ГИБКИЕ ПРЕРЫВИСТАЯ ПЕРЕДАЧА (DTX) И ПРЕРЫВИСТЫЙ ПРИЕМ (DRX) В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
FLEXIBLE DISCONTINUOUS TRANSMISSION (DTX) AND DISCONTINUOUS RECEPTION (DRX) IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

Перекрестные ссылки на родственные заявки
Данная заявка претендует на приоритет по предварительной заявки на патент США №60/888279 под заголовком «A METHOD AND APPARATUS FOR USING FLEXIBLE DTX AND DRX IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM», поданной 5 февраля 2007, права на которую принадлежат заявителю настоящего изобретения и содержание которой целиком включено сюда по ссылке.
Область техники, к которой относится изобретение
Последующее описание относится в общем случае к прерывистой передаче и прерывистому приему, осуществляемому устройством мобильной связи с использованием сети радиодоступа, с целью энергосбережения.
Уровень техники
В настоящее время широкое распространение получили системы беспроводной связи, предоставляющие различный контент, такой как речь, данные и т.д. Эти системы могут быть системами с множественным доступом, способными поддерживать связь с множеством пользователей благодаря совместному использованию имеющихся системных ресурсов (например, полоса пропускания и мощность передачи). Примеры указанных систем с множественным доступом включают в себя системы с множественным доступом и кодовым разделением каналов (CDMA), системы с множественным доступом и временным разделением каналов (TDMA), системы с множественным доступом и частотным разделением каналов (FDMA) и системы с множественным доступом и ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA).
Обычно беспроводная система связи с множественным доступом может одновременно поддерживать связь для множества беспроводных терминалов. Каждый терминал находится на связи с одной или несколькими базовыми станциями посредством передач по прямой и обратной линиям связи. Прямая линия (или нисходящая линия) относится к линии связи от базовых станций к терминалам, а обратная линия (или восходящая линия) относится к линии связи от терминалов к базовым станциям. Эта линия связи может быть установлена через систему с одним выходом и одним входом, систему с множеством входов и одним выходом или систему с множеством входов и множеством выходов (MIMO).
Сеть в системе связи состоит из нескольких базовых станций, каждая из которых осуществляет связь с одним или несколькими терминалами доступа. От множества базовых станций (область поискового вызова) посылаются типовые сообщения поискового вызова из сети, которая определяет вероятное присутствие данного мобильного терминала. Область, в которой посылаются поискового вызова сообщения, называется областью поискового вызова связи. Объем ресурсов, необходимых для связи поискового вызова, возрастает с увеличением области связи поискового вызова. Следовательно, желательно минимизировать область связи поискового вызова. Область связи поискового вызова, как правило, определяется на основе регистраций, когда мобильный терминал сообщает сети о своем текущем местоположении.
В системе беспроводной связи регистрация представляет собой процесс, посредством которого мобильный терминал (то есть терминал доступа) уведомляет сеть о своем местоположении, статусе, идентификаторе (ID) и других характеристиках. Процесс регистрации позволяет сети узнать, каким образом можно обнаружить терминал доступа, с тем чтобы сеть могла установить связь поискового вызова с терминалом доступа при наличии входящего речевого вызова или вызова для передачи данных. Для обеспечения энергосбережения (то есть продления срока службы батареи) терминал доступа входит в режим энергосбережения. Другим способом является сокращение количества регистраций терминала доступа в сети. Акт регистрации требует, чтобы терминал доступа вышел из режима энергосбережения и установил ресурсы для связи с базовой станцией. Традиционные способы энергосбережения связаны с попыткой сокращения частоты регистрации. Это может дать хороший результат для терминалов доступа, которые не являются мобильными (стационарные терминалы). Однако сокращение регистраций равнозначно увеличению ресурсов сети для связи поискового вызова с терминалом доступа, чтобы обеспечить прием терминалом доступа сообщения поискового вызова, поскольку терминал доступа может передвигаться внутри сети (например, перемещаться от одной базовой станции к другой).
Сущность изобретения
Далее следует упрощенное описание сущности изобретения, обеспечивающее базовое понимание некоторых из раскрытых здесь аспектов. Этот раздел не претендует на исчерпывающее описание, а также на идентификацию ключевых или критических элементов и ограничение объема указанных аспектов. Его целью является представление в упрощенной форме некоторых концепций описанных здесь признаков в качестве прелюдии к более подробному описанию, представленному ниже.
Согласно одному или нескольким аспектам и их соответствующему описанию различные аспекты описаны в связи с гибкой прерывистой радиосвязью под управлением базового узла на измененном временном интервале для улучшения энергосбережения пользовательского оборудования (UE) при нечастой передаче данных. Благодаря автоматическому возврату оборудования UE к номинальному прерывистому временному интервалу по истечении измененного интервала упрощается процесс планирования.
Согласно одному аспекту предлагается способ сокращения энергопотребления путем варьирования прерывистой связи пользовательского оборудования с базовым узлом при приеме по каналу нисходящей линии или при передаче по каналу восходящей линии. Канал нисходящей линии задается в течение измененного интервала для планирования прерывистой связи для пользовательского оборудования. Ресурсы канала восходящей линии планируют в соответствии с измененным интервалом. После измененного интервала связь с пользовательским оборудованием автоматически возвращается к номинальному интервалу.
Согласно другому аспекту сконфигурирован по меньшей мере один процессор для сокращения энергопотребления путем варьирования прерывистой связи пользовательского оборудования с базовым узлом при приеме по каналу нисходящей линии или при передаче по каналу восходящей линии. Первый модуль предназначен для задания по каналу нисходящей линии канала измененного интервала для планирования прерывистой связи для пользовательского оборудования. Второй модуль предназначен для планирования ресурсов канала восходящей линии в соответствии с измененным интервалом. Вдобавок, третий модуль предназначен для участия в связи с пользовательским оборудованием после измененного интервала с номинальным интервалом, к которому автоматически возвратилось пользовательское оборудование.
Согласно дополнительному аспекту предложен компьютерный программный продукт для сокращения энергопотребления путем варьирования прерывистой связи пользовательского оборудования с базовым узлом при приеме по каналу нисходящей линии или при передаче по каналу восходящей линии. С этой целью считываемый компьютером носитель имеет наборы кодов, сконфигурированных для того, чтобы заставить компьютер задавать по каналу нисходящей линии измененный интервал для планирования прерывистой связи для пользовательского оборудования, планировать ресурсы канала восходящей линии в соответствии с измененным интервалом и чтобы заставить компьютер участвовать в связи с пользовательским оборудованием после измененного интервала с номинальным интервалом, к которому автоматически вернулось пользовательское оборудование.
Согласно еще одному аспекту предложено устройство для сокращения энергопотребления путем варьирования прерывистой связи пользовательского оборудования с базовым узлом при приеме по каналу нисходящей линии или при передаче по каналу восходящей линии. С этой целью предложено средство для задания по каналу нисходящей линии измененного интервала для планирования прерывистой связи для пользовательского оборудования. Вдобавок, предложено средство для планирования ресурсов канала восходящей линии в соответствии с измененным интервалом. Кроме того, предложено средство, участвующее в связи с пользовательским оборудованием после измененного интервала с номинальным интервалом, к которому автоматически возвратилось пользовательское оборудование.
Согласно следующему аспекту предлагается способ сокращения энергопотребления путем варьирования прерывистой связи пользовательского оборудования с базовым узлом при приеме по каналу нисходящей линии или при передаче по каналу восходящей линии. Измененный интервал для планирования прерывистой связи для пользовательского оборудования получают по каналу нисходящей линии. Ресурсы канала восходящей линии планируют в соответствии с измененным интервалом. После измененного интервала происходит автоматический возврат к номинальному интервалу связи.
Согласно другому аспекту сконфигурирован по меньшей мере один процессор для сокращения энергопотребления путем варьирования прерывистой связи пользовательского оборудования с базовым узлом при приеме по каналу нисходящей линии или при передаче по каналу восходящей линии. С этой целью обеспечены модули: для приема по каналу нисходящей линии измененного интервала для планирования прерывистой связи для пользовательского оборудования; для планирования ресурсов канала восходящей линии в соответствии с измененным интервалом; и для автоматического возврата к номинальному интервалу связи после измененного интервала.
Согласно еще одному дополнительному аспекту предложен компьютерный программный продукт для сокращения энергопотребления путем варьирования прерывистой связи пользовательского оборудования с базовым узлом при приеме по каналу нисходящей линии или при передаче по каналу восходящей линии. С этой целью считываемый компьютером носитель содержит наборы кодов, сконфигурированных для того, чтобы заставить компьютер принимать по каналу нисходящей линии измененный интервал для планирования прерывистой связи для пользовательского оборудования; планировать ресурсы канала восходящей линии в соответствии с измененным интервалом и автоматически возвращаться к номинальному интервалу связи после измененного интервала.
Согласно еще одному дополнительному аспекту предложено устройство для сокращения энергопотребления путем варьирования прерывистой связи пользовательского оборудования с базовым узлом при приеме по каналу нисходящей линии или при передаче по каналу восходящей линии. Предложено средство для приема по каналу нисходящей линии измененного интервала для планирования прерывистой связи для пользовательского оборудования. Вдобавок, предложено средство для планирования ресурсов канала восходящей линии в соответствии с измененным интервалом. Кроме того, предложено средство для автоматического возврата к номинальному интервалу связи после измененного интервала.
Согласно еще одному аспекту обеспечено устройство для сокращения энергопотребления путем варьирования прерывистой связи пользовательского оборудования с базовым узлом при приеме по каналу нисходящей линии или при передаче по каналу восходящей линии. Компонент планирования использует радиопередатчик восходящей линии и радиоприемник нисходящей линии для приема данных о задании по каналу нисходящей линии измененного интервала для планирования прерывистой связи для пользовательского оборудования; для планирования ресурсов канала восходящей линии в соответствии с измененным интервалом; и для участия в связи с базовым узлом после измененного интервала с номинальным интервалом, к которому автоматически возвратилось пользовательское оборудование.
Для достижения вышеописанных и родственных целей один или несколько аспектов содержат признаки, полностью описанные ниже и детально указанные в формуле изобретения. В последующем описании и прилагаемых чертежах подробно изложены некоторые иллюстративные аспекты, причем здесь описано лишь несколько различных путей, по которым могут быть использованы принципы, заложенные в указанные аспекты. Другие преимущества и новые признаки станут очевидными из последующего подробного описания при его рассмотрении вместе с указанными чертежами, причем предполагается, что раскрытые здесь аспекты включают в себя все указанные аспекты и их эквиваленты.
Краткий перечень чертежей
Признаки, сущность и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из подробного описания, изложенного ниже, вместе с чертежами, на которых одинаковые ссылочные позиции идентифицируют соответствующие одинаковые элементы на всех чертежах и где:
фиг.1 - блок-схема методики для базового узла системы связи, предназначенной для выдачи команд пользовательскому оборудованию (UE) на изменение интервала прерывистого приема и/или прерывистой передачи с автоматическим возвращением к исходному и на переход в удлиненный кратковременный неактивный режим с целью оптимизации канала связи и/или продления срока службы батареи оборудования UE;
фиг.2 - блок-схема системы связи для гибкой прерывистой передачи и приема (DTX-DRX), выполняемого устройством пользовательского оборудования (UE);
фиг.3 - временная диаграмма сообщений связи DTX-DRX между узлом eNode В и устройством UE по фиг.1;
фиг.4 - временная диаграмма для запросов загрузки канала произвольного доступа (RACH) со стороны устройства UE на узел eNode В;
фиг.5 - схема структуры данных для передачи узлом eNode В по каналу управления L1/L2 для установки удлиненных интервалов DRX;
фиг.6 - временная диаграмма для гибкой связи DRX между устройством UE и узлом eNode В;
фиг.7 - схема системы связи, включающей ядро действующей системы пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS) и развитое пакетное ядро, поддерживающее энергосбережение на основе гибкого DRX;
фиг.8 - схема системы беспроводной связи с множественным доступом согласно одному аспекту для поддержки гибкого DRX; и
фиг.9 - блок-схема системы связи для поддержки гибкого DRX;
фиг.10 - блок-схема узла доступа, имеющего модули для управления прерывистой передачей/приемом со стороны терминала доступа;
фиг.11 - блок-схема терминала доступа, имеющего модули для выполнения прерывистой передачи/приема в ответ на сигналы узла доступа;
фиг.12 - временная диаграмма для последовательности DRX с 8 иллюстративными чередующимися импульсами гибридного запроса на автоматическое повторение передачи (HARQ);
фиг.13 - временная диаграмма для последовательности DRX с 8 иллюстративными чередующимися импульсами HARQ с использованием кратковременного неактивного режима при раннем завершении передач;
фиг.14 - диаграмма состояний для режима DRX и режима «не DRX».
Подробное описание изобретения
Подход к энергосбережению батареи, чувствительный к трафику данных, для устройства беспроводного пользовательского оборудования (UE), такого как сотовый телефон с возможностью пакетной передачи данных, включает в себя гибкую прерывистую передачу и прием (DTX-DRX) при работе в активном режиме LTE (Проект долгосрочного развития), инициированном развитой сетью радиодоступа (RAN), например развитым базовым узлом(eNode В). Удлинение интервала DRX и снижение требований к синхронным передачам по восходящей линии приводит к энергосбережению примерно 75%, а также созданию возможностей для уменьшения помех и распределения дополнительных временных слотов для данных. Такое энергосбережение совместимо с другими предложениями по планированию работы нисходящей линии с использованием протокола VoIP (передача речи через Интернет) без канала управления и не требует работы целевых устройств UE в плохих условиях радиосвязи. При этом поддерживается совместимость с устройствами UE, которые могут взаимодействовать с узлом eNode В с использованием сигнализации для управления радиоресурсами (RRC).
Далее со ссылками на чертежи описываются различные аспекты изобретения. В последующем описании в целях разъяснения для обеспечения полного понимания одного или нескольких аспектов изложены многочисленные конкретные детали. Однако очевидно, что указанные различные аспекты могут быть практически реализованы без этих конкретных деталей. В других примерах для облегчения описания указанных аспектов хорошо известные структуры и устройства показаны в виде блок-схем.
Подразумевается, что используемые в этой заявке термины «компонент», «модуль», «система» и т.п. относятся к объекту, имеющему отношение к компьютеру, любым аппаратным средствам, комбинации аппаратных и программных средств, программным средствам или программным средствам, находящимся в процессе исполнения. Например, компонентом может быть, но не только: процесс, выполняющийся в процессоре; процессор; объект; исполняемый файл; поток управления; программа и/или компьютер. Например, компонентом может быть как приложение, выполняющееся на сервере, так и сам сервер. Один или несколько компонентов могут находиться в процессе и/или потоке управления, причем компонент может быть локализован на одном компьютере и/или распределен между двумя или более компьютерами.
Используемый здесь термин «примерный» означает «служащий в качестве примера, варианта или иллюстрации». Любой аспект или схему, описанную здесь в качестве «примерной», не обязательно трактовать как предпочтительную или имеющую преимущество перед другими аспектами или схемами.
Кроме того, одна или несколько версий могут быть реализованы в виде способа, устройства или изделия с использованием стандартных способов программирования и/или проектирования для создания программных средств, программно-аппаратных средств, аппаратных средств или любой их комбинации с целью управления компьютером для реализации раскрытых здесь аспектов. Подразумевается, что используемый здесь термин «изделие» (или в альтернативном варианте «компьютерный программный продукт») распространяется на компьютерную программу, доступную с любого считываемого компьютером устройства, носителя или среды. Например, считываемая компьютером среда может включать в себя, но не только: магнитные запоминающие устройства (например, жесткий диск, гибкий диск, магнитные полосы…), оптические диски (например, компакт-диск (CD), цифровой универсальный диск (DVD)…), смарт-карты и устройства флэш-памяти (например, карта, стик). Вдобавок, следует понимать, что для переноса считываемых компьютером электронных данных, типа тех, что используются при передаче и приеме электронной почты или при доступе в сеть, такую как Интернет или локальная сеть (LAN), можно использовать несущую волну. Конечно, специалисты в данной области техники смогут предложить множество модификаций для той или иной конфигурации не выходя за рамки объема раскрытых аспектов изобретения.
Различные аспекты представлены далее на основе систем, которые могут включать в себя ряд компонентов, модулей и т.п. Понятно, что эти различные системы могут включать в себя дополнительные компоненты, модули и т.д. и/или могут не включать все компоненты, модули и т.д., обсуждаемые в связи с прилагаемыми чертежами. Указанные подходы также можно использовать в комбинации. Раскрытые здесь различные аспекты можно реализовать в электронных устройствах, включая устройства, где используются технологии отображения с сенсорным экраном и/или интерфейсы типа «мышь-клавиатура». Примеры указанных устройств включают в себя компьютеры (настольные и переносные), смартфоны, персональные цифровые помощники (PDA) и другие электронные устройства как проводные, так и беспроводные.
Обратимся сначала к фиг.1, где система 10 связи имеет пользовательское оборудование (UE) 12, к преимуществом которого относится возможность продления срока службы батареи под управлением базового узла 14. Как показано под ссылочной позицией 16, оборудование UE 12 работает в режиме номинального прерывистого приема (DRX)/прерывистой передачи (DTX), в котором некоторые компоненты могут находиться в неактивном режиме, когда прием/передача не запланированы. После получения команды от базового узла 14 на изменение интервала для энергосбережения (то есть DRX и/или DTX), как показано под ссылочной позицией 18, оборудование UE принимает запланированное изменение. Как показано под ссылочной позицией 20, это может повлечь за собой гибкий DRX. Следует понимать, что изменение интервала может привести к его сокращении по сравнению с номинальным DRX. В приведенном в качестве примера варианте реализации DRX является удлиненным интервалом, обеспечивающим энергосбережение благодаря игнорированию номинально запланированных периодов приема. Это удлинение может представлять собой заранее определенное число номинальных интервалов DRX, заданную кратность и/или другой указанный интервал.
В альтернативном варианте или как добавление к вышеизложенному, указанная команда, как показано под ссылочной позицией 22, может изменить сигнал обратной связи по каналу управления восходящей линии (например, индикатор качества канала (CQI)), к примеру, увеличить интервал до следующей передачи, осуществляемой оборудованием UE 12. В показанном в качестве примера варианте реализации прием DRX и передача DTX настраиваются таким образом, что выигрыш от энергосбережения оптимизируется благодаря расширению возможностей полного отключения питания радиочастотных схем. После завершения заданного командой интервала оборудование UE 12 автоматически возвращается к номинальному режиму DRX/DTX, как показано под ссылочной позицией 26. Таким образом, базовый узел 14 несет меньше непроизводительных издержек, необходимых для выдачи команды на возврат, и при этом планирование работы UE 12 в случаях плохого приема, не связано с большими трудностями. Таким образом, оборудование UE 12 обеспечивает обратную связь по каналу управления восходящей линии (например, через индикатор CQI), как показано под ссылочной позицией 28. Базовый узел 14 может в указанный момент дать команду на другое изменение интервала или разрешить продолжать работу согласно номинальному планированию.
Как показано под ссылочной позицией 30, базовый узел 14 может выдать команду на удлинение кратковременного неактивного режима. В показанном в качестве примера варианте реализации с использованием запроса HARQ, как показано под ссылочной позицией 32, для успешной разгрузки множества пакетов для связи выполняется ряд передач (Тх) и повторных передач (ReTx). Для некоторых типов передач, таких как передача речи по Интернет (VoIP), оборудованию UE 12 нет необходимости прослушивать каждую поочередно запланированную нисходящую линию, чтобы успешно скачать сообщение, и, следовательно, оно может перейти в неактивное состояние путем немедленного возвращения в кратковременный неактивный режим после завершения декодирования, как показано в блоке 34.
Обратимся к фиг.2, где согласно одному аспекту система 110 связи включает в себя развитую наземную сеть радиодоступа (Е-UTRAN) 112 универсальной системы мобильной связи (UMTS), которая включает в себя систему 114 энергосбережения на основе гибкого DTX-DRX (прерывистая передача - прерывистый прием) между по меньшей мере одной сетью радиодоступа (RAN), изображенной в виде развитого базового узла (eNode В) 116 и устройством 118 пользовательского оборудования (UE). Здесь показано, что другой узел eNode В 120 для обеспечения связи с множеством входов и множеством выходов (MIMO), находящийся в пределах зоны действия, не способен обеспечивать гибкий DTX-DRX. Кроме того, здесь показано, что третий узел eNode В 122 находится вне зоны действия устройства UE 118, но внутри зоны действия действующего устройства UE 124, которое совместимо в смысле способности обеспечения сигнализации для управления радиоресурсами (RRC), но не обладает преимуществом, связанным с использованием гибкого DTX-DRX.
Узлы eNode В 116, 120, 122 обеспечивают завершение для UE 118, 124 протоколов пользовательской плоскости и плоскости управления (RRC) для наземного радиодоступа (E-UTRA) системы UMTS. Пользовательская плоскость может содержать Протокол конвергенции пакетных данных (PDCP) Проекта партнерства 3-го поколения (3GPP), управление радиолинией (RLC), управление доступом к среде передачи (MAC) и управление физического уровня (PHY). Узлы eNode В 116, 120, 122 соединены друг с другом через интерфейс X2 («X2»). Узлы eNode В 116, 120, 122 также соединены через интерфейс S1 («S1») с развитым пакетным ядром (EPC), в частности с объектами управления мобильностью/обслуживающими шлюзами (MME/S-GW) 126, 128, подсоединенными к сети 130 пакетной передачи данных. Интерфейс S1 поддерживает отношение по типу «многие ко многим» между объектами/шлюзами MME/S-GW 126, 128 и узлами eNode В 116, 120, 122.
Узлы eNode В 116, 120, 122 поддерживают следующие функции: управление радиоресурсами, управление однонаправленным радиоканалом, управление доступом к радиосвязи, управление мобильностью соединений, динамическое распределение ресурсов для UE как по восходящей, так и по нисходящей линиям (планирование); сжатие и шифрование IP заголовка потока пользовательских данных; выбор MME с прикреплением UE; направление данных пользовательской плоскости на обслуживающий шлюз; планирование и передачу сообщений поискового вызова (исходящих от MME); планирование и передачу широковещательной информации; и конфигурацию, осуществляющую измерения и сообщающую об их результатах, для обеспечения мобильности и планирования.
MME обеспечивает следующие функции: распределение сообщений поискового вызова по узлам eNode В 116, 120, 122; управление безопасностью; управление мобильностью в состоянии незанятости; управление однонаправленным каналом проекта Развития системных архитектур (SAE); шифрование и защита целостности сигнализации на уровне, не связанном с предоставлением доступа (NAS).
Обслуживающий шлюз поддерживает завершение пакетов U-плоскости по соображениям обеспечения связи поискового вызова и переключение U-плоскости для поддержки мобильности UE.
Как показано под ссылочной позицией 132, устройство UE 118 выполняет энергосбережение на основе гибкого DTX-DRX. Активным временем является время, когда устройство UE 118 действует. Когда DRX сконфигурирован на более высоком уровне, это активное время включает в себя период 134 «Время действия», во время которого оборудование UE непрерывно контролирует физический канал управления нисходящей линии (PDCCH) 136, пока не истекло время таймера неактивного состояния DRX, и устройство UE 118 непрерывно контролирует канал PDCCH, пока не истекло время таймера повторной передачи DRX.
Таймер неактивного состояния DRX задает количество последовательных временных интервалов передачи (TTI), в течение которых устройство UE 118 контролирует канал PDCCH 136 после успешного декодирования данных PDCCH, указывающего на передачу пользовательских данных в базовый узел (перекачка данных вверх (типа UL)) или из базового узла (перекачка данных вниз (типа (DL)) для данного устройства UE 118. Таймер повторной передачи DRX задает количество последовательных интервалов TTI, в течение которых устройство UE 118 обязано контролировать канал PDCCH 136, пока устройство UE 118 ожидает повторную передачу типа DL. Цикл DRX, показанный под ссылочной позицией 138 задает периодическое повторение периода 134 «Время действия», за которым может следовать период неактивного состояния («возможность выполнения DRX»), как показано под ссылочной позицией 140. Таймер короткого цикла DRX представляет параметр, задающий количество последовательных интервалов TTI, во время которых устройство UE 118 обязано отслеживать короткий цикл DRX после истечения времени таймера неактивного состояния DRX. Таймер технологии радиопередачи (RTT) для гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) представляет параметр, задающий минимальное количество интервалов TTI перед ожиданием устройством UE 118 повторной передачи DL HARQ. Таймер «Время действия» задает количество последовательных интервалов. TTI, во время которых UE 118 должно контролировать канал PDCCH 136 для возможных распределений ресурсов. Значение таймера «Время действия» является частью цикла 138 DRX. В канале PDCCH 136 может быть использован временный идентификатор радиосети с произвольным доступом (RA-RNTI) при передаче ответных сообщений с произвольным доступом. Он однозначно идентифицирует частотно-временной ресурс, подлежащий использованию устройством UE для передачи преамбулы произвольного доступа.
Устройство UE 118 передает сообщения произвольного доступа по пакетному каналу 142 произвольного доступа (PRACH), который нет необходимости синхронизировать при выходе устройства UE 118 из режима незанятости, что является преимуществом настоящего изобретения. Эту возможность можно использовать лишь в тех случаях, когда удлиненный DRX приводит к потере синхронизации, чтобы выполнить запросы перекачки типа UL. Следует оценить преимущество настоящего изобретения, заключающееся в том, что канал 144 стандарта VoIP без канала управления поддерживается гибким DTX-DRX. Если устройство UE 118 на основе гибкого DTX-DRX осуществляет связь с узлом eNode В, который не поддерживает гибкий DRX, как показано под ссылочной позицией 146, то устройство UE 118 может тем не менее реализовать преимущество энергосбережения на основе регулярного DRX.
На фиг.3 представлена временная диаграмма 200 сигналов между устройством UE 202 и узлом eNode В 204 в «состоянии RRC_CONNECTED» при приеме 206 и при передаче 208, осуществляемыми устройством UE 202. Прием 206 задерживается относительно передачи 208 на величину сдвига индикатора качества канала (CQI), который вмещает задержки, зависящие от расстояния до узла eNode В 204. Прием 206 содержит период повторения «Нет DRX», в котором контролируется канал PDCCH, после чего следует трехкратный период «DRX». Аналогичным образом, передача 208 содержит период повторения «Нет DTX», в котором используется канал индикатора DRX (DICH) для реконфигурированного цикла DRX (периоды включения и отключения) и шаблон передачи UL. Во время каждого периода узел eNode В 204 выполняет передачи по каналам управления L1/L2 и синхронизации DL (DL-SCH) на устройство UE 202 для поддержки синхронизации. Следует заметить, что L1 относится к уровню 1 (физический уровень), L2 относится к уровню 2 (уровень линии передачи данных), a L3 относится к уровню 3 (сетевой уровень). В тех периодах, где DRX и DTX перекрываются, устройство UE 202 имеет возможность отключить свои радиочастотные (RF) схемы с целью значительного энергосбережения батареи. Немалое энергосбережение возможно и на не перекрывающихся участках, когда выполняется только DRX или только DTX. Таким образом, ресурсы управления мощностью загрузки типа DL содержатся в канале PDCCH, сконфигурированном узлом eNode В 204.
Для управления мощностью UL может потребоваться периодический опорный сигнал UL, например, с подходящей частотой от 50 до 200 бит в секунду, с каналом индикатора DRX (DICH) и индикатором качества канала, посылаемым по физическому каналу управления восходящей линии (PUCCH), что связано с дополнительным энергопотреблением в устройстве UE 102. Однако возможно, что канал индикатора DRX (DICH) и канал PUCCH будут сконфигурированы только в том случае, если возможно или желательно соответствующее управление мощностью. Отсюда следует что нежелательно конфигурировать канал индикатора DRX (DICH) и канал PUCCH для поддержки временных настроек из-за неудовлетворительного управления мощностью. Если опорный сигнал посылается не часто, то вместо описанного варианта может быть использовано разомкнутое управление мощностью.
Временная настройка может отложена во многих вариантах больших циклов DRX без потери синхронизации. Если синхронизация потеряна, остается возможность выполнения запросов на загрузку (UL) через не синхронизированный канал RACH, поскольку выделенные слоты UL оказываются непозволительно далеко друг от друга (то есть, вносится задержка) и/или влекут недопустимо большие непроизводительные издержки. В этой связи базовый вариант DTX-DRX на фиг.3 может быть усовершенствован для дополнительного энергосбережения без задержек/непроизводительных издержек, когда устройством UE 202 должен инициироваться запрос UL. Таким образом, для различных условий трафика данных можно гибко сконфигурировать единое состояние UE.
Одной из гибких конфигураций может быть вариант с коротким интервалом DRX (например, <20 мс). Узел eNode В 204 конфигурирует канал индикатора DRX (DICH) и канал PUCCH. Запрос UL со стороны устройства UE 202 посылается через канал PUCCH. Это правило обеспечивается тем, что устройство UE 202 ждет до 20 мс, чтобы послать запросы UL по каналу PUCCH, либо оно должно использовать процедуру RACH 210, показанную на фиг.4. Устройство UE 202 посылает в узел eNode В 204 преамбулу произвольного доступа, как показано под ссылочной позицией 212, который реагирует, посылая ответ произвольного доступа, как показано под ссылочной позицией 214. Устройство UE 202 выполняет запрос на соединение RRC, как показано под ссылочной позицией 216. В свою очередь, узел eNode В 204 обеспечивает сообщение о разрешении конфликтной ситуации RRC/установке соединения, способствуя обеспечению связи, как показано под ссылочной позицией 218.
Другой вариант гибкой конфигурации может быть связан с длинным интервалом DRX (например, >20 мс), на котором eNode В не конфигурирует каналы UL. Если синхронизация потеряна, запрос UL может быть послан по каналу RACH. Запрос UL делается в сообщении 3. Номинальные циклы DRX, допускаемые оборудованием UE, поддерживают процедуру RACH 210, чтобы принять сообщения 2 и 4 для последующего запроса UL после передачи сообщения с отчетом об измерениях RRC, которое может включать в себя своевременный прием команды хэндовера (HO) RRC. При применении способа замкнутого управления мощностью устройство UE 202 с успехом использует информацию о конфигурации в сообщении 4, относящуюся к каналу индикатора DRX (DICH), каналу PUCCH и, возможно, к ресурсам управления мощностью DL в канале PDCCH за исключением косвенным образом относящимся к каналу индикатора DRX (DICH).
Другая гибкая конфигурация включает в себя увеличение цикла DRX на основе механизма таймера. Узел eNode В 204 не посылает какие-либо данные в устройство 202 в течение конфигурируемого отрезка времени. Интервалы перед тем и после того, как истекло время таймера, могут быть сконфигурированы заранее. Устройство UE 202 в неявной форме освобождает присвоенные ресурсы каналов индикатора DRX (DICH) и PUCCH. Узел eNode В 204 может рассчитывать на пассивные измерения для определения момента неявного освобождения указанных ресурсов, чтобы избежать нежелательных воздействий на управление мощностью и избежать конфликтных ситуаций между множеством устройств UE 202. Узел eNode В передает однозначные сигналы RRC.
Как показано на фиг.5, гибкий прием DRX может быть улучшен путем использования структуры 230 канала управления L1/L2. Битовая карта 232 показывает группы связи поискового вызова. Идентификатор канала индикатора поискового вызова (PICH) вместо временного идентификатора сотовой радиосети (C-RNTI) может быть подвергнут логической операции «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» (XOR) на циклическом избыточном коде (CRC), как показано под ссылочной позицией 234. Возможные ресурсы DL-SCH, а также схема модуляции и кодирования (MCS) могут быть сообщены по широковещательному каналу (ВСН).
При гибком DRX используется структура передачи данных, подобная PICH с идентификатором (ID) группы, используемым вместо идентификатора C-RNTI. Битовая карта, связанная с устройствами UE, дает индикацию о том, подходит ли удлиненный DRX для соответствующего устройства UE. Согласно одному аспекту для настройки DRX с двумя состояниями (то есть номинальный и удлиненный интервал DRX) может оказаться достаточной однобитовая управляющая индикация (то есть 0 и 1) со спецификой удлиненного интервала DRX, заданной блоком RRC. Для возможных вариантов увеличенного интервала DRX можно использовать дополнительные биты.
На фиг.6 показано, что устройство UE 202 вошло в удлиненный цикл DRX при приеме 206, поскольку не ожидается планирование DL для удлиненного периода, о котором сообщил узел eNode В 204. Таким образом, передающая сторона 208 устройства UE 202 включает в себя первый из четырех 5-миллисекундных блоков в первом цикле, в котором указано на отсутствие DTX («Нет DTX»), так что в узел eNode В 204 могут быть переданы канал индикатора DRX (DICH) и индикатор CQI. После этого устройство UE может перейти к передаче DTX в течение оставшихся трех блоков цикла, что позволяет устройству UE 202 не поддерживать синхронизацию. Во время следующего блока «Нет DTX» по каналу индикатора DRX (DICH) выполняется только частичная передача без CQI, после чего следует другой период DTX. На приемной стороне 206 первый период, обозначенный как «Нет DRX», включает в себя прием управляющего сигнала L1/L2 и DL-SCH, в котором указывается удлиненный DRX. Таким образом, устройство UE 202 может войти в состояние удлиненного DTX, реализуя энергосбережение, пока не поступит несколько целых циклов «Нет DRX», как показано на примере, в котором устройству UE дана команда вернуться к номинальному циклу DRX.
Таким образом, обеспечивается подстройка гибкого интервала DRX к характеристикам трафика и возвращение к удлиненному интервалу DRX во время неактивных периодов, что позволяет осуществлять DRX даже во время активных периодов (например, VoIP с пакетированием позволяет осуществлять планирование каждые 40 мс с номинальным (регулярным) интервалом DRX минимум 5 мс, например, для синхронизации HARQ с 5-миллисекундными отрезками).
Наличие номинальной настройки интервала DRX повышает надежность в тех случаях, когда устройство UE не декодирует битовую карту канала управления L1/L2. Таким образом, нет необходимости пытаться использовать устройства UE при очень плохих условиях радиосвязи, поскольку в результате просто получится неполная оптимизация энергосбережения с соответствующим сокращением срока службы батареи. Следует понимать, что по сравнению с другими альтернативными вариантами здесь требуется меньше непроизводительных издержек для DL. Подход к энергосбережению на основе гибкого DRX совместим с динамическим планированием, а также VoIP без канала управления. Реализация этого подхода возможна в каждом узле eNode В. Устройствам UE необходимо только поддерживать сигнализацию RRC с возможностью посылки подтверждения RRC (например, подтверждения уровня 2 без сбоя устройства UE для поддержки совместимости). Устройство UE не должно действовать в соответствии с параметрами гибкого DRX после приема сообщения канала управления L1/L2.
В качестве оценки непроизводительных издержек обработки рассмотрим вариант реализации с системой 5 МГц, удлиненным 20-миллисекундным циклом DRX и 40-разрядным каналом управления L1/L2, где поддерживается 32 устройства UE на одну битовую карту. При скорости кодирования, равной 1/3, можно реализовать 144 символа или 72 тона. Кроме того, чтобы охватить порядка 90% устройств UE, положим, что необходимое отношение сигнал-шум плюс помехи (SNIR) на один тон составляет -3 дБ. Тогда непроизводительные издержки на один канал управления L1/L2 составят 1/(14×4×20)=0,1%. Таким образом, можно показать, что для 160 устройств UE непроизводительные издержки составят примерно 0,5%, для 320 устройств UE непроизводительные издержки составят примерно 1%, а для 480 устройств UE непроизводительные издержки составят примерно 1,5%.
Рассмотрим удлиненный 20-миллисекундный цикл DRX с режимом без канала управления и 5-миллисекундными повторными передачами. Энергосбережение на основе DRX достигается на 20-миллисекундных интервалах при отсутствии запланированных данных, что в результате дает примерно 50% без пакетирования кадров и примерно 75% с пакетированием кадров. Если предположить, что устройства UE активны только на одном из четырех слотов (то есть каждые 20 мс, а не каждые 5 мс), то тогда динамический цикл DRX уменьшает энергопотребление из-за приема на 75%. Общее энергосбережение благодаря DRX без учета энергопотребления при передаче составит примерно 37% без пакетирования кадров и примерно 56% с пакетированием кадров.
Вдобавок, энергосбережение на основе гибкой передачи DTX получают на 20-миллисекундном интервале при незапланированном DL-SCH. Существует возможность отключить канал PUCCH с соответствующим подавлением помех и возможностью перехода устройства UE в неактивное состояние, как только будет передан канал индикатора DRX (DICH). При гибкой передаче DTX слоты PUCCH можно повторно использовать для данных. При отображении индикатора качества канала по каналу восходящей линии (UL-SCH) в узле eNode В можно выполнять слепое декодирование.
При учете воздействия задержек гибкий DTX-DRX имеет определенные преимущества для услуги VoIP. Во время неактивных периодов новые поступления задерживаются в среднем на половину удлиненного периода DRX, как правило, на 10 мс, что больше половины номинального периода DRX, который, как правило, составляет 5 мс. Для многих вариантов реализации эта дополнительная задержка невелика, особенно для осуществления энергосбережения и других преимуществ. Задержка может быть сокращена наполовину за счет удвоения непроизводительных издержек. Следует понимать, что гибкий DTX-DRX полезен и для другого трафика.
На фиг.7 согласно другому аспекту система 300 связи, которая может включать в себя систему 110 связи по фиг.2, обеспечивает поддержку интерфейса развитого пакетного ядра 302 через интерфейс 34 с ядром 304 действующей системы пакетной радиосвязи общего назначения (GPRS), чей обслуживающий узел 306 поддержки GPRS (SGSN), в свою очередь, через интерфейс Gb взаимодействует с Глобальной системой мобильной связи (GSM)/граничной сетью радиодоступа (GERAN) 308 и через lu-интерфейс с сетью UTRAN 310. Интерфейс 34 обеспечивает пользовательскую плоскость с соответствующим управлением и поддержкой мобильности между ядром GPRS 304 и блоком привязки 312 (3GPP) системы привязки на уровне взаимного доступа (IASA) 314, причем он базируется на опорной точке Gn, определенной между сетью SGSN 306 и службой шлюзов GPRS/узлом поддержки (GGSN) (не показано). IASA 314 также включает в себя системный блок 316 развитой привязки (SAE), взаимодействующий с блоком привязки 312 3GPP через интерфейс S5b, который обеспечивает пользовательскую плоскость с соответствующим управлением и поддержкой мобильности. Блок привязки 312 3GPP осуществляет связь с объектом UPE 318 объекта ММЕ через интерфейс S5a. Объект управления мобильностью (ММЕ) отвечает за распределение сообщений поискового вызова одному или нескольким узлам eNode В, а объект пользовательской плоскости (UPE) отвечает за сжатие IP заголовка и шифрование потоков пользовательских данных, завершение пакетов U-плоскости исходя из требований связи поискового вызова и переключение U-плоскости для поддержки мобильности UE. Объект UPE 318 объекта ММЕ осуществляет связь через интерфейс S1 с развитой сетью RAN 320 для беспроводной связи с устройствами UE 322.
Интерфейс 32b обеспечивает пользовательскую плоскость с соответствующим управлением и поддержкой мобильности между блоком привязки SAE 316 и развитым шлюзом пакетных данных (ePDG) 324 компоненты 326 IP доступа 3GPP беспроводной локальной сети (WLAN), которая также включает в себя сеть доступа WLAN (NW) 328. Интерфейс SGi является опорной точкой между блоком привязки 316 и сетью 330 пакетных данных. Сеть 330 пакетных данных может представлять собой общедоступную или частную сеть пакетных данных вне оператора связи или сеть пакетных данных внутри оператора связи, например, для обеспечения услуг мультимедийной IP подсистемы (IMS). Эта опорная точка SGi соответствует функциональным возможностям Gi и Wi и поддерживает любые системы доступа как 3GPP, так и не 3GPP. Интерфейс Rx+ обеспечивает связь между сетью 330 пакетных данных и функциональным блоком 332 стратегии и правил тарификации (PCRF), который, в свою очередь, осуществляет связь через интерфейс 37 с развитым пакетным ядром 302. Интерфейс S7 обеспечивает пересылку стратегии и правил тарификации качества обслуживания (QoS) от PCRF 332 в точку (РСЕР) взыскивания согласно полученным данным (не показано). Интерфейс S6 (то есть интерфейс ААА) предоставляет возможность пересылки данных о подписке и аутентификации для аутентификации/авторизации доступа пользователя путем взаимодействия развитого пакетного ядра 302 со службой 334 домашних абонентов (HSS). Интерфейс S2a обеспечивает пользовательскую плоскость с соответствующим управлением и поддержкой мобильности между доверительным IP доступом 336 (не 3GPP) и блоком 316 привязки SAE.
Следует понимать, что системы беспроводной связи получили широкое распространение для обеспечения контента связи различных типов, такого как речь, данные и т.п. Эти системы могут представлять собой системы с множественным доступом, способные поддерживать связь с множеством пользователей путем совместного использования имеющихся системных ресурсов (например, полоса пропускания и мощность передачи). Примеры указанных систем с множественным доступом включают в себя системы с множественным доступом и кодовым разделением каналов (CDMA), системы с множественным доступом и временным разделением каналов (TDMA), системы с множественным доступом и частотным разделением каналов (FDMA), системы 3GPP LTE и системы с множественным доступом и ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA).
Обычно беспроводная система связи с множественным доступом может одновременно поддерживать связь для множества беспроводных терминалов. Каждый терминал находится на связи с одной или несколькими базовыми станциями посредством передач по прямой и обратной линиям связи. Прямая линия (или нисходящая линия) относится к линии связи от базовых станций к терминалам, а обратная линия (или восходящая линия) относится к линии связи от терминалов к базовым станциям. Эта линия связи может быть установлена через систему с одним выходом и одним входом, систему с множеством входов и одним выходом или систему с множеством входов и множеством выходов (MIMO).
T
R
T
R
S
S
T
R
S
В системе MIMO используется множество (N) передающих антенн и множество (N) приемных антенн для передачи данных. Канал MIMO, образованный N передающими и N приемными антеннами, может быть разбит на N независимых каналов, которые также называют пространственными каналами, причем N≤ min{N,N}. Каждый из N независимых каналов соответствует одной размерности. Система MIMO может обеспечить улучшенные рабочие характеристики (например, более высокую пропускную способность и/или более высокую надежность), если используются дополнительные размерности, созданные множеством передающих и приемных антенн.
Система MIMO поддерживает дуплексную систему с временным разделением каналов (TDD) и дуплексную систему с частотным разделением каналов (FDD). В системе TDD передачи по прямой и обратной линиям выполняются в одной и той же частотной области, так что принцип обратимости позволяет обеспечить оценку канала прямой линии на основе канала обратной линии. Это позволяет точке доступа выделить коэффициент направленного действия при формировании диаграммы направленности передачи по прямой линии, когда в точке доступа имеется множество антенн.
Обратимся к фиг.8, где показана система беспроводной связи с множественным доступом согласно одному аспекту изобретения. Точка доступа (AP) 350 включает в себя множество антенных групп, в одну из которых входят антенны 354 и 356, в другую 358 и 360, и дополнительную группу, включающую в себя антенны 362 и 364. На фиг.8 для каждой антенной группы показаны только две антенны, хотя в каждой антенной группе может быть использовано больше или меньше антенн. Терминал 366 доступа (AT) находится на связи с антеннами 362 и 364, причем антенны 362 и 364 передают информацию на терминал 366 доступа по прямой линии 370 и принимают информацию от терминала 366 доступа по обратной линии 374. В системе FDD линии 368, 370, 374 и 376 связи могут использовать для связи разные частоты. Например, прямая линия 370 может использовать частоту, отличную от частоты, используемой обратной линией 368.
Каждая группа антенн и/или область, в которой они предназначены осуществлять связь, часто называют сектором точки доступа. Согласно данному аспекту каждая из антенных групп предназначена для осуществления связи с терминалами доступа в секторе областей, покрываемых точкой 350 доступа.
При осуществлении связи по прямым линиям 370 и 376 передающие антенны точки 350 доступа используют формирование диаграммы направленности для улучшения отношения сигнал-шум прямых линий для различных терминалов 366 и 372 доступа. Также точка доступа, использующая формирование диаграммы направленности для передачи на терминалы доступа, разбросанные случайным образом по ее зоне покрытия, создает меньше помех для терминалов доступа в соседних сотах, чем точка доступа, осуществляющая передачу через одну антенну на все свои терминалы доступа.
Точка доступа может представлять собой фиксированную станцию, используемую для осуществления связи с терминалами, причем она может также называться точкой доступа, узлом В или каким-либо другим термином. Терминал доступа также может называться терминалом доступа, пользовательским оборудованием (UE), устройством беспроводной связи, терминалом, терминалом доступа или каким-либо другим термином.
На фиг.9 представлена блок-схема для одного аспекта системы 410 передатчика (так же известной как точка доступа) и системы 450 приемника (так же известной как терминал доступа) в системе 400 MIMO. В системе 410 передатчика данные трафика для нескольких потоков данных поступают от источника 412 данных в процессор 414 данных передачи (TX).
Согласно одному аспекту каждый поток данных передается через соответствующую передающую антенну. Процессор 414 данных TX форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных на основе конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных, чтобы обеспечить кодированные данные.
Кодированные данные для каждого потока данных могут мультиплексироваться с данными пилот-сигнала с использованием технологий OFDM. Данные пилот-сигнала, как правило, представляют собой известный шаблон данных, который обрабатывается известным образом и может быть использован в системе приемника для оценки канальной характеристики. Затем мультиплексированные данные пилот-сигнала и кодированные данные модулируются (то есть подвергаются символьному отображению) для каждого потока данных на основе конкретной схемы модуляции (например, BPSK, QSPK, M-PSK или M-QAM), выбранной для этого потока данных, чтобы обеспечить модуляционные символы. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных может быть определена командами, выполняемыми процессором 430.
T
T
Затем символы модуляции для всех потоков данных подаются в процессор 420 TX MIMO, который может дополнительно обрабатывать модуляционные символы (например, для OFDM). Затем процессор 420 TX MIMO подает N потоков модуляционных символов на N передатчиков (TMTR) с 422а по 422t. В некоторых вариантах реализации процессор 420 TX MIMO использует веса формирования диаграммы направленности для символов потоков данных и для антенны, через которую в данный момент передается символ.
T
T
Каждый передатчик 422 принимает и обрабатывает соответствующий поток символов для обеспечения одного или нескольких аналоговых сигналов, а затем дополнительно нормализует (например, усиливает, фильтрует и преобразует с повышением частоты) эти аналоговые сигналы для обеспечения модулированного сигнала, подходящего для передачи по каналу MIMO. Затем чрез N антенн с 424а по 424t соответственно передается N модулированных сигналов от передатчиков с 422а по 422t.
R
В системе 450 приемника переданные модулированные сигналы принимаются N антеннами с 452а по 452r и полученный от каждый антенны 452 сигнал подается на соответствующий приемник (RCVR) с 454а по 454r. Каждый приемник 454 нормализует (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий полученный сигнал, оцифровывает нормализованный сигнал для обеспечения отсчетов и дополнительно обрабатывает эти отсчеты для обеспечения соответствующего «принятого» потока символов.
R
R
T
Затем процессор 460 данных RX принимает и обрабатывает N принятых потоков символов от N приемников 454 на основе конкретного способа обработки в приемнике для обеспечения N «обнаруженных» потоков символов. Далее процессор 460 данных RX выполняет демодуляцию, обратное перемежение и декодирование каждого обнаруженного потока символов для восстановления данных трафика для данного потока данных. Обработка, выполняемая процессором 460 данных RX, является дополнением к обработке, выполняемой процессором 420 TX MIMO и процессором 414 данных TX в системе 410 передатчика.
Процессор 470 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать (обсуждается ниже). Процессор 470 формулирует сообщение обратной линии, содержащее часть с матричными индексами и часть с ранговыми значениями.
Сообщение обратной линии может содержать информацию различных типов, касающуюся линии связи и/или принятого потока данных. Затем сообщение обратной линии обрабатывается процессором 438 данных TX, который также получает данные трафика для нескольких потоков данных от источника 436 данных, модулированных модулятором 480, нормализованных передатчиками с 454а по 454r и переданных обратно в систему 410 передатчика.
В системе 410 передатчика модулированные сигналы от системы 450 приемника принимаются антеннами 424, нормализуются приемниками 422, демодулируются демодулятором 440 и обрабатываются процессором 442 данных RX для выделения сообщения обратной линии, переданного системой 450 приемника. Затем процессор 430 определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать для определения весов формирования луча, а затем обрабатывает выделенное сообщение.
Согласно одному аспекту логические каналы классифицируются на каналы управления и каналы трафика. Логические каналы управления содержат канал управления широковещанием (BCCH), который представляет собой канал DL для управляющей информации системы широковещания. Каналом управления связью поискового вызова (PCCH) является канал DL, который пересылает информацию поискового вызова. Канал управления групповой передачей (MCCH) является каналом DL типа «точка-множество точек», используемым для мультимедийной широковещательной передачи и планирования услуг групповой передачи (MBMS), а также для передачи управляющей информации для одного или нескольких каналов MTCH. Обычно после установки соединения RRC этот канал используется только теми UE, которые принимают передачи MBMS (примечание: старый MCCH+MSCH). Выделенный канал управления (DCCH) является двунаправленным каналом типа «точка-точка», который передает выделенную управляющую информацию и используется теми UE, которые имеют соединение RRC. Согласно этому аспекту логический канал трафика содержит выделенный канал трафика (DTCH), который является двунаправленным каналом типа «точка-точка», выделенным одному UE для пересылки пользовательской информации. Вдобавок, канал трафика групповой передачи (MTCH) является каналом DL типа «точка-множество точек» для передачи данных трафика.
Согласно одному аспекту транспортные каналы классифицируются на каналы DL и UL. Транспортные каналы DL содержат широковещательный канал (BCH), совместно используемый канал нисходящей линии (DL-SCH) и канал связи поискового вызова (PCH) (для поддержки энергосбережения UE (цикл DRX задается для данного UE сетью), который транслируется по всей соте и указывает на физические ресурсы, которые можно использовать для других каналов управления/трафика. Транспортный канал UL содержит канал произвольного доступа (RACH), совместно используемый канал восходящей линии (UL-SCH) и множество физических каналов PHY. Каналы PHY содержат набор каналов DL и каналов UL.
Каналы DL PHY содержат физический широковещательный канал (PBCH):
кодированный транспортный блок BCH отображается на четыре субкадра в интервале 40 мс;
40-миллисекундный интервал обнаруживается «вслепую», то есть в явном виде отсутствует сигнализация, указывающая на 40-миллисекундный интервал;
предполагается, что каждый субкадр может декодироваться сам по себе, то есть BCH может декодироваться на основе одного приема в предположении, что канальные условия достаточно хороши.
Физический канал индикатора формата управления (PCFICH)
информирует оборудование UE о количестве символов OFDM, используемых для каналов PDCCH;
передается в каждом субкадре.
Физический канал управления нисходящей линии (PDCCH)
информирует UE о распределении ресурсов для PCH и DL-SCH и обеспечивает информацию о гибридном запросе ARQ, относящуюся к каналу DL-SCH;
переносит грант планирования для восходящей линии.
Физический канал индикатора гибридного запроса ARQ (PHICH)
переносит подтверждения/отрицательные подтверждения (ACK/NAK) для гибридного запроса ARQ в ответ на передачи восходящей линии.
Совместно используемый физический канал нисходящей линии (PDSCH)
переносит DL-SCH и PCH.
Физический канал групповой передачи (PMCH)
переносит MCH.
Физический канал управления восходящей линии (PUCCH)
переносит подтверждения/отрицательные подтверждения (ACK/NAK) для гибридного запроса ARQ в ответ на передачи нисходящей линии;
переносит запрос на планирование (SR);
переносит сообщение о CQI.
Совместно используемый физический канал восходящей линии (PUSCH)
переносит ULSCH.
Физический канал произвольного доступа (PRACH)
переносит преамбулу произвольного доступа.
Согласно одному аспекту обеспечена структура канала, сохраняющая низкое отношение пиковой мощности к средней (PAR) (то есть в любой данный момент времени канал содержит сплошной диапазон частот или они разнесены с равными интервалами) одного несущего сигнала.
На фиг.10 узел 600 доступа включает в себя средство, изображенное в виде модуля 602, для установки номинального цикла DRX для пользовательского оборудования (UE). Узел 600 доступа включает в себя средство, изображенное в виде модуля 604, для установки гибкого цикла DRX (например, шаблоны отключения) для пользовательского оборудования. Узел 600 доступа включает в себя средство, изображенное в виде модуля 606, для подтверждения того, что AT подтвердил гибкий цикл DRX. Узел 600 доступа включает в себя средство, изображенное в виде модуля 608, для повторного распределения ресурсов восходящей линии, освобожденных терминалом AT. Узел 600 доступа включает в себя средство, показанное в виде модуля 610 для управления и контроля не синхронизированного канала произвольного доступа. Узел 600 доступа включает в себя средство, изображенное в виде модуля 612, для установки вызова восходящей линии.
На фиг.11 пользовательское оборудование 700 включает в себя средство, изображенное в виде модуля 702 для осуществления номинального цикла DRX, заданного узлом доступа или установленного по умолчанию. Пользовательское оборудование 700 включает в себя средство, изображенное в виде модуля 704, для выполнения цикла гибкого DRX (например, шаблона отключения) по указанию узла доступа. Пользовательское оборудование 700 включает в себя средство, изображенное в виде модуля 706, для подтверждения цикла гибкого DRX для узла доступа. Пользовательское оборудование 700 включает в себя средство, изображенное в виде модуля 708, для передачи по каналу индикатора DRX (DICH) и каналу PUCCH для поддержки синхронизации и замкнутого управлению мощностью, что может также включать в себя избирательную связь по каналу индикатора DRX (DICH) только для уменьшения мощности передач во время гибкой прерывистой передачи (DTX). Пользовательское оборудование 700 включает в себя средство, изображенное в виде модуля 710, для не синхронизированного доступа RACH. Пользовательское оборудование 700 включает в себя средство, изображенное в виде модуля 712, для единовременной установки связи с вызовами по восходящей линии через канал RACH.
На фиг.12 изображена последовательность 800 DRX, показывающая, как оборудование UE реагирует на прием данных во время DRX (то есть передача по каналу управления), переходя к непрерывному приему. В приведенном в качестве примера последовательности 800 имеется восемь чередующихся импульсов 802 включения Rx для HARQ длительностью 1 мс, разделенных 3-миллисекундными интервалами, за которыми следует период 804. Первый импульс изображен в виде «n-го пакета 1-й передачи Tx», за которым следует (n-1)-й пакет повторной передачи (ReTx), n-й пакет ReTx и (n+1)-й пакет ReTx. Последним считается принятый оборудованием UE пакет, за которым следует отсчет четырех импульсов таймером неактивного состояния, после чего следует импульс 804 DRX. Указанные четыре импульса включают в себя первый импульс, показанный в виде (n+2)-го пакета ReTx, и четвертый импульс, отмеченный как (n+2)-й пакет 1-й TX. Однако указанный вариант реализации может не подойти для некоторых типов связи, таких как VoIP. В частности, такой источник низкоскоростных данных, как правило, может планироваться только на один процесс HARQ. Значение таймера, которое можно использовать для возвращения в режим DRX, скорее всего будет больше, чем время между поступлениями двух пакетов VoIP, что в сущности блокирует режим энергосбережения батареи. Кроме того, необходимо, чтобы оборудование UE оставалось в активном состоянии и было готово к приему по всем процессам HARQ даже в том случае, если запланирован только один процесс HARQ.
На фиг.13 показана последовательность 850 DRX, имеющая преимущество, состоящее в том, что планирование выполняется только для одного процесса HARQ. Вслед за показанными восемью чередующимися импульсами 850 приема HARQ следует период 854 DRX. После n-го пакета 1-й Тх и (n-1)-го пакета ReTx показаны третий и четвертый импульсы включения RX в виде (n-1)-го пакета ReTx и n-го пакета ReTx соответственно, после чего последующее декодирование может быть заблокировано до следующей 1-ой Тх. После выключения Rx в течение последующих трех интервалов HARQ следующий импульс включения Rx показан в виде (n+2)-го пакета 1-й Тх.
На фиг.14 диаграмма 900 иллюстрирует, что оборудование UE обеспечивает максимальные возможности для дополнительного энергосбережения батареи посредством использования удлиненного кратковременного неактивного режима 902, а также номинального кратковременного неактивного режима 904 во время интервала 906 «Время действия», перемещающегося режимом 908 DRX. Узел eNode В использует сигнализацию MAC для конфигурирования удлиненного кратковременного неактивного режима фиг.14 на основе последовательности номинального кратковременного неактивного режима фиг.14 с 1-миллисекундными включениями Rx и 3-миллисекундными отключениями RX. Вдобавок, UE инициирует таймер неактивного состояния при отсутствии приема данных во время передачи «не DRX» в течение предварительно сконфигурированного интервала времени, чтобы автоматически инициировать режим DRX. Физический уровень поддерживает номинальный кратковременный неактивный режим, в котором UE переходит в неактивное состояние в последней части 1-миллисекундного интервала TTI, если UE не смогло найти ни одного канала управления, указанного ему в первых 3 символах OFDM, что можно трактовать как непрерывный прием. Этот удлиненный кратковременный неактивный режим 902 продлевает кратковременное неактивное состояние за пределы 1 интервала TTI.
Вышеприведенное описание включает в себя примеры различных аспектов изобретения. Конечно, невозможно описать каждую возможную комбинацию компонентов или методик в целях описания различных аспектов, но специалистам в данной области техники должно быть понятно, что возможно множество дополнительных комбинаций и перестановок. Соответственно, здесь предполагается, что описание предмета изобретения охватывает все те изменения, модификации и варианты, которые не выходят за рамки сущности и объема прилагаемой формулы изобретения.
В частности, что касается различных функций, выполняемых вышеописанными компонентами, устройствами, схемами, системами и т.п., то предполагается, что используемые для описания указанных компонентов термины (включая применение термина «средство») соответствуют, если не указано иное, любому компоненту, выполняющему заданную функцию описанного компонента (например, функциональный эквивалент), даже если он структурно не эквивалентен раскрытой структуре, но выполняет данную функцию согласно описанным здесь примерным аспектам. В этой связи также должно быть очевидно, что упомянутые различные аспекты включают в себя систему, а также считываемый компьютером носитель, имеющий исполняемые компьютером команды для выполнения действий и/или событий в различных способах.
Вдобавок, хотя конкретный признак может быть раскрыт применительно только к одному из нескольких вариантов реализации, такой признак может быть скомбинирован с одним или несколькими другими признаками в других вариантах реализации, что может оказаться желательным и принести преимущества для любого данного или конкретного применения. Кроме того, подразумевается, что используемый в подробном описании или формуле изобретения термины «включает в себя» и «включающий в себя» и их варианты являются инклюзивными, аналогичными термину «содержащий». Кроме того, термин «ИЛИ», используемый в подробном описании или формуле изобретения означает «НЕ ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ».
Кроме того, следует понимать, что различные части раскрытых здесь систем и способов могут включать в себя или состоять из элементов искусственного интеллекта, машинного обучения или знаний или правил на основе компонентов, субкомпонентов, процессов, средств, методик или механизмов (например, машины опорных векторов, нейронные сети, экспертные системы, байесовские сети, нечеткая логика, синтезаторы данных, классификаторы и т.д.). Указанные компоненты между прочим могут автоматизировать некоторые выполняемые механизмы или процессы, что делает части систем и способов более адаптивными, эффективными и интеллектуальными. Как пример, но не как ограничение, развитая сеть RAN (например, точка доступа, узел eNode В) может логически вывести или спрогнозировать состояния трафика данных и возможности для гибкого DTX-DRX и определить скрытое высвобождение ресурсов CQI с помощью устройства UE на основе предыдущих взаимодействий с теми же самыми или подобными механизмами в аналогичных условиях.
В свете вышеописанных примерных систем методики, которые могут быть реализованы согласно раскрытому предмету изобретения, были описаны со ссылками на ряд блок-схем. Хотя в целях упрощения объяснения эти методики показаны и описаны в виде последовательности блоков, должно быть ясно, что заявленный предмет изобретения не ограничивается порядком следования этих блоков, то есть некоторые блоки могут следовать в другом порядке или параллельно с другими блоками в отличие от того, что здесь было показано и описано. Кроме того, не обязательно, чтобы все приведенные в качестве примера блоки реализовывали вышеописанные методики. Вдобавок, должно быть ясно, что раскрытые здесь методики могут храниться в том или ином изделии для облегчения транспортировки и пересылки указанных методик на компьютеры. Использованный здесь термин «изделие» включает в себя компьютерную программу, доступную из любого считываемого компьютером устройства, носителя или среды.
Следует понимать, что любой патент, публикация или иной материал, раскрывающий изобретение, в целом или частично, о котором сказано, что он включен сюда по ссылке, включен сюда в той степени, в которой он не противоречит существующим определениям, формулировкам или иному раскрытому материалу, изложенному в этом описании. По существу и в тех случаях, когда это необходимо, описание изобретения, изложенное здесь в явном виде, заменяет собой любой противоречащий материал, включенный сюда по ссылке. Любой материал или его часть, о котором сказано, что он включен сюда по ссылке, но который противоречит существующим определениям, формулировкам или иному изложенному здесь материалу изобретения, вводится сюда только в той степени, которая не влечет противоречие между этим включенным материалом и существующим материалом, раскрывающим изобретение.