СПОСОБ, УСТРОЙСТВО И КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА ДЛЯ ПЛАНИРОВАНИЯ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ В СЕТИ С РЕТРАНСЛЯЦИОННЫМИ УЗЛАМИ
METHOD, DEVICE AND COMPUTER PROGRAM TO PLAN UPPERLINK IN NETWORK WITH RETRANSMITTING UNITS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Типичные варианты осуществления настоящего изобретения, не ограничивающие его, в общем, относятся к беспроводным системам связи, и, в частности, к передаче информации о качестве канала для каналов в сети, в которой используются ретрансляционные узлы, а также к использованию указанной информации для принятия решений о планировании.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] В дальнейшем описании используются следующие аббревиатуры:
3GPP
- проект партнерства третьего поколения (third generation partnership project)
BSR
отчет о состоянии буфера (buffer status report)
CQI
информация о качестве канала (channel quality information)
DL
нисходящая линия связи (downlink)
e-NodeB
узел В системы E-UTRAN
eNBr
дополненный ретранслятором узел eNB (relay-enhanced eNB)
E-UTRAN
развитая сеть UTRAN (evolved UTRAN)
LTE
долгосрочное развитие проекта 3GPP (long term evolution of 3GPP)
Node В
базовая станция или аналогичный узел доступа к сети, включая узлы В системы E-UTRAN (e-NodeB)
PRB
блок физических ресурсов (physical resource block)
RAN
сеть радиодоступа (radio access network)
RB
радиоканал (radio bearer)
RBG
группа радиоканалов (radio bearer group)
RBR
радиочастотный ресурс (radio band resource)
RN
ретрансляционный узел (relay node)
RS
ретрансляционная станция (relay station)
QoS
качество обслуживания (Quality of Service)
UE
пользовательское оборудование (user equipment) (например, мобильное оборудование/мобильная станция)
UL
восходящая линия связи (uplink)
UMTS
универсальная система мобильной связи (universal mobile telecommunications system)
UTRAN
сеть наземного радиодоступа универсальной системы мобильной связи (UMTS terrestrial radio access network)
[0003] Проектом партнерства 3GPP в настоящее время проводится стандартизация долгосрочного развития (LTE) технологии радиодоступа с целью снижения задержек, повышения скорости передачи пользовательских данных, улучшения пропускной способности системы и покрытия, а также снижения затрат операторов связи. В будущих версиях стандарта LTE (называемых в настоящем описании для краткости «версия 9» («Release 9»)) могут использоваться ретрансляционные узлы (RN), называемые также ретрансляционными станциями (RS), с целью увеличения зоны покрытия в соте узла e-NodeB. Фиг.1 позволяет получить общее представление, каким образом упомянутые ретрансляционные узлы RN могут эффективно использоваться: для расширения беспроводного покрытия внутри зданий, для расширения покрытия за границами соты (упомянутая граница соты при этом определяется дальностью радиосвязи от узла e-NodeB), для направления радиосигналов в промежутки между зданиями или в радиочастотную "тень" за зданием, для расширения соты в другие, несмежные области, например, с помощью множества интервалов ретрансляции, и для обеспечения достаточного уровня радиосигналов в других "пробелах покрытия", которые могут присутствовать в различных областях соты. Ретрансляционные узлы RN могут быть стационарными или мобильными, например, установленными на скоростной поезд. В некоторых системах в роли ретрансляционных станций могут выступать периодически доступные экземпляры пользовательского оборудования UE/мобильные терминалы, не принадлежащие собственно сети. Для ясности узел доступа к сети, в котором применяются ретрансляционные узлы RN, будет называться узлом доступа, дополненным ретранслятором (relay enhanced access node), или - для краткости и в контексте LTE - eNBr.
[0004] Помимо основной цели - расширения области покрытия, использование принципа ретрансляции может также способствовать обеспечению покрытия с повышенной скоростью передачи данных в сильно затененном окружении, снижению средней мощности передачи в пользовательском оборудовании, что увеличивает время работы его аккумулятора, увеличению емкости соты и повышению ее эффективной пропускной способности (например, путем увеличения емкости на границе соты и выравнивания нагрузки соты), а также повышению общей производительности и снижению стоимости развертывания сети радиодоступа RAN.
[0005] После детального рассмотрения в ходе предстандартизационной деятельности, например, при разработке принципов системы WWI/WINNER (Wireless World Initiative/Wireless World Initiative New Radio; всемирная беспроводная инициатива / новый радиоинтерфейс для всемирной беспроводной инициативы), ретрансляционные системы достигли степени зрелости, необходимой для текущей деятельности по стандартизации LTE. Целью проекта WINNER является разработка системы, использующей качество обслуживания QoS и применяющей интеллектуальное планирование, отвечающей требованиям пользователей и учитывающей физические ограничения, при этом модель системы должна быть масштабируемой для развертывания в различных типах спектра и полосах частот любой ширины, включая разделяемые (совместно используемые) спектры. Требование масштабируемого развертывания делает ретрансляционные узлы одной из важных частей в концепции WINNER. В качестве примера позднейших стадий развития ретрансляционных узлов в процессе стандартизации IEEE 802.16j ретрансляторы были добавлены в стандарт IEEE 802.16е. Эта недавняя разработка подтверждает важность рассмотрения ретрансляторов также и при стандартизации LTE. Некоторые операторы беспроводных сетей настойчиво требуют стандартизации ретрансляторов, так как ожидается, что ретрансляционные системы будут экономически рентабельны вследствие пониженных расходов на транспорт и содержание площадок. Если идет речь о поддержании конкурентоспособности LTE, то более чем вероятно, что ретрансляционные расширения LTE будут рассмотрены в версии 9 3GPP. Будут рассматриваться различные аспекты и, скорее всего, ретрансляторы будут играть важную роль в версии 9 LTE, а также, вероятно, ретрансляционные станции RS будут включены в программу работы версии 9 LTE.
[0006] Предлагается множество отдельных видов ретрансляционных систем, от простых (например, реализации типа "усиление/передача", применяемых в одночастотных сетях, к примеру, в сетях цифрового телевещания для портативных устройств DVB-H), до более сложных, например, использующих сетевое кодирование для повышения общей производительности. Распространенным видом ретранслятора, применяемым в сотовой ретрансляции, является ретранслятор типа "регистрация/передача", в котором входной сигнал обнаруживается и передается повторно с использованием той же процедуры, что и при исходной передаче. В дальнейшем описании предполагается, что в ретрансляционной сети используется реализация типа "регистрация/передача".
[0007] Для обеспечения экономической эффективности при введении ретрансляционных узлов RN в сеть LTE необходима обратная совместимость между версией 8 (стандартизация которой продолжается в настоящее время) и версией 9. Обоснованным является требование полной обратной совместимости с точки зрения пользовательского оборудования, т.е. терминалы версии 8 и версии 9 должны одинаково хорошо функционировать в сетях как версии 8, так и версии 9. На стороне сети могут допускаться программные и даже аппаратные обновления между версиями, но предпочтительно, чтобы они были минимальны. Следовательно, с точки зрения пользовательского оборудования обслуживающий сетевой узел должен функционировать точно так же, как узел e-NodeB версии 8. Вследствие этого требования, сужение функциональности узла e-NodeB при определении и реализации ретрансляционных узлов будет затруднено, а от ретрансляционных узлов потребуется также поддержка основных функций узла e-NodeB. Следовательно, можно предположить, что ретрансляционные узлы должны быть способны к гибкому совместному использованию ресурсов с управляющими ими узлами e-NodeB.
[0008] Введение ретрансляционных узлов может повлиять на общую архитектуру сети, а также на упомянутые выше планирование восходящей линии связи и обмен отчетами о состоянии буферов BSR. Планирование ресурсов для экземпляров пользовательского оборудования UE, находящихся под управлением ретрансляционного узла RN, может выполняться этим ретрансляционным узлом RN с помощью управляющего узла e-NodeB (например, ретрансляционному узлу RN предоставляется право планировать радиоресурсы, предоставляемые узлом e-NodeB), или самим управляющим узлом eNBr (при этом ретрансляционный узел RN действует в качестве канала связи, а все решения о планировании принимаются узлом e-NodeB),
[0009] В предыдущем случае возникают определенные проблемы. Ретрансляционный узел RN может осуществлять планирование, но было бы все же предпочтительно, чтобы управляющий узел e-NodeB обладал некоторой информацией как о состоянии буферов, так и о качестве линий доступа восходящей линии связи экземпляров пользовательского оборудования, чтобы планировать ресурсы (те, которые он резервирует для себя, и те, которые он выделяет ретрансляционному узлу RN) с целью эффективного выполнения требований как в линиях доступа с ретрансляционным узлом RN, по которым осуществляют доступ экземпляры пользовательского оборудования, так и в ретрансляционной линии связи между ретрансляционным узлом RN и узлом e-NodeB.
[0010] В версии 8 LTE отчеты о состоянии буферов BSR восходящей линии связи, касающиеся объема буферизованных данных в очередях логических каналов в пользовательском оборудовании UE (которые могут существовать на уровне управления доступом к среде (MAC) или на более высоких логических уровнях протоколов), необходимы для обеспечения поддержки планирования пакетов с учетом качества обслуживания (QoS). Радиоканалы (RB), имеющие схожие требования QoS группируются в группу радиоканалов (RBG), при этом на сегодняшний день для LTE предлагается использовать всего четыре группы RBG. Пользовательское оборудование передает отчет BSR для групп радиоканалов RBG в узел e-NodeB. Этот узел e-NodeB затем рассматривает отчеты BSR, полученные от обслуживаемых им экземпляров пользовательского оборудования UE, качество каналов, которое каждый экземпляр пользовательского оборудования имеет в восходящей линии связи (из зондирующих измерений восходящей линии), и соответственно осуществляет планирование для различных экземпляров пользовательского оборудования.
[0011] Каждому из радиоканалов RB пользовательского оборудования UE назначен приоритет, приоритетная битовая скорость передачи (prioritized bit rate, PBR) и соответствующая максимальная битовая скорость передачи (maximum bit rate, MBR). Пользовательское оборудование старается планировать все радиоканалы RB (в пределах предоставленных узлом eNB ресурсов) в порядке уменьшения приоритета в соответствии с их скоростью PBR. По завершении этого, если пользовательское оборудование имеет достаточно ресурсов, чтобы удовлетворить все PBR, оставшиеся ресурсы, назначаемые посредством гранта (grant) (т.е. MBR - PBR), планируются для каждого канала RB также в порядке уменьшения приоритета. Следует отметить, что хотя планирование в узле e-NodeB осуществляется по группам радиоканалов RBG, окончательное планирование в пользовательском оборудовании осуществляется по отдельным радиоканалам.
[0012] Одной из простейших реализации отчетов о состоянии буфера BSR от ретрансляционного узла RN в узел e-NodeB является доставка информации о состоянии реального буфера ретрансляционного узла RN. По нескольким причинам это не является оптимальным. Простое перенаправление в управляющий узел e-NodeB ретрансляционным узлом RN каждого отдельного отчета BSR, принятого им от ретранслируемых экземпляров пользовательского оборудования, приведет к повышению непроизводительных затрат на управляющую сигнализацию, что, как будет показано в настоящем описании, не является необходимым для случая, когда ретрансляционный узел RN сам отвечает за планирование своих экземпляров пользовательского оборудования. Также будет показано, что по аналогичным причинам простая ретрансляция в узел e-NodeB ретрансляционным узлом RN каждого значения информации CQI (которые измеряются самим ретрансляционным узлом RN) для каждой линии связи между пользовательским оборудованием UE и ретрансляционным узлом RN требует слишком большого объема непроизводительных затрат на управляющую сигнализацию.
[0013] Введение ретрансляционных узлов RN в LTE является новшеством. Планирование восходящей линии связи и связанные с ним отчеты BSR, следовательно, ранее не рассматривались. Случай, когда ретрансляционный узел управляет планированием своих пользователей, аналогичен непрозрачному режиму, определенному в стандарте WIMAX. Однако, в связи с особенностями LTE, до сих пор не решены вопросы, касающиеся планирования восходящей линии связи и отчетов BSR.
[0014] В данной области техники необходим подход к оптимизации планирования экземпляров пользовательского оборудования UE под управлением ретрансляционного узла RN, применимый при различных условиях в реальных каналах связи между ретрансляционным узлом RN и экземплярами пользовательского оборудования UE, находящимися под его управлением, и, предпочтительно, совместимый с LTE.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0015] В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения предлагается способ, включающий прием от каждого из множества экземпляров пользовательского оборудования указания об объеме пользовательских данных, ожидающих передачи в ретранслятор из соответствующего пользовательского оборудования, определение объема ретранслируемых данных, ожидающих передачи от ретранслятора, формирование отчета о состоянии восходящей линии связи из упомянутых указаний об объеме пользовательских данных и упомянутого определенного объема ретранслируемых данных, и передачу отчета о состоянии восходящей линии связи в узел доступа, управляющий сотой, в которой функционируют упомянутый ретранслятор и упомянутые экземпляры пользовательского оборудования.
[0016] В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается устройство, включающее приемник, буфер, процессор и передатчик. Приемник конфигурирован для приема от каждого из множества экземпляров пользовательского оборудования указания об объеме пользовательских данных, ожидающих передачи в упомянутое устройство из соответствующего пользовательского оборудования. Буфер конфигурирован для хранения данных по меньшей мере от некоторых экземпляров пользовательского оборудования, ожидающих передачи. Процессор конфигурирован для формирования отчета о состоянии восходящей линии связи из упомянутых указаний об объеме пользовательских данных и упомянутого определенного объема данных буфера. А передатчик конфигурирован для передачи отчета о состоянии восходящей линии связи в узел доступа, управляющий сотой, в которой функционируют упомянутое устройство и упомянутые экземпляры пользовательского оборудования.
[0017] В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается машиночитаемая память, хранящая программу из машиночитаемых инструкций, исполняемых цифровым процессором данных для выполнения действий направленных на формирование и передачу отчета о состоянии восходящей линии связи. В данном варианте осуществления изобретения упомянутые действия включают: прием от каждого из множества экземпляров пользовательского оборудования указания об объеме пользовательских данных, ожидающих передачи в ретранслятор из соответствующего пользовательского оборудования, определение объема ретранслируемых данных, ожидающих передачи от ретранслятора, формирование отчета о состоянии восходящей линии связи из упомянутых указаний об объеме пользовательских данных и упомянутого определенного объема ретранслируемых данных, и передачу отчета о состоянии восходящей линии связи в узел доступа, управляющий сотой, в которой функционируют указанный ретранслятор и указанные экземпляры пользовательского оборудования.
[0018] В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается устройство, включающее средства приема для приема от каждого из множества экземпляров пользовательского оборудования указания об объеме пользовательских данных, ожидающих передачи в ретранслятор из соответствующего пользовательского оборудования;
средства памяти для хранения данных, ожидающих передачи, по меньшей мере от некоторых экземпляров пользовательского оборудования; средства обработки для формирования отчета о состоянии восходящей линии связи из упомянутых указаний об объеме пользовательских данных и определенного объема данных средств памяти, и средства передачи для передачи отчета о состоянии восходящей линии связи в узел доступа, управляющий сотой, в которой функционируют указанный ретранслятор и указанные экземпляры пользовательского оборудования. В одном из конкретных вариантов осуществления изобретения средства приема представляют собой приемник, при этом упомянутые указания хранятся в виртуальных буферах, средства памяти представляют собой реальный буфер, средства обработки представляют собой цифровой процессор, а средства передачи представляют собой передатчик.
[0019] В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ, включающий прием от ретрансляционного узла отчета о состоянии буфера, определение из упомянутого отчета о состоянии буфера объема данных в очереди для передачи ретрансляционным узлом и объема данных, ожидающих передачи в ретрансляционный узел, и выделение радиоресурсов ретрансляционному узлу по меньшей мере частично, в зависимости от объема данных, ожидающих передачи в ретрансляционный узел.
[0020] В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается устройство, включающее приемник, буфер, процессор и передатчик. Приемник конфигурирован для приема отчета о состоянии буфера от ретрансляционного узла. Процессор конфигурирован для определения из упомянутого отчета о состоянии буфера объема данных в очереди для передачи ретрансляционным узлом и объема данных, ожидающих передачи в ретрансляционный узел, и для выделения радиоресурсов ретрансляционному узлу по меньшей мере частично в зависимости от объема данных, ожидающих передачи в ретрансляционный узел. Передатчик конфигурирован для передачи выделения радиоресурсов в ретрансляционный узел.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0021] Описанные выше и другие аспекты настоящего изобретения поясняются в приведенном ниже подробном описании изобретения, рассматриваемом совместно с приложенными чертежами.
[0022] Фиг.1 является схемой, изображающей ретрансляционную сеть с управляющим узлом доступа и различными ретрансляционными узлами, предназначенными для улучшения покрытия для мобильных терминалов в различных ситуациях, в соответствии с описанием настоящего изобретения.
[0023] На фиг.2 показана упрощенная блок-схема различных электронных устройств, пригодных для практического использования типичных вариантов осуществления настоящего изобретения.
[0024] Фиг.3 является схемой с изображением отчетов о состоянии буферов, принятых в ретрансляционном узле RN и помещенных в виртуальный буфер ретрансляционного узла RN в дополнение к реальному буферу в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
[0025] Фиг.4 иллюстрирует указания о качестве каналов для различных экземпляров пользовательского оборудования, находящихся под управлением ретрансляционного узла, для различных радиочастотных ресурсов, помещенные в таблицу, а также результирующие средние значения, вычисленные ретрансляционным узлом для отчета узлу доступа/e-NodeB в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения.
[0026] Фиг.5 является блок-схемой алгоритма, иллюстрирующей шаги процедуры в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0027] В настоящем описании главным образом рассматривается ситуация, когда ретрансляционный узел RN преимущественно отвечает за планирование для его пользователей. В таком случае узлу e-NodeB необязательно знать о действительном состоянии буферов экземпляров пользовательского оборудования, сообщаемом ретрансляционному узлу RN. Однако, по указанным выше причинам, для управления потоком важно, чтобы узлу e-NodeB было частично известно состояние буферов экземпляров пользовательского оборудования и качество линии связи между пользовательским оборудованием и ретрансляционным узлом UE-RN. В вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается решение, позволяющее доставлять необходимую информацию в узел e-NodeB без излишних непроизводительных затрат на сигнализацию. В частности, в вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается комплексный способ планирования и управления потоком данных восходящей линии связи в дополненной ретрансляторами сети LTE. Подробно описаны два специальных механизма: один - для обобщения и передачи состояния буферов ретранслируемых экземпляров пользовательского оборудования в узел e-NodeB, и второй - для обобщения и передачи в узел e-NodeB информации о качестве канала восходящих линий связи CQI UL между экземплярами пользовательского оборудования и ретрансляционным узлом UE-RN. Упомянутый узел e-NodeB впоследствии может использовать эту информацию для оптимального планирования восходящей линии связи. Несмотря на то, что конкретные примеры приводятся ниже именно в контексте LTE, настоящее изобретение не ограничено исключительно LTE, и может применяться в любой беспроводной сети доступа с ретрансляционными узлами под управлением управляющего узла доступа.
[0028] В дальнейшем описании предполагается, что для сообщения максимально разрешены два интервала ретрансляции (между пользовательским оборудованием и узлом e-NodeB или между пользовательским оборудованием UE, ретрансляционным узлом RN и узлом e-NodeB), и что ретрансляционные узлы организованы с применением древовидной топологии (отсутствуют связи между ретрансляционными узлами). Следует отметить, что из второго предположения имеются два исключения, продемонстрированные на фиг.1. Настоящее изобретение не ограничено ни одним из двух упомянутых предположений, они приведены только для ограничения приведенных конкретных примеров, а не общего описания. Варианты осуществления настоящего изобретения могут применяться и с другими топологиями сетей и/или в линиях связи, имеющих более двух интервалов ретрансляции. В таком случае ретрансляторы на этих маршрутах выполняют действия и функции, описанные ниже для узла e-NodeB, по отношению к ретрансляторам более низкого уровня и экземплярам пользовательского оборудования, а также действия и функции, рассмотренные ниже для ретрансляторов, по отношению к ретрансляторам более высокого уровня или узлу e-NodeB.
[0029] В качестве введения перед подробным описанием различных вариантов осуществления настоящего изобретения рассматривается показанная на фиг.2 упрощенная блок-схема различных электронных устройств, пригодных для практического использования типичных вариантов осуществления настоящего изобретения. Беспроводная сеть 9 на фиг.2 предназначена для связи между пользовательским оборудованием UE 10 и узлом В 12 (например, беспроводным узлом доступа, таким как базовая станция или, в частности, узел eNBr системы LTE). Сеть 9 может включать шлюз GW/обслуживающий объект мобильности ММЕ (serving mobility entity)/контроллер радиосети RNC 14 или другие функции управления радиосвязью, по-разному называемые в различных беспроводных системах связи. Пользовательское оборудование UE 10 включает процессор 10А данных (DP, data processor), память (MEM) 10B, в которой хранится программа (PROG) 10C, а также соответствующий радиочастотный (RF, radio frequency) приемопередатчик 10D, подключенный к одной или нескольким антеннам 10Е (на чертеже показана одна) для двунаправленной беспроводной связи по одной или нескольким беспроводным линиям 20 связи с узлом eNBr В 12.
[0030] Термины "соединено", "подключено" или любые их варианты означают любой тип соединения или подключения, прямой или косвенный, между двумя или более элементами, и могут подразумевать наличие одного или нескольких промежуточных элементов между двумя "соединенными" или "подключенными" элементами. Подключение элементов друг к другу или их соединение друг с другом может быть физическим, логическим или их комбинацией. В описании настоящего изобретения два элемента могут быть "соединены" друг с другом или "подключены" друг к другу путем использования одного или нескольких проводов, кабелей или печатных электрических соединений, а также с использованием электромагнитной энергии, например, электромагнитной энергии с длинами волн в радиочастотном диапазоне, микроволновом диапазоне или оптическом (как видимом, так и в невидимом) диапазоне, без ограничения настоящего изобретения приведенными примерами.
[0031] Упомянутый узел eNBr 12 также включает процессор 12А данных DP, память MEM 12B, в которой хранится программа PROG 12C, и соответствующий радиочастотный приемопередатчик 12D, подключенный к одной или нескольким антеннам 12Е. Узел eNBr 12 может подключаться к обслуживающему или иному GW/MME/RNC 14 посредством канала 30 передачи данных (например, интерфейс lub или S1). GW/MME/RNC 14 включает процессор 14А данных DP, память MEM 14B, в которой хранится программа PROG 14C, а также соответствующий модем и/или приемопередатчик (не показан на чертеже) для связи с узлом В 12 по линии 30 связи lub. В составе памяти MEM 12B также показано множество буферов 12G, предназначенных для хранения данных и информации, которые должны быть переданы по беспроводным линиям 20, 20В связи. Указанные буферы 12G более подробно рассмотрены ниже.
[0032] Также в состав узла eNBr 12 входит планировщик 12F, который осуществляет планирование различных радиоресурсов восходящей UL и нисходящей DL линий связи для различных экземпляров пользовательского оборудования, находящихся под его управлением. После того как планирование осуществлено, узел e-NodeB передает экземплярам пользовательского оборудования сообщения с грантами планирования (scheduling grant) (обычно гранты для нескольких экземпляров пользовательского оборудования мультиплексированы в одном сообщении). Эти гранты передаются по определенным каналам, например PDCCH в случае LTE. Как правило, узел e-NodeB 12 системы LTE является достаточно автономным при планировании и может не согласовывать планирование с шлюзом GW/MME14, если в данный момент не происходит хэндовер одного из его экземпляров пользовательского оборудования другому узлу В/узлу е-NodeB.
[0033] В сети также применяется ретрансляционный узел RN 16, включающий процессор 16А данных DP и память MEM 16B, в которой хранится программа PROG 16C, и который также имеет собственные буферы 16G, при этом ретрансляционный узел RN использует приемопередатчик (приемник и передатчик) 16D для связи посредством по меньшей мере одной антенны 16Е по первой линии 20А связи с пользовательским оборудованием UE 10 (а также с другими экземплярами пользовательского оборудования под управлением данного ретрансляционного узла) и по второй линии 20В связи с узлом eNBr 12, управляющим данной сотой. В подробно описанных ниже вариантах осуществления изобретения линия 20 прямой связи между узлом eNBr 12 и пользовательским оборудованием UE 10 активно не используется, вместо этого сообщения маршрутизируются через RN 16 по первой и второй линиям 20А, 20В связи. Ретрансляционный узел RN 16 может также иметь планировщик 16F для выделения радиоресурсов (RBR) экземплярам пользовательского оборудования, находящимся под его управлением, например, в настоящем описании рассматривается случай, когда узел eNBr 12 предоставляет ретрансляционному узлу RN 16 блок радиоресурсов для выделения их экземплярам пользовательского оборудования под его управлением в соответствующей ему области соты.
[0034] Предполагается, что по меньшей мере одна из программ PROG 10С, 12С или 16С включает программные инструкции, выполнение которых соответствующим процессором DP данных позволяет электронному устройству функционировать в соответствии с типичными вариантами осуществления настоящего изобретения, как это подробно описано выше. В состав процессоров данных DP 10A, 12А и 16А входит генератор тактовых импульсов для обеспечения синхронизации различных устройств для передачи и приема в соответствующие интервалы времени и в требуемых субкадрах, так как гранты планирования и предоставленные ресурсы/субкадры зависят от времени. Приемопередатчики 10D, 12D, 16D включают как приемник, так и передатчик, при этом неотъемлемой частью каждого из них является модулятор/демодулятор, известный как модем. Предполагается также, что каждый из процессоров данных DP 12А, 14А и 16А включает модем для осуществления связи по (проводной) линии 30 связи между узлом eNBr 12 и шлюзом GW 14, а также по различным беспроводным линиям 20, 20А, 20В связи, соединяющим отдельные электронные устройства.
[0035] Программы PROG 10С, 12С, 16С могут быть реализованы в виде программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения и/или аппаратного обеспечения, в зависимости от требований. В общем, типичные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть выполнены с помощью компьютерного программного обеспечения, хранимого в памяти MEM 16В и исполняемого процессором 16А данных DP ретрансляционного узла RN 16, или аналогично - хранимого в другой памяти 12В и исполняемого другим процессором 12А данных DP узла eNBr 12, или с помощью аппаратного обеспечения, или с помощью комбинации программного обеспечения и/или программно-аппаратного обеспечения и аппаратного обеспечения в любом (или во всех) из рассмотренных устройств.
[0036] В общем, различные варианты осуществления пользовательского оборудования UE 10 могут включать (но не ограничиваются этим) мобильные станции, сотовые телефоны, персональные цифровые секретари (PDA) с функциями беспроводной связи, портативные компьютеры с функциями беспроводной связи, устройства захвата изображений, например цифровые камеры с функциями беспроводной связи, игровые устройства с функциями беспроводной связи, устройства для хранения и воспроизведения музыки с функциями беспроводной связи, Интернет-устройства, позволяющие осуществлять беспроводной доступ и просмотр информации, а также портативные блоки или терминалы, включающие комбинацию указанных функций. Варианты осуществления упомянутого ретрансляционного узла могут представлять собой пользовательское оборудование, а также стационарный или мобильный узел доступа под управлением узла eNBr, управляющего данной сотой.
[0037] Память MEM 10В, 12В и 16В может быть любого типа, соответствующего локальному техническому окружению, и может реализовываться с использованием любой подходящей технологии хранения данных, например запоминающих устройств на основе полупроводников, магнитных запоминающих устройств и систем, оптических запоминающих устройств и систем, несъемной памяти или съемной памяти. Процессоры данных DP 10A, 12А и 16А могут быть любых типов, соответствующих локальному техническому окружению, и могут включать, в качестве неограничивающих примеров, один или несколько компьютеров общего назначения, микропроцессоров, цифровых сигнальных процессоров (digital signal processor, DSP) или процессоров на основе многоядерной процессорной архитектуры.
[0038] Далее приведено подробное описание конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения. Как отмечалось выше, варианты осуществления настоящего изобретения позволяют интегрировать планирование и управление потоком данных восходящей линии связи в дополненной ретрансляторами сети посредством двух различных механизмов: ретрансляционный узел RN 16 обобщает и передает информацию о состоянии буферов ретранслируемых экземпляров пользовательского оборудования UE 10 в узел eNBr 12, и ретрансляционный узел RN 16 обобщает и передает информацию CQI восходящих линий 20А связи между пользовательским оборудованием и ретрансляционным узлом в узел eNBr 12. Эта информация в дальнейшем может использоваться для оптимального планирования восходящей линии связи.
[0039] В общем, ретрансляционный узел RN принимает от каждого экземпляра из множества экземпляров пользовательского оборудования указание об объеме пользовательских данных, предназначенных для передачи в ретранслятор соответствующим пользовательским оборудованием. Ретрансляционный узел RN принимает отчеты о состоянии буферов BSR групп радиоканалов RBG от упомянутых экземпляров пользовательского оборудования и хранит эту информацию в виде "виртуального буфера". В одном из вариантов осуществления изобретения каждый виртуальный буфер является средним для групп RBG по всем экземплярам пользовательского оборудования. Затем ретрансляционный узел RN определяет объем ретранслируемых данных, предназначенных для передачи из ретранслятора. Это - "реальный" буфер ретрансляционного узла RN, который представляет собой степень заполнения (процентное соотношение) буфера 16G данных восходящей линии связи в самом ретрансляционном узле RN. Затем ретрансляционный узел RN из указаний об объеме пользовательских данных (отчеты BSR, хранящиеся в виде виртуальных буферов) и упомянутого определенного объема ретранслируемых данных (реальный буфер 16G) формирует отчет о состоянии восходящей линии связи, который упомянутый ретрансляционный узел передает в узел eNB по восходящей линии 20В связи. В одном конкретном варианте осуществления изобретения ретрансляционный узел RN передает отчет о состоянии буфера восходящей линии связи не регулярно, а только тогда, когда степень заполнения виртуального буфера меньше минимального порога или, возможно, также тогда, когда она превышает некоторый максимальный порог.
r
r
r
[0040] На фиг.3 показана схема, иллюстрирующая концепцию виртуальных буферов в связи с реальным буфером в ретрансляционном узле 16. Все экземпляры пользовательского оборудования, находящиеся под управлением упомянутого ретрансляционного узла RN 16, обозначены на фиг.3 как UE1, UE2, …, UER. На сегодняшний день в версии 8 LTE имеется соглашение о том, что каждый из этих экземпляров пользовательского оборудование передает отчет о состоянии буфера BSR в ретрансляционный узел RN 16, которой обобщает состояния буферов для различных групп радиоканалов RBG. Таким образом, каждый из экземпляров пользовательского оборудования передает отчет о состоянии буфера BSR, описывающий объем данных, ожидающих передачи, в соответствии с группами радиоканалов RBG, изображенными на фиг.3 как RBG1, RBG2, RBG3 и т.д. Ретрансляционный узел RN 16 принимает отчет о состоянии буфера RBG от каждого обслуживаемого им экземпляра пользовательского оборудования, обобщает их (т.е. для каждой группы RBG добавляет значения буферизации каждого экземпляра пользовательского оборудования) и формирует то, что называется в настоящем описании виртуальным буфером 302 ретрансляционного узла RN.
[0041] Помимо этого в ретрансляционном узле RN 16 применяется также стандартная буферизация (буферизация уровня управления доступом к среде MAC (medium access control), или, в более общем случае, буферизация линий радиосвязи второго уровня (L2)) данных восходящей линии связи, принятых ретрансляционных узлом RN, но еще не переданных в узел eNBr 12. Для ясности, это называется реальным буфером 304 ретрансляционного узла RN, который показан также на фиг.2 в виде физических буферов 16G. Реальный буфер 304 ретрансляционного узла RN может быть разделен группами RBG, как показано на фиг.3, так что имеется один реальный (физический) буфер 12G, временно хранящий принятые от экземпляров пользовательского оборудования данные восходящей линии связи, переданные в соответствующем отчете о состоянии буфера BSR, до тех пор, пока ретрансляционный узел RN 16 не сможет передать эти буферизованные данные восходящей линии связи в узел eNBr 12 по восходящей линии 20 В связи.
[0042] В соответствии с настоящим описанием, ретрансляционный узел RN 16 формирует отчет BSR, содержащий информацию как о реальном буфере 304 ретрансляционного узла RN, так и о виртуальном буфере 302 ретрансляционного узла RN, и передает его в узел eNB4 12. Информация о реальном буфере 304 ретрансляционного узла RN предоставляется в реальном времени и отражает объем данных в этом реальном буфере 12G. Информация о виртуальном буфере 302 ретрансляционного узла RN является прогнозируемой информацией; у ретрансляционного узла RN 16 в действительности еще нет данных для заполнения упомянутых виртуальных буферов, но эта информация указывает на объем данных, которые экземплярам пользовательского оборудования необходимо передать в ретрансляционный узел RN 16. Причиной этого является то, что виртуальный буфер 302 ретрансляционного узла RN сформирован из отчетов BSR, принятых от экземпляров пользовательского оборудования, а не из переданных ими данных. После того как они фактически передают данные в ретрансляционный узел RN 16, эти данные поступают в реальный буфер 304 ретрансляционного узла RN. Виртуальный буфер 304 ретрансляционного узла формируется каждый раз после приема набора отчетов BSR от экземпляров пользовательского оборудования.
[0043] Виртуальный буфер 302 ретрансляционного узла RN содержит информацию о данных в буферах экземпляров пользовательского оборудования, которые вскоре будут переданы в ретрансляционный узел RN 16 и появятся после этого в реальном буфере 304 ретрансляционного узла. По существу, виртуальный буфер 302 позволяет прогнозировать будущее состояние реального буфера 304 ретрансляционного узла RN 16. Поскольку любое действие, предпринимаемое узлом eNBr 12 на основе отчетов BSR экземпляров пользовательского оборудования, будет иметь эффект только в будущем (а информация отчетов BSR экземпляров пользовательского оборудования UE находится в той части отчетов BSR ретрансляционного узла RN, касающейся виртуального буфера, которую ретрансляционный узел RN 16 передает в узел eNBr 12), виртуальный буфер 302 обеспечивает лучшее информирование, поскольку он предоставляет прогноз ситуации, возникающей после того, как отчеты BSR экземпляров пользовательского оборудования учтены узлом eNBr 12. Информация реального буфера может рассматриваться как данные, находящиеся в очереди для передачи в узел eNBr, а информация виртуального буфера - как данные, следующие за ними в упомянутой очереди для передачи в узел eNBr 12, так как реальные данные, стоящие за информацией в виртуальном буфере, еще ожидают передачи в ретрансляционный узел RN 16 экземплярами пользовательского оборудования. Данные пользовательского оборудования еще не стоят в очереди в ретрансляционном узле RN 16, но виртуальный буфер 302 ретрансляционного узла RN обеспечивает их прогнозирование для узла eNBr 12.
[0044] Поясним это с помощью примера. Предположим, что реальный буфер 304 ретрансляционного узла RN пока пуст, но присутствуют данные, предназначенные для передачи от подчиненных экземпляров пользовательского оборудования в ретрансляционный узел RN 16, причем эти данные уже были указаны посредством отчетов BSR, принятых от экземпляров пользовательского оборудования ретрансляционным узлом RN 16. Следовательно, виртуальный буфер ретрансляционного узла RN не пуст; он показывает объем данных, о которых сообщено в отчетах BSR экземпляров пользовательского оборудования, принятых в ретрансляционном узле RN 16, и передачи которых в ретрансляционный узел RN 16 ожидают экземпляры пользовательского оборудования. Указание об этом передается узлу eNBr 12 посредством сигнализации BSR ретрансляционного узла RN: в комбинированном отчете BSR информация реального буфера ретрансляционного узла RN показывает, что реальный буфер ретрансляционного узла пуст, а информация виртуального буфера ретрансляционного узла RN указывает объем (на группу BSG), ожидающий передачи экземплярами пользовательского оборудования. Затем узел eNBr 12 выделяет ретрансляционному узлу RN 16 необходимые ресурсы с тем, чтобы планировщик 16F ретрансляционного узла RN мог перераспределить их между нуждающимися в этих ресурсах линиями 20А связи между экземплярами пользовательского оборудования и ретрансляционным узлом RN. При этом узел eNBr 12 также может сразу выделять ресурсы для передачи от ретрансляционного узла RN 16 в узел eNBr 12 данных, в текущий момент еще находящихся в экземплярах пользовательского оборудования. Таким образом, как только от экземпляров пользовательского оборудования в ретрансляционный узел RN 16 поступают данные, стоящие следующими в очереди, они могут быть незамедлительно перенаправлены от ретрансляционного узла RN 16 в узел eNBr 12. В соответствии с текущим уровнем развития LTE, отчет BSR ретрансляционного узла RN передается только после фактического поступления данных в буфер ретрансляционного узла, это означает, что данные могут быть переданы в узел eNBr только в более позднее время. Следовательно, рассмотренный с помощью предыдущего примера вариант осуществления изобретения подтверждает, что задержка при передаче данных от экземпляров пользовательского оборудования в узел eNB 12 уменьшается.
[0045] Рассмотрим другой пример, иллюстрирующий аналогичное преимущество для случая, когда в реальном буфере 304 ретрансляционного узла RN еще имеются данные, однако в буферах экземпляров пользовательского оборудования данных больше нет (это означает, что виртуальный буфер 302 ретрансляционного узла пуст, или степень его заполнения составляет ноль процентов). Об опустевшем виртуальном буфере 302 будет затем сигнализировано узлу eNBr 12 посредством предлагаемой в настоящем изобретении сигнализации BSR ретрансляционного узла RN, а узел eNBr 12 сможет оперативно освободить ресурсы линии 20 В связи между ретрансляционным узлом RN и узлом eNB. Посредством этого удается избежать нежелательного выделения ресурсов для ретрансляционного узла RN 16, так как сообщение о пустом виртуальном буфере в предлагаемом настоящим изобретением отчете BSR ретрансляционного узла RN позволяет узлу eNBr 12 заглянуть вперед и обнаружить, что других данных для восходящей линии 20 В связи между ретрансляционным узлом и узлом eNBr, после того, как опустеет реальный буфер 304 ретрансляционного узла RN, больше не будет. Таким образом, узел eNBr 12 может видеть (по информации виртуального буфера 302), что буферы экземпляров пользовательского оборудования становятся пустыми, а это значит, что вскоре следует ожидать, что реальный буфер 304 ретрансляционного узла RN 16 также опустеет. Следовательно, можно избежать долгосрочного выделения избыточных ресурсов узлом eNBr 12 для линии 20 В связи между ретрансляционным узлом и узлом eNBr.
[0046] Без такой прогнозирующей информации, воплощенной в форме информации виртуального буфера 302, узел eNBr 12 начинал бы освобождать ресурсы только после получения отчета о пустом (реальном) буфере от ретрансляционного узла RN 16. Вероятно, при таком сценарии часть ресурсов будет выделена напрасно, так как освобождение ресурсов занимает определенное время. Согласно настоящему изобретению ретрансляционный узел RN 16 имеет возможность формировать информацию, прогнозирующую момент, когда его собственный (реальный) буфер 304 будет заполняться/перезаполняться подчиненными экземплярами пользовательского оборудования, при этом в настоящем изобретении узлу eNBr 12 предоставляется возможность наблюдать за их буферами посредством информации виртуального буфера, передаваемой им ретрансляционным узлом RN 16. Это позволяет узлу eNBr 12 получить определенный прогноз относительно (реального) буфера 302 ретрансляционного узла RN, который можно использовать для оптимизации выделения ресурсов.
[0047] Также это предоставляет узлу eNBr 12 возможность избежать своего рода "эффекта хлыста", часто наблюдаемого в цепочках доставки, когда малое изменение на одном конце цепочки приводит к намного его превосходящему изменению на другом конце, поскольку на этом конце вследствие задержек в цепочке требуется перекомпенсировать изменения. Описанная выше возможность заглядывать вперед посредством информации виртуального буфера 302 позволяет узлу eNB 12 предотвратить, или по меньшей мере минимизировать, подобные превышения вследствие перекомпенсации.
[0048] Обычно узлу eNBr 12 известна некоторая информация о канале 20В между ретрансляционным узлом RN 16 и узлом eNBr 12, например, из зондирующих измерений восходящей линии связи в узле eNBr. Зная информацию о состоянии реального буфера ретрансляционного узла RN, узел eNBr 12 обладает всей информацией, необходимой для эффективного планирования линии 20 В связи между ретрансляционным узлом RN и узлом eNB.
[0049] Выше отмечалось, что планирование в линиях 20А доступа (между пользовательским оборудованием и ретрансляционном узлом) осуществляется ретрансляционным узлом RN 16. Однако для этого ретрансляционный узел RN 16 должен быть осведомлен о множестве радиочастотных ресурсов (RBR), а также об отдельных блоках радиоресурсов, которые он распределяет между экземплярами пользовательского оборудования. Несмотря на то, что при принятии подобных решений отчет о виртуальном буфере ретрансляционного узла RN предоставляет часть входных данных узлу eNBr 12, для принятия окончательного решения узлу eNBr 12 требуется также некоторая информация о качестве линий доступа в восходящих линиях 20А связи. В частности, узел eNBr может определять, какие радиочастотные ресурсы RBR должны быть назначены ретрансляционному узлу RN, их количество и время, на которое они ему назначаются, чтобы обеспечить этот ретрансляционный узел достаточным количеством ресурсов с целью планирования ретранслируемых экземпляров пользовательского оборудования в восходящей линии связи для передачи буферизованных данных при заданных условиях в канале, в соответствии с измерениями и отчетами ретрансляционного узла RN. Также узел eNBr может сообщать ретрансляционному узлу RN (а также экземплярам пользовательского оборудования), сколько данных им следует или они могут передать. В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения ретрансляционный узел RN 16 предоставляет узлу eNBr 12 сводную информацию о среднем качестве линий 20А доступа, которую ретрансляционный узел получает, например, в результате проведенных им канальных измерений в восходящей линии связи. В одном из вариантов осуществления изобретения ретрансляционный узел RN 16 осуществляет это путем агрегации/усреднения информации CQI восходящей линии связи для каждого ресурса RBR по всем экземплярам пользовательского оборудования, как показано на фиг.4. В одном варианте осуществления изобретения, относящемся конкретно к LTE, информация CQI восходящей линии связи для каждого ресурса RBR представляет собой информацию CQI, собранную в ретрансляционном узле RN 16 с помощью зондирования ретрансляционным узлом линий 20А доступа восходящей линии связи между пользовательским оборудованием и ретрансляционным узлом, а не CQI нисходящей линии связи, отчет о которой ретранслируемые экземпляры пользовательского оборудования передают ретрансляционному узлу RN 16. Однако для систем TDD (дуплекс с временным разделением), поскольку каналы обычно эквивалентны, для получения CQI восходящей линии связи могут также использоваться CQI нисходящей линии связи.
r
r
r
c
c
c
c
[0050] На фиг.4 в табличном виде показана информация CQI для линий 20А доступа восходящей линии связи, где каждая строка соответствует экземпляру пользовательского оборудования (UE1, UE2, …, UER), а столбец - радиочастотному ресурсу (RBR) (при этом под управлением данного конкретного ретрансляционного узла RN 16, формирующего таблицу фиг.4, находится всего R экземпляров пользовательского оборудования). В таблице каждая запись CQI представляет собой значение информации CQI, измеренное ретрансляционным узлом с помощью зондирования для пользовательского оборудования UE 10 данной строки для RBR восходящей линии связи данного столбца, таким образом, каждая запись соответствует линии 20А доступа восходящей линии связи пользовательского оборудования по одному RBR, где RBR представляет собой полосу частот. Нижняя строка под таблицей значений CQI (с записями C1, C2, C3, …, CM) представляет усредненное качество RBR, соответствующее i-му столбцу фиг.4, где всего присутствует М ресурсов радиоканалов RBR, a i является целочисленным индексом RBR в диапазоне от 1 до М. Следует отметить, что механизмы сжатых отчетов CQI, предложенные в версии 8 LTE (например, на основе порогов, Best-M, и т.п.) могут также использоваться совместно с предложенным в настоящем документе механизмом агрегации. Упомянутые механизмы сжатия общеизвестны в данной области техники и далее подробно не рассматриваются.
[0051] Согласно вышеприведенному описанию, нет необходимости передавать в узел eNBr 12 информацию CQI каждого экземпляра пользовательского оборудования, а достаточно лишь передать объединенную информацию CQI. Выше отмечалось, что одной из реализации является сигнализация среднего значения информации CQI экземпляров пользовательского оборудования, связанных с ретрансляционным узлом RN 16. Однако простое усреднение не всегда может быть наилучшим вариантом. Если некоторым экземплярам пользовательского оборудования требуется передать больший объем данных, чем другим экземплярам, то лучше придать первым больший вес, чем другим. Ретрансляционный узел RN 16 обладает такой информацией из отчетов BSR экземпляров пользовательского оборудования, из которых он формирует виртуальный буфер 302 ретрансляционного узла RN. Кроме того, часто нет необходимости включать информацию CQI экземпляров пользовательского оборудования, не имеющих данных в их буферах для передачи в ретрансляционный узел RN 16. Также могут быть ситуации, когда данным назначается приоритет, и тогда важнее передавать данные с высоким приоритетом или выделять группы RBG с повышенным качеством тем экземплярам пользовательского оборудования (или ретрансляционному узлу, обслуживающему их), которые имеют данные с высоким приоритетом. Следовательно, относящаяся к экземплярам пользовательского оборудования информация CQI должна иметь больший вес, если им требуется передать больше данных, а также если они передают данные с более высоким приоритетом, что указывается в их отчете BSR. Такое взвешивание может выполняться ретрансляционным узлом RN 16 сразу, перед вычислением среднего значения, таким образом, результат будет средним взвешенным значением CQI на RBR.
[0052] Средний показатель качества RBR указывает, какие ресурсы RBR наиболее подходят ретрансляционному узлу RN 16. По существу, узел eNBr 12 может использовать эту информацию для принятия решений, какие ресурсы RBR могут быть выделены ретрансляционному узлу RN 16 на следующий период планирования в линии 20А доступа между пользовательским оборудованием и ретрансляционным узлом. Ретрансляционный узел RN 16 может передавать усредненную информацию о качестве RBR совместно с информацией виртуального буфера ретрансляционного узла в своем отчете BSR или в отдельном сообщении. Следует отметить, что фактическое планирование - какому из экземпляров пользовательского оборудования UE 10 планируется какой ресурс RBR - может по-прежнему осуществляться индивидуально ретрансляционным узлом RN 16 с использованием блока ресурсов, предоставленного узлом eNBr 12 в управление ретрансляционному узлу RN 16, однако, с помощью усредненного качества RBR узел eNBr 12 способен принимать более оптимальные решения - какие ресурсы RBR назначать ретрансляционному узлу RN 16 для линий 20А связи между ретрансляционным узлом и пользовательским оборудованием, а также какие иные ресурсы RBR использовать (например, для прямой передачи) для передач от узла eNBr 12 в другие, обслуживаемые напрямую экземпляры пользовательского оборудования. Кроме того, осведомленность узла eNBr 12 о качестве линии 20А доступа восходящей линии связи обеспечивает лучшую информированность узла eNBr 12 о пропускной способности этих линий связи, и, следовательно, предоставляет узлу eNBr 12 возможность лучшего прогнозирования задержки между моментом, когда данные (о которых он знает из информации виртуального буфера ретрансляционного узла RN) находятся в буферах пользовательского оборудования, до момента, когда эти данные появятся в реальном буфере 304 ретрансляционного узла RN.
[0053] Также, если ретрансляционные узлы RN 16 находятся поблизости друг от друга, может быть выгодно выделять по меньшей мере частично неперекрывающиеся ресурсы RBR обоим ретрансляционным узлам RN 16 для предотвращения или снижения помех между ними. Это особенно предпочтительно, когда ретрансляционные узлы RN 16 обслуживают перекрывающиеся области, что весьма вероятно, если расположение ретрансляционных узлов спланировано неточно или если один или несколько ретрансляционных узлов мобильны (например, расположены в скоростном поезде или автобусе). Описанная усредненная информация о качестве RBR также позволяет узлу eNBr 12 оптимально назначать ресурсы RBR ретрансляционным узлам RN 16 (т.е. каждый из них получает ресурсы RBR, способные обеспечить оптимальную производительность восходящей линии связи для назначенных экземпляров пользовательского оборудования UE 10).
[0054] Для реализации указанных аспектов настоящего изобретения в системе LTE не требуется изменений в экземплярах пользовательского оборудования UE 10 по сравнению с экземплярами пользовательского оборудования текущей версии LTE. Однако требуются два важных изменения в узле eNBr 12. Первым является прием двух различных отчетов BSR от ретрансляционного узла RN, один для состояния реального и другой для состояния виртуального буфера. Как отмечалось выше, они могут быть совмещенными или раздельными, но фактически передаются отчеты о состоянии двух различных буферов, сколько бы ни требовалось для этого сообщений. Предпочтительным способом комбинирования информации об этих двух буферах (реальном и виртуальном) в одном сообщении, с небольшими непроизводительным затратами на управляющую сигнализацию, является отчет об одном из них в явном виде и отчет о другом в виде коэффициента для первого. Например, нормированный виртуальный буфер может быть коэффициентом. Состояние реального буфера умножается на этот коэффициент, и затем о результате отчитываются в явном виде в отчете BSR ретрансляционного узла RN. Без указанного коэффициента упомянутая реализация становится аналогичной существующему механизму BSR, который применяется для экземпляров пользовательского оборудования, подключенных к узлу eNB напрямую (без ретрансляционного узла RN), однако, это сделает узел eNB практически невосприимчивым к реальным потребностям экземпляров пользовательского оборудования. Следовательно, оптимальное планирование линии 20А связи между пользовательским оборудованием и ретрансляционным узлом затрудняется, так как узел eNBr 12 будет выделять блоки PRB для использования в линиях 20А связи между пользовательским оборудованием и ретрансляционным узлом. Однако, если используется фиксированное выделение (когда ретрансляционный узел RN 16 имеет определенные блоки PRB, выделенные ему на постоянной основе, если ему разрешена передача) и выполняется условие полной ортогональности между блоками PRB, используемыми ретранслируемыми и обслуживаемыми напрямую экземплярами пользовательского оборудования, то выполнение отчетов BSR в неявном виде является приемлемым решением.
[0055] Вторым важным изменением, предполагаемым для узла eNBr 12, является передача усредненной или агрегированной информации CQI в линиях 20А доступа восходящей линии связи. В системах LTE без ретрансляции отсутствует механизм передачи отчетов с информацией CQI в восходящих линиях связи (т.е. CQI в восходящих линиях 20А связи вычисляются в eNB, там, где они необходимы для планирования). По существу, средняя информация CQI восходящей линии связи не может передаваться в неявном виде в линиях 20А доступа; для обеспечения такой возможности необходимо определение других отчетов о CQI и новой явной сигнализации. Если для каждого узла eNBr 12 имеется только один ретрансляционный узел RN 16, то достаточно лишь обеспечить список подходящих RBR, без явной информации о качестве ресурсов RBR. Однако, когда для узла eNBr 12 имеется более одного ретрансляционного узла RN 16, предпочтительно иметь более подробную информацию о качестве, так как узлу eNBr 12 требуется принять решение, какому ретрансляционному узлу RN 16 передавать управление определенным ресурсом RBR в случае, когда оба (или более) ретрансляционных узлов RN 16 считают его подходящим.
[0056] На основе упомянутой агрегированной информации CQI восходящей линии связи узел eNBr 12 может выбрать оптимальные ресурсы RBR для выделения различным ретрансляционным узлам RN 16 таким образом, что каждый ретрансляционный узел RN 16 получит те ресурсы RBR, которые он может использовать наилучшим образом для планирования работы экземпляров пользовательского оборудования, находящихся поблизости от него. Например, рассмотрим два ретрансляционных узла RN 16, каждый из которых обслуживает только один экземпляр пользовательского оборудования. В таком случае ретрансляционные узлы будут, по существу, перенаправлять информацию CQI от своих экземпляров пользовательского оборудования в узел eNBr 12. При этом узел eNBr 12 будет выделять ресурсы RBR двум упомянутым ретрансляционным узлам на основе этой принятой информации CQI. Узел eNBr 12 будет использовать алгоритм назначения ресурсов RBR ретрансляционным узлам, аналогичный используемому для назначения ресурсов RBR экземплярам пользовательского оборудования при их прямом соединении с узлами eNB. Впоследствии ретрансляционные узлы могут назначать эти выделенные ресурсы RBR своим экземплярам пользовательского оборудования, которые при этом получают подходящие ресурсы RBR. Если информация CQI была недоступна в узле eNBr 12, он не мог бы назначить оптимальные ресурсы RBR ретрансляционным узлам, а те в свою очередь не могли бы назначить оптимальные ресурсы RBR экземплярам пользовательского оборудования.
[0057] В приведенном выше примере предполагается полное повторное использование; т.е. никакие два ретрансляционных узла RN не могут использовать один и тот же ресурс RBR в одно и то же время. Однако это может быть обобщено для случая, когда один и тот же ресурс RBR может использоваться несколькими ретрансляционными узлами RN, например, каждым N-м (повторное использование с показателем N) или даже каждым вторым (повторное использование с показателем 2), или когда показатель повторного использования выбирается адаптивно. Настоящее описание допускает также назначение оптимального набора ресурсов RBR каждому ретрансляционному узлу, независимо от того, осуществляется ли повторное использование этих ресурсов RBR одновременно или нет. Даже для показателя повторного использования, равного 1, когда все ретрансляционные узлы RN могут использовать все ресурсы RBR одновременно, настоящее изобретение позволяет узлу eNBr 12 (а также ретрансляционным узлам RN 16) выбирать ресурсы RBR, обеспечивающие наивысшую производительность при использовании всеми ретрансляционными узлами RN, при этом остальные ресурсы RBR могут по-прежнему использоваться для передачи данных между узлом eNB 12 и другими экземплярами пользовательского оборудования (соединенными напрямую). Следует отметить, что если трафик распределяется между ретрансляционными узлами RN неравномерно, то узел eNBr 12 может наделять большим весом ретрансляционные узлы RN, которым необходимо передавать наибольший трафик (или, точнее, наибольший трафик с учетом также условий в каналах подчиненных им экземпляров пользовательского оборудования), при принятии узлом eNBr 12 решений, какие ресурсы RBR выделять упомянутым ретрансляционным узлам RN.
[0058] Таким образом, настоящее изобретение предоставляет возможность получения узлом eNBr необходимой информации о состоянии восходящей линии связи, т.е. о состоянии буферов ретранслируемых экземпляров пользовательского оборудования и CQI, с целью оптимизации планирования ресурсов восходящей линии связи и общей производительности системы, а также сохранения достаточно низкого уровня непроизводительных затрат на реализацию и сигнализацию, которая обладает обратной совместимостью, но объем которой, в то же время, значительно уменьшен по сравнению с ретрансляцией в eNBr информации о состоянии отдельных экземпляров пользовательского оборудования.
[0059] Некоторые из рассмотренных выше основных пунктов обобщены на фиг.5, блок-схеме алгоритма, демонстрирующей вышеописанные шаги процедуры для реализации аспектов настоящего изобретения. В блоке 502 ретрансляционный узел RN 16 принимает от экземпляров пользовательского оборудования отчеты BSR, соответствующие каждой группе RBG. В блоке 504 упомянутый ретрансляционный узел RN формирует из принятых в блоке 502 отчетов BSR виртуальные буферы для групп RBG, представляющие объем данных, ожидающих передачи пользовательским оборудованием в ретрансляционный узел. В блоке 506 ретрансляционный узел RN 16 принимает данные от экземпляров пользовательского оборудования и сохраняет их в реальных буферах, в соответствии с RBG, перед их передачей в узел eNBr 12 по восходящей линии связи. Степень заполнения упомянутых реальных буферов представляет объем данных в очереди ретрансляционного узла, ожидающих передачи в узел доступа/eNBr. В блоке 508 ретрансляционный узел RN 16 выполняет зондирующие измерения восходящих линий 20А связи от экземпляров пользовательского оборудования к ретрансляционному узлу RN 16 для каждого ресурса RBR. Процедуры блоков 504, 506 и 508 могут выполняться параллельно, в соответствии с иллюстрацией, или могут выполняться в различные моменты времени, а также в отличном от описанного выше порядке. В блоке 510 ретрансляционный узел RN 16 выполняет взвешивание результатов зондирующих измерений CQI в соответствии с приоритетом данных или другими соответствующими показателями, как было отмечено выше (например, информация CQI для конкретной восходящей линии связи может быть взвешена совместно с BSR от этого экземпляра пользовательского оборудования), и вычисляет по ним среднее взвешенное качество RBR. Наконец, в блоке 512, ретрансляционный узел RN 16 передает в узел eNBr 12 отчет о состоянии буфера ретрансляционного узла, включающий среднее взвешенное качество RBR, а также степень заполнения реального буфера для RBG, умноженную на коэффициент, что в результате дает степень заполнения соответствующего виртуального буфера для этой группы RBG. Упомянутый узел eNBr 12 принимает упомянутый отчет BSR ретрансляционного узла и выделяет группы RBG в соответствии с предыдущим описанием.
[0060] В аспектах настоящего изобретения, связанных с сетью, варианты осуществления настоящего изобретения могут реализовываться с помощью компьютерного программного обеспечения, выполняемого процессором данных ретрансляционного узла RN 16, например, процессором 16А, или с помощью аппаратного обеспечения, или с помощью комбинации программного и аппаратного обеспечения. В аспектах настоящего изобретения, имеющих отношение к узлу eNBr 12, варианты осуществления настоящего изобретения могут реализовываться помощью компьютерного программного обеспечения, выполняемого процессором данных узла eNBr 12, например, процессором 12А, или с помощью аппаратного обеспечения, или с помощью комбинации программного и аппаратного обеспечения. Также в этом отношении следует отметить, что различные приведенные выше описания логических шагов могут представлять программные шаги, или взаимосвязанные логические схемы, блоки и функции, или некоторую комбинацию программных шагов и логических схем, блоков и функций.
[0061] В целом различные варианты осуществления настоящего изобретения могут реализовываться с использованием аппаратного обеспечения или схем специального назначения, программного обеспечения (машиночитаемых инструкций на машиночитаемом носителе), логики или любой их комбинации. Например, некоторые аспекты могут реализовываться с использованием аппаратного обеспечения, в то время, как другие аспекты могут реализовываться с использованием программно-аппаратного или программного обеспечения, которое может выполняться контроллером, микропроцессором или другим вычислительным устройством, при этом настоящее изобретение не ограничивается приведенными примерами. Несмотря на то, что различные аспекты настоящего изобретения проиллюстрированы и описаны в виде блок-схем, блок-схем алгоритмов, или с использованием других средств наглядного представления, следует понимать, что эти блоки, устройства, системы, технологии или способы, описанные в настоящем документе, могут реализовываться в виде, например, но не ограничиваясь этим, аппаратного обеспечения, программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения, схем специального назначения или логики, аппаратного обеспечения общего назначения или контроллера, а также других вычислительных устройств или их комбинаций.
[0062] Варианты осуществления настоящего изобретения могут осуществляться с использованием различных компонентов, например, модулей интегральных схем. Процесс разработки интегральных схем, в целом, в высокой степени автоматизирован. Существуют сложные и мощные программные инструменты для преобразования моделей логического уровня в модели полупроводниковых схем, готовые для вытравливания и формовки на полупроводниковой подложке.
[0063] Программы, подобные программам, поставляемым фирмой Synopsys, Inc. (Mountain View, California) или фирмой Cadence Design (San Jose, California), осуществляют автоматическую разводку проводников и расположение компонентов на полупроводниковой интегральной схеме с использованием общепринятых правил разработки, а также с использованием библиотек заранее сохраненных схемных модулей. По завершении разработки полупроводниковой схемы, результирующая модель, в стандартизированном электронном формате (например, Opus, GDSII, или подобном), может быть передана на полупроводниковое производство для изготовления микросхемы.
[0064] В свете предшествующего описания, рассматриваемого в сочетании с приложенными чертежами, специалистам в соответствующих областях техники могут быть очевидны различные модификации и изменения. Тем не менее, любые модификации принципов настоящего изобретения также попадают в рамки вариантов осуществления настоящего изобретения.
[0065] Несмотря на то, что настоящее изобретение описано в контексте конкретных вариантов его осуществления, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что возможен ряд модификаций и разнообразных изменений в описании настоящего документа. Следовательно, несмотря на то, что настоящее изобретение было в частностях продемонстрировано и описано в связи с одним или несколькими вариантами его осуществления, специалистам в данной области техники нужно понимать, что определенные модификации или изменения могут осуществляться в них без выхода за рамки настоящего изобретения, описанного выше, или за рамки приведенной ниже формулы изобретения.