СПОСОБ ПЛАНИРОВАНИЯ РЕСУРСА, ЭЛЕМЕНТ СЕТИ И АБОНЕНТСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Российский патент 2012 года по МПК H04W72/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области связи, а более конкретно к планированию ресурса в пакетной сети.

Уровень техники

В последние годы, из-за очень высокой скорости передачи данных и поддержки мобильности, способы широкополосного беспроводного доступа, например IEEE 802.16e, привлекают много внимания и конкурируют с существующими системами мобильной связи. Следовательно, 3GPP запустил проект долгосрочного развития 3G (3G long term evolution) в 2005 г. для обеспечения лучшей поддержки растущей потребности операторов и пользователей в усовершенствованном способе доступа (E-UTRA, Evolved-UTRA, усовершенствованный UTRA) и в усовершенствованной сети доступа (E-UTRAN), чтобы система UMTS оставалась лучшей в течение следующих 10 лет или даже еще более длительное время.

На фиг.1 изображена архитектура сети LTE версии R7. В такой сети между узлами eNodeB (узел B (NodeB) усовершенствованной универсальной наземной сети радиодоступа) на нижнем уровне выбирают передачу IP, и узлы eNodeB соединяют логически через интерфейсы X2, соответственно, с формированием ячеистой сети. Такой план архитектуры сети в основном используют для поддержки мобильности абонентских оборудований (UE) в пределах всей сети и обеспечения цельной передачи обслуживания пользователей. Каждый eNodeB связан со шлюзом(ами) доступа (aGW) посредством определенного вида сетчатого соединения или частично сетчатого соединения. eNodeB может быть соединен со множеством aGW и наоборот. На физическом уровне сеть LTE использует способы OFDM, MIMO, HARQ, AMC и т.д.

В такой системе LTE существует только пакетный домен, и речевой трафик переносится посредством VoIP. Речевой трафик является основным трафиком в современных системах мобильной связи, и существует тенденция переноса его посредством IP. Трафик VoIP имеет определенные характеристики, например пакет меньшего размера (как правило, с десятками байтов), практически фиксированные размер пакета и интервал прибытия пакета. Например, пакет речевых данных периодически формируют каждые 20 мс в течение периода речевого потока, и пакет SID (дескриптор молчания) периодически формируют каждые 160 мс в течение периода молчания.

На нисходящей линии связи OFDM может удовлетворять требованиям по скорости передачи данных 100 Мбит/сек и эффективности использования спектра, и может реализовать гибкую конфигурацию ширины полосы от 1,25 МГц до 20 МГц. LTE руководствуется концепцией HSDPA/HSUPA, то есть улучшения посредством только адаптации линии связи и быстрой повторной передачи. Схемы модуляции на нисходящей линии связи LTE включают в себя QPSK, 16QAM и 64QAM и т.д.

На восходящей линии связи используют SC-FDMA, то есть базовая станция выделяет одну частоту UE для передачи данных пользователя в каждом TTI (интервал передачи данных), и данные разных пользователей отделяют по частоте и времени с обеспечением ортогональности несущих на восходящей линии связи в пределах соты и избежанием взаимных помех между частотами.

В настоящее время существует несколько способов планирования ресурса для сети LTE, например динамическое планирование (DS), постоянное планирование (PS) и групповое планирование (GS).

Динамическое планирование означает планирование ресурса динамически, исходя из условий канала. На нисходящей линии связи eNodeB выделяет ресурс, исходя из объема данных в буфере, условий на канале и т.д. На восходящей линии связи сообщение с запросом ресурса восходящей линии связи отправляют первый раз, когда UE требуется отправить данные по восходящей линии связи. eNodeB выделяет ресурс на основе принятого сообщения с запросом посредством сообщения о выделении ресурса восходящей линии связи. При такой схеме существует лучшее использование ресурса, и можно настраивать некоторые параметры MCS (схема модуляционного кодирования) адаптивно, исходя из условий канала. Но при этом требуется большее количество битов для запроса на планирование и для информации о выделении ресурса для выполнения адаптивной настройки, соответственно, это в результате приводит к большим затратам на сигнализацию.

Если будет выбрано динамическое планирование для упомянутых пакетов меньшего размера трафика VoIP, то есть сигнализация предоставления и запроса для каждого TTI, то нагрузка сигнализации будет намного большей. Упомянутые затраты (служебные сигналы) должны быть сокращены для достижения определенного объема VoIP пользователя в системе LTE. Следовательно, предложены две оптимизированные схемы, то есть постоянное планирование и групповое планирование.

Полностью постоянное планирование аналогично выделению с коммутацией каналов для VoIP, то есть планированию относительно фиксированного ресурса для речевого трафика только один раз. Это постоянное планирование имеет преимущества вследствие сокращения или избежания управляющей сигнализации L1/L2 и простоты. Однако оно обладает самым низким использованием ресурса из всех способов планирования, особенно ресурса, неиспользуемого UE в течение периода молчания, и неиспользуемого ресурса повторной передачи HARP (гибридного автоматического запроса на повторенную передачу). Кроме того, так как выделение времени/частоты является фиксированным, и выбор ресурса и MCS является фиксированным в течение всего постоянного периода, которые конфигурируются при установлении вызова, то при таком способе планирования отсутствует гибкость.

Групповое планирование является выделением ресурса из набора ресурсных блоков для группы UE. Количество ресурсных блоков равно произведению количества UE и среднего коэффициента использования. Преимуществами такого способа планирования являются улучшение использования ресурса и меньшие затраты на сигнализацию, чем при динамическом планировании. Однако у этого способа существуют следующие недостатки:

i) Трудно эффективно управлять ресурсом радиосвязи, особенно потому что средний коэффициент использования трудно оценить, что может вызвать дополнительную задержку пакета речевых данных (в случае отсутствия ресурса) или избыточный расход ресурса (в случае избыточного ресурса).

ii) Отсутствие гибкости. Многоскоростной кодек не поддерживается эффективно в группе, переключение UE между группами или изменение конфигурации группы являются довольно сложными при большом объеме сигнализации RRC (управление радиоресурсами). Оптимальная производительность достигается только тогда, когда группа является полной, следовательно, в течение начального периода прогрева, производительность группового планирования является низкой.

iii) Могут потребоваться структуры канала управления, например сигнализация BITMAP для каждого TTI, отличные от обычного канала управления L1/L2.

В настоящее время, в сети LTE, пакет речевых данных верхнего уровня передается каждые 20 мс. Базовая станция назначает UE 4 передачи в 20 мс на основе способа постоянного планирования. Общая схема состоит в том, что среди этих 4 передач первая передача является первичной передачей (передача пакета речевых данных в течение всех 20 мс), и оставшиеся 3 передачи используют для обеспечения требования повторной передачи из-за ошибки передачи первой передачи. Следовательно, неиспользованный ресурс передачи, который зарезервирован для повторной передачи, расходуется избыточно. Для речевого трафика с более низкой скоростью, среднее количество повторных передач меньше 1, соответственно, зарезервированный ресурс избыточно расходуется, по меньшей мере, 2 раза в 20 мс.

Для эффективного использования ресурса повторной передачи HARQ в течение периода речевого потока, существует потребность найти компромисс между улучшением использования ресурса и уменьшением перегрузки сигнализацией.

Сущность изобретения

Для решения вышеупомянутой проблемы на известном уровне техники, согласно одному аспекту настоящего изобретения, предложен способ планирования ресурса в пакетной сети, причем абонентские оборудования осуществляют связь между собой с использованием ресурса, выделяемого элементами сети, упомянутая связь содержит периоды речевого потока, в течение которых передаются пакеты данных, и периоды молчания, в течение которых передаются пакеты дескриптора молчания, этот способ содержит: упомянутый элемент сети выделяет ресурс для упомянутых абонентских оборудований для связи, и упомянутое абонентское оборудование, и упомянутый элемент сети обнаруживают присутствие пакета дескриптора молчания, и элемент сети определяет оптимальное количество из ресурсного(ых) блока(ов), которое должно выделяться абонентскому оборудованию в течение интервала для передачи упомянутого пакета данных, исходя из скорости кодирования абонентского оборудования, выбранной схемы модуляционного кодирования и количества действительных передач, элемент сети запускает таймирование, и абонентское оборудование прекращает использование выделенного ресурса, если обнаружен пакет дескриптора молчания, когда заканчивается таймирование или принят запрос на выделение ресурса из абонентского оборудования до окончания упомянутого таймирования, элемент сети выделяет определенное оптимальное количество ресурсного(ых) блока(ов) абонентскому оборудованию, и абонентское оборудование начинает использовать определенное оптимальное количество ресурсного(ых) блока(ов), элемент сети определяет конец интервала для передачи пакета данных при обнаружении пакета дескриптора молчания, и когда и абонентское оборудование, и элемент сети обнаруживают пакет дескриптора молчания, абонентское оборудование прекращает использование определенного оптимального количества ресурсного(ых) блока(ов), в то время как элемент сети освобождает определенное оптимальное количество ресурсного(ых) блока(ов).

Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предложен элемент сети для обмена сигнализацией с абонентскими оборудованиями, причем упомянутые абонентские оборудования осуществляют связь между собой с использованием ресурса, выделяемого элементом сети, связь основана на пакетной коммутации и содержит периоды речевого потока, в течение которых передаются пакеты данных, и периоды молчания, в течение которых передаются пакеты дескриптора молчания, элемент сети содержит: средство обнаружения для обнаружения присутствия пакета данных или пакета дескриптора молчания, когда абонентские оборудования осуществляют связь между собой, средство определения ресурсного блока для определения оптимального количества ресурсных блоков, которое должно выделяться абонентскому оборудованию в течение интервала для передачи пакета данных, исходя из скорости кодирования абонентского оборудования, выбранной схемы модуляционного кодирования и количества действительных передач, средство выделения ресурсных блоков для выделения определенного оптимального количества ресурсных блоков абонентскому оборудованию после истечения таймера для интервала для передачи пакета дескриптора молчания или приема запроса на выделение ресурса из абонентского оборудования до истечения таймера, таймер, выполненный с возможностью запуска таймирования, когда обнаружен пакет дескриптора молчания, для определения конца интервала для передачи пакета дескриптора молчания, и средство управления переходом из одного состояния в другое состояние для перехода элемента сети из состояния речевого потока в состояние молчания, когда он обнаруживает пакет дескриптора молчания, или перехода элемента сети из состояния молчания в состояние речевого потока, когда он обнаруживает пакет данных.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложено абонентское оборудование, причем упомянутое абонентское оборудование осуществляет связь с другими абонентскими оборудованиями с использованием ресурса, выделяемого элементами сети, упомянутая связь основана на пакетной коммутации и содержит периоды речевого потока, в течение которых передаются пакеты данных, и периоды молчания, в течение которых передаются пакеты дескриптора молчания, причем упомянутое абонентское оборудование содержит: средство обнаружения для обнаружения присутствия пакета дескриптора молчания или упомянутого пакета данных, когда упомянутое абонентское оборудование осуществляет связь, и средство управления переходом из одного состояния в другое состояние для перехода упомянутого абонентского оборудования из состояния речевого потока в состояние молчания, когда оно обнаруживает пакет дескриптора молчания, или перехода упомянутого абонентского оборудования из состояния молчания в состояние речевого потока, когда оно обнаруживает пакет данных.

Краткое описание чертежей

Эти и многие другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из следующего описания вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на чертежи, в которых:

- на фиг.1 изображена архитектура сети LTE.

- Фиг.2 - блок-схема последовательности операций способа планирования ресурса согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

- На фиг.3 также изображен способ планирования ресурса согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

- На фиг.4 изображено то, как UE синхронизируют по состоянию с eNodeB.

- Фиг.5 - блок-схема элемента сети согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

- Фиг.6 - блок-схема UE согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное описание изобретения

В настоящем изобретении предложен способ полупостоянного планирования ресурса для пакета данных с использованием статистики повторных передач в течение периодов речевого потока в пакетной сети. Со ссылкой на фиг.2 описан способ планирования ресурса согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. Этот способ может быть применен к системе, изображенной на фиг.1. Описание вышеупомянутой системы не повторяется в этом описании.

Как изображено на фиг.2, сначала, на этапе 201, элемент сети выделяет ресурс для UE для связи. Здесь, элементом сети может быть, например, eNodeB, изображенный на фиг.1. В настоящем варианте осуществления, для выделения ресурса может быть выбрано любое существующее и будущее решение, например, но не исключительно, выделение eNodeB ресурса UE посредством вышеупомянутого способа постоянного планирования и т.д.

На этапе 202, и абонентское оборудование, и eNodeB обнаруживают то, присутствует ли пакет SID, и eNodeB определяет оптимальное количество RU, которое должно выделяться UE в течение интервала для передачи пакета данных, исходя из скорости кодирования UE, выбранной схемы модуляционного кодирования и количества действительных передач. Обнаружение упомянутого пакета данных может быть выполнено, например, посредством средства обнаружения, установленного в eNodeB. Следует отметить, что, так как пакет SID и пакет данных, например пакет VoIP, инкапсулируются RTP (транспортный протокол реального времени), то RTP устанавливает в соответствующем индикаторе в заголовке RTP отличительный признак пакета SID и пакета данных. Кроме того, так как пакет SID является относительно маленьким (десятки битов), в то время как размер пакета данных составляет, по меньшей мере, более 100 битов (256 битов для 12,2 Кбит/с), то их можно также отличать, исходя из размера пакета. Следовательно, пакет SID и пакет данных могут быть идентифицированы на подуровне сведения пакетных данных PDCP (PDCP packet data convergence sub-layer).

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, определение оптимального количества RU, которое должно выделяться UE, может быть реализовано следующим образом. Сначала модуль управления мощностью eNodeB управляет мощностью передачи UE. Далее, eNodeB предварительно оценивает действительное SINR (отношение сигнал - помеха и шум), исходя из мощности передачи UE, и после этого выбирает MCS (схема модуляционного кодирования), например QPSK1/2, QPSK1/3, QPSK2/3 или QPSK3/4 и т.д. Наконец, eNodeB определяет количество RU, которое должно выделяться UE, исходя из скорости кодирования VoIP UE (например, 12,2 Кбит/с), схему модуляционного кодирования, которая выбирается eNodeB с использованием отношения сигнал - помеха и шум, вычисленного на основе сигналов, принятых из UE, и количество действительных передач, которое вычисляют как функцию исторических данных BLER (частоты блоков с ошибками) UE, выведенную eNodeB с использованием статистики, соответственно, получают оптимальное количество RU. Например, предположим, что скорость кодирования VoIP UE равна 12,2 Кбит/с, тогда требуется 40 байтов (или 320 битов) для передачи пакета речевых данных VoIP на физическом уровне. Предположим, что выбранной схемой модуляционного кодирования является QPSK1/2, соответствующая 144 битам, тогда в обычном случае требуется 3 RU (минимальное целое число (320/144)) для передачи всех 320 битов пакета речевых данных VoIP одновременно. Предположим, что существует 5 процессов HARQ, и TTI равен 1 мс, тогда у процесса HARQ существует 4 передачи в 20 мс (20 мс/1 мс/5). Если требуется 3 RU, как описано выше, и 2 передачи являются успешными, то есть количество действительных передач равно 2, то всего требуется 12 RU (3X4), соответственно, следующие 2 передачи являются избыточными, то есть 6 RU (3X2). Однако такой избыточный расход может быть устранен при использовании способа согласно настоящему изобретению. Оптимальное количество RU может быть выражено как:

N = оптимальное количество RU = минимальное целое число (минимальное целое число (x/y)/z),

где x - количество битов физического уровня, соответствующих скорости кодирования VoIP, которое здесь равно 320 битам, y - количество битов, переносимых одним RU, соответствующее схеме модуляционного кодирования, которое здесь равно 144 битам, и z - среднее количество действительных передач в 20 мс. Z также является функцией частоты блоков с ошибками и может быть выражено как z=f(BLER). Следовательно, вышеупомянутая формула записывается как N = минимальное целое число (минимальное целое число (320/144)/2)=(3/2)=2. Следовательно, понятно, что для передачи используют два RU, в то время как один RU является сэкономленным, и с идентичным количеством действительных передач 2, 8 RU используют для 4 передач, в которых 2 RU являются избыточными. Так как среднее количество действительных передач (z) больше 1, то оптимальное количество RU, безусловно, уменьшается. Следовательно, по сравнению с этими общепринятыми способами, настоящий способ улучшает использование ресурса и, следовательно, сэкономленный ресурс (12-8=4) может быть выделен другим пользователям. Кроме того, в случае, когда задержка данных (буферная область) в UE увеличивается, или качество канала, используемого пользователем, ухудшается, eNodeB может временно выбрать динамическое планирование для выделения UE дополнительных RU, которые, как правило, составляют 1 RU или 2 RU, но eNodeB может принять решение о количестве RU, которое должно быть добавлено, согласно реальной ситуации.

Далее, на этапе 203, eNodeB запускает таймирование, и абонентское оборудование прекращает использование выделенного ресурса после обнаружения пакета SID. Упомянутое таймирование может быть выполнено, например, таймером, установленным в eNodeB. Например, для таймера может быть установлен интервал таймирования продолжительностью 160 мс, который может быть длиннее из-за времени обработки, связанного с физическим уровнем, соответственно, при этом конец интервала для передачи пакета SID определяют, когда таймирование заканчивается.

Далее, на этапе 204, когда заканчивается таймирование на этапе 202, или принят запрос ресурса из UE до окончания упомянутого таймирования, eNodeB выделяет UE определенное оптимальное количество RU, и UE прекращает использование выделенного ресурса и начинает использовать определенное оптимальное количество ресурсного(ых) блока(ов). Далее, на этапе 205, eNodeB определяет конец интервала для передачи пакета данных при обнаружении пакета SID. Наконец, на этапе 206, после того, как eNodeB и UE обнаруживают пакет SID, UE прекращает использование определенного оптимального количества ресурсного(ых) блока(ов), в то время как eNodeB освобождает определенное оптимальное количество RU.

На фиг.3 также изображен способ планирования ресурса согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Из фиг.3 понятно, что в обычном случае из 4 RU используют меньше 2 RU, но со способом оптимизации согласно настоящему изобретению, используют уменьшенное (количество) RU, в основном, когда экономят мощность передачи, требуемую UE.

Следует отметить, что, в сети LTE, минимальный единичный блок, посредством которого eNodeB выделяет ресурс UE, равен 1 RU (ресурсный блок), и единичным блоком мощности передачи UE является RU (известный как TxPSD). В случае идентичной единичной мощности передачи, чем меньше количество RU, тем ниже мощность передачи требуется UE. По существу, в случае, когда мощность передачи UE ограничена, чем меньше количество RU, выделенных пользователю, тем выше может быть единичная мощность передачи UE, соответственно, пользователь может осуществлять связь с базовой станцией в более удаленном месте расположения.

Должно быть понято, что UE может использовать выделенный ресурс, по существу, с использованием способа настоящего варианта осуществления, посредством оптимизированной схемы модуляционного кодирования и выбора RU. С уменьшением количества RU, которые должны быть выделены UE, экономится мощность передачи UE, в то время как QoS UE на границе соты улучшается для системы с ограниченной мощностью, соответственно, увеличивается зона охвата соты. Кроме того, с выбором способа постоянного планирования в течение периода речевого потока нет необходимости увеличивать затраты на сигнализацию предоставления. С автоматическим обнаружением пакета данных на стороне eNodeB также нет необходимости добавлять новую сигнализацию L1/L2. Для улучшения гибкости (например, для поддержки адаптивного HARQ) eNodeB может, по-прежнему, использовать предоставление с динамическим планированием для замены постоянного планирования в течение периода речевого потока.

Для экономии расходов на сигнализацию в способе настоящего варианта осуществления неявно синхронизируют UE и eNodeB с использованием состояния синхронизации предоставления для избежания конфликта выделения ресурса разным UE. В этой схеме синхронизации не требуется, чтобы eNodeB отправлял сигнализацию для прекращения последнего постоянного предоставления. На фиг.4 изображено то, как UE синхронизируют по состоянию с eNodeB.

Из фиг.4 понятно, что каждый UE имеет два состояния. Одно является состоянием речевого потока, в котором UE находится в течение периода речевого потока, другое является состоянием SID, в котором UE находится в течение периода молчания. Переход из одного состояния в другое состояние означает переход из состояния до приема события триггера в состояние после выполнения действий. Структура перехода из одного состояния в другое состояние может быть описана, например, так: "Событие триггера/Действие 1, действие 2 и так далее после инициирования", например, "пакет SID/прекращение постоянного планирования", что означает прекращение последнего предоставления с постоянным планированием после приема пакета SID. "Пакет SID/прекращение постоянного планирования, запуск таймера для следующего предоставления PS" означает, что eNodeB прекращает последнее предоставление с постоянным планированием после приема пакета SID, после этого запускает таймер для инициирования планировщика eNodeB для формирования нового предоставления с постоянным планированием к концу 160 мс. "Пакет данных/запрос данных" означает формирование запроса данных после приема пакета данных для инициирования планировщика UE для отправки запроса ресурса в eNodeB и изменения его состояния. Из чертежа понятно, что, когда UE в состоянии SID обнаруживает пакет данных, UE отправляет запрос на выделение ресурса в eNodeB, который выделяет новый ресурс для UE сразу после приема упомянутого запроса. Кроме того, в случае, когда задержка данных (буферная область) в UE увеличивается, или качество канала, используемого пользователем, ухудшается, eNodeB может временно выбрать динамическое планирование (предоставление DS в состоянии разговора) для выделения UE дополнительного(ых) RU, который(ые), как правило, является(ются) 1 RU или 2 RU, но eNodeB может принять решение о количестве RU, которое должно быть добавлено, согласно реальной ситуации.

Следовательно, при синхронизации UE с eNodeB затраты на сигнализацию значительно сокращаются и избегается конфликт выделения ресурса разным UE. На основе идентичной идеи изобретения, согласно другому аспекту настоящего изобретения, предложен элемент сети для обмена сигнализацией с UE. Этот элемент сети описан ниже со ссылкой на фиг.5.

Фиг.5 является блок-схемой элемента 500 сети согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, которым является, например, eNodeB. Элемент 500 сети также включает в себя средство 501 обнаружения, средство 502 определения ресурсного блока, средство 503 выделения ресурсного блока, таймер 504 и средство 505 управления переходом из одного состояния в другое состояние. Когда UE осуществляют связь друг с другом, средство 501 обнаружения обнаруживает присутствие пакета данных или пакета SID. При этом средство 502 определения ресурсного блока определяет оптимальное количество ресурсных блоков, которые должны выделяться UE в течение интервала для передачи упомянутого пакета данных, исходя из скорости кодирования упомянутого UE, выбранной схемы модуляционного кодирования и действительных передач. После приема запроса на разговор UE или истечения таймера для интервала SID, средство 503 выделения ресурсного блока выделяет упомянутому UE определенное оптимальное количество ресурсных блоков. При этом, после обнаружения пакета SID, таймер 504 запускает таймирование для определения конца интервала для передачи пакета SID. В настоящем варианте осуществления, период таймирования таймера 504 может быть установлен в 160 мс. Когда таймер 504 запускает таймирование, элемент 500 сети освобождает выделенные ресурсные блоки, и когда таймер 504 заканчивает таймирование, элемент 500 сети перераспределяет UE новый оптимальный ресурс, например, способом постоянного планирования. Согласно фиг.4, средство 505 управления переходом из одного состояния в другое состояние используют для перехода элемента сети из состояния речевого потока в состояние SID и наоборот. Переход из одного состояния в другое состояние инициируют посредством события триггера, как изображено на фиг.4. Предоставление с планированием ресурса для UE прекращают, когда обнаружен пакет SID средством 501 обнаружения, и таймер 504 запускает таймирование. Элемент 500 сети выделяет новый оптимальный ресурс для UE, когда таймер 504 заканчивает таймирование, или когда UE посылает запрос в элемент 500 сети на выделение ему ресурса до окончания таймирования.

При реализации, элемент 500 сети этого варианта осуществления, а также средство 501 обнаружения, средство 502 определения ресурсного блока, средство 503 выделения ресурсного блока, таймер 504 и средство 505 управления переходом из одного состояния в другое состояние, могут быть реализованы в программных средствах, аппаратных средствах или их комбинации. Например, специалистам в данной области техники известно множество устройств, которые можно использовать для реализации этих компонентов, например микропроцессор, микроконтроллер, ASIC, PLD и/или FPGA и т.д. Средство 501 обнаружения, средство 502 определения ресурсного блока, средство 503 выделения ресурсного блока, таймер 504 и средство 505 управления переходом из одного состояния в другое состояние настоящего варианта осуществления могут быть реализованы как интегрированные в элемент 500 сети или отдельно, и они также могут быть реализованы отдельно физически, но функционально быть взаимосвязаны.

Во время функционирования элемент сети для обмена сигнализацией с UE варианта осуществления, иллюстрированный с использованием фиг.5, может улучшить использование ресурса UE посредством оптимальной схемы модуляционного кодирования и выбора RU. С уменьшением количества RU, которые должны быть выделены UE, экономится мощность передачи UE, в то время как QoS UE на границе соты улучшается для системы с ограниченной мощностью, соответственно, увеличивается зона охвата соты. Кроме того, с выбором способа постоянного планирования в течение периода речевого потока нет необходимости увеличивать затраты на сигнализацию предоставления. С автоматическим обнаружением пакета данных на стороне eNodeB также нет необходимости добавлять новую сигнализацию L1/L2.

На основе идентичной идеи изобретения, согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предложено абонентское оборудование. Это абонентское оборудование описано ниже со ссылкой на фиг.6.

Фиг.6 является блок-схемой UE 600 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. UE 600 включает в себя средство 601 обнаружения и средство 602 управления переходом из одного состояния в другое состояние. Средство 601 обнаружения используют для обнаружения присутствия пакета SID или пакета данных, когда UE осуществляет связь. Средство 602 управления переходом из одного состояния в другое состояние используют для перехода UE из состояния речевого потока в состояние SID и наоборот. Переход из одного состояния в другое состояние инициируют посредством события триггера, как изображено на фиг.4. При обнаружении пакета SID средством 601 обнаружения UE прекращает использование оптимального ресурса, выделенного элементом сети. При обнаружении пакета данных средством 601 обнаружения, когда UE находится в состоянии молчания, UE отправляет запрос на выделение ресурса в элемент сети.

При реализации, UE 600 этого варианта осуществления, а также средство 601 обнаружения и средство 602 управления переходом из одного состояния в другое состояние, которые оно включает в себя, могут быть реализованы в программных средствах, аппаратных средствах или их комбинации. Например, специалистам в данной области техники известно множество устройств, которые можно использовать для реализации этих компонентов, например микропроцессор, микроконтроллер, ASIC, PLD и/или FPGA и т.д.

Во время функционирования упомянутый UE варианта осуществления, иллюстрированный с использованием фиг.6, может улучшить использование ресурса без увеличения затрат на сигнализацию посредством автоматического обнаружения присутствия пакета SID или пакета данных и в UE, и в eNodeB, посредством использования постоянного планирования и синхронизации состояний UE и eNodeB и посредством перераспределения сэкономленного ресурса UE в течение периода речевого потока другим UE.

Несмотря на то, что иллюстративные варианты осуществления способа планирования ресурса и элемента сети для обмена сигнализацией с UE настоящего изобретения подробно описаны выше, вышеупомянутые варианты осуществления не являются исчерпывающими, и специалисты в данной области техники могут осуществлять многочисленные изменения и модификации в пределах существа и объема настоящего изобретения. Следовательно, настоящее изобретение не ограничено этими вариантами осуществления, его объем определяется только прилагаемой формулой изобретения.

Настоящее изобретение относится к области связи. Технический результат заключается в компромиссе между улучшением использования ресурса и уменьшением перегрузки сигнализацией. Для этого планирование ресурса заключается в том, что: элемент сети выделяет ресурс для упомянутых абонентских оборудований для связи, и упомянутое абонентское оборудование, и элемент сети обнаруживают присутствие пакета дескриптора молчания, и элемент сети определяет оптимальное количество ресурсного(ых) блока(ов), которое должно выделяться упомянутому абонентскому оборудованию в течение интервала для передачи пакета данных, исходя из скорости кодирования упомянутого абонентского оборудования, выбранной схемы модуляционного кодирования и количества действительных передач, элемент сети запускает таймирование, и абонентское оборудование прекращает использование выделенного ресурса, если обнаружен пакет дескриптора молчания, когда таймирование заканчивается, или принят запрос на выделение ресурса из абонентского оборудования до окончания таймирования, элемент сети выделяет упомянутому абонентскому оборудованию определенное оптимальное количество ресурсного(ых) блока(ов), и упомянутое абонентское оборудование начинает использовать определенное оптимальное количество ресурсного(ых) блока(ов), элемент сети определяет конец интервала для передачи пакета данных при обнаружении пакета дескриптора молчания, и когда и упомянутое абонентское оборудование, и элемент сети обнаруживают пакет дескриптора молчания, упомянутое абонентское оборудование прекращает использование определенного оптимального количества ресурсного(ых) блока(ов), в то время как элемент сети освобождает определенное оптимальное количество ресурсного(ых) блока(ов). 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ планирования ресурса в пакетной сети, в котором абонентские оборудования осуществляют связь между собой с использованием ресурса, выделяемого элементом сети, причем упомянутая связь содержит периоды речевого потока, в течение которых передаются пакеты данных, и периоды молчания, в течение которых передаются пакеты дескриптора молчания, причем этот способ содержит:
абонентское оборудование и элемент сети обнаруживают присутствие пакета дескриптора молчания, и элемент сети определяет оптимальное количество ресурсного(ых) блока(ов), которое должно выделяться упомянутому абонентскому оборудованию в течение интервала для передачи пакета данных, исходя из скорости кодирования упомянутого абонентского оборудования, выбранной схемы модуляционного кодирования и количества действительных передач,
элемент сети запускает таймирование, и абонентское оборудование прекращает использование выделенного ресурса после обнаружения пакета дескриптора молчания,
когда таймирование заканчивается, или принят запрос на выделение ресурса из абонентского оборудования до окончания таймирования, элемент сети выделяет упомянутому абонентскому оборудованию определенное оптимальное количество ресурсного(ых) блока(ов), и упомянутое абонентское оборудование начинает использовать определенное оптимальное количество из ресурсного(ых) блока(ов),
элемент сети определяет конец интервала для передачи пакета данных посредством обнаружения пакета дескриптора молчания, и
когда и упомянутое абонентское оборудование, и элемент сети обнаруживают пакет дескриптора молчания, упомянутое абонентское оборудование прекращает использование определенного оптимального количества из ресурсного(ых) блока(ов), в то время, как элемент сети освобождает определенное оптимальное количество из ресурсного(ых) блока(ов).

2. Способ по п.1, в котором упомянутый пакет дескриптора молчания передается один раз в 160 мс в течение периода молчания, и пакет данных передается один раз в 20 мс в течение периода речевого потока.

3. Способ по п.1, в котором период таймирования устанавливают в 160 мс.

4. Способ по п.1, в котором схема модуляционного кодирования выбирается элементом сети с использованием отношения сигнал - помехи и шум, вычисляемого на основе сигналов, принимаемых из упомянутого абонентского оборудования.

5. Способ по п.1, в котором схема модуляционного кодирования содержит квадратурную фазовую манипуляцию (QPSK 1/2, QPSK 1/3, QPSK2/3 и QPSK3/4).

6. Способ по п.1, в котором количество действительных передач вычисляют как функцию статистических данных частоты блоков с ошибками абонентского оборудования, выведенную упомянутым элементом сети с использованием статистики.

7. Способ по п.1, в котором элемент сети выделяет дополнительный ресурс абонентскому оборудованию.

8. Элемент сети для обмена сигнализацией с абонентскими оборудованиями, причем упомянутые абонентские оборудования осуществляют связь между собой с использованием ресурса, выделяемого элементом сети, связь основана на пакетной коммутации и содержит периоды речевого потока, в течение которых передаются пакеты данных, и периоды молчания, в течение которых передаются пакеты дескриптора молчания, причем элемент сети содержит:
средство обнаружения для обнаружения присутствия пакета данных или пакета дескриптора молчания, когда упомянутые абонентские оборудования осуществляют связь между собой,
средство определения ресурсного блока для определения оптимального количества из ресурсного(ых) блока(ов), которое должно выделяться упомянутому абонентскому оборудованию в течение интервала для передачи пакета данных, исходя из скорости кодирования упомянутого абонентского оборудования, выбранной схемы модуляционного кодирования и количества действительных передач,
средство выделения ресурсного(ых) блока(ов) для выделения определенного оптимального количества из ресурсного(ых) блока(ов) упомянутому абонентскому оборудованию после истечения таймера для интервала для передачи пакета дескриптора молчания или приема запроса на выделение ресурса из абонентского оборудования до истечения таймера,
таймер, выполненный с возможностью запуска таймирования, когда обнаружен пакет дескриптора молчания, для определения конца интервала для передачи пакета дескриптора молчания, и
средство управления переходом из одного состояния в другое состояние для перехода элемента сети из состояния речевого потока в состояние молчания, когда он обнаруживает пакет дескриптора молчания, или перехода элемента сети из состояния молчания в состояние речевого потока, когда он обнаруживает пакет данных.

9. Элемент сети по п.8, в котором упомянутый пакет дескриптора молчания передается один раз в 160 мс в течение периода молчания, и пакет данных передается один раз в 20 мс в течение периода речевого потока.

10. Элемент сети по п.8, в котором, когда элемент сети переходит из состояния речевого потока в состояние молчания, он прекращает предоставление с планированием ресурса для упомянутого абонентского оборудования, и таймер запускает таймирование, и когда элемент сети переходит из состояния молчания в состояние речевого потока, он выделяет новое оптимальное количество из ресурсного(ых) блока(ов) для упомянутого абонентского оборудования.

11. Элемент сети по п.8, в котором период упомянутого таймирования равен 160 мс.

12. Элемент сети по п.8, в котором схема модуляционного кодирования выбирается элементом сети с использованием отношения сигнал - помехи и шум, вычисляемого на основе сигналов, принимаемых из упомянутого абонентского оборудования.

13. Элемент сети по п.8, в котором схема модуляционного кодирования содержит квадратурную фазовую манипуляцию (QPSK 1/2, QPSK 1/3, QPSK2/3 и QPSK3/4).

14. Элемент сети по п.8, в котором количество действительных передач вычисляют как функцию статистических данных частоты блоков с ошибками абонентского оборудования, выведенную элементом сети с использованием статистики.

15. Элемент сети по п.8, в котором элемент сети выделяет дополнительный ресурс абонентскому оборудованию.

16. Абонентское оборудование, причем упомянутое абонентское оборудование осуществляет связь с другими абонентскими оборудованиями с использованием ресурса, выделяемого элементами сети, связь основана на пакетной коммутации и содержит периоды речевого потока, в течение которых передаются пакеты данных, и периоды молчания, в течение которых передаются пакеты дескриптора молчания, причем упомянутое абонентское оборудование содержит:
средство обнаружения для обнаружения присутствия пакета дескриптора молчания или пакета данных, когда упомянутое абонентское оборудование осуществляет связь,
средство управления переходом из одного состояния в другое состояние для перехода упомянутого абонентского оборудования из состояния речевого потока в состояние молчания, когда оно обнаруживает пакет дескриптора молчания, или перехода упомянутого абонентского оборудования из состояния молчания в состояние речевого потока, когда оно обнаруживает пакет данных.

17. Абонентское оборудование по п.16, в котором пакет дескриптора молчания передается один раз в 160 мс в течение периода молчания, и пакет данных передается один раз в 20 мс в течение периода речевого потока.

18. Абонентское оборудование по любому из пп.16 и 17, в котором, когда упомянутое абонентское оборудование переходит из состояния речевого потока в состояние молчания, оно прекращает использование оптимального количества ресурсного(ых) блока(ов), выделенного элементом сети, и когда упомянутое абонентское оборудование переходит из состояния молчания в состояние речевого потока, оно отправляет запрос на выделение ресурса в элемент сети.