в какой-то момент времени в прошлом, но не во время текущего RRC-соединения. Если D2D радиоканалы 336 уже использовались во время текущего RRC-соединения, то UE 350 может уже быть сконфигурировано для D2D режима 1 выделения ресурсов (или режима 2).
На этапе 302 приложение 320 в UE 350 может генерировать D2D данные пользователя для передачи. Приложение 320 может передавать D2D данные в IP стек 322 для передачи. IP стек 322 может передавать D2D данные в D2D радиоканалы 336 для передачи, и D2D радиоканалы 336 могут уведомить MAC уровень 338 или, более конкретно, D2D MAC 340 на MAC уровне, что есть D2D данные, ожидающие передачу.
На этапе 304, MAC уровень 338 UE 350 может указывать на RRC уровень 328, что D2D данные находятся в ожидании передачи. В одном примере, MAC уровень 338 представляет собой один объект, который используется всеми радиоканалами, чтобы получить радиодоступ. D2D MAC 340 может представлять собой функциональность MAC уровня 338, который относится к D2D связи. В альтернативных примерах, другие уровни в UE 350 могут указывать на наличие D2D данных, ожидающие передачи, на RRC уровень 328, например, уровень управления радиоканалом (RLC) или уровень протокола сходимости пакетных данных (PDCP) в UE 350.
На этапе 306, UE 350 может определить, используется ли D2D режим 1 выделения ресурсов или, если UE 350 может использовать режим 2 выделения ресурсов. UE 350 может определять соответствующий режим выделения ресурсов до того, как D2D данные передаются на целевое UE. Если UE 350 определяет, что должен использоваться режим 1 выделения ресурсов, то UE 350 может послать RRC запрос в сеть. Например, RRC уровень 328 UE 350 может послать запрос на установление RRC в eNB. Сообщение с запросом может быть новым сообщением, например запросом на D2D ресурсы или запросом на D2D конфигурацию. Информационный элемент (IE) индикатора запроса на D2D ресурс или IE индикатора запроса на D2D конфигурацию может содержаться в новом сообщении с запросом. В качестве альтернативы, сообщение с запросом может быть существующим сообщением, например, UE ASSISTANCE INFORMATION, содержащее новый информационный элемент (IE) индикатора запроса на D2D ресурс или IE индикатора запроса на D2D конфигурацию. Сообщение с запросом может быть отправлено из RRC уровня 328 в eNB с использованием радиоканала сигнализации (что уже установлен, так как UE 350 находится в режиме RRC-соединения).
В альтернативной конфигурации, UE 350 не определяет, следует ли использовать D2D режим 1 или режим 2 выделения ресурсов, а, скорее, определяет, следует ли послать RRC запрос в сеть. В результате, eNB может решить, следует ли UE 350 использовать D2D режим 1 или режим 2 выделения ресурсов. eNB может информировать UE 350 о решении посредством сигнализации от eNB в RRC уровень 328. Если eNB проинформировал RRC уровень 328, что UE 350 должно использовать D2D режим 2 выделения ресурсов, то RRC уровень 328 может информировать MAC уровень 338 использовать режим 2 при выполнении D2D передачи.
На этапе 308, eNB может ответить на RRC запрос из RRC уровня 328 UE 350. eNB может предоставить UE 350 необходимые параметры конфигурации для D2D режима 1 выделения ресурсов. Примеры этих параметров конфигурации могут включать в себя периодический D2D BSR таймер и таймер повторной передачи D2D BSR. В одном примере, eNB может направить ответное сообщение с параметрами конфигурации в сообщении реконфигурации RRC-соединения. Если UE 350 должно использовать D2D режим 2 выделения ресурсов для выполнения D2D передачи, то сообщение о реконфигурации RRC-соединения может включать в себя инструкции для UE 350 использовать D2D режим 2 выделения ресурсов.
На этапе 310, RRC уровень 328 может указывать на MAC уровень 338, что UE 350 находится в режиме RRC_CONNECTED и что UE 350 должно продолжить выполнение D2D передачи с использованием D2D режима 1 выделения ресурсов. Кроме того, RRC уровень 328 может обеспечивать MAC уровень 338 необходимыми параметрами конфигурации для использования D2D режима 1 выделения ресурсов для выполнения D2D передачи. UE 350 может использовать параметры конфигурации для отправки отчетов о состоянии буфера (BSR) MAC уровня в eNB. Другими словами, MAC уровень 338 может отправить BSR в eNB с использованием различных параметров конфигурации (например, периодически D2D BSR таймер, D2D BSR таймер повторной передачи). eNB может направить ответное сообщение с грантом для канала восходящей линии связи (UL), и после этого UE 350 может передавать D2D данные с использованием этих грантов UL. Другими словами, гранты UL могут информировать UE 350, в какое время и на какой частоте UE 350 может выполнять D2D передачу, таким образом, что D2D передача UE не совпадает с другими ранее запланированными передачами сотовой связи (то есть, данные, посланные из UEs в сеть).
Фиг. 4 иллюстрирует примерную сигнализацию между устройством пользователя (UE) 410 и усовершенствованным узлом В (eNB) 420 для конфигурирования UE 410 выполнить устройство-устройство (D2D) коммуникацию. UE 410 может послать сообщение с запросом на D2D конфигурацию в eNB 420. В одном примере сообщение D2D конфигурации может быть отправлено в eNB 420 с помощью радиоканала сигнализации UE. Сообщение D2D конфигурации может включать в себя информационный элемент (IE) индикатора запроса D2D конфигурации. eNB 420 может направить ответное сообщение о реконфигурации RRC-соединения в UE 410. Сообщение о реконфигурации RRC-соединения может включать в себя различные параметры D2D режима 1 выделения ресурсов, такие как периодический D2D, BSR таймер и таймер повторной передачи D2D BSR. Другими словами, эти параметры реконфигурации могут позволить UE 410 использовать D2D режим 1 выделения ресурсов для отправки D2D передач. UE 410 может послать сообщение о завершении реконфигурации RRC-соединения в eNB 420 в ответ на прием сообщения о реконфигурации RRC-соединения.
В одном примере, UE 410 и eNB 420 могут выполнить аналогичный обмен сообщениями радиоинтерфейса, как описано выше, когда UE 410 находится первоначально в режиме ожидания RRC (в отличие от находящихся в режиме RRC-соединения). Когда UE 410 находится в режиме ожидания RRC, то UE 410 не указывает на выполнение D2D коммуникации с eNB 420, как описано выше, то есть чтобы известить eNB о желании посредством UE выполнить D2D связь, то UE может использовать новое значение «причины установления» в сообщении с запросом на RRC-соединение или нового индикатора в сообщении с запросом на RRC-соединение. Скорее всего, после того как UE 410 успешно переключилось в режим RRC_CONNECTED, UE 410 может сообщить eNB 420, что устройство выполняет D2D коммуникацию, посредством отправки сообщения с RRC запросом (например, D2D CONFIGURATION REQUEST) в eNB 420. На данный момент, UE 410 может послать сообщение с запросом D2D конфигурации в eNB 420, eNB 420 может послать сообщение о реконфигурации RRC-соединения в UE 410 и UE 410 может послать сообщение о завершении реконфигурации RRC-соединения в eNB 420.
Фиг. 5 иллюстрирует пример абстрактной синтаксической нотации (ASN) кода параметров запрета классов доступа устройство-устройство (D2D) коммуникации в сообщении блока 2 системной информации (SIB2). В предшествующих версиях стандарта 3GPP LTE, сеть может ограничить попытки запроса установки RRC-соединения с помощью запрета классов доступа (АСВ). Как часть D2D, это может быть полезным для распространения этого механизма, таким образом, что eNB может запретить UE посылать запрос на установление RRC-соединения для целей D2D выделения ресурсов. АСВ параметры, которые специфичны для D2D, могут быть добавлены в блок 2 системной информации (SIB2), как показано на фиг. 5. Например, параметр ac-BarringForD2D-r12 может быть добавлен к SIB2 для установки ABC конфигурации.
Посредством запрета классов доступа сеть может установить различные запреты конфигураций в зависимости от того, имеет ли UE доступ к сети для осуществления D2D, или имеет ли UE доступ к сети для обычных операций с трафиком (например, голосовой связи, передачи данных). Если сеть перегружена и D2D используется пользователями для обеспечения общественной безопасности, то D2D может иметь приоритет, но запрет доступа может быть применен к не D2D трафику. Если D2D используется для других целей (например, обмен фотографиями, обмена видео), то UE-сеть трафик может иметь приоритет вместо устройство-устройство трафика.
Если UE принимает АСВ конфигурацию в SIB2 и оценивает, что доступ к соте запрещен для конкретной попытки установления RRC-соединения, то RRC уровень UE информирует верхние уровни UE о сбое установления RRC-соединения из-за запрета доступа на выделение D2D ресурсов, который применяется к UE. В частности, RRC уровень может информировать верхние уровни параметра ac-BarringForD2D из SIB2, на котором заканчивается процедура установления RRC. В одном примере, UE может использовать режим 2 выделения ресурсов, если процедура установления RRC-соединения не может быть успешно завершена из-за запрета. В другом примере, поддержка режима 1 выделения ресурсов может быть отключена при помощи блока системной информации (SIB). В этом примере, изменение SIB (таким образом, что режим 1 отключен) не влияет на выполнение D2D передач, то есть UE, которое уже использует режим 1 выделения ресурсов в режиме RRC-соединения, может продолжать посылать D2D BSRs для выделения ресурсов до тех пор, пока eNB конфигурирует UE использовать режим 2 выделения ресурсов или освобождает RRC-соединение.
В одной конфигурации, RRC-соединение может быть освобождено из-за отсутствия активности. В предшествующих LTE системах eNB может вызвать высвобождение RRC-соединения, когда наблюдается пассивность в радиоканалах сотовой связи (и иногда сигнализации радиоканалов) в течение определенного периода времени, иначе называемое как «время бездействия». Посредством D2D связи с использованием режима 1 выделения ресурсов, UE должно оставаться в режиме RRC_CONNECTED до тех пор, пока продолжается D2D коммуникация, чтобы позволить UE продолжать запрашивать ресурсы передачи. eNB не осуществляет деятельность на D2D радиоканалах, которые находятся только в UEs и, следовательно, eNB наблюдает отсутствие активности на радиоканалах сотовой связи, что может ошибочно принять решение освободить RRC-соединения UE до завершения D2D коммуникации. Этот недостаток может быть устранен посредством eNB, который наблюдает за D2D относящейся к MAC активности, например, прием D2D BSR. Таким образом, RRC-соединение для конкретного UE может быть освобождено, когда eNB наблюдал отсутствие активности на радиоканалах сотовой связи (и иногда и сигнальных радиоканалов) и отсутствие D2D BSR приема в течение определенного периода времени. Это дополнительное условие для обнаружения неактивности UE может быть применено к тем UEs, которые eNB сконфигурировал для использования D2D режима 1 выделения ресурсов.
Таким образом, RRC-соединение не освобождается из-за бездействия UE, но скорее бездеятельность eNB по отношению к этому конкретному UE. В предшествующих системах eNB может освободить RRC-соединение после определенного периода бездействия UE, но для D2D ситуация отличается тем, что eNB не может реально контролировать D2D связь. Так как D2D данные передаются непосредственно между UE и целевым UE, то eNB точно не знает, когда происходит D2D передача. Тем не менее, если UE использует режим 1 выделения ресурсов, то eNB может обнаружить, когда UE передает отчет о состоянии буфера (BSR). UE может послать BSR, чтобы запросить ресурсы для выполнения D2D передачи. Таким образом, eNB может косвенно определить (через BSR), может ли UE активно посылать D2D передачи. Если eNB не обнаруживает BSRs от UE в течение определенного периода времени, то eNB может сделать вывод о том, что UE неактивно (с точки зрения D2D передач) и eNB может разъединить RRC-соединение с UE.
D2D обнаружение является процессом, посредством которого UEs могут иметь информацию о других UEs, которые находятся в непосредственной близости. Процесс D2D обнаружения может включать в себя передачу сигналов и сообщений обнаружения. Процесс обнаружения D2D может быть применим, когда UE находится в зоне действия сети. Как и в D2D режиме 1 выделения ресурсов, D2D обнаружение имеет тип 2 выделения ресурсов, в котором UE должно быть в режиме RRC_CONNECTED, чтобы запросить ресурсы передачи. Таким образом, подобные механизмы, как было описано выше для D2D связи, могут применяться к процессу D2D обнаружения. Тем не менее, разница с процессом D2D обнаружения заключается в том, что протокол D2D обнаружения (также упоминается как ProSe протокол обнаружения или ProSe протокол) работает за пределами среды доступа и может быть более тесно связан с NAS протоколами. Таким образом, протокол D2D обнаружения может непосредственно запросить NAS инициировать процедуру для перевода UE в режим RRC_CONNECTED до сообщений о генерировании протокола D2D обнаружения, а не использовать прием этих сообщений в пределах слоя доступа для запуска процесса.
Условия для перехода UE в режим RRC_CONNECTED могут включать в себя различные параметры слоев доступа, которые, как правило, недоступны для NAS. Эти параметры могут быть получены из системной информации, такой как индикация того, следует ли UE использовать D2D тип 1 или тип 2 обнаружения выделения ресурсов. Поскольку NAS обычно не имеет этих параметров, RRC уровень может обеспечить эти параметры для NAS уровня. Таким образом, NAS уровень может определить, следует ли использовать D2D тип 1 или тип 2 обнаружения выделения ресурсов до начала процедуры запроса на обслуживание. В качестве альтернативы, RRC уровень может обеспечить эти параметры для D2D протокола обнаружения, так что D2D протокол обнаружения может определить, следует ли UE использовать D2D тип 1 или тип 2 обнаружения выделения ресурсов до запроса NAS, чтобы инициировать процедуру установления RRC-соединения.
В одном примере, UE может выполнить выбор соты или повторный выбор путем проведения измерений на соседних сотах, и затем пытается повторно выбрать соты, которые работают на частоте с наивысшим приоритетом. Индикация частоты (или частот), имеющая наивысший приоритет, может быть предоставлена UE посредством блока системной информации (SIB) или посредством выделенной сигнализации. Этот приоритет выбора соты может быть использован для управления технологиями радиодоступа (RATs), несущей частотой или нагрузкой соты в различных сценариях развертывания. Однако D2D может не поддерживаться на всех несущих частотах. На основании решения оператора, соты некоторых несущих частот могут поддерживать D2D, и оператор может назначить пул ресурсов для D2D в этих сотах. В этом случае, это может быть полезным для D2D UE определения того, поддерживает ли конкретная несущая частота D2D, когда UE выполняет повторный выбор соты. Например, UE может установить приоритет на уровне частот для поддержки D2D. Информация о том, поддерживается ли D2D, может содержаться в межчастотной информации для повторного выбора соты в SIB5. В другом примере, UE может быть предварительно сконфигурировано с перечнем несущих частот, поддерживающих D2D, в котором перечень может быть предварительно предоставлен D2D сервером. В еще одном примере, UE может определить приоритеты несущих частот на основании того, поддерживается ли D2D, только тогда, когда операция D2D выполняется посредством UE. В противном случае, UE может работать согласно схеме приоритетов по умолчанию (т.е. по схеме приоритетов, в котором UE повторно не выбирает соты, основываясь на том, поддерживает ли конкретная сота D2D операцию).
Другой пример обеспечивает функциональный алгоритм 600 устройства пользователя (UE), выполненный с возможностью осуществлять устройство-устройство (D2D) коммуникацию, как показано на блок-схеме алгоритма на фиг. 6. Функциональные возможности могут быть реализованы в виде способа, или функциональные возможности могут быть выполнены в виде команд на машине, где инструкции включены в состав, по меньшей мере, одного машиночитаемого носителя или на одном непреходящем машиночитаемом носителе информации. UE может включать в себя один или несколько процессоров, выполненных с возможностью идентифицировать D2D данные, которые должны передаваться от UE с использованием D2D радиоканала UE, D2D данные идентифицируется, когда UE находится в режиме ожидания управления радиоресурсами (RRC), так показано на этапе 610. UE может включать в себя один или несколько процессоров, выполненных с возможностью определения, что UE ограничивается использованием режима выделения ресурсов, определенного для обмена D2D данных от UE, как показано на этапе 620. UE может включать в себя один или несколько процессоров, выполненных с возможностью инициировать процедуру запроса на обслуживание на уровне без доступа (NAS) UE, процедура запроса услуги инициируется на RRC уровне UE для выполнения процедуры установления RRC-соединения с усовершенствованным узлом В (eNB), чтобы переключить UE из режима ожидания RRC в режим RRC-соединения, как показано на этапе 630. UE может включать в себя один или более процессоров, выполненных с возможностью принимать грант канала восходящей линии связи (UL) от eNB для передачи D2D данных из UE, как показано на этапе 640. UE может включать в себя один или несколько процессоров, выполненных с возможностью передачи D2D данных с использованием гранта UL, представленного eNB, D2D данные передаются из UE с использованием D2D радиоканала UE, как показано на этапе 650.
В одном примере один или несколько процессоров могут быть дополнительно выполнены с возможностью принимать грант UL от eNB в ответ на отправку отчета о состоянии буфера (BSR) из уровня управления доступом к среде (MAC) UE в eNB, где BSR посылается в eNB после того, как UE перешел в режим RRC-соединения. В другом примере, один или несколько процессоров могут быть дополнительно выполнены с возможностью использовать один или несколько параметров конфигурации, относящихся к определенному режиму выделения ресурсов для отправки BSR из MAC уровня UE в eNB, один или более параметров конфигурации содержат, по меньшей мере, один из периодический D2D BSR таймер или таймер повторной передачи D2D BSR.
В одном примере один или несколько процессоров могут быть дополнительно выполнены с возможностью выполнения процедуры установления RRC-соединения на RRC уровне UE, чтобы создать сигнальный радиоканал для UE. В другом примере, один или более процессоров дополнительно выполнены с возможностью посылать сообщение с запросом на обслуживание в eNB с использованием сигнального радиоканала UE, причем сообщение с запросом на обслуживание запрашивает установление радиоканалов сотовой связи для UE. В еще одном примере, определенный режим выделения ресурсов является режимом 1 выделения ресурсов.
В одном примере, один или более процессоров дополнительно выполнены с возможностью определять, что UE ограничивается использованием заданного режима выделения ресурсов на основании передачи блока системной информации (SIB) из eNB. В другом примере, D2D радиоканалы присутствуют для UE, если D2D данные идентифицированы как подлежащие передаче на второе UE, в котором D2D радиоканалы функционируют с использованием заданного стандарта технологии радиодоступа (RAT). В еще одном примере, D2D данные генерируются приложением D2D на UE.
В одном из примеров, D2D радиоканалы присутствуют, когда UE находится в режиме RRC-ожидания. В другом примере, UE может работать в усовершенствованной универсальной наземной сети радиодоступа (E-UTRAN). Кроме того, один или более процессоров могут быть дополнительно выполнены с возможностью посылать сообщение с запросом на RRC-соединение в eNB во время процедуры установления RRC-соединения, причем сообщение с запросом на RRC-соединение включает в себя индикацию, что UE должно переключиться в режим RRC-соединения для выполнения D2D коммуникаций. В одной конфигурации UE запрещается осуществлять D2D связь в течение определенного периода времени, когда eNB находится под запретом классов доступа для UE.
Другой пример обеспечивает функциональные возможности 700 пользовательского оборудования (UE), выполненного с возможностью осуществлять устройство-устройство (D2D) коммуникацию, как показано на блок-схеме алгоритма на фиг. 7. Функциональные возможности могут быть реализованы в виде способа или функциональные возможности могут быть выполнены в виде команд на машине, где инструкции хранятся, по меньшей мере, на одном машиночитаемом носителе или на одном непреходящем машиночитаемом носителе информации. UE может включать в себя один или несколько процессоров, выполненных с возможностью идентификации D2D данных, которые должны передаваться от UE, когда UE находится в режиме соединения управления радиоресурсами (RRC) с усовершенствованным узлом В (eNB), как показано на этапе 710. UE может включать в себя один или несколько процессоров, выполненных с возможностью определения, что UE ограничивается использованием заданного режима выделения ресурсов для передачи D2D данных, как показано на этапе 720. UE может включать в себя один или несколько процессоров, выполненных с возможностью отправки сообщения с запросом конфигурации RRC в ENB, как показано на этапе 730. UE может включать в себя один или более процессоров, выполненных с возможностью приема сообщения реконфигурации RRC-соединения от eNB, сообщение реконфигурации RRC-соединения включает в себя один или более параметров конфигурации для заданного режима выделения ресурсов, на этапе 740. UE может включать в себя один или несколько процессоров, выполненных с возможностью отправки отчета о состоянии буфера (BSR) в eNB, в соответствии с одним или несколькими параметрами конфигурации, как показано на этапе 750. UE может включать в себя один или более процессоров, выполненные с возможностью приема гранта канала восходящей линии связи (UL) от eNB для передачи D2D данных от UE, как показано на этапе 760. UE может включать в себя один или несколько процессоров, выполненных с возможностью передачи D2D данных с использованием гранта UL, представленного eNB, причем D2D данные передаются из UE с использованием D2D радиоканалов UE, как показано на этапе 770.
В одном примере, один или более параметров конфигурации в сообщении реконфигурации RRC-соединения включают в себя, по меньшей мере, одно из периодических D2D BSR таймер или таймер повторной передачи D2D BSR. В другом примере, сообщение с запросом RRC конфигурации включает в себя информационный элемент (IE) индикатора запроса D2D ресурса или IE индикатора запроса конфигурации D2D. В еще одном примере, один или несколько процессоров могут быть дополнительно выполнены с возможностью передачи сообщения с запросом конфигурации RRC в eNB с использованием сигнального радиоканала UE. В одной конфигурации, D2D радиоканалы присутствуют на UE, если D2D данные идентифицированы как подлежащие передаче на второе UE, в котором D2D радиоканалы работают с использованием заданного стандарта технологии радиодоступа (RAT).
Другой пример представляет способ 800 для выполнения устройство-устройство (D2D) связи, как показано на блок-схеме алгоритма на фиг. 8. Способ может быть выполнен в виде инструкций на машине, где инструкции хранятся, по меньшей мере, на одном машиночитаемом носителе информации или на одном непреходящем машиночитаемом носителе информации. Способ может включать в себя операцию определения на устройстве пользователя (UE) D2D данных, подлежащих передаче на назначенное UE, причем D2D данные идентифицируется, когда UE находится в режиме ожидания управления радиоресурсами (RRC), как показано на этапе 810. Способ может включать в себя операцию определения того, что UE ограничивается использованием заданного режима выделения ресурсов для передачи D2D данных в UE назначения, как показано на этапе 820. Способ может включать операцию инициирования процедуры запроса на обслуживание на UE, причем инициирование процедуры запроса услуги UE выполняет процедуру установления RRC-соединения с усовершенствованным узлом В (eNB) для переключения UE из режима ожидания RRC в режим RRC-соединения, как показано на этапе 830. Способ может включать в себя операцию приема гранта канала восходящей линии связи (UL) от eNB для передачи D2D данных на целевое UE, как показано на этапе 840. Способ может включать в себя операцию отправки D2D данных на целевое UE, используя грант UL, предоставленный eNB, причем D2D данные доводятся до целевого UE с использованием D2D радиоканалов UE, как показано на этапе 850.
В одном из примеров, способ может включать в себя операцию приема на UE гранта UL от eNB в ответ на отправку отчета о состоянии буфера (BSR) из UE в eNB, причем BSR посылается в eNB после того, как UE переключается в режим RRC-соединения. В другом примере, способ может включать в себя операцию отправки BSR из UE в eNB с использованием одного или более параметров конфигурации, ассоциированных с определенным режимом выделения ресурсов, где один или несколько параметров конфигурации включают в себя, по меньшей мере, одно из периодический таймер D2D BSR или таймер повторной передачи D2D BSR. В еще одном примере, этот способ может включать в себя операцию отправки сообщения с запросом на обслуживание от UE в eNB с использованием сигнального радиоканала UE, причем сигнальный радиоканал создается для UE во время процедуры установления RRC-соединения, сообщение с запросом на обслуживание используется для установления радиоканалов сотовой связи для UE. Кроме того, способ может включать в себя операцию определения того, что UE ограничивается использованием заданного режима выделения ресурсов на основании передачи блока системной информации (SIB) из eNB. В одной из конфигураций, способ может включать в себя операцию выполнения повторного выбора соты в зависимости от того, поддерживает ли соседняя сота UE D2D коммуникацию.
Фиг. 9 представляет собой примерную иллюстрацию беспроводного устройства, такого как устройство пользователя (UE), мобильная станция (MS), мобильное беспроводное устройство, мобильное коммуникационное устройство, планшет, переносной телефон или другой тип беспроводного устройства. Беспроводное устройство может включать в себя одну или более антенн, предназначенных для обмена данными с узлом, макро-узлом, маломощным узлом (LPN) или передающей станцией, такой как базовая станция (BS), усовершенствованный узел В (eNB), блок основной полосы частот (ВВU), удаленная головная радиостанция (RRH), удаленное радиооборудование (RRE), ретрансляционная станция (RS), радиооборудование (RE) или другой тип точки доступа беспроводной глобальной сети (WWAN). Беспроводное устройство может быть выполнено с возможностью осуществлять связь с использованием, по меньшей мере, одного стандарта беспроводной связи, включающего в себя 3GPP LTE, WiMAX, высокоскоростной пакетный доступ (HSPA), Bluetooth и WiFi. Беспроводное устройство может обмениваться данными с использованием отдельных антенн для каждого стандарта беспроводной связи или посредством общей антенны для нескольких стандартов беспроводной связи. Беспроводное устройство может обмениваться данными в беспроводной локальной сети (WLAN), беспроводной персональной сети (WPAN) и/или WWAN.
Фиг. 9 также предоставляет иллюстрацию микрофона и одного или более громкоговорителей, которые могут быть использованы для ввода и вывода звука из беспроводного устройства. Экран дисплея может быть жидкокристаллическим дисплеем (LCD) или другим типом экрана дисплея, таким как дисплей на светодиодах органического света (OLED). Экран дисплея может быть сконфигурирован как сенсорный экран. Сенсорный экран может использовать емкостные, резистивные или другого типа технологии сенсорного экрана. Процессор приложений и графический процессор может быть соединен с внутренней памятью для обеспечения возможности обработки и отображения. Порт энергонезависимой памяти также может быть использован для обеспечения возможности ввода/вывода данных пользователю. Порт энергонезависимой памяти может также использоваться для расширения возможностей памяти беспроводного устройства. Клавиатура может быть интегрирована с беспроводным устройством или иметь беспроводное соединение с беспроводным устройством для обеспечения дополнительного ввода данных пользователем. Виртуальная клавиатура также может быть обеспечена с помощью сенсорного экрана.
Различные технологии, или определенные аспекты, или их части могут принимать форму программного кода (т.е. команд), воплощенного на материальных носителях, таких как дискеты, CD-ROM, жесткий диск, непреходящий машиночитаемый носитель данных или любой другой машиночитаемый носитель данных, в котором, когда программный код загружается и выполняется машиной, такой как компьютер, машина становится устройством для осуществления на практике различных технологий. Схемотехника может включать в себя аппаратные средства, микропрограммное обеспечение, программный код, исполняемый код, компьютерные инструкции и/или программное обеспечение. Невременный машиночитаемый носитель данных может быть считываемый компьютером носитель информации, который не включает в себя сигнал. В случае исполнения программного кода на программируемых компьютерах, вычислительное устройство может включать в себя процессор, носитель информации, считываемый процессором (включающий в себя энергозависимую и энергонезависимую память и/или элементы хранения), по меньшей мере, одно устройство ввода и, по меньшей мере, одно устройство вывода. Энергозависимая и энергонезависимая память и/или элементы хранения могут быть RAM, EPROM, флэш-накопителем, оптическим приводом, жестким магнитным диском, твердотельным диском или другим носителем для хранения электронных данных. Узел и беспроводное устройство также могут включать в себя модуль приемопередатчика, счетный модуль, модуль обработки и/или модуль синхронизации или модуль таймера. Одна или несколько программ, которые могут реализовывать или использовать различные технологии, описанные здесь, могут использовать интерфейс прикладного программирования (API), многоразовые элементы управления и тому подобное. Такие программы могут быть реализованы на процедурном или объектно-ориентированном языке программирования высокого уровня для установления связи с компьютерной системой. Тем не менее, программа (ы) может быть реализована на ассемблере или машинном языке, если это необходимо. В любом случае, язык может быть транслируемым или интерпретируемым языком и объединенным с аппаратными реализациями.
Следует понимать, что многие из функциональных блоков, описанных в данном описании, были помечены как модули, чтобы более конкретно подчеркнуть свою независимость при реализации. Например, модуль может быть реализован в виде аппаратной схемы, содержащей пользовательские VLSI схемы или массивы шлюзов, готовые полупроводниковые приборы, такие как логические микросхемы, транзисторы или другие дискретные компоненты. Модуль также может быть реализован в программируемых аппаратных устройствах, таких как программируемые пользователем вентильные массивы, программируемая логическая матрица, программируемое логическое устройство или тому подобное.
Модули также могут быть реализованы в программном обеспечении для исполнения различными типами процессоров. Идентифицированный модуль исполняемого кода, может, например, включать в себя один или более физических или логических блоков компьютерных инструкций, которые могут, например, быть организованы как объект, процедура или функция. Тем не менее, исполняемые файлы идентифицированного модуля не обязательно должны физически быть расположены вместе, но могут включать в себя разнородные инструкции, хранящиеся в различных местах, которые, когда они соединены друг с другом логически, входят в состав модуля для достижения указанной цели для модуля.
Фактически, модуль исполняемого кода может быть одной командой или несколькими инструкциями и даже может быть распределен по нескольким различным сегментам кода среди разных программ и по нескольким устройствам памяти. По аналогии, оперативные данные могут быть определены и проиллюстрированы здесь в модулях, и могут быть воплощены в любой подходящей форме и организованы в любой подходящий тип структуры данных. Оперативные данные могут быть собраны в виде одного набора данных или могут быть распределены по разным адресам, включающие в себя различные устройства хранения данных, и могут существовать, по меньшей мере, частично, лишь как электронные сигналы в системе или сети. Модули могут быть пассивным или активным, включающие в себя агенты, функционально предназначенные для выполнения требуемых функций.
В данном описании термин «процессор» может включать в себя процессоры общего назначения, специализированные процессоры, такие как VLSI, FPGAs и другие типы специализированных процессоров, а также процессоры основной полосы частот, используемые в приемопередатчиках для отправки, приема и обработки данных, переданных по беспроводной связи.
Ссылка в данном описании на «пример» означает, что конкретный признак, структура или характеристика, описанные в связи с примером, включены в состав, по меньшей мере, одного из вариантов осуществления настоящего изобретения. Таким образом, использование фразы «в примере» в различных местах по всему данному описанию не обязательно относится к одному и тому же варианту осуществления изобретения.
В данном описании множество элементов, конструктивные элементы, композиционные элементы и/или материалы могут быть представлены в общем списке для удобства. Тем не менее, эти списки должны быть истолкованы, как если бы каждый элемент списка индивидуально идентифицируется как отдельный и уникальный элемент. Таким образом, ни один отдельный элемент такого списка не должен быть истолкован как эквивалент де-факто любого другого элемента того же списка исключительно на основе их представления в общей группе, без указаний об обратном. Кроме того, различные варианты осуществления изобретения и примеры осуществления настоящего изобретения могут называться здесь наряду с альтернативными вариантами для различных ее компонентов. Понятно, что такие варианты осуществления, примеры и альтернативы не должны быть истолкованы как defacto эквиваленты одного другому, но должны рассматриваться как отдельные и автономные представления настоящего изобретения.
Более того, описанные признаки, структуры или характеристики могут быть объединены любым подходящим образом в одном или нескольких вариантах осуществления. В последующем описании представлены многочисленные конкретные детали, такие как примеры схем, расстояний, сети и т.д., чтобы обеспечить полное понимание вариантов осуществления изобретения. Специалисту в данной области техники будет понятно, однако, что изобретение может быть реализовано на практике без одной или нескольких конкретных деталей или с помощью других способов, компонентов, компоновок и т.д. В других случаях хорошо известные структуры, материалы или операции не показаны или не описаны подробно для упрощения иллюстрации аспектов настоящего изобретения.
Так как описанные выше примеры иллюстрируют принципы настоящего изобретения в одном или нескольких конкретных приложениях, то будет очевидно специалистам в данной области техники, что возможны многочисленные модификации формы, порядка использования и деталей, которые могут быть сделаны без осуществления изобретательских способностей и без отхода от принципов и концепций изобретения. Соответственно, это не означает, что изобретение ограничено, за исключением того, как указано в изложенной ниже формуле изобретения.