ОБОРУДОВАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ, СЕТЕВОЙ УЗЕЛ И ВЫПОЛНЯЕМЫЕ В НИХ СПОСОБЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ СВЯЗИ ТИПА "УСТРОЙСТВО-УСТРОЙСТВО" (D2D) В СЕТИ РАДИОСВЯЗИ
USER EQUIPMENT, NETWORK HUB AND EXECUTED THEREIN IMPLEMENTATION AND PROVIDING WAYS OF CONNECTION "DEVICE-DEVICE" (D2D) TYPE IN THE NETWORK

Область техники, к которой относится изобретение
Представленные здесь варианты осуществления относятся к связи типа "устройство-устройство" (D2D) в сети радиосвязи. В частности, представленные здесь варианты осуществления относятся к оборудованию пользователя и к способу осуществления связи типа D2D с другим оборудованием пользователя в сети радиосвязи. Описанные здесь варианты осуществления дополнительно относятся к сетевому узлу и к способу разрешения связи типа D2D между оборудованием пользователей в сети радиосвязи.
Уровень техники
В типичной сети радиосвязи беспроводные терминалы, также известные как мобильные станции, терминалы и/или оборудование пользователя, UE, осуществляют связь через сеть радиодоступа (Radio Access Network, RAN) в направлении одной или более базовых сетей CN. Сеть радиодоступа охватывает географическую область, которая делится на сотовые области, где каждая сотовая область обслуживается базовой станцией, например, базовой радиостанцией, RBS, или сетевым узлом, который в некоторых сетях может также называться, например, "NodeB" или "eNodeB". Ячейка является географической областью, где обеспечивается радиопокрытие базовой радиостанцией в месте расположения базовой станции или в месте нахождения антенны в случае, когда антенна и базовая радиостанция не объединены друг с другом. Каждая ячейка идентифицируется посредством идентификатора внутри локальной радиообласти, которая широковещательно обслуживается в ячейке. Другой идентификатор, указывающий ячейку уникальным образом во всей мобильной сети, также широковещательно обслуживается в ячейке. Базовые станции осуществляют связь через радиоинтерфейс, действующий на радиочастотах с оборудованием пользователя в пределах дальности действия базовых станций.
Универсальная система мобильной связи, UMTS, является системой мобильной связи третьего поколения, которая развилась из глобальной системы мобильной связи, GSM, второго поколения 2G. Наземная сеть радиодоступа UMTS, UTRAN, является, по существу, RAN, использующей широкополосный мультистанционный доступ с кодовым разделением каналов, WCDMA, и/или высокоскоростной пакетный доступ, HSPA, для оборудования пользователей. На форуме, известном как Проект партнерства третьего поколения, 3GPP, поставщики связи предлагают и согласуют стандарты для сетей третьего поколения и, конкретно, для UTRAN, и исследуют улучшенную скорость передачи данных и производительность радиосетей. В некоторых версиях RAN, таких как, например, UMTS, несколько базовых станций могут соединяться посредством, например, наземных линий связи или СВЧ-линий связи, с узловым контроллером, таким как контроллер радиосети RNC или контроллер базовой станции BSC, который контролирует и координирует различные действия соединенных с ним многочисленных базовых станций. RNC обычно соединяются с одной или более основными сетями.
Разработка технических требований для развитой пакетной системы (Evolved Packet System, EPS) была завершена в рамках Проекта партнерства 3-го поколения (3GPP) и эта работа продолжается в поступающих редакциях 3GPP. EPS содержит развитую универсальную наземную сеть радиодоступа (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN), также известную как сеть долгосрочного развития (Long Term Evolution, LTE), радиодоступ и развитое пакетное ядро (Evolved Packet Core, ЕРС), также известное как эволюция системной архитектуры (System Architecture Evolution, SAE), корневая сеть. E-UTRAN/LTE является вариантом технологии радиодоступа 3GPP, в котором узлы базовой радиостанции напрямую соединяются с корневой сетью ЕРС, а не с RNC. В целом, в E-UTRAN/LTE функции RNC распределяются между узлами базовых станций, например, eNodeB в LTE, и в корневой сети. Также сеть радиодоступа RAN системы EPS имеет, по существу, "плоскую" архитектуру, содержащую узлы базовых радиостанций, не общающуюся с RNC.
Обнаружение устройства является хорошо известным и широко используемым компонентом многих существующих беспроводных технологий, в том числе, специализированных и сотовых сетей. Примерами являются Bluetooth и несколько вариантов стандартов IEEE 802.11, таких как, например, WiFi Direct. Эти системы работают в нелицензированном спектральном диапазоне.
Недавно были предложены связные соединения типа D2D как основа сетей сотовой или радиосвязи, позволяющие воспользоваться преимуществом близости устройств связи, то есть, UE, и, в то же время, чтобы позволить устройствам работать в среде управляемого интерфейса.
Обычно предполагается, что такая связь D2D должна совместно использовать тот же самый спектр, что и сеть сотовой связи или радиосвязи. Это может осуществляться, например, резервируя некоторую часть восходящего канала UL сотовой связи или радиосвязи в качестве ресурсов для целей D2D-связи. Другое решение может содержать выделение назначенного спектра для D2D-связи, что является менее вероятной альтернативой, так как спектр является недостаточным ресурсом; в частности, так как динамичное совместное использование спектра между D2D-услугами и услугами сотовой/радио сети является более гибким и обеспечивает более высокую эффективность использования спектра.
Становится ясным, что для осуществления D2D-связи UE должно иметь такое же понимание синхронизации субкадра UL, что и сеть сотовой связи или радиосвязи. В противном случае, они могут перекрываться во времени передачами сотовой связи или радиосвязи.
В LTE, как и в нескольких других стандартах сотовой связи, так называемое опережение синхронизации (Timing Advance, ТА) используется, чтобы гарантировать, что UL-передачи от различных UE принимаются приблизительно одновременно на базовой станции. Таким образом, ортогональность между UE сохраняется.
В сущности, базовая станция измеряет время прибытия передач от UE и, когда необходимо, передает команду опережения синхронизации на UE, чтобы скорректировать синхронизацию передачи. На UE синхронизация передач нисходящего канала DL известна, то есть, поскольку UE способно принимать передачи DL, устанавливается опорный сигнал синхронизации DL. Команда ТА, принятая UE, используется для определения начала субкадра UL относительно начала субкадра DL, то есть, опорный сигнал синхронизации UL получают из опорного сигнала синхронизации DL и команды ТА. Задержка распространения от базовой станции до удаленных UE в ячейке большая и поэтому необходимо большее ТА по сравнению с UE, расположенными вблизи базовой станции. Это показано на фиг. 1.
Для сохранения ортогональности между передачами от различных UE, рассогласование синхронизации на базовой станции должно быть значительно меньше, чем длительность циклического префикса. В системах на основе OFDM, таких как, например, LTE, циклический префикс обычно используется, чтобы обрабатывать дисперсию времени в радиоканале. Заметим, что циклический префикс предпочтительно должен также охватывать дисперсию времени в канале и что допустимое рассогласование синхронизации должно учитываться. Если UE не приняло команду ТА в конфигурируемом периоде времени, UE объявляет, что UL не синхронизирован во времени. Это может быть реализовано, запуская таймер, такой как, таймер опережения синхронизации (Timing Advance Timer, TAT) при каждом приеме команды ТА. Когда время ТАТ истекает, например, достигает нуля, UL считается не согласованным во времени.
Системы сотовой связи или сети радиосвязи часто определяют многочисленные состояния для UE, которое согласует различные действия по передаче. Например, в LTE определяются два состояния:
- RRC_IDLE, когда UE не соединяется с конкретной ячейкой и никакая передача данных не может происходить ни по UL, ни по DL. В этом состоянии UE находится в режиме прерывающегося приема (Discontinuous Reception, DRX) большую часть времени, за исключением эпизодического контроля канала пейджинга. RRC означает управление радиоресурсом (Radio Resource Control, RRC).
- RRC_CONNECTED, когда UE соединяется с известной ячейкой и может принимать передачи DL. Хотя в стандартных технических требованиях это выражено по-другому, это состояние может рассматриваться как имеющее два подсостояния:
- UL_IN_SYNC, когда UE имеет проверенное значение ТА, такое, что передачи UL могут приниматься без конфликтов между различными UE; и
- UL_OUT_OF_SYNC, когда UE не имеет проверенного значения ТА и, следовательно, не может передавать данные по UL. Здесь перед любой передачей должен выполняться произвольный доступ, чтобы синхронизировать восходящий канал.
Дополнительно, в LTE произвольный доступ используется для достижения временной синхронизации времени UL для UE, которое либо еще не получило, либо потеряло свою синхронизацию UL. Как только для UE достигается синхронизация UL, базовая станция, в данном случае, eNodeB, может планировать ортогональные ресурсы передачи UL для UE.
Некоторыми примерами соответствующих сценариев, в которых канал произвольного доступа (Random Access Channel, RACH) используется для произвольного доступа, поэтому являются:
- UE в состоянии RRC_CONNECTED, но без синхронизированного UL, нуждающееся в посылке новых данных UL или управляющей информации, такой как, например, отчет об измерениях, вызванных событиями, или гибридное подтверждение автоматического запроса повторения (ARQ) в ответ на DL-передачу данных;
- UE в состоянии RRC_CONNECTED, осуществляющее передачу от его текущей сервисной ячейки к целевой ячейке;
- для целей позиционирования в состоянии RRC_CONNECTED, когда ТА необходимо для позиционирования UE;
- переход из состояния RRC_DLE в состояние RRC_CONNECTED, такой как, например, для начального доступа или обновлений области слежения;
- восстановление из состояния отказа линии радиосвязи (Radio Link Failure, RLF).
Для D2D-связи необходимо определить синхронизацию передачи и приема. В принципе, может использоваться любая синхронизация передачи, пока передачи не взаимодействуют с сотовой связью. Одно решение состоит в том, чтобы использовать одну и ту же синхронизацию передачи в UE для D2D-передач и для сотовых передач по UL. Это гарантирует, что D2D-передачи не будут конфликтовать с UL-передачами от одного и того же UE, и также будут избегать потенциально сложного дополнительного механизма ТА для D2D-связи.
Просим заметить, что термин "сотовый", как он используется здесь, может быть дополнительно распространен на сценарий покрытия вне сети, где UE могут установить иерархическую структуру, состоящую из ведущего кластера UE, СН, то есть, одного UE, служащего в качестве СН, и ведомых UE, управляемых UE, служащим в качестве СН. Таким образом, в этом случае СН во многих отношениях ведет себя подобно базовой станции или eNB и концепция "кластера" может рассматриваться как "ячейка" в традиционной сети сотовой связи или радиосвязи. Следовательно, далее термин "сотовый" может также применяться к иерархической структуре UE, содержащего СН и ведомые UE.
Даже при отсутствии сотового подключения, то есть, когда UE находится в режиме RRC_IDLE, UE могут выполнять как равноправное обнаружение D2D, так и/или передачи данных связи типа D2D на зарезервированной совокупности ресурсов, чтобы сэкономить сигнальные накладные издержки для произвольного управления UL после того, как ТАТ истек; UE могут все еще хотеть отправить данные D2D. Однако эта связь может иногда добавлять помехи внутри ячейки.
Раскрытие изобретения
Задачей вариантов осуществления здесь является обеспечение механизма, позволяющего осуществление D2D-связи эффективным образом.
В соответствии с первым случаем описанных здесь вариантов осуществления задача решается способом, обеспечиваемым выполнением первым оборудованием пользователя связи типа "устройство-устройство" (D2D) со вторым оборудованием пользователя. Оборудование пользователя определяет, что действующий опорный сигнал синхронизации не присутствует на первом оборудовании пользователя. Кроме того, оборудование пользователя определяют, может ли заданное опережение синхронизации использоваться при D2D-передаче. Затем, когда определено, что заранее конфигурированное опережение синхронизации может использоваться, первое оборудование пользователя передает сигнал D2D второму оборудованию пользователя с синхронизацией, использующей заранее конфигурированное опережение синхронизации, чтобы выполнить D2D-передачу.
В соответствии со вторым случаем приведенных здесь вариантов осуществления, задача решается первым оборудованием пользователя для выполнения D2D-связи со вторым оборудованием пользователя. Первое оборудование пользователя выполнено с возможностью определения, что действительный опорный сигнал синхронизации не присутствует в первом пользовательском оборудовании. Кроме того, первое оборудование пользователя выполнено с возможностью определения, может ли заранее заданное опережение синхронизации использоваться при D2D-передаче. Затем, когда определено, что заданное конфигурированное опережение синхронизации может использоваться, первое оборудование пользователя выполняется с возможностью передачи D2D-сигнала второму оборудованию пользователя с синхронизацией, использующей заранее конфигурированное опережение синхронизации, чтобы выполнить D2D-передачу.
В соответствии с третьим случаем представленных здесь вариантов осуществления, задача решается способом, выполняемым сетевым узлом для разрешения D2D-связи между оборудованием пользователей в сети радиосвязи. Сетевой узел определяет информацию, содержащую один или более списков, в которых используются ячейки с заранее конфигурированным опережением синхронизации, информационный элемент IE, указывающий, используется ли заранее конфигурированное опережение синхронизации, и само заранее конфигурированное опережение синхронизации. Кроме того, сетевой узел передает определенную информацию в широковещательном сообщении по меньшей мере одному из оборудований пользователя.
В соответствии с четвертым случаем описанных здесь вариантов осуществления здесь, задача разрешения D2D-связей между оборудованием пользователя в сети радиосвязи решается сетевым узлом. Сетевой узел выполнен с возможностью определения информации, содержащей один или более списков, в которых ячейки используют заранее конфигурированное опережение синхронизации, причем IE указывает, используется ли заранее конфигурированное опережение синхронизации, и само заранее конфигурированное опережение синхронизации. Кроме того, сетевой узел выполнен с возможностью передачи оборудованию пользователя определенной информации в широковещательном сообщении.
С помощью имеющегося оборудования пользователя определяют, может ли заранее конфигурированное опережение синхронизации использоваться для D2D-связи, когда никакое действительное опережение синхронизации не присутствует, оборудованию пользователя разрешается определить, как установить правильную информацию о синхронизации по восходящему каналу, чтобы осуществлять D2D-связь, которая избегает/снижает помехи внутри ячейки. Таким образом, обеспечивается механизм, разрешающий D2D-связь эффективным способом. Краткое описание чертежей
Признаки и преимущества вариантов осуществления станут совершенно очевидны специалистам в данной области техники после изучения последующего подробного описания их примерных вариантов осуществления со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг. 1 - схематичная блок-схема, поясняющая опережение синхронизации по восходящему каналу в сети радиосвязи,
Фиг. 2 - схематичная блок-схема вариантов осуществления оборудования пользователя и сетевых узлов в сети радиосвязи,
Фиг. 3 - блок-схема последовательности осуществления операций способа в оборудовании пользователя,
Фиг. 4 - схематичная блок-схема пояснения циклических префиксов,
Фиг. 5 - схематичная блок-схема вариантов осуществления оборудования пользователя, -
Фиг. 6 - блок-схема последовательности выполнения операций вариантов осуществления способа в сетевом узле,
Фиг. 7 - схематичная блок-схема вариантов осуществления сетевого узла.
Осуществление изобретения
Чертежи для ясности являются схематичными и упрощенными и они просто показывают подробности, которые важны для понимания представленных здесь вариантов осуществления, в то время как другие подробности не приводятся. Повсеместно одни и те же ссылочные позиции используются для идентичных или соответствующих частей или этапов.
На фиг. 2 приводится общее представление сети 100 радиосвязи. Сеть 100 радиосвязи содержит одну или более RAN и одну или более CN. Сеть 100 радиосвязи может использовать множество различных технологий, таких технология долгосрочного развития (Long Term Evolution, LTE), улучшенная LTE (LTE-Advanced), технология широкополосного многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA), глобальная система для мобильной связи (Global System for Mobile communications/эволюция GSM с повышенной скоростью передачи данных (Enhanced Data rate for GSM Evolution) (GSM/EDGE), технология по протоколу общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа (WiMax), или технология ультрамобильной широкополосной связи (Ultra Mobile Broadband, UMB), если упомянуть лишь некоторые возможные реализации.
В сети 100 радиосвязи первый терминал или оборудование пользователя, UE, 121, также известный как мобильная станция и/или беспроводной терминал, осуществляет связь через сеть радиодоступа (RAN) с одной или более корневыми сетями (CN). Специалистам в данной области техники следует понимать, что "оборудование пользователя" является термином, не создающим ограничений, и означает любой беспроводной терминал, устройство связи машинного типа (Machine Type Communication, МТС) или узел, например, персональный цифровой секретарь (Personal Digital Assistant, PDA), ноутбук, мобильный телефон, датчик, реле, мобильные планшеты или даже малую базовую станцию, осуществляющую связь внутри соответствующей ячейки.
Сеть радиосвязи покрывает географическую зону, которая делится на области зон ячеек, например, ячейка 115 обслуживается базовой радиостанцией 110. Базовая радиостанция 110 может также упоминаться как первая базовая радиостанция или сетевой узел. Базовая радиостанция 110 может упоминаться, например, как NodeB, развитый Node В (eNB), eNode В, базовая приемопередающая станция, базовая станция точки доступа, маршрутизатор базовой станции или любой другой сетевой блок, способный осуществлять связь с оборудованием пользователя внутри ячейки, обслуживаемой базовой радиостанцией, в зависимости, например, от технологии радиодоступа, RAT, и используемой терминологии. Базовая радиостанция 110 может обслуживать одну или более ячеек, таких как ячейка 115.
Ячейка является географической зоной, где радиопокрытие обеспечивается оборудованием базовой радиостанции в месте расположения базовой станции. Определение ячейки может также содержать полосы частот и технологию радиодоступа, используемую для передач, которая означает, что две различных ячейки могут покрывать одну и ту же географическую зону, но используют разные полосы частот. Каждая ячейка идентифицируется идентификатором внутри локальной радиозоны, которая в ячейке является широковещательной. Другой идентификатор, определяющий ячейку 115 уникальным образом во всей сети 100 радиосвязи, также широковещательно передается в ячейке 115. Базовая радиостанция 110 осуществляет связь по радио или через радиоинтерфейс, работающий на радиочастотах с оборудованием 121 пользователя в пределах дальности действия базовой радиостанции 110. Оборудование 121 пользователя осуществляет связь через радиоинтерфейс с базовой радиостанцией 110 в восходящем канале связи, UL, передачи, и базовая радиостанция 110 передает данные передач через воздушный интерфейс или радиоинтерфейс оборудованию 121 пользователя в нисходящем канале связи, DL, передачи.
В некоторых версиях сети 100 радиосвязи несколько базовых радиостанций обычно соединяются, например, наземными линиями связи или СВЧ-линиями связи, с узлом контроллера (не показан), таким как, например, контроллер радиосети (Radio Network Controller, RNC) или контроллер базовой станции (Base Station Controller, BSC), который управляет и координирует различные действия присоединенных к нему многочисленных базовых станций. RNC обычно присоединяются к одной или более корневым сетям.
Второй терминал или оборудование пользователя, UE 122, располагается вблизи первого UE 121. Это второе UE 122, так же как первое UE 121, способно осуществлять D2D-связь. Просим заметить, что термин "D2D-связь" (D2D communication) или связь типа "устройство-устройство" (Device-to-device communication) здесь означает передачу сигналов маяка, D2D-обнаружение (равноправное) и передачи данных по связи типа D2D.
Следует заметить, что некоторые варианты осуществления здесь относятся к синхронизации D2D-связи с сетевой поддержкой. Дополнительно, хотя представленные ниже варианты осуществления описываются со ссылкой на сценарий, показанный на фиг. 1, этот сценарий должен рассматриваться не как ограничивающийся приведенными здесь вариантами осуществления, а просто как пример, приводимый для иллюстративных целей.
В соответствии с описанными здесь вариантами осуществления, проблема обеспечения механизма, который позволяет осуществление D2D-связи эффективным способом, решается первым UE 121, находящимся в нерабочем режиме или в режиме отсутствия синхронизации, получая информацию о синхронизации по UL, такую как, информацию о ТА. Это может обеспечиваться первым UE 121, используя либо заданное, хранящееся или заранее конфигурированное значение ТА или получая информацию о ТА от базовой станции/сетевого узла 110 в процессе произвольного доступа. Первое UE 121 может затем использовать информацию синхронизации для UL при D2D-связи со вторым UE 122.
Это означает, что прежде, чем первому UE 121, находящемуся в нерабочем режиме или в режиме отсутствия синхронизации, будет разрешено начать D2D-связь, в том числе, например, передачу сигналов маяка, первое UE 121 должно также:
- выполнить произвольный доступ к сетевому узлу 110, чтобы получить, например, информацию о ТА; или
- предположить фиксированное, предпочтительно малое значение для ТА, такое как, например. ТА=0, когда это разрешается сетевой сигнализацией и/или измерением UE.
Следовательно, варианты осуществления здесь описывают первое и второе UE 121, 122, когда они находятся в нерабочем режиме, например, RRC_IDLE, или в режиме отсутствия синхронизации, например, UL_OUT_OF_SYNC, имея возможность установить значение информации о синхронизации UL, например, значение ТА, и поэтому имея возможность установить правильную синхронизацию UL, чтобы избежать/уменьшить помеху внутри ячейки, например, ячейки 115 на фиг. 1.
Пример вариантов осуществления способа, выполняемого первым UE 121 для осуществления D2D-связи со вторым UE 122, будет теперь описан со ссылкой на блок-схему последовательности выполнения операций, показанную на фиг. 3. Варианты осуществления относятся к способу определения синхронизации D2D-передачи при отсутствии действительного опорного сигнала синхронизации удаленного узла.
На фиг. 3 показан иллюстративный пример действий или операций, которые могут быть предприняты или выполнены первым UE 121. Способ может содержать следующие этапы.
Этап 301
Дополнительно, на этом этапе первое UE 121 может определить, что информация синхронизации отсутствует, то есть, определить, что действительный опорный сигнал синхронизации не присутствует в первом UE 121. В некоторых вариантах осуществления первое UE 121 может не иметь действительного опорного сигнала синхронизации, потому что первое UE 121 находится в нерабочем режиме, например, в режиме RRC_IDLE или в режиме отсутствия синхронизации, например. UL_OUT_OF_SYNC. В этом случае, например, если первое UE 121 не имеет действительного опорного сигнала синхронизации по восходящему каналу, потому, например, что оно находится в нерабочем режиме или прошло слишком много времени после приема последней команды ТА, первое UE 121 может получить синхронизацию по восходящему каналу перед прямой 020-связью. Когда дело доходит до синхронизации восходящего канала, могут рассматриваться две ситуации, как показано на этапе 302.
Следует также заметить, что первое UE 121 может также до любой D2D-передачи, содержащей передачу сигналов маяка, определить, существует ли действительный опорный сигнал синхронизации в восходящем канале и, если первое UE 121 имеет действительный опорный сигнал синхронизации в восходящем канале, то прямые D2D-передачи, в том числе, маяки и синхронный произвольный доступ, могут иметь место в назначенных ресурсах.
Этап 302
На этом этапе первое UE 121 получает информацию синхронизации. Этот этап содержит подэтапы 302а, 302b и 302с.
Как указано в подэтапе 302а, первое UE 121 получает информацию о синхронизации, определяя, может ли заранее конфигурированное опережение синхронизации использоваться при D2D-передаче. Когда определено, что заранее конфигурированное опережение синхронизации может использоваться, первое UE 121 переходит к этапу 303а.
В некоторых вариантах осуществления первое UE 121 может определить, используется ли заранее конфигурированное опережение синхронизации, когда первое UE 121 не имеет действительного опорного сигнала синхронизации, основываясь на информации, полученной в широковещательном сообщении от сетевого узла сетевого узла 110. В этом случае, информация может включить одно или более из следующего:
- список, указывающий, в каких ячейках используется заранее конфигурированное опережение синхронизации; размер ячеек;
- информационный элемент IE, указывающий, используется ли заранее конфигурированное опережение синхронизации;
- формат субкадра, назначенный для D2D-cba3h, указывающий, что используется расширенный циклический префикс; и
- заранее конфигурированное опережение синхронизации.
В одном из примеров информация о размере ячеек или, скорее, требуется ли произвольный доступ до D2D-передачи, может быть введена в информацию о системе, SI, то есть, в широковещательное сообщение. Как часть процедуры поиска ячейки, первое UE 121 может получить синхронизацию в нисходящем канале и считать (соответствующую) системную информацию, чтобы определить, является ли размер ячейки маленьким или большим. Требования могут быть обозначены как размер ячейки или, если требуется, в информационном элементе.
В другом примере или как расширение, первое UE 121 может быть снабжено списком, отражающим, требуется ли произвольный доступ до D2D-связи в каждой из соседних ячеек или уменьшать или не уменьшать задержку, связанную со считыванием системной информации, делая повторный выбор ячейки в нерабочем режиме. В некоторых вариантах осуществления список, в котором заранее конфигурированное ТА, являющееся действительным в наборе ячеек, содержащем ячейку 115 кемпинга/сервиса, принимается из широковещательного сообщения от удаленного узла, то есть, от сетевого узла 110.
Имея такой список, первое UE 121 после получения идентификатора ячейки для соседней ячейки может определить, требуется ли произвольный доступ или нет, без считывания системной информации, SI, в новой ячейке. Такой список может также, в качестве альтернативы или в дополнение к введению его в системную информацию, быть предоставлен первому UE 121 после процедуры произвольного доступа или как часть процедуры произвольного доступа при контакте с сетевым узлом 110 в первой ячейке. Таким образом, список, указывающий, требуется ли произвольный доступ, может быть передан от сетевого узла 110, то есть, от базовой радиостанции/eNB/CH 110, к первому UE 121 и/или ко второму UE 122.
В дополнительном примере или в качестве расширения эта информация о том, может ли быть принято заранее конфигурированное или фиксированное ТА, может быть конкретным субкадром и эта информация о разбиении на субкадры также может быть введена в системную информацию. Например, ряд субкадров может быть выполнен с возможностью использования расширенного CP, несмотря на отсутствие принуждения со стороны условий распространения, например, 16,7 мкс, где только 5 мкс относится к дисперсии времени, чтобы поглотить большую разности синхронизации, то есть, поле 11,7 мкс обеспечивает покрытие 1,75 км специально для передачи маяка. В качестве дополнительного расширения, если доступна синхронизация между ячейками/кластерами, эта конфигурация с фиксированной установкой субкадра ТА, например. ТА=0, может быть общей/координированной с соседними ячейками, что означает, что маяк Tx/Rx, передачи и приема, с фиксированным/нулевым ТА или фактическим равноправным D2D-обнаружением может быть получен даже для сценария связи между ячейками/кластерами.
Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления первое UE 121 может также определить, что заранее конфигурированное опережение синхронизации может использоваться, когда принятые результаты измерения силы сигнала на первом UE 121 выше порога. Другими словами, результаты измерений UE могут использоваться для дифференцирования, может ли применяться нулевое ТА, например, если принятая мощность опорного сигнала (Reference Signal Received Power, RSRP) больше конкретного порога. RSRP, являющаяся здесь критерием силы сигнала нисходящего канала, используемым, например, для передачи управления в системе LTE, и конкретным порогом, широковещательно передается в системной информации. В этом случае, нулевое ТА может применяться напрямую:
Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления, использование заранее конфигурированного ТА для ячейки 115 кемпинга/сервиса может быть определено, основываясь на результатах измерений силы сигнала, принятого от ячейки 115 кемпинга/сервиса. В этом случае, заранее конфигурированное ТА определяется как используемое, если сила сигнала выше порога.
В противном случае, для получения команды ненулевого ТА от сетевого узла 110 требуется произвольный доступ. Другими словами, если в ячейке не используется заранее конфигурированное ТА, произвольный доступ передается удаленному узлу, то есть, сетевому узлу 110, и принимают ТА от сетевого узла 110. Это позволяет первому UE 121 передать 020-сигнал, соответствующий принятой синхронизации передачи, как на этапе 303.
Как указано в подэтапе 302b, когда определено, что заранее конфигурированное опережение синхронизации использоваться не может, первое UE 121 в некоторых вариантах осуществления может получать информацию о синхронизации, передавая сигнал произвольного доступа сетевому узлу 110.
Как указано в подэтапе 302 с, первое UE 121 может в этом случае также принимать действительное опережение синхронизации от сетевого узла 110.
Следует также заметить, что упомянутый сетевой узел 110 может также быть другим UE, действующим в качестве ведущего кластера (Cluster Head, СН), по отношении к которому первый UE 121 является ведомым UE. Другими словами, заранее конфигурированное ТА для ячейки кемпинга/сервиса, то есть, ячейки 115, принимается из широковещательного сообщения от сетевого узла 110, такого как базовая радиостанция/eNB/CH 110 или другой узел RAN. Сетевой узел 110 может быть eNodeB, eNB или ведущим СН. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления опережение синхронизации ТА может иметь фиксированное и/или нулевое значение.
В некоторых вариантах осуществления первое UE 121 может определить, используется ли заранее конфигурированное ТА в ячейке 115. Определение того, может ли заранее конфигурированное ТА использоваться, может быть выполнено, основываясь на формате субкадра, назначенном для D2D-связи. В некоторых вариантах осуществления первое UE 121 может определить, что заранее конфигурированное ТА может использоваться, если в D2D-субкадрах используется длинный циклический префикс СР.
Этап 303
На этом этапе оборудование 121 пользователя осуществляет D2D-связь. Этот этап содержит подэтапы 303а и 303b.
Как указано на подэтапе 303а, он выполняется первым UE 121, когда определено, что заданное конфигурированное опережение синхронизации может использоваться, то есть, как на этапе 302, передают D2D-сигнал второму UE 122 с синхронизацией, использующей заранее конфигурированное опережение синхронизации, чтобы осуществить D2D-связь.
Другими словами, если используется заранее конфигурированное ТА, то первое UE 121 передает D2D-сигнал с синхронизацией, соответствующей заранее конфигурированному значению, второму UE 122.
Поэтому в случае ячеек меньшего размера, более длинного циклического префикса CP, поля и меньшей временной дисперсии в канале, требуемое ТА может быть поглощено СР. Это показано в примере на фиг. 4.
На фиг. 4 показан пример циклических префиксов, поглощающих неопределенности синхронизации, и использования заранее конфигурированного нулевого опережения синхронизации, то есть ТА=0. Здесь нулевое ТА или другое малое заданное значение является достаточным в таких ситуациях, чтобы гарантировать, что рассогласование синхронизации в сетевом узле 110, например, eNB или СН, является значительно меньшим, чем длительность циклического префикса СР. В соответствии с представленными здесь вариантами осуществления, это может быть использовано, чтобы независимо от состояния первого UE 121 избежать этапа произвольного доступа перед D2D-передачами.
Как указано на подэтапе 303b, когда от сетевого узла 110 принято действующее опережение синхронизации, то есть, как на подэтапе 302с, первое UE 121 может осуществить D2D-связь, передавая D2D-сигнал второму UE 122 с синхронизацией, использующей принятое действительное опережение синхронизации.
Это означает, что получение временной синхронизации по восходящему каналу посредством выполнения процедуры произвольного доступа и приема команды ТА от сетевого узла 110, например, от базовой радиостанции/eNB/CH 110, всегда является действительным вариантом. В некоторых случаях, это просто необходимо.
Когда опорный сигнал синхронизации UL установлен, прямые D2D-передачи могут иметь место в назначенных ресурсах. Должно быть понятно, что упомянутая здесь процедура произвольного доступа относится к передаче сообщения по восходящей линии, сопровождаемого по меньшей мере одним ответом от сетевого узла 110, состоящим, по меньшей мере, из команды ТА. Канал произвольного доступа для упомянутой здесь D2D-операции может нести содержание, формат и процедуру передачи, отличные по сравнению с каналами произвольного доступа, традиционно используемыми для операций в ячейках.
Следует заметить, что UE 121 может передавать D2D-сигнал по каналу для D2D-операции.
Преимущество упомянутых здесь вариантов осуществления состоит в том, что можно гарантировать, что D2D-передача синхронизируется с сетевой синхронизацией UL и, следовательно, можно избежать ненужной помехи от D2D между двумя UE, например, первым и вторым UE 121,122, при сетевой связи третьего устройства.
Чтобы выполнить этапы способа в первом UE 121 для осуществления D2D-связи со вторым UE 122, первое UE 121 может содержать такую структуру, которая показана на фиг. 5. Первое и второе UE 121, 122 выполнены с возможностью присутствия в сети 100 радиосвязи, например, как показано на фиг.2.
На фиг. 5 схематично показана блок-схема вариантов осуществления первого UE 121. В некоторых вариантах осуществления первое UE 121 может содержать модуль 501 получения, модуль 502 определения и модуль 507 выполнения, который могут также упоминаться как схемы. В некоторых вариантах осуществления первое UE 121 может содержать схему 503 обработки, которая может также упоминаться как модуль обработки, блок обработки или процессор. Схема 610 обработки может содержать один или более модулей 501 получения, модулей 502 определения и модулей 507 выполнения и/или выполнять их функцию, описанную ниже.
Первое UE 121 выполнено или содержит модуль 502 определения, выполненный с возможностью определения, что действительный опорный сигнал синхронизации не присутствует в первом оборудовании пользователя. Кроме того, первое UE 121 выполнено или содержит модуль 501 получения, выполненный с возможностью определения, может ли при D2D-передаче использоваться заранее конфигурированное опережение синхронизации. Дополнительно первое UE 121 выполнено или содержит модуль 507 выполнения, конфигурированный так, чтобы передавать D2D-сигнал второму оборудованию 122 пользователя с синхронизацией, использующей заранее конфигурированное опережение синхронизации, чтобы осуществлять D2D-связь, когда определено, что заранее конфигурированное опережение синхронизации может использоваться.
В некоторых вариантах осуществления первое UE 121 или схема 501 получения могут быть дополнительно выполнены с возможностью определения, может ли использоваться заранее конфигурированное опережение синхронизации, когда первое UE 121 не имеет действительного опорного сигнала синхронизации, основываясь на информации, полученной в широковещательном сообщении от сетевого узла 110. В этом случае информация может содержать один или более списков, указывающих, в каких ячейках используется заранее конфигурированное опережение синхронизации; размер ячеек; информационный элемент IE, указывающий, используется ли заранее конфигурированное опережение синхронизации; формат субкадра, назначенный для D2D-связи, указывающий, что используется расширенный циклический префикс; и заранее конфигурированное опережение синхронизации.
В некоторых вариантах осуществления первое UE 121 или модуль 501 получения могут быть дополнительно выполнены с возможностью определения, что заранее конфигурированное опережение синхронизации используется, когда результаты измерения мощности принятого сигнала в первом UE 121 выше порога.
В некоторых вариантах осуществления первое UE 121 или модуль 501 получения могут быть дополнительно выполнены с возможностью, когда определено, что заранее конфигурированное опережение синхронизации не может использоваться, передачи сигнала произвольного доступа сетевому узлу 110. В этом случае первое UE 121 или модуль 501 получения могут также быть дополнительно выполнены с возможностью приема действительного опережения синхронизации от сетевого узла 110. Дополнительно, в этом случае первое UE 121 или модуль 507 выполнения могут дополнительно быть выполнены с возможностью передачи D2D-сигнала второму UE 122 с синхронизацией, использующей принятое действительное опережение синхронизации.
Кроме того, в некоторых вариантах осуществления опережение синхронизации ТА может быть фиксированным и/или нулевым значением.
В некоторых вариантах осуществления первое UE 121 или модуль 507 выполнения могут дополнительно быть выполнены с возможностью проведения передачи D2D-сигнала второму UE 122 с синхронизацией, использующей заранее конфигурированное опережение синхронизации, чтобы выполнить передачу D2D по каналу для D2D-операции.
В некоторых вариантах осуществления первое UE 121 может не иметь действительного опорного сигнала синхронизации, потому что первое UE 121 находится в нерабочем режиме, например, RRC_IDLE, или в режиме отсутствия синхронизации, например, UL_OUT_OF_SYNC.
Другими словами, обеспечивается беспроводное устройство, например, первое UE 121, чтобы выполнить раскрытые здесь способы. Первое UE 121 способно осуществлять D2D-связь со вторым беспроводным устройством, например, вторым UE 122. Первое UE 121 выполнено с возможностью получения опорного сигнала сетевой синхронизации, когда находится в режиме, в котором первое UE 121 не имеет действительного опорного сигнала синхронизации удаленного узла. В одном из примеров первое UE 121 может содержать схему 501 получения, выполненную с возможностью получения синхронизации восходящего канала перед тем, как осуществлять связь со вторым UE 122. Первое UE 121 может дополнительно или альтернативно содержать схему 502 определения, выполненную с возможностью определения, используется ли заранее конфигурированное ТА в ячейке 115. В этом случае первое UE 121 может выполнить D2D-передачу второму UE 122, используя заранее конфигурированное ТА в схеме 507 выполнения.
Первое UE 121 дополнительно содержит модуль 504 передачи и модуль 505 приема, которые могут также упоминаться как схемы. Другими словами, первое UE 121 может содержать схему 504 передачи, выполненную с возможности передачи данных второму UE 122 и/или базовой радиостанции/eNB/CH 110. Первое UE 121 может дополнительно содержать схему 505 получения, выполненную с возможностью приема сообщений или данных от второго UE 122 и/или от базовой радиостанции/eNB/CH 110.
Варианты осуществления для осуществления D2D-связи с другим оборудованием пользователя, то есть, вторым UE 122, могут осуществляться через один или более процессоров, таких как, например, схема 503 обработки в первом UE 121, показанном на фиг. 5, вместе с компьютерной управляющей программой для выполнения представленных здесь функций и этапов вариантов осуществления. Управляющая программа, упомянутая выше, может также обеспечиваться как компьютерный программный продукт, например, в форме носителя данных, несущего управляющую компьютерную программу или средство кодирования для выполнения описанных здесь вариантов осуществления, когда они загружаются в схему 503 обработки в первом UE 121. Компьютерная управляющая программа может, например, обеспечиваться как чистая управляющая программа в первом UE 121 или на сервере и загружаться на первое UE 121. Носитель может быть таким как электронный сигнал, оптический сигнал, радиосигнал или считываемый компьютером носитель, такой как, например, электронная память, такая как RAM, ROM, флэш-память, магнитная лента, CD-ROM, DVD, диск Blueray и т.д.
Таким образом, первое UE 121 может дополнительно содержать память 506, которая может упоминаться или содержать один или более модулей или блоков памяти. Память 506 может быть организована таким образом, чтобы использоваться для хранения исполняемых команд и данных, таких как, например, команды опережения синхронизации (Timing Advances, ТА), заранее конфигурированных ТА и т.д., чтобы выполнять описанные здесь способы, когда они выполняются в первом UE 121. Специалисты в данной области техники должны также понимать, что схема 503 обработки и память 506, описанные выше, могут относиться к совокупности аналоговых и цифровых схем и/или к одному или более процессорам, конфигурированным программным обеспечением и/или встроенными программами, например, хранящимися в памяти 506, которые, когда выполняются одним или более процессорами, такими как схема 503 обработки, выполняют способ, описанный выше. Один или более из этих процессоров, а также другое цифровое аппаратурное обеспечение, могут быть введены в единую прикладную специализированную интегральную схему (ASIC), или несколько процессоров и различное цифровое аппаратурное обеспечение может распределяться среди нескольких отдельных компонент, независимо от того, упакованы ли они индивидуально или собраны в виде однокристальной системы (SoC).
Другими словами, первое UE 121 может содержать память 506, которая может содержать один или более блоков памяти и может использоваться для хранения, например, данных, такие как списки, заранее конфигурированное ТА или ТА, приложения для выполнения представленных здесь способов, которые, когда выполняются на первом UE 121 или на чем-либо подобном. Представленные здесь варианты осуществления для разрешения D2D-связи могут быть осуществлены с помощью одного или более процессоров, таких как схема 503 обработки в первом UE 121, вместе с компьютерной управляющей программой для выполнения функций и/или этапов способа представленных здесь вариантов осуществления. Управляющая программа, упомянутая выше, может также обеспечиваться как компьютерный программный продукт, например, в форме носителя данных, несущего компьютерную управляющую программу для выполнения описанных здесь вариантов осуществления, когда она загружена в первое UE 121. Один такой носитель может быть в форме диска CD-ROM. Он, однако, осуществим и с помощью других носителей информации, таких как карта памяти. Компьютерная управляющая программа может дополнительно обеспечиваться как чистая управляющая программа на сервере и загружаться на первое UE 121.
Специалисты в данной области техники должны также понимать, что различные описанные "схемы" могут относиться к совокупности аналоговых и цифровых схем и/или к одному или более процессорам, конфигурированным с помощью программного обеспечения и/или встроенных программ (например, хранящихся в памяти), которые, когда выполняются одним или более процессорами, действуют как описано выше.
Пример вариантов осуществления способа, выполняемого сетевым узлом 110 для разрешения осуществления D2D-связи между оборудованием пользователей, то есть, первым и вторым UE 121, 122, в сети 110 радиосвязи, будет теперь описан со ссылкой на блок-схему последовательности операций, показанную на фиг. 6.
На фиг. 6 показан пример этапов или операций, которые могут быть предприняты сетевым узлом 110 или UE, действующим в качестве ведущего кластера, СН. Однако также следует заметить, что эти этапы или операции могут также выполняться централизованным сетевым узлом в сети 100 радиосвязи, таким как, например, узел корневой сети, контроллер радиосети, управление радиоресурсами RRM, сервер, система поддержки операций OSS, узел и т.п. Централизованный сетевой узел может также быть, например, eNB, управляющим распределенными удаленными радиоблоками RRU, например, через общий публичный радиоинтерфейс (Common Public Radio Interface, CPRI), или eNB, управляющим радиочастями ведущего на активной распределенной антенной системе (Distributed Antenna System, DAS), сетью. Способ может содержать следующие этапы.
Этап 601
На этом этапе сетевой узел 110 определяет информацию, которая должна широковещательно передаваться первым UE, то есть, сетевой узел 110 определяет информацию, включающую одно или более из следующего: списки, в которых указываются ячейки, использующие заранее конфигурированное опережение синхронизации; информационный элемент IE, указывающий, используется ли заранее конфигурированное опережение синхронизации; и заранее конфигурированное опережение синхронизации.
Этап 602
На этом этапе сетевой узел 110 передает широковещательную информацию на UE, то есть, сетевой узел 110 передает определенную информация в широковещательном сообщении по меньшей мере одному оборудованию пользователя, то есть, первому и второму UE 121, 122.
Чтобы выполнить этапы способа в сетевом узле 110 для разрешения D2D-связи между оборудованием пользователей, то есть, первым и вторым UE 121, 122, в сети 100 радиосвязи, сетевой узел 110 может содержать следующую структуру, показанную на фиг. 7. Сетевой узел 110 выполнен с возможностью работы в сети беспроводной связи, такой как, например, сеть 100 радиосвязи, показанная на фиг.1.
На фиг. 7 схематично показана блок-схема вариантов осуществления сетевого узла 110. В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 110 может содержать модуль 701 определения и приемопередающий модуль 702. В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 110 может содержать схему 710 обработки, которая может также упоминаться как модуль обработки, устройство обработки или процессор. Схема 710 обработки 710 может содержать один или более модулей 701 определения и приемопередающих модулей 702 и/или выполнять их функции, описанные ниже. В некоторых вариантах осуществления сетевой узел 110 может быть UE, действующим в качестве ведущего кластера (Cluster Head, СН).
Сетевой узел 110 выполнен с возможностью или содержит модуль 701 определения, выполненный с возможностью определения информации, содержащей одно или более из следующего: списки ячеек, в которых используется конфигурированное опережение синхронизации, информационный элемент, IE, указывающий, используется ли заранее конфигурированное опережение синхронизации, и само заранее конфигурированное опережение синхронизации. Кроме того, сетевой узел 110 конфигурирован или содержит приемопередающий модуль 702, выполненный с возможностью передачи определенной информации в широковещательном сообщении оборудованию пользователя, то есть, первому и второму UE 121,122.
Варианты осуществления для разрешения осуществления D2D-связи между оборудованием пользователей, то есть, первым и вторым UE 121, 122, могут быть реализованы с помощью одного или более процессоров, таких как, например, схема 710 обработки в сетевом узле 110, показанная на фиг. 7, вместе с управляющей программой для выполнения функций и этапов описанных здесь вариантов осуществления. Упомянутая выше управляющая программа может также предоставляться как компьютерный программный продукт, например, в форме носителя данных, несущего компьютерную управляющую программу, или средства кодирования для выполнения описанных здесь вариантов осуществления после загрузки в схему 710 обработки в сетевом узле 110. Компьютерная управляющая программа может, например, предоставляться как чистая управляющая программа в сетевом узле 110 или на сервере и загружаться в сетевой узел 110. Носитель может быть электронным сигналом, оптическим сигналом, радиосигналом или считываемым компьютером носителем, таким как, например, электронная память типа RAM, ROM, флэш-память, магнитная лента, CD-ROM, DVD, диск Blueray и т.д.
Таким образом, сетевой узел 110 может дополнительно содержать память 720, которая может упоминаться как или содержать один или более модулей или блоков памяти. Память 720 может быть организована так, чтобы использоваться для хранения исполняемых команд и данных, таких как, например, список, указывающий, в каких ячейках используется заранее конфигурированное опережение синхронизации, IE, указывающий, используется ли заранее конфигурированное опережение синхронизации, само заранее конфигурированное опережения синхронизации ТА и т.д., чтобы выполнять описанные здесь способы, исполняемые в сетевом узле 110. Специалисты в данной области техники должны также понимать, что схема 710 обработки и память 720, описанные выше, могут относиться к совокупности аналоговых и цифровых схем и/или к одному или более процессорам, конфигурированным с помощью программного обеспечения и/или встроенных программ, например, хранящихся в памяти 720, которые, когда выполняются одним или более процессорами, такими как схема 710 обработки, осуществляют описанный выше способ. Один или более из этих процессоров, так же как другое цифровое аппаратурное обеспечение, могут содержаться в единой прикладной специализированной интегральной схеме (ASIC) или несколько процессоров и различное цифровое аппаратурное обеспечение могут быть распределены среди нескольких отдельных компонент, независимо от того, упакованных индивидуально или собранных в однокристальную систему (SoC).
Терминология, используемая в подробном описании конкретных примерных вариантов осуществления, показанных на сопроводительных чертежах, не предназначена служить ограничением описанных выше способов, сетевого узла 110 и оборудования 121 пользователя, которые вместо этого должны рассматриваться с точки зрения защищенной формулы изобретения.
Термин "и/или", как он используется здесь, содержит любые и все комбинации одной или более связанных перечисленных позиций.
Дополнительно, обычное сокращение ""e.g.", как оно используется здесь, которое происходит от латинского выражения "exempli gratia" (например), может использоваться для введения или указания общепринятого примера или примеров ранее упомянутой позиции и не предназначено служить ограничением такой позиции. Обычное сокращение "i.e." (то есть), если оно используется здесь, которое происходит от латинского выражения "id est" (то есть), может использоваться для указания конкретной позиции из числа более общего перечисления. Обычное сокращение "etc." (и т.д.), которое происходит от латинского выражения "et cetera", означающего "и другое", или "и так далее", могло использоваться здесь, чтобы указать, что существуют дополнительные признаки, подобные упомянутым, которые были только что перечислены.
Как используются здесь, формы единственного числа предназначены содержать в себе также формы множественного числа, если явно не выражено иное. Дополнительно следует понимать, что термины "содержит", "включает в себя", "включающий в себя" и/или "содержащий", когда они используются в настоящем описании, указывают присутствие заявленных признаков, действий, целых чисел, этапов, операций, элементов, и/или компонент, но не исключают присутствие или добавление одного или более других признаков, действий, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонент и/или их групп.
Если не определено как-либо иначе, все термины, содержащие используемые здесь технические и научные термины, имеют тот же самый смысл, который обычно в них вкладывают специалисты в данной области техники, к которой принадлежат описанные варианты осуществления. Дополнительно следует также понимать, что термины, такие как те, которые определены в обычно используемых словарях, должны интерпретироваться как имеющие значение, совместимое с их смыслом в контексте соответствующего уровня техники, и не должны интерпретироваться в идеализированном или в чрезмерно формальном смысле, если только здесь явно не выражено иное.
Описанные здесь варианты осуществления не ограничиваются описанными выше предпочтительными вариантами осуществления. Могут использоваться различные альтернативы, модификации и эквиваленты. Поэтому упомянутые выше варианты осуществления не должны рассматриваться как ограничение.