ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ НАСТОЯЩЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способам распределения радиоресурсов на передающий терминал для осуществления передачи с прямой связью по прямому соединению линии связи с приемным терминалом. В настоящем изобретении также предлагаются передающий терминал и базовая станция для участия в способах, описываемых в настоящем документе.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Долгосрочное развитие (LTE)
Мобильные системы третьего поколения (3G) на основе технологии радиодоступа WCDMA в широком масштабе развертываются по всему миру. Первый этап в совершенствовании или развитии этой технологии включает в себя введение высокоскоростного пакетного доступа нисходящей линии связи (HSDPA) и усовершенствованной восходящей линии связи, называемой также высокоскоростным пакетным доступом восходящей линии связи (HSUPA), которые дают технологию радиодоступа, являющуюся высоко конкурентной.
Чтобы быть готовым к дальнейшему повышению пользовательского спроса и быть конкурентоспособным по сравнению с новыми технологиями радиодоступа, 3GPP внедрил новую систему мобильной связи, которая называется долгосрочным развитием (LTE). LTE предназначено для удовлетворения потребностей оператора сотовой связи в высокоскоростной передаче данных и медиапотоков, а также в обеспечении передачи речи с высокой пропускной способностью на следующее десятилетие. Способность обеспечивать высокие скорости передачи данных является основным количественным показателем для LTE.
Спецификация рабочего элемента (WI) в долгосрочном развитии (LTE), называемая расширенным универсальным наземным радиодоступом UMTS (UTRA) и сетью наземного радиодоступа UMTS (UTRAN), окончательно согласована в виде версии 8 (Вер. 8 LTE). Система LTE представляет собой эффективный радиодоступ и сети радиодоступа, которые обеспечивают полные основанные на интернет-протоколе (IP) функциональные возможности при малой задержке и низкой стоимости. В LTE множество масштабируемых полос пропускания задается, как 1,4, 3,0, 5,0, 10,0, 15,0 и 20,0 МГц с целью достижения гибкого развертывания системы с использованием заданного спектра. В нисходящей линии связи был принят радиодоступ на основе мультиплексирования с ортогональным делением частот (OFDM) из-за его присущей ему устойчивости к многолучевой интерференции (MPI) ввиду низкой скорости передачи символов, использования циклического префикса (СР) и его совместимости с различными расположениями полос пропускания. В восходящей линии связи был принят радиодоступ на основе многостанционного доступа с частотным разделением и передачей на одной несущей (SC-FDMA), поскольку обеспечение покрытия обширных районов считалось более важным, чем улучшение пиковой скорости передачи данных с учетом ограниченной мощности передачи пользовательского оборудования (UE). Используются многие методы пакетного радидоступа, включая методы передачи на основе канала многоканального входа - многоканального выхода и в вер. 8/9 LTE достигается высокоэффективная структура управляющей сигнализации.
Архитектура LTE
Общая архитектура показана на фиг. 1, а более подробно архитектура E-UTRAN представлена на фиг. 2. E-UTRAN состоит из eNodeB, обеспечивающего окончания протоколов плоскости пользователя (PDCP/RLC/MAC/PHY) и плоскости управления (RRC) в направлении пользовательского оборудования (UE). В eNodeB (eNB) размещаются уровни: физический (PHY), управления доступом к среде (MAC), контроля радиолинии(RLC) и протокола управления пакетными данными (PDCP), которые включают в себя функцию сжатия заголовков и шифрования плоскости пользователя. Он также предусматривает функцию управления радиоресурсами (RRC), соответствующую плоскости управления. Он выполняет множество функций, включая управление радиоресурсами, управление установлением соединений, планирование, принудительное установление качества обслуживания (QoS) согласованной восходящей линии связи, передачу информации о соте, шифрование/дешифрование данных плоскости пользователя и управления и уплотнение/разуплотнение заголовков пакетов плоскости пользователя нисходящей/восходящей линии связи. eNodeB взаимосвязаны друг с другом посредством своего интерфейса Х2.
eNodeB также соединены посредством интерфейса S1 с ЕРС (развитым пакетным ядром), точнее, с ММЕ (узлом управления мобильностью) посредством S1-MME и с обслуживающим шлюзом (SGW) посредством S1-U. Интерфейс S1 поддерживает отношение «многие ко многим» между MME/обслуживающими шлюзами и различными eNodeB. SGW маршрутизирует и передает пакеты данных пользователей, в то же время действуя как привязка мобильности для плоскости пользователя во время передач обслуживания между eNodeB и как привязка мобильности между LTE и другими технологиями 3GPP (завершая интерфейс S4 и передавая трафик между системами 2G/3G и PDN GW). Для пользовательского оборудования в состоянии ожидания SGW завершает тракт передачи данных нисходящей линии связи и запускает пейджинг, когда данные нисходящей линии связи поступают для пользовательского оборудования. Он управляет и хранит контексты пользовательского оборудования , например, параметры услуги IP-канала, информацию о внутренней маршрутизации сети. Он также выполняет репликацию пользовательского трафика в случае законного перехвата сообщений.
ММЕ является ключевым узлом управления для сети доступа LTE. Он отвечает за процедуру отслеживания и пейджинга пользовательского оборудования в режиме ожидания, включая повторные передачи. Он вовлекается в процесс активации/деактивации канала и отвечает также за выбор SGW для пользовательского оборудования при начальном соединении и во время передачи обслуживания внутри LTE, предполагающей вынос узла Опорной Сети (CN). Он отвечает за аутентификацию пользователя (путем взаимодействия с HSS). Сигнализация слоя без доступа (NAS) завершается в ММЕ и также отвечает за генерирование и распределение временных идентификаторов пользовательского оборудования . Он проверяет разрешение пользовательского оборудования на базирование в наземной сети мобильной связи общего пользования (PLMN) оператора связи и принудительно устанавливает ограничения роуминга пользовательского оборудования. ММЕ является точкой завершения в сети для защиты шифрованием/объединением передаваемой информации от изменения для сигнализации NAS и осуществляет управление ключами безопасности. Законный перехват сигнализации также поддерживается ММЕ. ММЕ также обеспечивает функцию плоскости управления для мобильности между сетями доступа LTE и 2G/3G, при этом интерфейс S3 завершается в MME от SGSN. MME также завершает интерфейс S6a в направлении домашнего HSS для находящегося в роуминге пользовательского оборудования .
Структура несущей составляющей в LTE
Несущая составляющая нисходящей линии связи системы LTE 3GPP делится в частотно-временной области на так называемые подкадры. В LTE 3GPP каждый подкадр делится на два интервала нисходящей линии связи, как показано на фиг. 3, причем, первый интервал нисходящей линии связи содержит область канала управления (область PDCCH) в первых символах OFDM. Каждый подкадр состоит из заданного числа символов OFDM во временной области (12 или 14 символов OFDM в LTE 3GPP (версия 8)), причем, каждый символ OFDM перекрывает всю ширину полосы составляющей нисходящей. Таким образом, каждый из символов OFDM состоит из ряда символов модуляции, передаваемых на соответствующих 
Исходя из системы связи на нескольких несущих, например, использующей OFDM, как, например, используется в долгосрочном развитии (LTE) 3GPP, наименьшей единицей ресурсов, которая может быть назначена планировщиком, является один «ресурсный блок». Физический ресурсный блок (PRB) определяется как 
последовательных поднесущих в частотной области, как приведено в качестве примера на фиг. 4 (например, 12 поднесущих для несущей составляющей). В LTE 3GPP (версия 8) физический ресурсный блок состоит из 
ресурсных элементов, соответствующих одному интервалу во временной области и 180 кГц в частотной области (дополнительные сведения о ресурсной сетке нисходящей линии связи см., например, в документе 3GPP TS 36.211, «Расширенный универсальный наземный радиодоступ (E-UTRA); Физические каналы и модуляция (версия 8)», раздел 6.2, доступном по адресу http://www.3gpp.org и включенном в настоящий документ путем ссылки).
Один подкадр состоит из двух интервалов, поэтому имеются 14 символов подкадре OFDM при использовании так называемого «нормального» циклического префикса (СР) и 12 символов OFDM в подкадре при использовании так называемого «расширенного» СР. Для терминологии в дальнейшем частотно-временные ресурсы, эквивалентные тем же последовательным поднесущим, перекрывающим полный подкадр, называются «парой ресурсных блоков», или, что то же, «парой RB» или «парой PRB».
Термин «несущая составляющая» относится к комбинации нескольких ресурсных блоков в частотной области. В будущих версиях LTE термин «несущая составляющая» больше не используется; вместо этого данный термин изменен на «соту», которая относится к комбинации ресурсов нисходящей линии связи и при необходимости восходящей линии связи. Связь между несущей частотой ресурсов нисходящей линии связи и несущей частотой ресурсов восходящей линии связи указывается в системной информации, передаваемой в ресурсах нисходящей линии связи.
Аналогичные допущения для структуры несущей составляющей применяются также к более поздним версиям.
Агрегация несущих в LTE-A для поддержки более широкой полосы
Решение о спектре частот для IMT-Advanced было принято на Всемирной конференции по радиосвязи 2007 (WRC-07). Хотя было принято решение об общем спектре частот для IMT-Advanced, фактический доступный диапазон частот различается в зависимости от каждой области или страны. Между тем, после решения об основных принципах доступного спектра частот в Проекте партнерства третьего поколения (3GPP) началась стандартизация радиоинтерфейса. На заседании № 39 3GPP TSG RAN было одобрено описание элемента исследований «Дальнейшие усовершенствования для E-UTRA (LTE-Advanced)». Элемент исследований охватывает компоненты технологии, подлежащие рассмотрению для развития E-UTRA, например, для выполнения требований по IMT-Advanced.
Полоса частот, которую способна поддерживать система LTE-Advanced, составляет 100 МГц, в то время как система LTE может поддерживать только 20 МГц. В настоящее время недостаточность радиоспектра стала сдерживающим фактором при разработке беспроводных сетей, и в результате сложно найти спектральную полосу, которая является достаточно широкой для системы LTE-Advanced. Следовательно, крайне необходимо найти способ получения более широкой спектральной полосы, причем, возможным ответом является функция агрегации несущих.
При агрегации несущих две или более несущие составляющие (несущие составляющие) агрегируются с целью поддержания более широких полос передачи вплоть до 100 МГц. Несколько сот в системе LTE агрегируются в один более широкий канал в системе LTE-Advanced, который является достаточно широким для 100 МГц даже в том случае, если эти соты в LTE находятся в различных полосах частот.
Все несущие составляющие могут быть выполнены с возможностью совместимости с вер. 8/9 LTE, по меньшей мере, тогда, когда агрегированные количества несущих составляющих в восходящей линии связи и нисходящей линии связи одинаковы. Не все несущие составляющие, агрегированные пользовательским оборудованием, могут обязательно быть совместимыми с вер. 8/9. Чтобы избежать базирования пользовательского оборудования вер. 8/9 на несущей составляющей, могут использоваться существующие механизмы (например, запрет).
Пользовательское оборудование может одновременно принимать или передавать одну или множество несущих составляющих (соответствующих множеству обслуживающих сот) в зависимости от своих возможностей. Пользовательское оборудование LTE вер. 10 с возможностями приема и/или передачи для агрегации несущих может одновременно принимать и/или передавать во множество обслуживающих сот, в то время как пользовательское оборудование вер. 8/9 LTE может принимать и передавать только в одной обслуживающей соте при условии, что структура несущей составляющей соответствует спецификациям вер. 8/9.
Агрегация несущих поддерживается и для смежных, и для несмежных несущих составляющих, при этом каждая несущая составляющая ограничена максимум 110 Ресурсными Блоками в частотной области с использованием численных данных LTE (Версии 8/9) 3GPP.
Можно конфигурировать совместимое с LTE-А (версия 10) 3GPP пользовательское оборудование на агрегирование другого числа несущих составляющих, исходящих из одного и того же eNodeB (базовой станции), и, возможно, других полос в восходящей линии связи и нисходящей линии связи. Число несущих составляющих нисходящей линии связи, которое может конфигурироваться, зависит от возможности агрегирования в нисходящей линии связи UE. В свою очередь, число несущих составляющих восходящей линии связи, которое может конфигурироваться, зависит от возможности агрегирования в восходящей линии связи UE. Может оказаться невозможным конфигурировать мобильный терминал при большем числе несущих составляющих восходящей линии связи, чем несущих составляющих нисходящей линии связи.
При типичном развертывании TDD число несущих составляющих и полоса каждой несущей составляющей в восходящей линии связи и нисходящей линии связи является одинаковым. Несущие составляющие, исходящие из одного и того же eNodeB, не обязательно должны обеспечивать одинаковое покрытие.
Разнесение между центральными частотами смежных агрегированных несущих составляющих является кратным 300 кГц. Это необходимо для совместимости со 100-килогерцовым частотным растром LTE (Версия 8/9) 3GPP и, в то же время, предварительного сохранения ортогональности поднесущих при разнесении 15 кГц. В зависимости от сценария агрегации, разнесение n × 300 кГц может обеспечиваться введением низкого числа неиспользуемых поднесущих между смежными несущими составляющими.
Характер агрегации множества несущих выявляется только до MAC-уровня. И для восходящей линии связи, и для нисходящей линии связи существует один HARQ-объект, требуемый в МАС для каждой агрегированной несущей составляющей. Существует (в отсутствие SU-MIMO для восходящей линии связи) не более чем один транспортный блок на каждую несущую составляющую. Транспортный блок и его потенциальные повторные передачи HARQ должны отображаться на одну и ту же несущую составляющую.
Структура Уровня 2 с активированной агрегацией несущих показана на фиг. 5 и фиг. 6 для нисходящей линии связи и восходящей линии связи соответственно.
Когда агрегация несущих сконфигурирована, мобильный терминал имеет только одно RRC-соединение с сетью. При установлении/повторном установлении RRC-соединения одна сота обеспечивает защищенный вход (один ECGI, один PCI и один ARFCN) и информацию о мобильности слоя без доступа (например, TAI) подобно тому, как в вер. 8/9 LTE. После установления/повторного установления RRC-соединения несущая составляющая, соответствующая этой соте, называется первичной сотой (PCell) нисходящей линии связи. Всегда существует одна и только одна PCell (DL PCell) нисходящей линии связи и одна PCell (UL PCell) восходящей линии связи , конфигурированная на каждое пользовательское оборудование в соединенном состоянии. В пределах конфигурированного набора несущих составляющих другие соты называются вторичными сотами (SCell); при этом несущие SCell представляют собой вторичную несущую составляющую нисходящей линии связи (DL SCC) и вторичную несущую составляющую восходящей линии связи (UL SCC).
Конфигурирование и переконфигурирование, а также добавление и исключение несущих составляющих могут выполняться RRC. Активация и деактивация осуществляются посредством управляющих элементов МАС. При передаче обслуживания внутри LTE, RRC может также добавлять, исключать или переконфигурировать SCell для использования в целевой соте. При добавлении новой SCell выделенная сигнализация RRC используется для отправки системной информации о SCell, причем, информация необходима для передачи/приема (подобно тому, как в Вер. 8/9 для передачи обслуживания).
При конфигурировании пользовательского оборудования с агрегацией несущих существует одна пара несущих составляющих восходящей линии связи и нисходящей линии связи, которая всегда активна. Несущая составляющая нисходящей линии связи из этой пары может также называться «несущей привязки DL». То же относится и к восходящей линии связи.
Когда агрегация несущих конфигурирована, пользовательское оборудование может планироваться по множеству несущих составляющих одновременно, но в любой момент времени может осуществляться не более чем одна процедура произвольного доступа. Планирование между несущими позволяет PDCCH несущей составляющей планировать ресурсы по другой несущей составляющей. С этой целью в соответствующие форматы DCI вводится поле идентификации несущей составляющей, называемое CIF.
Связь между несущими составляющими восходящей линии связи и нисходящей линии связи позволяет идентифицировать несущую составляющую восходящей линии связи, для которой применяется разрешение в отсутствие планирования между несущими. Связь несущих составляющих нисходящей линии связи с несущей составляющей восходящей линии связи не обязательно должна быть взаимно-однозначной. Иными словами, более чем одна несущая составляющая нисходящей линии связи может связываться с одной и той же несущей составляющей восходящей линии связи. В то же время, несущая составляющая нисходящей линии связи может связываться только с одной несущей составляющей восходящей линии связи.
Состояния RRC LTE
LTE основывается только на двух основных состояниях: «RRC_IDLE» и «RRC_CONNECTED».
В RRC_IDLE радиосвязь не является активной, но ID назначается и отслеживается сетью. В частности, мобильный терминал в RRC_IDLE выполняет выбор и повторный выбор соты - иными словами, он решает, на какой соте базироваться. Процесс (повторного) выбора соты учитывает приоритет каждой применимой частоты каждой применимой технологии радиодоступа (RAT), качество радиолинии и состояние соты (т.е., является ли сота блокированной или резервированной). Мобильный терминал RRC_IDLE контролирует пейджинговый канал для обнаружения входящих вызовов и, кроме того, получает системную информацию. Системная информация, главным образом, состоит из параметров, с помощью которых сеть (E-UTRAN) может управлять процессом (повторного) выбора соты, а также тем, как мобильный терминал осуществляет доступ к сети. RRC задает управляющую сигнализацию, применимую к мобильному терминалу в RRC_IDLE, а именно, к пейджинговой и системной информации. Поведение мобильного терминала в RRC_IDLE задается более подробно, например, в документе TS 36.304, глава 4 «Общее представление о режиме ожидания», включенном в настоящий документ путем ссылки.
В RRC_CONNECTED у мобильного терминала имеется операция активной радиосвязи с контекстами в eNodeB. E-UTRAN распределяет радиоресурсы мобильному терминалу для упрощения передачи (одноадресных) данных по совместно используемым каналам данных. Для поддержания этой операции мобильный терминал контролирует ассоциированный канал управления, который используется для индикации динамического распределения совместно используемых ресурсов передачи по времени и частоте. Мобильный терминал обеспечивает сеть отчетами о состоянии своего буфера и о качестве нисходящей линии связи, а также измерительную информацию о соседней сети для разрешения E-UTRAN выбора наиболее подходящей соты для мобильного терминала. Эти отчеты измерений включают в себя соты, использующие другие частоты или RAT. UE также принимает системную информацию, состоящую, главным образом, из информации, требуемой для использования каналов передачи. Для продления срока службы своего аккумулятора UE в RRC_CONNECTED может быть сконфигурировано с использованием цикла разрывного приема (DRX). RRC представляет собой протокол, по которому E-UTRAN управляет поведением UE в RRC_CONNECTED.
Различные функции мобильного терминала в протоколе RRC для соединенного режима и включая его описаны в документе 3GPP TS36.331, в Главе 4 «Функции», включенном в настоящий документ путем ссылки. Схема доступа к восходящей линии связи для LTE
Для передачи по восходящей линии связи необходима передача энергоэффективным пользовательским терминалом для максимизации покрытия. Передача на одной несущей, комбинированная с FDMA с динамическим распределением полосы частот, была выбрана в качестве схемы передачи по восходящей линии связи расширенного UTRA. Основной причиной предпочтения передачи на одной несущей является более низкое отношение пикового уровня мощности сигнала к среднему (PAPR) по сравнению с сигналами с несколькими несущими (OFDMA) и соответствующая улучшенная эффективность усилителя мощности и предполагаемое улучшенное покрытие (более высокие скорости данных для заданной пиковой мощности терминала). В течение каждого интервала времени узел В назначает пользователям уникальный частотно-временной ресурс для передачи пользовательских данных, тем самым обеспечивая внутрисотовую ортогональность. Ортогональный доступ в восходящей линии связи обещает повышенную спектральную эффективность путем устранения внутрисотовых помех. Помехи из-за многолучевого распространения обрабатываются на базовой станции (узел В) при помощи введения циклического префикса в передаваемый сигнал.
Базовый физический ресурс, используемый для передачи данных, состоит из частотного ресурса размера BWgrant в течение одного интервала времени, например, подкадра величиной 0,5 мс, на который отображаются биты кодированной информации. Необходимо отметить, что подкадр, называемый также интервалом времени передачи (TTI), является наименьшим интервалом времени для передачи пользовательских данных. Тем не менее, можно назначать частотный ресурс BWgrant на более длительный период времени, чем один TTI, пользователю путем конкатенации подкадров.
Схема планирования UL для LTE
Схема восходящей линии связи позволяет и планируемый доступ, т.е., управляемый eNB, и основанный на конкуренции доступ.
В случае планируемого доступа UE распределяется определенный частотный ресурс на определенное время (т.е., частотно-временной ресурс) для передачи данных по восходящей линии связи. Тем не менее, некоторые частотно-временные ресурсы могут распределяться для основанного на конкуренции доступа. В рамках этих частотно-временных ресурсов UE могут передавать, не будучи сначала запланированными. Один сценарий, в котором UE выполняет основанный на конкуренции доступ, представляет собой, например, произвольный доступ, т.е., когда UE выполняет начальный доступ в соту или для запроса ресурсов восходящей линии связи.
Для планируемого доступа планировщик узла В назначает пользователю уникальный частотно-временной ресурс для передачи данных по восходящей линии связи. В частности, планировщик определяет:
- какой (каким) UE разрешено передавать,
- какие ресурсы физического канала (частота),
- формат передачи (кодовая схема модуляции (MCS)), подлежащий использованию мобильным терминалом для передачи.
Информация о распределении сигнализируется в UE посредством разрешения планирования, отправляемого по каналу управления L1/L2. Для упрощения в дальнейшем этот канал называется каналом разрешения восходящей линии связи. Сообщение о разрешении планирования содержит, по меньшей мере, информацию о том, какую часть полосы частот разрешено использовать UE, период достоверности разрешения и формат передачи, который должно использовать UE для предстоящей передачи по восходящей линии связи. Наименьший период достоверности составляет один подкадр. В сообщение о разрешении может также включаться дополнительная информация в зависимости от выбранной схемы. Только разрешения «на каждое UE» используются для предоставления права передачи по UL-SCH (т.е., отсутствуют разрешения «на каждое UE на каждый RB»). Следовательно, UE необходимо распространить распределенные ресурсы среди радио каналов в соответствии с некоторыми правилами. В отличие от HSUPA, отсутствует выбор формата передачи на основе UE. eNB выбирает формат передачи на основе некоторой информации, например, сообщенной информации о планировании и информации о QoS, и UE должно следовать выбранному формату передачи. В HSUPA узел В назначает максимальный ресурс восходящей линии связи, а UE выбирает в соответствии с этим фактический формат передачи для передач данных.
Поскольку планирование радиоресурсов является наиболее важной функцией в сети доступа совместно используемого канала для определения Качества обслуживания, имеется ряд требований, которые должны выполняться схемой планирования UL для LTE с целью разрешения эффективного управления QoS.
- Следует избегать недостатка низкоприоритетных услуг.
- Четкая дифференциация QoS для радио каналов/услуг должна поддерживаться схемой планирования.
- Создание отчетов о UL должно разрешать детализированные буферные отчеты (например, по каждому радио каналу или по каждой группе радио каналов), чтобы позволить планировщику eNB идентифицировать, для какого радио канала/услуги должны отправляться данные.
- Должно быть возможно создание четкой дифференциация QoS между услугами различных пользователей.
- Должна быть возможным обеспечение минимальной скорости передачи на каждый радио канал.
Как можно видеть из приведенного выше списка, одним важным аспектом схемы планирования LTE является обеспечение механизмов, с помощью которых оператор может управлять разбиением своей пропускной способности агрегированной соты между радио каналами различных классов QoS. Класс QoS радио канала идентифицируется профилем QoS соответствующего канала SAE, сигнализируемого от AGW к eNB, как описывалось выше. Оператор может после этого распределять определенную величину пропускной способности агрегированной соты на агрегированный трафик, ассоциированный с радио каналами определенного класса QoS. Основная цель использования такого основанного на классах подхода - иметь возможность дифференцировать обработку пакетов в зависимости от класса QoS, которому они принадлежат.
Структура информации (широковещательной) системы
В терминологии 3GPP информация (широковещательной) системы также обозначается информацией ВССН, т.е., она обозначает информацию, передаваемую по широковещательному каналу управления (являющемуся логическим каналом) радиосоты, с которой UE соединено (активное состояние) или прикреплено (состояние ожидания).
Как правило, системная информация включает в себя блок служебной информации (MIB) и несколько блоков системной информации (SIB). MIB содержит управляющую информацию по каждому блоку системной информации. Управляющая информация, ассоциированная с соответствующим SIB, может иметь следующую структуру. Соответствующая управляющая информация, ассоциированная с SIB, может указывать на положение SIB в транспортном канале (например, положение в частотно-временной плоскости для радиодоступа OFDM, т.е., конкретные ресурсные блоки, назначаемые для передачи соответствующего SIB), по которому он передается, относительно общей тактовой частоты. Кроме того, может указываться период повтора SIB. Этот период повтора указывает периодичность, с которой передается соответствующий SIB. Управляющая информация может также включать в себя значение таймера для основанного на таймере механизма обновления или - в качестве альтернативы - значение тега для основанного на теге обновления информации SIB.
В приведенной ниже таблице показано общее представление о классификации и типах блоков системной информации в стандартной системе UMTS, как определено в документе 3GPP TS 25.331, «Управление радиоресурсами (RRC)», версия 12.2.0, раздел 8.1.1, включенном в настоящий документ путем ссылки. Системная информация также определена для систем LTE, и сведения об этом можно найти в документе TS 36.331 в. 12.2.0 подпункт 6.3.1, включенном в настоящий документ путем ссылки.
Как подробнее объясняется в последующих разделах, технологию связи между устройствами (D2D) предполагается реализовать для Вер.12 LTE. Помимо прочего, стандартизация 3GPP в настоящее время находится на стадии определения Типа 18 SystemInformationBlock для содержания некоторой информации, относящейся к прямой связи и обнаружению ProSe. Нижеследующее определение SIB18 взято из обсуждаемого в настоящее время запроса на изменение r2-143565 для TS 36.331, охватывающего имеющиеся на сегодняшний момент соглашения в отношении ProSe, решение по которому, тем не менее, еще окончательно не принято, и, следовательно, оно подлежит рассмотрению лишь как пример.
Информационный элемент SystemInformationBlockType18
Указывает ресурсы, с помощью которых UE разрешено выполнять передачи с прямой связью при нахождении в RRC_IDLE.
Указывает соседние частоты, на которых обеспечивается извещение о прямом обнаружении.
Указывает ресурсы, с помощью которых UE разрешено передавать извещения прямого обнаружения при нахождении в RRC_IDLE.
Как видно из вышеуказанной системной информации, поле commIdleTxPool, включающее в себя подполя commSA-TxResourcePoolCommon, указывает общие ресурсы, из которых любое UE, принимающее SIB18 и, тем не менее, находящиеся в состоянии ожидания, может использовать (на конкурентной основе) . Иными словами, оператор сети обычно может определять радиоресурсы для всех UE, которые, однако, могут использоваться только тогда, когда UE все еще находится в состоянии ожидания. Как будет представлено ниже, эти радиоресурсы, определяемые commIdleTxPool, классифицируются как ресурсы Режима 2 для автономного использования различными UE.
Создание отчетов о состоянии буфера
Процедура создания отчетов о состоянии буфера используется для предоставления обслуживающему eNB информации об объеме данных, доступных для передачи в буферах UL в UE. RRC управляет созданием отчетов BSR путем конфигурирования двух таймеров periodicBSR-Timer и retxBSR-Timer и - для каждого логического канала - путем необязателдьной сигнализации logicalChannelGroup, которая распределяет логические каналы LCG. Дополнительную информацию о создании отчетов о состоянии буфера можно найти в документе 3GPP TS 36.321 подпункт 5.4.5, включенном в настоящий документ путем ссылки.
Службы близости (ProSe) между устройствами (D2D) LTE
Приложения и службы на основе близости представляют собой недавно возникшую социально-технологическую тенденцию. Указанные сферы включают в себя службы, относящиеся к коммерческим службам и общественной безопасности, которые могли бы представлять интерес для операторов и пользователей. Введение возможности служб близости (ProSe) в LTE позволило бы отрасли 3GPP обслуживать этот развивающийся рынок и будет в то же время служить насущным потребностям нескольких сообществ в сфере общественной безопасности, которые вместе активно настроены на LTE.
Связь между устройствами (D2D) является компонентом технологии для Вер. 12 LTE. Технология связи между устройствами (D2D) позволяет D2D как основе для сотовой сети увеличивать спектральную эффективность. Например, если сотовой сетью является LTE, все передающие данные физические каналы используют SC-FDMA для сигнализации D2D.
Связь D2D в LTE
Связь D2D в LTE сосредоточивается на двух сферах: обнаружение и связь.
При связи D2D UE передают сигналы данных друг другу по прямой линии связи с использованием сотовых ресурсов вместо передачи через базовую станцию (BS). Пользователи D2D связываются напрямую, в то же время, оставаясь под управлением BS, т.е., по меньшей мере, при нахождении в зоне покрытия eNB. Следовательно, D2D может улучшать характеристики системы благодаря повторному использованию сотовых ресурсов.
Предполагается, что D2D работает в спектре LTE восходящей линии связи (в случае FDD) или подкадрах восходящей линии связи соты, обеспечивающей покрытие (в случае TDD - за исключением случаев нахождения вне зоны покрытия). Кроме того, передача/прием D2D не использует полный дуплекс на заданной несущей. С точки зрения отдельного UE, на заданной несущей прием сигнала D2D и передача по восходящей линии связи LTE не использует полный дуплекс, т.е., невозможны одновременный прием сигнала D2D и передача по восходящей линии связи LTE.
При связи D2D, когда одно конкретное UE1 выполняет роль передачи (передающее пользовательское оборудование или передающий терминал), UE1 отправляет данные, а другое UE2 (приемное пользовательское оборудование ) принимает их. UE1 и UE2 могут обмениваться своими ролями передачи и приема. Передача от UE1 может приниматься одним или более UE, подобных UE2.
В отношении протоколов плоскости пользователя, ниже представлена часть соглашения с точки зрения связи D2D (см. также документ 3GPP TS 36.843 vers. 12.0.0 раздел 9.2.2, включенный в настоящий документ путем ссылки).
1. PDCP:
- Данные широковещательной связи 1:M D2D (т.е., IP-пакеты) должны обрабатываться как обычные данные плоскости пользователя.
- Уплотнение/разуплотнение заголовков в PDCP применимо для широковещательной связи 1:M D2D.
- Режим U используется для уплотнения заголовков в PDCP для вещательного режима D2D для общественной безопасности;
- RLC:
- RLC UM используется для широковещательной связи 1:M D2D.
- Сегментация и повторная сборка обеспечивается RLC UM по L2.
- Приемному UE необходимо поддерживать, по меньшей мере, один объект RLC UM на каждое передающее одноранговое UE.
- Объект-приемник RLC UM не обязательно должен конфигурироваться перед приемом первого блока данных RLC UM.
- До сих пор не выявлено необходимости в RLC AM или RLC TM для связи D2D для передачи данных плоскости пользователя.
- МАС:
- Не предполагается обратная связь для широковещательной связи 1:M D2D.
- Приемному UE необходимо знать идентификатор (ID) источника, чтобы идентифицировать объект RLC UM приемника.
- Заголовок МАС содержит идентификатор цели L2, который позволяет исключать пакеты на уровне МАС.
- ID цели L2 может представлять собой широковещательный, групповой или однопунктовый адрес.
- Групповой/однопунктовый L2: идентификатор цели L2, содержащийся в заголовке МАС, позволил бы отбрасывать принимаемый RLC UM PDU еще до передачи его в объект-приемник RLC.
- Широковещательный L2: приемное UE обрабатывало бы все принимаемые RLC PDU от всех передатчиков и преследовало бы цель повторной сборки и передачи IP-пакетов в верхние уровни.
- Субзаголовок МАС содержит различные LCID (для различения множества логических элементов).
- По меньшей мере, мультиплексирование/демультиплексирование, обработка приоритетов и заполнение целесообразны для D2D.
Распределение радиоресурсов
С точки зрения передающего UE, активированное службблизости UE (активированное ProSe UE) может работать в двух режимах для распределения ресурсов:
Режим 1 относится к планируемому eNB распределению ресурсов, при котором UE запрашивает ресурсы передачи от eNB (или транзитного узла Версии 10), а eNodeB (или транзитный узел Версии 10), в свою очередь, планирует точные ресурсы, используемые UE для передачи непосредственных данных и непосредственной управляющей информации (например, назначения планирования). UE необходимо быть RRC_CONNECTED, чтобы передавать данные. В частности, UE отправляет запрос планирования (D-SR или произвольный доступ) в eNB следующим за отчетом о состоянии буфера (BSR) обычным образом (см. также следующий раздел «Процедура передачи для связи D2D»). Исходя из BSR, eNB может определять, что UE имеет данные для передачи с прямой связью ProSe и может оценивать ресурсы, необходимые для передачи.
С другой стороны, Режим 2 относится к выбору ресурсов автономного UE, при котором UE самостоятельно выбирает ресурсы (временные и частотные) из пулов ресурсов для передачи непосредственных данных и непосредственной управляющей информации. Один пул ресурсов определяется, например, контентом SIB18 (как представлено в предыдущем разделе), а именно, полем commIdleTxPool, причем, данный конкретный пул ресурсов широковещательно передается в соте, а затем общедоступен для всех UE в соте все еще в состоянии RRC_Idle. В качестве альтернативы, либо в дополнение, другой пул ресурсов может определяться eNB и специально выделяться UE, а именно, путем использования поля commTxResourcePool. Хотя окончательно еще не решено, соответствующий информационный элемент ProSe в настоящее время стандартизируется для TS 36.331 в соответствии с запросом изменения r2-143565. В этой связи, нижеследующее определение следует рассматривать лишь в качестве примера:
Информационный элемент ProseCommConfig
Указывает пул ресурсов, который UE должно контролировать с целью приема назначений планирования для связи Prose.
Если включен, UE разрешено использовать указанные ресурсы в нормальных или исключительных условиях в зависимости от commTxPoolUse. Если не включен, либо тогда, когда условия для использования не выполняются, UE, которое хочет начинать прямую связь, предполагающую передачи, должно запрашивать E-UTRAN для назначения ресурсов для каждой отдельной передачи, как задано в 36.321 [6].
Указывает TBC.
Указывает TBC.
Этот информационный элемент ProSeCommConfig может быть частью ответа сети, передаваемого eNB, в ответ на соответствующий запрос UE, которое предполагает связь D2D. Например, как иллюстрируется на фиг. 16, UE может передавать индикацию заинтересованности в связи D2D в eNB в случае, если UE желает выполнить связь D2D. Ответ на связь D2D (например, в качестве части RRCCommunicationReconfiguration) при этом может, например, включать в себя вышеуказанный информационный элемент ProseCommConfig.
Кроме того, предварительно сконфигурированные радиоресурсы, доступные UE, которое находится за пределами зоны покрытия соты eNB для D2D-передачи SA или данных, может также классифицироваться как ресурсы Режима 2.
То, какой режим распределения ресурсов будет использовать UE, конфигурируется eNB, как объяснялось выше. Кроме того, то, какой режим распределения ресурсов будет использовать UE для передачи данных D2D, может также зависеть от состояния RRC, т.е., RRC_IDLE или RRC_CONNECTED, и состояния покрытия UE, т.е., в зоне покрытия, вне зоны покрытия. UE считается находящимся в зоне покрытия, если оно имеет обслуживающую соту (т.е., UE является RRC_CONNECTED или базируется на соте в RRC_IDLE).
В соответствии с достигнутыми к настоящему времени договоренностями (см. запрос изменений к TS 36.300 в R2-143672, раздел по распределению ресурсов), для UE применяются следующие правила в отношении режима распределения ресурсов:
- Если UE находится вне зоны покрытия, оно может использовать Режим 2;
- Если UE находится в зоне покрытия, оно может использовать Режим 1, если eNB конфигурирует его соответствующим образом;
- Если UE находится в зоне покрытия, оно может использовать Режим 2, если eNB конфигурирует его соответствующим образом;
- Когда отсутствуют исключительные условия, UE может переключаться из Режима 1 в Режим 2 или наоборот, если оно конфигурировано eNB для выполнения этого. Если UE находится в зоне покрытия, оно использует только режим, указанный конфигурацией eNB, если только не наступает один из исключительных случаев;
- UE считает себя находящимся в исключительных условиях, например, при выполнении T311 или T301;
- Когда наступает исключительный случай, UE разрешается временно использовать Режим 2, даже если оно конфигурировано на использование Режима 1.
Находясь в зоне покрытия соты E-UTRA, UE выполняет передачу с прямой связью ProSe на несущей UL только по ресурсам, назначенным данной сотой, даже если ресурсы этой несущей предварительно сконфигурированы, например, в UICC (универсальной карте с интегральной схемой).
Для UE, находящихся в RRC_IDLE, eNB может выбирать один из следующий вариантов:
- eNB может обеспечивать пул ресурсов передачи в Режиме 2 в SIB. UE, которые разрешены для прямой связи ProSe, используют эти ресурсы для прямой связи ProSe в RRC_IDLE;
- eNB может указывать в SIB, что он поддерживает D2D, но не обеспечивает ресурсы для прямой связи ProSe. UE должны входить в RRC_CONNECTED для осуществления передачи с прямой связью ProSe.
Для UE в RRC_CONNECTED:
- UE в RRC_CONNECTED, которому разрешено выполнение передачи с прямой связью ProSe, указывает eNB, что оно желает выполнять передачи с прямой связью ProSe, когда ему необходимо выполнять передачу с прямой связью ProSe;
- eNB проверяет, разрешено ли UE в RRC_CONNECTED для передачи с прямой связью ProSe, с использованием контекста UE, принимаемого от ММЕ;
- eNB может конфигурировать UE в RRC_CONNECTED путем выделенной сигнализации с пулом ресурсов передачи распределения ресурсов Режима 2, который может использоваться без ограничений, когда UE является RRC_CONNECTED. В качестве альтернативы, eNB может конфигурировать UE в RRC_CONNECTED путем выделенной сигнализации с пулом ресурсов передачи распределения ресурсов Режима 2, который разрешено использовать UE только в исключительных случаях, а в остальных случаях опираться на Режим 1.
Такое поведение UE в отношении распределения ресурсов иллюстрируется в упрощенном виде в соответствии с диаграммами состояния на фиг. 7 и 8. Фиг. 7 относится к случаю, в котором UE находится в состоянии RRC_IDLE, и разграничивает нахождение в зоне покрытия и вне зоны покрытия. Необходимо отметить, что UE, которое находится вне зоны покрытия и в RRC_IDLE, может использовать распределение ресурсов в Режиме 2. В момент, определенный для UE в RRC_IDLE, исключительные случаи отсутствуют. С другой стороны, фиг. 8 относится к случаю, в котором UE находятся в состоянии RRC_CONNECTED, и разграничивает нахождение в зоне покрытия и вне зоны покрытия. Ясно, что соединенное UE, находящееся в исключительном случае, может использовать распределение ресурсов в Режиме 2.
Фиг. 9 иллюстрирует использование ресурсов передачи/приема для системы верхнего слоя (LTE) и нижнего слоя (D2D).
В основном, eNodeB управляет тем, может ли UE применять передачу в режиме 1 или Режиме 2. Как только UE узнает свои ресурсы, в которых оно может передавать (или принимать) сообщение D2D, на современном уровне техники оно использует соответствующие ресурсы только для соответствующей передачи/приема. Например, на фиг. 9 подкадры D2D будут использоваться только для приема или передачи сигналов D2D. Поскольку UE как D2D-устройство может работать в полудуплексном режиме, оно может либо принимать, либо передавать сигналы D2D в любой момент времени. Аналогичным образом, другие подкадры, иллюстрированные на фиг. 9, могут использоваться для передачи и/или приема LTE (верхнего слоя).
Процедура передачи для связи D2D
Процедура передачи данных D2D различается в зависимости от режима распределения ресурсов. Как описано выше для режима 1, eNB явно планирует ресурсы для назначения планирования и передачи данных D2D после соответствующего запроса от UE. В частности, UE может быть информировано eNB о том, что связь D2D в целом разрешена, но что ресурсы Режима 2 (т.е., пул ресурсов) не предусмотрены; это может осуществляться, например, с обменом выполняемой UE индикации заинтересованности в связи D2D и соответствующего ответа на связь D2D, как иллюстрируется на фиг. 16, причем, соответствующий пример информационного элемента ProseCommConfig, упомянутый выше, не будет включать в себя commTxREsourcePool, что означает, что UE, которое желает начать прямую связь, предполагающую передачи, должна запросить E-UTRAN назначить ресурсы на каждую отдельную передачу. Поэтому в таком случае UE должно запрашивать ресурсы на каждую отдельную передачу, и ниже различные этапы процедуры запроса/разрешения в качестве примера перечислены для данного распределения ресурсов Режима 1:
- Этап 1: UE отправляет SR (запрос планирования) в eNB по PUCCH;
- Этап 2: eNB предоставляет ресурс UL (чтобы UE отправило BSR) по PDCCH, зашифрованному с помощью C-RNTI;
- Этап 3: UE отправляет D2D BSR, указывающий состояние буфера, по PUSCH;
- Этап 4: eNB предоставляет ресурс D2D (чтобы UE отправило данные) по PDCCH, зашифрованному с помощью D2D-RNTI.
- Этап 5: D2D Tx UE передает данные SA/D2D в соответствии с разрешением, полученным на этапе 4.
Назначение планирования (SA) представляет собой компактное (с низкой полезной нагрузкой) сообщение, содержащее управляющую информацию, например, указатель (указатели) на частотно-временные ресурсы для соответствующих передач данных D2D. Контент SA, в основном, соответствует разрешению, принимаемому на вышеописанном Этапе 4. Подробные детали разрешения D2D и контента SA еще не установлены, но в качестве рабочего допущения для контента SA, были достигнуты следующие договоренности:
- Частотный ресурс указан в распределении ресурсов Типа 0 UL вер. 8 (5-13 битов в зависимости от ширины полосы пропускания Системы)
- 1-битовый индикатор переключения частоты (согласно Вер. 8)
- Необходимо отметить, что некоторая переинтерпретация индексирования должна быть определена таким образом, что переключение не использует различные PRB вне конфигурированного пула ресурсов для режима 2.
- Допустимы только однокластерные распределения ресурсов
- из указанного следует, что если имеются пробелы в пуле ресурсов в частотной области, распределение ресурсов не будет закрывать пробел
- Индикатор RV в SA отсутствует
Шаблон RV для данных: {0, 2, 3, 1}.
С другой стороны, для распределения ресурсов в режиме 2 вышеуказанные этапы 1-4, как правило, не нужны, и UE автономно выбирает ресурсы для передачи SA и данных D2D из пула (пулов) ресурсов, конфигурируемых и предоставляемых eNB.
Фиг. 10 для примера иллюстрирует передачу назначения планирования и данных D2D для двух UE - UE-A и UE-B, причем, ресурсы для отправки назначений планирования являются периодическими, а ресурсы, используемые для передачи данных D2D, указываются соответствующим назначением планирования.
Пул ресурсов для назначения планирования и данных D2D
Пул ресурсов для Назначения Планирования (SA) и данных D2D, когда UE находится вне зоны покрытия, может конфигурироваться, как указано ниже:
- Пул ресурсов, используемый для приема SA, предварительно конфигурируется.
- Пул ресурсов, используемый для передачи SA, предварительно конфигурируется.
- Пул ресурсов, используемый для приема данных D2D, предварительно конфигурируется.
- Пул ресурсов, используемый для передачи данных D2D, предварительно конфигурируется.
Пул ресурсов для Назначения Планирования (SA) и данных D2D, когда UE находится в зоне покрытия, может конфигурироваться, как указано ниже:
- Пул ресурсов, используемый для приема SA, конфигурируется eNB через RRC в выделенной или широковещательной сигнализации.
- Пул ресурсов, используемый для передачи SA, конфигурируется eNB через RRC, если используется распределение ресурсов режима 2.
- Пул ресурсов SA, используемый для передачи, неизвестен UE, если используется распределение ресурсов режима 1.
- eNB планирует конкретный ресурс (ресурсы) для использования при передаче назначении планирования, если используется распределение ресурсов режима 1. Конкретный ресурс, назначаемый с помощью eNB, находится в пределах пула ресурсов для приема Назначения Планирования, которое предоставляется в UE.
Состояния покрытия UE для D2D
Как уже упоминалось выше (см., например, фиг. 7 и 8), способ распределения ресурсов для связи D2D зависит - помимо состояния RRC, т.е., RRC_IDLE и RRC_CONNECTED, также от состояния покрытия UE, т.е., в зоне покрытия, вне зоны покрытия. UE считается находящимся в зоне покрытия, если оно имеет обслуживающую соту (т.е., UE является RRC_CONNECTED или базируется на соте в RRC_IDLE).
Два упоминаемые до сих пор состояния покрытия, т.е., в зоне покрытия (IC) и вне зоны покрытия (OOC), далее делятся на подсостояния для D2D. На фиг. 11 показаны четыре различных состояния, с которыми может быть ассоциировано UE D2D и которые можно вкратце охарактеризовать следующим образом:
- Состояние 1: UE1 имеет покрытие в восходящей линии связи и нисходящей линии связи. В этом состоянии сеть управляет каждым сеансом связи D2D. Кроме того, сеть конфигурирует, должно ли UE1 использовать режим 1 или режим 2 распределения ресурсов.
- Состояние 2: UE2 имеет покрытие в нисходящей линии связи, но не имеет восходящей линии связи, т.е. имеет покрытие только в DL. Сеть широковещательно передает (основанный на конкуренции) пул ресурсов. В этом состоянии передающее UE выбирает ресурсы, используемые для SA и данных, из пула ресурсов, конфигурируемого сетью; в таком состоянии распределение ресурсов возможно только в соответствии с режимом 2 для связи D2D.
- Состояние 3: Поскольку UE3 не имеет покрытия в восходящей линии связи и нисходящей линии связи, UE3, строго говоря, уже считается находящимся вне зоны покрытия (ООС). Однако UE3 находится в зоне покрытия некоторых UE, которые сами (например, UE1) находятся в зоне покрытия соты, т.е., указанные UE могут также называться UE с ретрансляцией СР, следовательно, область UE в состоянии 3 на фиг. 11 может обозначаться как область покрытия с ретрансляцией UE СР. UE в этом состоянии 3 также называются UE в состоянии 3 ООС. В этом состоянии UE принимают некоторую специфическую для сот информацию, которая отправляется eNB (SIB) и переадресуется UE с ретрансляцией UE СР в зоне покрытия соты по PD2DSCH в различные UE в состоянии 3 ООС. Управляемый сетью (основанный на конкуренции) пул ресурсов сигнализируется PD2DSCH.
- Состояние 4: UE4 находится вне зоны покрытия и не принимает PD2DSCH от других UE, которые находятся в зоне покрытия соты. В этом состоянии, которое также называется ООС состояния 4, передающее UE выбирает ресурсы, используемые для передачи данных, из предварительно сконфигурированного пула ресурсов.
Причина различения ООС состояния 3 и ООС состояния 4, главным образом, состоит в исключении потенциально сильных помех между передачами D2D от находящихся вне зоны покрытия устройств и стандартных передач по E-UTRA. Как правило, UE, поддерживающие D2D, имеют предварительно сконфигурированный пул (пулы) ресурсов для передачи различных SA и данных D2D для использования при нахождении вне зоны покрытия. Если указанные находящиеся вне зоны покрытия UE передают в указанных предварительно сконфигурированных пулах ресурсов вблизи границ сот, то помехи между передачами D2D и стандартными передачами в зоне покрытия могут оказывать отрицательное влияние на связь в пределах соты. Если UE, активированные D2D, в пределах зоны покрытия переадресовали конфигурацию пула ресурсов D2D в указанные находящиеся вне зоны покрытия устройства вблизи границы соты, то находящиеся вне зоны покрытия UE могут ограничивать их передачи ресурсами, задаваемыми eNode В, и, следовательно, минимизировать помехи в стандартных передачах в зоне покрытия. Так, RAN1 ввел механизм, при котором находящиеся в зоне покрытия UE переадресуют информацию пула ресурсов и прочие относящиеся к D2D конфигурации указанным устройствам сразу за пределами области покрытия (UE состояния 3).
Физический канал синхронизации D2D (PD2DSCH) используется для передачи этой информации о находящихся в зоне покрытия пулах ресурсов D2D в UE в сетевой близости таким образом, что пулы ресурсов в пределах сетевой близости совпадают. Однако детальный контент PD2DSCH еще не установлен.
Обнаружение D2D
Прямое обнаружение ProSe (службна основе близости) определяется как процедура, используемая UE, активированного ProSe, для обнаружения другого (других) UE, активированного ProSe, вблизи себя с использованием прямых радиосигналов E-UTRA посредством интерфейса PC5. Фиг. 12 схематически иллюстрирует интерфейс PC5 для прямого обнаружения между устройствами.
Верхний уровень обрабатывает разрешение на извещение и контроль информации обнаружения. С этой целью UE должны обмениваться предварительно заданными сигналами, именуемыми сигналами обнаружения. Путем периодической проверки сигналов обнаружения UE поддерживает список UE близости, чтобы при необходимости установить линию связи. Сигналы обнаружения должны надежно обнаруживаться, даже в условиях низкого отношения сигнал-шум (SNR). Для разрешения периодической передачи сигналов обнаружения должны назначаться ресурсы для сигналов обнаружения.
Существуют два типа прямого обнаружения ProSe: открытое и ограниченное. Открытое является случаем, когда отсутствует явное разрешение, которое необходимо от обнаруживаемого UE, в то время как ограниченное обнаружение осуществляется только при наличии явного разрешения от обнаруживаемого UE.
Прямое обнаружение ProSe может представлять собой активизатор автономных служб в обнаруживающем UE, который активизирует обнаруживающее UE для использования информации от обнаруженного UE для некоторых применений. Например, информация, передаваемая при прямом обнаружении ProSe, может представлять собой «найти такси поблизости», «найти для меня кафе», «найти для меня ближайший полицейский участок» и т.д. Посредством прямого обнаружения ProSe UE обнаружения может получать необходимую информацию. Кроме того, в зависимости от полученной информации, прямое обнаружение ProSe может использоваться для последующих действий в системе связи, таких как инициирование прямого обнаружения ProSe.
Модели прямого обнаружения ProSe
Прямое обнаружение ProSe основано на нескольких моделях обнаружения. Общее представление дано ниже. Модели для прямого обнаружения ProSe подробнее определены в документе 3GPP TS 23.303 V12.1.0, раздел 5.3, который включен в настоящий документ путем ссылки.
Модель А («Я здесь)
Модель А также указана как «Я здесь», поскольку извещающее UE широковещательно передает информацию о самом себе, такую как идентификаторы применения ProSe или идентификаторы UE ProSe в сообщении об обнаружении, тем самым идентифицируя себя и сообщая другим сторонам системы связи, что оно доступно.
В соответствии с моделью А, определены две роли для UE, активируемых ProSe, которые участвуют в прямом обнаружении ProSe. UE, активируемое ProSe, может выполнять функцию извещающего UE и контролирующего UE. извещающее UE извещает о некоторой информации, которая может использоваться различными находящимися поблизости UE, которые имеют разрешение на обнаружение. Контролирующее UE контролирует некоторую интересующую информацию вблизи извещающих UE.
В данной модели А извещающее UE широковещательно передает сообщения об обнаружении с предварительно заданными интервалами обнаружения, а контролирующие UE, которые заинтересованы в этих сообщениях, считывают их и обрабатывают их.
Модель В («кто там?»/«вы слушаете?»)
Данная модель определяет две роли для различных UE, активируемых ProSe, которые участвуют в прямом обнаружении ProSe:
- UE-обнаружитель: UE, которое передает запрос, содержащий некоторую информацию о том, что интересно обнаружителю;
- Обнаруживаемое UE: UE, которое принимает сообщение с запросом, может отвечать некоторой информацией, относящейся к запросу обнаружителя.
Модель В эквивалентна «кто там»/«вы слушаете», поскольку UE-обнаружитель передает информацию о других UE, от которых оно хотело бы получать ответы. Передаваемая информация может, например, быть об идентификаторе применения ProSe, соответствующем группе. Члены группы могут отвечать на упомянутую передаваемую информацию.
В соответствии с этой моделью В, определены две роли для различных UE, активируемых ProSe, которые участвуют в прямом обнаружении ProSe: UE-обнаружитель и обнаруживаемое UE. UE-обнаружитель передает запрос, содержащий некоторую информацию о том, что интересно обнаружителю. С другой стороны, обнаруживаемое UE принимает сообщение с запросом и может отвечать некоторой информацией, относящейся к запросу UE-обнаружителя.
Контент информации обнаружения прозрачен для слоя доступа (AS), который не знает контента информации обнаружения. Таким образом, в слое доступа не делается различия между различными моделями прямого обнаружения ProSe и типами прямого обнаружения ProSe. Протокол ProSe обеспечивает передачу им только допустимой информации обнаружения на AS для извещения.
UE может участвовать в извещении и контроле информации обнаружения и в состоянии RRC_IDLE, и в состоянии RRC_CONNECTED для каждой конфигурации eNB. UE извещает и контролирует свою информацию обнаружения в зависимости от полудуплексных ограничений.
Типы обнаружения
Фиг. 13 иллюстрирует диаграмму, на которой показаны режимы IDLE и CONNECTED при приеме ресурсов обнаружения при связи D2D и применительно к процедуре распределения ресурсов.
Связь D2D может являться либо управляемой сетью, когда оператор регулирует переключения между прямыми передачами (D2D) и традиционными сотовыми линиями связи, либо прямые линии связи могут регулироваться устройствами без управления оператором. D2D позволяет комбинировать инфраструктурный режим и специальную связь.
Как правило, обнаружение устройств необходимо осуществлять периодически. Кроме того, D2D-устройства используют протокол сигнализации сообщений об обнаружении для выполнения обнаружения устройств. Например, UE, активируемое D2D, может передавать свое сообщение об обнаружении, а другое UE, активируемое D2D, принимает это сообщение об обнаружении и может использовать эту информацию для установления линии связи. Преимущество гибридной сети состоит в том, что, если D2D-устройства также находятся в пределах дальности связи сетевой инфраструктуры, сетевые объекты, подобные eNB, могут дополнительно содействовать передаче или конфигурированию сообщений об обнаружении. Осуществляемые eNB координация/управление при передаче или конфигурировании сообщений об обнаружении также важны для обеспечения того, чтобы передача сообщений D2D не создавала помех для сотового трафика, управляемого eNB. Кроме того, даже если некоторые из устройств находятся за пределами дальности покрытия сети, находящиеся в зоне покрытия устройства могут способствовать специальному протоколу обнаружения.
По меньшей мере, следующие два типа процедур обнаружения определяются с целью определения терминологии, используемой далее в описании.
- Тип 1: процедура распределения ресурсов, при которой ресурсы для извещения об информации обнаружения распределяются неспецифическим для UE образом, дополнительно отличающаяся тем, что:
- eNB предоставляет одному (множеству) UE конфигурацию пула ресурсов, используемую для извещения об информации обнаружения. Конфигурация может сигнализироваться в SIB.
- UE автономно выбирает радиоресурс (радиоресурсы) из указанного пула ресурсов и извещает об информации обнаружения.
- UE может извещать об информации обнаружения по произвольно выбираемому ресурсу обнаружения в течение каждого периода обнаружения.
- Тип 2: процедура распределения ресурсов, при которой ресурсы для извещения об информации обнаружения распределяются специфическим для UE образом, дополнительно отличающаяся тем, что:
- UE в RRC_CONNECTED может запрашивать ресурс (ресурсы) для извещения об информации обнаружения от eNB по RRC. eNB назначает ресурс (ресурсы) по RRC.
- Ресурсы назначаются в пределах пула ресурсов, который конфигурируется в различных UE для контроля.
Ресурсы - в соответствии с процедурой Типа 2 - например, назначаются полупостоянно для передачи сигнала обнаружения.
В случае, когда UE находятся в режиме RRC_IDLE, eNB может выбирать один из следующих вариантов:
- eNB может предоставлять пул ресурсов Типа 1 для извещения об информации обнаружения в SIB. UE, которым разрешено прямое обнаружение ProSe, используют эти ресурсы для извещения об информации обнаружения в RRC_IDLE.
- eNB может указывать в SIB, что он поддерживает D2D, но не предоставляет ресурсы для извещения об информации обнаружения. UE должны входить в RRC Connected с целью запроса ресурсов D2D для извещения об информации обнаружения.
Для различных UE в состоянии RRC_CONNECTED UE, которому разрешено выполнять извещение о прямом обнаружении ProSe, указывает eNB, что оно хочет выполнять извещение об обнаружении D2D. Затем eNB проверяет, разрешено ли UE извещение о прямом обнаружении ProSe, с использованием контекста UE, принимаемого от ММЕ. eNB может конфигурировать UE для использования пула ресурсов Типа 1 или выделенных ресурсов Типа 2 для извещения об информации обнаружения посредством выделенной сигнализации RRC (или не использовать ресурс). Ресурсы, распределяемые eNB, допустимы до тех пор, пока а) eNB не расконфигурирует ресурс (ресурсы) сигнализацией RRC или b) UE не войдет в IDLE.
Приемные UE в RRC_IDLE и RRC_CONNECTED контролируют пулы ресурсов обнаружения и Типа 1, и Типа 2 по мере разрешения. eNB предоставляет конфигурацию пула ресурсов, используемую для контроля информации обнаружения в SIB. SIB может содержать ресурсы обнаружения, используемые также для извещения в соседних сотах.
Архитектура протокола радиосвязи
Фиг. 14 схематически иллюстрирует стек протоколов радиосвязи (AS) для прямого обнаружения ProSe.
Уровень AS стыкуется с верхним уровнем (протоколом ProSe). В соответствии с этим, уровень МАС принимает информацию обнаружения от верхнего уровня (Протокола ProSe). В этой связи, уровень IP не используется для передачи информации обнаружения. Кроме того, уровень AS выполняет функцию планирования, в соответствии с которой уровень МАС определяет радиоресурс, используемый для извещения об информации обнаружения, принимаемой от верхнего уровня. Кроме того, уровень AS выполняет функцию генерирования PDU обнаружения, в соответствии с которой уровень МАС создает PDU МАС, содержащий информацию обнаружения, и отправляет PDU МАС в физический уровень для передачи в определяемом радиоресурсе. Заголовок МАС не добавляется.
В UE протокол RRC сообщает пулы ресурсов обнаружения в МАС. RRC также сообщает выделенный ресурс типа 2 для передачи в МАС. Необходимость в заголовке МАС отсутствует. Заголовок МАС для обнаружения не содержит каких-либо полей, на основе которых могла бы выполняться фильтрация на Уровне 2. Фильтрация сообщения об обнаружении на уровне МАС, по-видимому, не экономит обработку или энергию по сравнению с выполнением фильтрации на верхних уровнях на основе идентификатора UE ProSe или идентификатора Приложения ProSe. Приемник МАС переадресует все принимаемые сообщения об обнаружении на верхние уровни. МАС будет передавать на верхние уровни только корректно принимаемые сообщения.
Ниже предполагается, что L1 (PHY) указывает МАС, корректно ли приняты сообщения об обнаружении. Кроме того, предполагается, что Верхние Уровни гарантируют доставку только допустимой информации обнаружения в слой доступа.
Синхронизация D2D
Основная задача синхронизации - разрешить приемникам получить временной и частотный опорный сигнал. Такой опорный сигнал может использоваться, по меньшей мере, для двух целей: 1) выравнивание окна приемника и частотной коррекции при обнаружении каналов D2D и 2) выравнивание синхронизации и параметров передатчика при передаче каналов D2D. К настоящему времени с целью синхронизации в 3GPP определены следующие каналы:
- D2DSS - Ссгнал синхронизации D2D
- PD2DSCH - физический канал синхронизации D2D
- PD2DSS - первичный сигнал синхронизации D2D
- SD2DSS - вторичный сигнал синхронизации D2D
Кроме того, нижеследующая терминология в отношении синхронизации была согласована в 3GPP и будет использоваться в качестве примера в остальной части заявки.
- Источник синхронизации D2D: узел, который, по меньшей мере, передает сигнал синхронизации D2D. Источник синхронизации D2D, как правило, может быть eNB или UE D2D.
- Сигнал синхронизации D2D: сигнал, от которого UE может получать тактовую и частотную синхронизацию.
Синхронизацию D2D можно рассматривать как процедуру, которая похожа на поиск сот в LTE. Чтобы разрешить и управление NW, и эффективную синхронизацию для сценариев частичного/внешнего покрытия, в настоящее время на стадии обсуждения в рамках 3GPP находятся следующие процедуры синхронизации приемника и передатчика.
Синхронизация приемника
UE, активируемое ProSe, регулярно ищет соты LTE (в соответствии с процедурами мобильности LTE) и D2DSS/PD2DSCH, передаваемые различными UE источниками синхронизации (SS).
Если найдена какая-либо подходящая сота, UE базируется на ней и следует синхронизации соты (в соответствии со стандартными процедурами LTE).
Если обнаружены какие-либо подходящие D2DSS/PD2DSCH, передаваемые различными UE SS, UE синхронизирует свой приемник со всеми входящими D2DSS/PD2DSCH (в зависимости от возможностей UE) и контролирует в них входящие соединения (назначения планирования). Необходимо отметить, что D2DSS, передаваемый источником синхронизации D2D, который является eNodeB, должен быть PSS/SSS (первичные и вторичные сигналы синхронизации) Вер. 8. Источники синхронизации D2D, которые являются eNodeB, имеют более высокий приоритет, чем источники синхронизации D2D, которые являются UE.
Синхронизация передатчика
UE, активируемое ProSe, регулярно ищет соты LTE (в соответствии с процедурами мобильности LTE) и D2DSS/PD2DSCH, передаваемые различными UE SS.
Если найдена какая-либо подходящая сота, UE базируется на ней и следует синхронизации соты для передачи сигналов D2D. В таком случае сеть может конфигурировать UE для передачи D2DSS/PD2DSCH после синхронизации соты.
Если подходящая сота не найдена, UE проверяет, может ли какой-либо из входящих D2DSS/PD2DSCH передаваться далее (т.е., максимальное количество транзитных участков не достигнуто), затем (а) если входящий D2DSS/PD2DSCH, который может быть передан далее, найден, UE адаптирует к нему синхронизацию своего передатчика и передает D2DSS/PD2DSCH в соответствии с этим; либо (b) если входящий D2DSS/PD2DSCH, который может быть передан далее, НЕ найден, UE действует как независимый источник синхронизации и передает D2DSS/PD2DSCH в соответствии с любым внутренним опорным сигналом синхронизации.
Дополнительные детали о процедуре синхронизации для D2D могут быть найдены в документе TS 36.843 V12.0.1, пункт 7, включенном в настоящий документ путем ссылки.
Выбор соты и установление Соединения RRC
Фиг. 15 иллюстрирует в упрощенном виде и в виде примера обмен сообщениями предшествующего уровня техники между UE и eNB для выбора соты и установления соединения RRC. Выбор соты на этапе 2 основан, например, на документе 3GPP TS 36.304, например, разделе 5.2.3 из v12.1.0, включенном в настоящий документ путем ссылки. UE, которое не базируется на какой-либо соте WAN (глобальной вычислительной сети, например, LTE), считается находящейся вне зоны покрытия. Базирование соты может основываться на критериях/процессе выбора соты, как определено в Разделе 5.2.3 в 3GPP TS 36.304-v 12.1.0. Следовательно, перед завершением этапа 2 UE, как правило, считается находящимся вне зоны покрытия (ООС). Как только выбор соты является успешным, и UE базируется (на подходящей соте или на приемлемой соте), оно находится в состоянии ожидания RRC. UE продолжает находиться в состоянии ожидания RRC до этапа 7, т.е., до тех пор, пока оно не примет сообщение RRCConnectionSetup от сети, после чего оно меняет состояние на соединенное RRC.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном неограничивающем и иллюстративном варианте осуществления предлагается усовершенствованный способ распределения радиоресурсов передающему терминалу для осуществления передачи с прямой связью по прямому соединению линии связи, уменьшающий рассмотренные выше проблемы. В независимых пунктах формулы предлагается один неограничивающий и иллюстративный вариант осуществления. Предпочтительные варианты осуществления подлежат включению в зависимые пункты формулы.
В соответствии с первым аспектом, для осуществления передачи с прямой связью оператором сети определяется дополнительный (временный) пул радиоресурсов передачи - дополнительный по отношению к ожидающему пулу радиоресурсов передачи, уже определенному на предыдущем уровне техники. Несмотря на то, что ожидающий пул радиоресурсов передачи предшествующего уровня техники ограничен терминалами, находящимися в состоянии ожидания, дополнительный пул радиоресурсов передачи в соответствии с первым аспектом, хотя и являясь независимым от ожидающего или соединенного состояния терминала, выполнен таким образом, что количество времени, в течение которого временный пул радиоресурсов передачи может использоваться передающим терминалом, ограничено. Следовательно, базовая станция широковещательно передает в своей соте системную информацию, содержащую информацию об упомянутом временном пуле радиоресурсов передачи и соответствующую информацию о конфигурации. Как и в случае передачи в режиме ожидания пула радиоресурсов предшествующего уровня техники, временный пул радиоресурсов передачи в соответствии с первым аспектом указывает радиоресурсы, которые могут использоваться теми передающими терминалами, которые принимают широковещательный пакет системной информации для осуществления передачи с прямой связью на приемный терминал по прямому соединению линии связи.
Различные реализации этого первого аспекта различаются в том, как информация о конфигурации достигает ограничения времени использования этого дополнительного пула ресурсов, либо включают в себя дополнительные требования в отношении того, что терминал должен (по меньшей мере, пытаться) устанавливать радиосоединение с базовой станцией, когда терминал должен однократно использовать такие ресурсы временного пула радиоресурсов передачи.
Благодаря использованию этого дополнительного пула ресурсов можно позволить терминалам в соте не испытывать прерываний при установлении радиосоединения с базовой станцией.
Соответственно, в одном общем аспекте в методах, описываемых в настоящем документе, предлагается способ распределения радиоресурсов на передающий терминал для осуществления передачи с прямой связью по прямому соединению линии связи на приемный терминал в системе связи. Этот способ содержит следующие этапы, выполняемые передающим терминалом: прием от базовой станции широковещательного пакета системной информации, который содержит информацию по временному пулу радиоресурсов передачи, указывающую радиоресурсы, которые могут использоваться теми передающими терминалами, которые принимаюют широковещательный пакет системной информации для осуществления передачи с прямой связью на приемный терминал по прямому соединению линии связи, и который содержит информацию о конфигурации по временному пулу радиоресурсов передачи, причем, информация о конфигурации ограничивает количество времени, в течение которого временный пул радиоресурсов передачи может использоваться передающим терминалом. Предлагаются соответствующий терминал и базовая станция для участия в данном способе.
В соответствии со вторым аспектом, предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи делается доступным терминалам, которые находятся в зоне покрытия соты базовой станции. Такой предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи уже известен на предшествующем уровне техники для использования в ситуациях нахождения вне зоны покрытия, второй аспект расширяет его использование также на ситуации нахождения в зоне покрытия терминалов. Под «предварительно сконфигурированным» в данном контексте следует понимать, что предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи известен терминалам даже без приема какой-либо системной информации от радиодоступа; например, с помощью информации в USIM-карте мобильного телефона или по сигнализации высшего уровня от опорной сети.
Аналогично первому аспекту, различные реализации второго аспекта включают в себя опцию ограничения количества времени, когда такой предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи может использоваться для терминалов при нахождении в зоне покрытия соты, что может осуществляться различными способами. Другие реализации второго аспекта требуют, что терминал должен (по меньшей мере, пытаться) устанавливать радиосоединение с базовой станцией, когда терминал должен однократно использовать такие ресурсы предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи.
Соответственно, в одном общем аспекте в техниках, описываемых в настоящем документе, предлагается передающий терминал для осуществления передачи с прямой связью по прямому соединению линии связи на приемный терминал в системе связи. Передающий терминал предварительно сконфигурирован с использованием предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи, указывающего радиоресурсы, которые могут использоваться передающим терминалом для осуществления передачи с прямой связью на приемный терминал по прямому соединению линии связи, причем, предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи может использоваться, когда передающий терминал находится в зоне покрытия соты базовой станции.
Дополнительные выгоды и преимущества описываемых вариантов осуществления будут понятны из описания и чертежей. Выгоды и/или преимущества могут по отдельности обеспечиваться различными вариантами осуществления и признаками описания и чертежей, и не обязательно все они должны обеспечиваться для получения одного или более из них.
Эти общие и конкретные аспекты могут быть реализованы с использованием системы, способа и компьютерной программы, а также любой комбинации систем, способов и компьютерных программ.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже иллюстративные варианты осуществления описаны подробнее со ссылкой на прилагаемые чертежи.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Необходимо отметить, что варианты осуществления могут предпочтительно использоваться, например, в системе мобильной связи, такой как системы связи LTE-A (Версия 10/11/12) 3GPP, как описано выше в разделе «Уровень Техники», но варианты осуществления не ограничиваются своим использованием в этих конкретных иллюстративных сетях связи.
Мобильная станция, либо мобильный узел, либо пользовательский терминал представляет собой физический объект в сети связи. Один узел может иметь несколько функциональных объектов. Функциональный объект относится к программному или аппаратному модулю, который реализует и/или предлагает предварительно установленный набор функций другим функциональным объектам узла или сети. Узлы могут иметь один или более интерфейсов, которые подключают узел к средству связи или среде, по которой узлы могут связываться. Аналогичным образом, сетевой объект может иметь логический интерфейс, подключающий функциональный объект к средству связи или среде, по которой он может связываться с другими функциональными объектами или соответствующими узлами.
«Передающий терминал», используемый в формуле изобретения и заявке, относится к пользовательскому терминалу в роли передатчика. «Приемный терминал», наоборот, относится к пользовательскорму терминалу в роли приемника. Прилагательное «передающий» и «приемный» предназначено лишь для пояснения временного действия/роли.
«Передача с прямой связью», используемая в формуле изобретения и заявке, в качестве примера относится к связи между устройствами (D2D), в настоящее время обсуждаемой для версии 12 LTE. Термин «прямое соединение линии связи», соответственно, в качестве примера относится к соединению или каналу связи через интерфейс РС5, непосредственно соединяющему два терминала пользователя D2D, что позволяет обмениваться данными непосредственно без задействования сети. Иными словами, канал связи устанавливается между двумя пользовательскими оборудованиями в системе связи, которые находятся достаточно близко для прямого обмена данными, тем самым обходя eNodeB (базовую станцию).
Термин «процедура установления радиосоединения», используемый в формуле изобретения и заявке, можно понимать как включающий в себя или не включающий в себя процедуру произвольного доступа. Соответственно, инициирование процедуры установления радиосоединения можно понимать как эквивалентное передаче преамбулы процедуры произвольного доступа или эквивалентным передаче сообщения с запросом соединения RRC. Соответственно, в контексте LTE 3GPP, процедура установления радиосоединения может представлять собой процедуру произвольного доступа, следующую за процедурой установления соединения RRC.
Под термином «выделенные радиоресурсы», используемым в формуле изобретения и заявке, понимаются радиоресурсы, специально назначаемые базовой станцией (eNode B) конкретному терминалу. Сами по себе выделенные радиоресурсы могут представлять собой ресурс либо режима 1, либо режима 2, как рассматривалось в разделе уровня техники. Данный термин рассматривается как противопоставление «общим радиоресурсам», которые могут широко использоваться терминалами в соте; например, пул радиоресурсов передачи, определяемый системной информацией (например, SIB18), широковещательно передается в соте, и, следовательно, одни и те же радиоресурсы доступны для использования терминалами, принимающими системную информацию.
Под выражением «инициировать процедуру установления радиосоединения» и подобными выражениями следует понимать, что от терминала требуется установление радиосоединения с базовой станцией, однако, принимая во внимание, что процедура установления радиосоединения может не состояться. Иными словами, хотя от терминала требуется попытаться установить радиосоединение, терминал может лишь суметь инициировать соответствующую процедуру установления радиосоединения, но может не суметь продолжить процедуру установления радиосоединения для успешного установления радиосоединения. В этой связи данное выражение следует рассматривать как делающее данное требование инициирования процедуры установления радиосоединения независимым от исхода, т.е., удачи (например, приема сообщение об установлении соединения RRC) или неудачи (например, приема сообщение об отклонении соединения RRC) установления радиосоединения.
Под выражением «пул радиоресурсов передачи, который может использоваться» (и подобные выражения), используемым в формуле изобретения и заявке, следует понимать в широком смысле, что ресурсы не должны, но могут выбираться из пула радиоресурсов передачи и использоваться терминалом в случае, если терминал хотел бы выполнить передачу с прямой связью (например, назначения планирования или данных прямой связи). Соответственно, под выражением об используемом пуле радиоресурсов передачи (и подобными выражениями) следует понимать в широком смысле, что терминал в действительности намеревается выполнять передачу с прямой связью и выбирает подходящие ресурсы из пула радиоресурсов передачи и выполняет упомянутую передачу с прямой связью по упомянутым выбранным ресурсам.
Под выражением «в зоне покрытия», используемым в формуле изобретения и заявке, следует понимать в широком смысле, что терминал считается находящимся в зоне покрытия, если он успешно выбрал соту, независимо от того, находится ли терминал в состоянии ожидания или соединенном состоянии. Критерии выбора соты определены в TS 36.304. Все находящиеся в зоне покрытия UE могут принимать сигнализацию из сети либо с использованием широковещательных сообщений (в состоянии ожидания и в соединенном состоянии), либо с использованием выделенных (т.е., взаимно-однозначных между UE и сетью) сообщений в соединенном состоянии. Например, UE считается находящимся в зоне покрытия, если оно имеет обслуживающую соту (т.е., UE является RRC_Connected или базируется на соте в RRC_Idle). Выражение «вне зоны покрытия» при этом следует понимать наоборот.
Под термином «предварительно сконфигурированный», используемым в формуле изобретения и заявке, следует понимать в широком смысле, что соответствующие ресурсы из пула ресурсов известны терминалам даже без получения какой-либо информации от радиодоступа; т.е., предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов доступен независимо от сот и широковещательных пакетов системной информации в них.
Термин «радиоресурсы», используемый в формуле изобретения и заявке, следует понимать в широком смысле как относящийся к физическим радиоресурсам, таким как частотно-временные ресурсы.
Как объяснялось в разделе уровня техники, UE может использовать различные ресурсы для прямой связи D2D с другим UE в зависимости от своего состояния и выполняемого eNB конфигурирования. Авторы изобретения выявили множество проблем и недостатков у предполагаемой в настоящее время реализации прямой связи, т.е., связи D2D 3GPP. Нижеследующие различные сценарии и проблемы присутствуют и будут объясняться применительно к фиг. 18. Фиг. 18, которая является продолжением фиг. 15, дополнительно иллюстрирует UE, указывающее заинтересованность в связи D2D, и запрос UE на выделенные радиоресурсы для передачи данных D2D, а также различные временные периоды 0, 1, 2, A, B, C и D. Хотя на фиг. 18 это не показано, UE может иметь предварительно сконфигурированные ресурсы режима 2, когда оно находится вне зоны покрытия соты для приема/передачи данных SA и D2D, как рассмотрено в разделе уровня техники.
eNB может решить, что в его сети распределение ресурсов режима 2 невозможно, когда UE находится в ожидании RRC. В целях объяснения сети такого типа обозначаются сетями Типа А. В частности, в сетях Типа А UE видит в SIB18, что D2D разрешено, но поскольку отсутствуют общие ресурсы режима 2, широковещательно передаваемые для него (например, пул ресурсов в соответствии с режимом 2), оно должно сначала установить соединение RRC (см. фиг. 15). Затем, после того, как оно надлежащим образом сконфигурировано для D2D (например, с использованием индикации заинтересованности в связи D2D и соответствующего ответа на связь D2D; см. фиг. 16), оно может иметь доступ к ресурсам режима 2 для передачи (в зависимости от того, как UE сконфигурировано eNB, соответствующим сообщению с ответом на связь D2D). В случае, если ответ на связь D2D уже не обеспечивает пригодные к использованию ресурсы для связи D2D, например, в виде выделенного пула ресурсов режима 2, UE, возможно, потребуется явно запросить относящиеся к D2D ресурсы с использованием выделенной сигнализации (запрос планирования, отчет о состоянии буфера), как указано выше в разделе уровня техники (см. связь D2D на этапах 1-5 в разделе «Процедура передачи»), что занимает больше времени (см. период С).
Более того, период D, как показано на фиг. 18, является задержкой в отправке первого D2D после приема соответствующего разрешения D2D. Несмотря на то, что его можно считать пренебрежимо малым, возможно, это не так, как показали вычисления авторов изобретения; период D, взятый сам по себе, может составлять около 300-400 мс в зависимости от конфигурации ресурсов, такой как периодичность пула ресурсов BITMAP для каждого SA и данных, их смещения (скажем, относительно SFN0), точного распределенного T-RPT (шаблона передачи временного ресурса) и т.д.
Следовательно, UE не может осуществлять связь D2D в течение полного периода D, изображенного на фиг. 18, или даже для периодов С и D в случае, если ответ на связь D2D от eNB, хотя и обеспечивая D2D, не обеспечивает ресурсы режима 2, выделенные UE (в случае чего UE должно специально запрашивать разрешение ресурсов на конкретную передачу D2D).
Сети Типа А позволяют оператору сети полное управление использованием ресурсов, поскольку он будет знать, сколько UE выполняют D2D, и он может при этом разделять ресурсы между использованием D2D и LTE. Однако, UE в такой сети Типа А неспособно выполнять какую-либо связь D2D в состоянии ожидания. Кроме того, даже после перехода в состояние соединенного RRC UE должно отправлять сообщение с индикацией заинтересованности в связи D2D и, по меньшей мере, ожидать явного ответа сети для приема ресурсов связи D2D и, кроме того, времени до того, как может осуществляться фактическая передача данных связи (период С и/или период D). Данная задержка легко может добавить до 2 секунд или более. Поскольку в Вер. 12 связь D2D, главным образом, нацелена на случаи применения общественной безопасности, даже 2-секундная задержка/прерывание является неприемлемым, особенно для класса услуг VoIP/Речи/Диалога. Это особенно относится к UE на границе соты, которые могут перемещаться то внутрь, то наружу между положениями вне зоны покрытия и в зоне покрытия; см. на фиг. 17 иллюстрацию UE, которое перемещается на краю соты.
Данная проблема несколько уменьшается в другом типе сетей, в которых развертывание сетей с помощью eNB предусматривает общие ресурсы связи D2D режима 2, подлежащие использованию в состоянии ожидания RRC; такая сеть может обозначаться в качестве примера сетью типа В. В таких сетях типа В UE начнет связь D2D с использованием таких ресурсов ожидания режима 2 после получения SIB18 (содержащего соответствующую конфигурацию ресурса ожидания режима 2, например, commIdleTxPool) и, следовательно, раньше, чем в сетях типа А; таким образом, эти UE могут выполнять передачу данных D2D в течение короткого времени перед тем, как они вновь столкнутся с прерыванием в периодах B, C и D. Следовательно, хотя связь D2D невозможна в период 0, в течение периода А UE может осуществлять связь D2D.
Тем не менее, в сетях типа В также в определенные моменты времени предотвращается выполнение UE связи D2D, что вызывает нежелательные задержки и/или прерывания. UE может продолжать использовать ожидающие ресурсы режима 2 в течение всего времени, пока оно остается в состоянии ожидания RRC; ожидающие ресурсы режима 2 существующего уровня техники из SIB 18 могут использоваться только в состоянии ожидания RRC. Однако, когда UE устанавливает соединение RRC (вне зависимости от причин; например, исходя из WAN, например, для доступа в интернет), и таким образом изменяет в соединенное состояние RCC (см. этап 7 на фиг. 15), оно больше не может использовать эти ресурсы пула ресурсов режима 2, определяемого SIB18, для продолжения или инициирования связи D2D, т.е., согласно этапу 7 на фиг. 15. В таком случае для возобновления ранее запущенной связи D2D или запуска новой связи D2D UE должно, по меньшей мере, отправить сообщение с индикацией заинтересованности в связи D2D и ожидать явного ответа сети для получения ресурсов связи D2D режима 2 (или даже ожидать дольше при необходимости явного запроса разрешения ресурсов для конкретной передачи D2D, как рассмотрено выше применительно к этапам 1-5 процедуры передачи для связи D2D). Это приводит к задержке и/или прерыванию связи; UE не может осуществлять связь D2D в периоды B, C (и D).
На фиг. 20 показаны различные периоды, введенные на фиг. 18, в виде блоков и изображено различие между периодами, когда передача при связи D2D невозможна для UE, для сетей типа А и типа В.
Фиг. 19 подобна фиг. 18, но иллюстрирует несостоявшееся установление соединения RRC. Как ясно из этого, после инициирования установления соединения RRC оно терпит неудачу (например, поскольку соединение RRC отклонено eNB; возможны и другие причины, такие как повторный выбор соты или истечение Т300). UE в любом случае остается в состоянии ожидания RRC. В сетях типа А такие ситуации особенно неблагоприятны, поскольку UE совершенно не сможет осуществлять связь D2D, находясь в состоянии ожидания. С другой стороны, для сетей типа В связь D2D возможна после получения SIB 18, что включает в себя конфигурирование ожидающего ресурса режима 2; т.е., в течение А и далее.
Одно явное решение для сетей типа В (которое также легко реализовать) состоит в разрешении использования ожидающих ресурсов режима 2 (commIdleTxPool) также терминалами в соединенном состоянии RRC; по меньшей мере, пока терминалам назначены с помощью eNodeB выделенные ресурсы, которые могут использоваться для передачи с прямой связью (см. период B+C (+D) на фиг. 18).
Нижеследующие первый и второй иллюстративные варианты осуществления задуманы авторами изобретения для уменьшения объясненных проблем.
Ниже подробно объясняются несколько вариантов осуществления. Реализация некоторых из них предполагается в рамках широкой спецификации, задаваемой в стандартах 3GPP и частично объясняемой в настоящем разделе уровня техники, при этом конкретные основные признаки объясняются ниже в отношении различных вариантов осуществления. Необходимо отметить, что варианты осуществления могут предпочтительно использоваться, например, в системе мобильной связи, такой как системы связи LTE-A (Версия 10/11/12) 3GPP, описанные в приведенном выше разделе «Уровень техники», но варианты осуществления не ограничиваются ее использованием в данных конкретных примерах сетей связи.
Объяснения следует понимать не как ограничивающие объем изобретения, а лишь как пример вариантов осуществления для лучшего понимания настоящего изобретения. Специалисту уровня техники должно быть понятно, что общие принципы настоящего изобретения, излагаемые в формуле изобретения, могут применяться к различным сценариям теми способами, которые в явном виде не описываются в настоящем документе. Соответственно, нижеследующие сценарии, предполагаемые в целях пояснения различных вариантов осуществления, не ограничивают изобретение как таковое.
Первый вариант осуществления
Ниже объясняется первый набор вариантов осуществления. Для упрощения иллюстрирования принципов первого варианта осуществления сделаны несколько предположений; однако необходимо отметить, что эти предположения не следует интерпретировать как ограничивающие объем настоящей заявки, в целом определяемый формулой изобретения.
В соответствии с первым аспектом, оператором сети определяется дополнительный пул ресурсов передачи для осуществления передачи с прямой связью, причем, этот дополнительный пул ресурсов во многих отношениях отличается от ожидающего пула ресурсов передачи, уже известного из предшествующего уровня техники. Как объяснялось в разделе уровня техники, по усмотрению оператора сети информация по пулу радиоресурсов передачи может широковещательно передаваться базовой станцией в своей соте таким образом, что терминалы, принимающие упомянутый широковещательный пакет системной информации, могут автономно использовать ресурсы из упомянутого пула радиоресурсов передачи в том случае, если они хотят осуществлять прямую связь с другим терминалом. Пул радиоресурсов передачи из предшествующего уровня техники (называемый для удобства пользования ожидающим пулом радиоресурсов передачи) может использоваться терминалом при нахождении его в состоянии ожидания, но не при изменении его состояния на соединенное, что вызывает некоторые из проблем, упомянутых выше.
С другой стороны, дополнительный пул радиоресурсов передачи, введенный в соответствии с данным первым аспектом (и называемый для удобства пользования временным пулом радиоресурсов передачи), используется лишь временно (т.е., в течение ограниченного количества времени), но независимо от того, находится ли терминал в состоянии ожидания или в соединенном состоянии. Оператор сети способен управлять количеством времени, в течение которого этот временный пул радиоресурсов передачи может использоваться, с помощью соответствующей дополнительной индикации (информации о конфигурации) в широковещательном пакете системной информации. Ограничение используемости упомянутого временного пула радиоресурсов передачи по времени может быть реализовано несколькими различными способами, некоторые из которых будут в качестве примеры объясняться ниже, но являются сходными в том, что время, в течение которого упомянутые временные ресурсы могут использоваться, ограничено и может управляться базовой станцией (т.е., оператором сети).
Операторы сети могут с неохотой идти на то, чтобы сделать ожидающий пул радиоресурсов передачи общедоступным для терминалов посредством широковещательного пакета системной информации, а, скорее, предпочтут назначать конкретные выделенные пулы ресурсов конкретным терминалам или даже только конкретные выделенные физические ресурсы каждому терминалу, чтобы поддержать полное управление своими радиоресурсами (или, по меньшей мере, как можно большее управление). Следовательно, оператор сети может не хотеть, чтобы терминалы в его соте автономно использовали ожидающий пул радиоресурсов передачи предшествующего уровня техники, например, поскольку терминал может использовать ресурсы из этого ожидающего пула радиоресурсов передачи почти бесконечно (в течение всего времени, пока терминал остается в состоянии ожидания) или поскольку при этом сеть не знает, сколько UE в действительности используют эти ресурсы D2D режима ожидания, поскольку она не знает о количестве таких UE (UE режима ожидания на уровне соты неизвестны, а известны только на уровне зоны отслеживания, который значительно больше, чем уровень соты); это не позволяет сети сделать вывод: упомянутых ресурсов D2D режима ожидания слишком мало (то есть, множество конфликтов при использовании ресурсов D2D) или слишком много (то есть, ненужное съедание других ресурсов LTE). Дополнительный временный пул радиоресурсов передачи, с другой стороны, позволяет оператору сети точно определять физические ресурсы, которые могут использоваться в течение (более или менее) конфигурируемого количества времени. Конечно, здесь имеется непосредственная выгода в том, что терминалы могут получать доступ к ресурсам для передачи с прямой связью, как только терминалы принимают и обрабатывают соответствующий широковещательный пакет системной информации с информацией о временном пуле радиоресурсов передачи, в то время как оператор сети может гибко управлять временем, в течение которого такие ресурсы обычно предоставляются терминалам в своей соте. Поскольку количество/число UE, устанавливающих соединение RRC, будет значительно ограничиваться общим числом UE в режиме ожидания в соте, дополнительный временный пул радиоресурсов передачи может быть значительно эффективнее/меньше по размеру по сравнению с ожидающим пулом радиоресурсов передачи предшествующего уровня техники (режим 2), широковещательно передаваемым в SIB18. Кроме того, дополнительный временный пул радиоресурсов передачи особенно целесообразен для терминалов, находящихся в сотах, которые в действительности не будут обеспечивать такой ожидающий пул радиоресурсов передачи. Но он также полезен для терминалов в сотах другого типа, которые в действительности широковещательно передают ожидающий пул радиоресурсов передачи, поскольку в этом случае ресурсы для передачи с прямой связью также доступны, когда терминал уже находится в соединенном состоянии, но базовой станцией ему еще не назначены выделенные ресурсы для использования при передаче с прямой связью, либо он еще не осуществил фактическую передачу данных связи D2D.
Таким образом, благодаря обеспечению временного пула радиоресурсов передачи первого аспекта в широковещательном пакете системной информации соты вместо или помимо ожидающего пула радиоресурсов передачи предшествующего уровня техники задержка или прерывание прямой связи для терминалов сокращается или почти исключается, вместе с тем давая оператору сети как можно большее управление такими ресурсами. В зависимости от конкретной реализации, в сотах сети типа А (т.е., кроме ожидающего пула радиоресурсов передачи в системной информации) терминалы могут использовать ресурсы из рассмотренного выше временного пула радиоресурсов передачи после их приема, т.е., в течение периода А, периода В, периода С и периода D, как показано на фиг. 18. В сотах сетей типа В терминалы могут использовать ресурсы из временного пула радиоресурсов передачи в течение периодов B+C+D.
Дополнительные реализации первого аспекта относятся к тому, как информация о конфигурации может ограничивать количество времени, в течение которого временный пул радиоресурсов передачи может использоваться передающими терминалами в соте. Например, широковещательный пакет системной информации может прямо указывать на необходимое количество времени, например, 10 мс, 100 мс, 2000 мс для временного пула радиоресурсов передачи. Затем в зависимости от конкретной реализации это указанное количество времени будет интерпретироваться терминалом в том отношении, что временный пул радиоресурсов передачи может использоваться в течение данного конкретного времени после, например, приема широковещательного пакета системной информации. В качестве альтернативы, вместо запуска таймера, когда терминал принимает широковещательный пакет системной информации, таймер может запускаться, когда передающий терминал начинает использовать временный пул радиоресурсов передачи (например, путем передачи назначения планирования при передаче с прямой связью на другой терминал). В любом случае здесь имеется конкретное преимущество, состоящее в том, что такая конфигурация не зависит от процедуры установления радиосоединения и ее исхода и, следовательно, является предсказуемым для базовой станции.
В качестве альтернативы или помимо этого, для прямого указания количества времени то время, в течение которого может использоваться временный пул радиоресурсов передачи, может ограничиваться «косвенно» путем задания конкретных условий/событий, которые предотвращают последующее использование упомянутых ресурсов терминалом. Например, широковещательный пакет системной информации может включать в себя инструкцию связанную с временным пулом радиоресурсов передачи, что терминал, желающий использовать эти ресурсы, должен также попытаться установить радиосоединение с базовой станцией, чтобы избежать нахождения терминала в состоянии ожидания с бесконечным использованием таких ресурсов. При этом терминалу, например, лишь разрешается использовать ресурсы из упомянутого временного пула радиоресурсов передачи до тех пор, пока не будет установлено соединение, и базовая станция не назначит выделенные радиоресурсы терминалу, что затем используется вместо этого для возможной передачи с прямой связью (см. период A+B+C на фиг. 18); либо, если соединение не может быть установлено или отклоняется, до тех пор, пока терминал не будет проинформирован о данном сбое установления (см. период А на фиг. 19); либо базовая станция в этот момент, хотя и устанавливая соединение с терминалом, может не позволить терминалу осуществить передачу с прямой связью (см. период A+B на фиг. 18). Более того, принимая во внимание длительное время, которое может потребоваться терминалу для фактического использования выделенного радиоресурса, назначаемого базовой станцией терминалу, дополнительная альтернатива может продлевать время, в течение которого может использоваться временный пул радиоресурсов, до того момента времени, когда терминал (после установления радиосоединения с базовой станцией и приема от базовой станции выделенных радиоресурсов для передачи с прямой связью) фактически осуществит передачу с прямой связью SA или данных с использованием этих выделенных радиоресурсов, назначаемых базовой станцией терминалу (см. Период A+B+C+D на фиг. 18).
Фактическая инструкция для установления соединения может, например, указывать конкретное количество времени, в пределах которого терминалу необходимо (по меньшей мере) запустить установление соединения (начиная, например, непосредственно после приема широковещательного пакета системной информации или после начала использования временного пула радиоресурсов передачи). Еще один вариант состоит в том, что от терминала даже требуется инициировать установление соединения до того, как ему разрешается использовать радиоресурсы из временного пула радиоресурсов передачи для передачи с прямой связью. В данном случае можно, например, понять, что терминал начинает установление соединения с базовой станцией путем передачи преамбулы процедуры произвольного доступа.
Кроме того, для первого аспекта, так же, как и в случае ожидающего пула радиоресурсов передачи предшествующего уровня техники, временный пул радиоресурсов передачи может различать между ресурсами, доступными для передачи с прямой связью назначения планирования, и ресурсами, доступными для передачи с прямой связью непосредственных данных на другой терминал по прямому соединению. Таким образом, сота может обеспечивать различные ресурсы, подлежащие использованию для передачи назначений планирования и данных.
Выше рассмотрены несколько различных реализаций первого аспекта. Ниже принципы, лежащие в основе первого аспекта, и их реализации применяются в качестве примера к системе LTE (такой как система, описанная в разделе уровня техники).
В частности, текущая стандартизация 3GPP предполагает, что использование SIB18 содержит некоторую информацию, относящуюся к прямой связи и обнаружению ProSe. Следовательно, информация о временном пуле радиоресурсов передачи и его информация о конфигурации, как описано выше, могут составлять часть этого SIBType 18. Конечно, необходимо отметить, что для целей этого аспекта для передачи данной информации может использоваться любой другой тип блока системной информации. Кроме того, в конкретном выбранном примере, поле в блоке системной информации для передачи информации о временном пуле радиоресурсов передачи и конфигурации называется ʺcommTxPoolTempʺ. Еще раз необходимо отметить, что для целей этого аспекта может быть выбрано любое другое наименование поля, либо информация о временном пуле радиоресурсов передачи может быть вставлена в другое поле из соответствующей информации о конфигурации. То же самое применимо к наименованиям и форматам, выбираемым для конкретных переменных commSA-TxResourcePoolCommonTemp, commData-TxResourcePoolCommonTemp.
Соответственно, нижеследующее определение информационного элемента типа 18 блока системной информации взято лишь для примера.
Информационный элемент SystemInformationBlockType18
Указывает ресурсы, с помощью которых UE разрешено выполнять передачи с прямой связью при нахождении в RRC_IDLE.
Указывает соседние частоты, на которых обеспечивается извещение о прямом обнаружении.
Указывает ресурсы, с помощью которых UE разрешено передавать извещения прямого обнаружения при нахождении в RRC_IDLE.
Указывает ресурсы, с помощью которых UE разрешено выполнять передачи с прямой связью при нахождении в RRC_IDLE, но оно может использовать эти ресурсы только до allowedTime.
Важные изменения, вносимые в данный пример информационного элемента типа 18 блока системной информации для первого аспекта в отношении предшествующего уровня техники, выполнены жирными и подчеркнутыми для удобства идентификации. Как видно отсюда, в данном конкретном примере информация о конфигурации реализована в виде переменной ʺallowedTimeʺ с использованием примеров значений времени, равных 100 мс, 200 мс и т.д., как показано выше, тем самым прямо ограничивая количество времени. Конечно, конкретные значения времени, а также число значений времени, которые являются конфигурируемыми, следует рассматривать лишь в качестве примера; при необходимости могут выбираться любые другие значения времени и число конфигурируемых значений времени. Считывая значение, указанное переменной ʺallowedTimeʺ, терминал может определять, в течение какого времени может использоваться временный пул радиоресурсов передачи после приема широковещательного пакета системной информации (или после того, как терминал начинает использовать ресурсы из временного пула радиоресурсов передачи для осуществления прямой связи); соответствующий таймер может устанавливаться, запускаться и контролироваться UE.
В качестве дополнительной альтернативы ниже приведен еще один пример для определения SIB18. Как и в приведенном выше примере определения, любые наименования, даваемые переменным, а также конкретные значения, даваемые переменным, можно рассматривать лишь в качестве примеров.
Информационный элемент SystemInformationBlockType18
Указывает ресурсы, с помощью которых UE разрешено выполнять передачи с прямой связью при нахождении в RRC_IDLE.
Указывает соседние частоты, на которых обеспечивается извещение о прямом обнаружении.
Указывает ресурсы, с помощью которых UE разрешено передавать извещения прямого обнаружения при нахождении в RRC_IDLE.
Указывает ресурсы, с помощью которых UE разрешено выполнять передачи с прямой связью при нахождении в RRC_IDLE, но оно должно также впоследствии или даже ранее начинать инициирование процедуры установления соединения RRC, т.е., инициировать доступ к PRACH.
Время, в течение которого UE должно запускать процедуру установления соединения RRC, т.е., инициировать доступ к PRACH. ms01 означает 1 мс, ms05 означает 5 мс, и т.д. Значение ʹalreadyInitiatedʹ указывает, что UE может использовать
commTxPoolTemp
только после инициирования процедуры установления соединения RRC, например, после инициирования доступа к PRACH.
Важные изменения, вносимые в данный пример информационного элемента типа 18 блока системной информации для первого аспекта в отношении предшествующего уровня техники, выполнены жирными и подчеркнутыми для удобства идентификации. Как видно отсюда, конфигурационная переменная timeToInitiateRRCConnEst введена, чтобы косвенно ограничивать используемость временного пула радиоресурсов передачи (т.е., commTxPoolTemp) исходя из различных условий выхода, как объясняется ниже. Благодаря использованию данной конфигурационной переменной timeToInitiateRRCConnEst UE выдается инструкция попытаться установить соединение RRC с eNB в течение иллюстративного времени 1 или 5 мс, и т.д., как показано выше. В зависимости от различного поведения UE, UE может, например, при этом быть позволено использовать ресурсы временного пула радиоресурсов передачи пока не будет установлено соединение RRC, а eNB не назначит выделенные радиоресурсы терминалу; либо пока UE не поймет, что установление соединения RRC потерпело неудачу; либо до тех пор, пока UE не будет информировано eNB, что ему не разрешено осуществлять прямую связь в соте; либо до фактического осуществления прямой связи SA или данных с использованием выделенных ресурсов, назначаемых UE с помощью eNB.
Необходимо также отметить, что это новое поле commTxPoolTemp выполнено необязательным в SIB18, тем самым давая управление оператору сети, чтобы решить, осуществлять ли широковещательную передачу такую же как в упомянутой соте или нет. В результате этого, поскольку поле commIdleTxPool (уже определенное на существующем уровне техники) также является необязательным, оператор сети (посредством eNB) может при необходимости не конфигурировать поля commIdleTxPool и commTxPoolTemp, либо конфигурировать одно или оба из них.
Конечно, возможна также комбинация вышеуказанных определений SIB 18, позволяющая конфигурацию, в которой поле commTxPoolTemp содержит переменные ʺallowedTimeʺ и ʺtimeToInitiateRRCConnEst".
Второй вариант осуществления
Второй аспект изобретения также решает вышеупомянутую фундаментальную проблему (проблемы) предшествующего уровня техники, но другим способом. Вместо определения дополнительного пула радиоресурсов передачи в широковещательном пакете системной информации, как это сделано для первого аспекта, этот второй аспект основан на концепции использования предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи для возможной передачи с прямой связью не только тогда, когда терминал находится вне зоны покрытия соты (как в настоящий момент определено на предшествующем уровне техники), но и тогда, когда терминал находится в зоне покрытия соты. Предварительно сконфигурированный в данном контексте следует отличать от тех «конфигурированных» ресурсов, которые конфигурированы широковещательным пакетом системной информации с базовой станции. Иными словами, предварительно сконфигурированные ресурсы, например, известны терминалам (и базовым станциям) даже без получения какой-либо информации от радиодоступа, т.е., независимо от сот и широковещательно передаваемой в них системной информации. В этой связи предварительно сконфигурированные радиоресурсы на существующем уровне техники уже используются UE, которые находятся вне зоны покрытия соты, т.е., не получали какого-либо широковещательного пакета системной информации от базовой станции какой-либо соты.
Например, предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи может определяться оператором сети и быть жестко закодированным в обычную sim/USIM-карту, которая может вставляться и использоваться в большинстве обычных мобильных телефоном. В качестве альтернативы, может использоваться сигнализация высшего уровня для предоставления терминалу необходимой информации по такому предварительно сконфигурированному пулу радиоресурсов передачи; например, от опорной сети по интернет-протоколу или протоколу слоя без доступа.
Благодаря использованию ресурсов из предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи также при нахождении в зоне покрытия соты терминал может осуществлять передачу с прямой связью независимо от того, принимает ли он широковещательный пакет системной информации, от того, включает ли в себя широковещательный пакет системной информации информацию о пуле ресурсов, от того, установлено ли радиосоединение, от того, в каком состоянии находится терминал (ожидающем или соединенном), и т.д. Таким образом, терминал не блокируется, не задерживается или не прерывается в отношении передачи с прямой связью. Следовательно, и в противоположность первому варианту осуществления, в соответствии со вторым аспектом, терминалы могут также осуществлять передачу с прямой связью в период 0; в дополнение к периодам A, B, C и D.
Один вариант состоит в реконфигурировании предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи, уже определенного на существующем уровне техники для находящихся вне зоны покрытия терминалов с возможностью применения также к терминалам, которые находятся в зоне покрытия соты базовой станции.
С другой стороны, альтернативным вариантом являлось бы конфигурирование нового находящегося в зоне покрытия предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи, в дополнение к такому предварительно сконфигурированному пулу радиоресурсов передачи уже определенному на существующем уровне техники для находящихся вне зоны покрытия терминалов, причем, находящийся в зоне покрытия предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи применим к терминалам, которые находятся в зоне покрытия, но не можгут использоваться терминалами, все еще находящимися вне зоны покрытия соты базовой станции. В этом случае и находящийся вне зоны покрытия предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи существующего уровня техники, и находящийся в зоне покрытия предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи в соответствии со вторым аспектом могут храниться на sim/USIM-карте, либо в качестве альтернативы могут определяться сигнализацией высшего уровня, как упоминалось выше.
Еще в одном усовершенствовании второго аспекта оператору сети следует иметь некоторый контроль над тем, может ли этот предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи (даже в том случае, если он предварительно сконфигурирован для конкретного терминала) в действительности использоваться в своей соте. Например, оператор сети может решить, что в его соте эти ресурсы из предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи не будут доступны терминалам. В упомянутых целях широковещательному пакету системной информации следует надлежащим образом указывать, разрешено ли терминалам, которые находятся в зоне покрытия соты, использовать его или нет.
Одной простой возможностью для этого указания является однобитовый флаг в системной информации, однобитовое значение, указывающее допустимость, и иное битовое значение, указывающее, что использование предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи не разрешается для терминалов, находящихся в зоне покрытия соты.
В качестве альтернативы, системная информация может при необходимости включать в себя информацию о конфигурации для предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи таким образом, что при отсутствии информации о конфигурации терминал понимает, что предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи не следует использовать. С другой стороны, когда информация о конфигурации для предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи присутствует в системной информации и, следовательно, принимается терминалом, соединенным с сотой, терминал понимает, что он может продолжать использование предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи для передач с прямой связью, но в дополнение применяет упомянутую информацию о конфигурации по его использованию.
Информация о конфигурации может изменяться. Например, в соответствии с усовершенствованиями для второго аспекта, целесообразно также ограничивать используемость упомянутого предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи по времени при нахождении в зоне покрытия соты. Как описывалось в первом аспекте, имеются несколько возможностей того, как ограничивать количество времени, в течение которого конкретный пул радиоресурсов может использоваться терминалом. Информация о конфигурации для предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи может при этом являться аналогичной или идентичной рассмотренной выше для временного пула радиоресурсов передачи.
Конкретно, широковещательный пакет системной информации может, например, прямо указывать надлежащее количество времени, например, 10 мс, 100 мс, 1000 мс для предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи. Затем - в зависимости от конкретной реализации – это указанное количество времени должно интерпретироваться терминалом в том отношении, что предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи может использоваться для этого конкретного времени после, например, приема широковещательного пакета системной информации. В качестве альтернативы, вместо запуска таймера, когда терминал принимает широковещательный пакет системной информации, таймер может запускаться, когда передающий терминал начинает использовать предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи (например, путем передачи назначения планирования при передаче с прямой связью на другой терминал).
В качестве альтернативы или помимо этого, для прямого указания количества времени то время, в течение которого может использоваться предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи, может ограничиваться «косвенно» путем задания конкретных условий/событий, которые останавливают терминал от последующего использования упомянутых ресурсов. Например, широковещательный пакет системной информации может включать в себя инструкцию, ассоциированную с предварительно сконфигурированным пулом радиоресурсов передачи, что терминал, желающий использовать эти ресурсы, должен также попытаться установить радиосоединение с базовой станцией, чтобы избежать нахождения терминала в состоянии ожидания с бесконечным использованием таких ресурсов. При этом терминалу, например, лишь разрешается использовать ресурсы из упомянутого предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи пока не будет установлено соединение, и базовая станция не назначит выделенные радиоресурсы терминалу, что затем используется вместо этого для возможной передачи с прямой связью (см. период A+B+C на фиг. 18); либо, если соединение не может быть установлено или отклоняется, пока терминал не будет проинформирован об этом сбое установления (см. период 0+А на фиг. 19); либо базовая станция в этот момент, хотя и устанавливая соединение с терминалом, может не позволить терминалу осуществить передачу с прямой связью (см. период 0+A+B на фиг. 18). Более того, принимая во внимание длительное время, которое может потребоваться терминалу для фактического использования выделенного радиоресурса, назначаемого базовой станцией терминалу, дополнительная альтернатива может продлевать время, в течение которого может использоваться предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов, до того момента времени, когда терминал (после установления радиосоединения с базовой станцией и приема от базовой станции выделенных радиоресурсов для передачи с прямой связью) фактически осуществит передачу с прямой связью SA или данных с использованием этих выделенных радиоресурсов, назначаемых базовой станцией терминалу (см. период 0+A+B+C+D на фиг. 18).
Фактическая инструкция для установления соединения может, например, указывать конкретное количество времени, в пределах которого терминалу необходимо (по меньшей мере) начать установление соединения (начиная, например, непосредственно после приема широковещательного пакета системной информации или после начала использования предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи). Еще один вариант состоит в том, что от терминала даже требуется инициировать установление соединения до того, как ему разрешается использовать радиоресурсы из предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи для передачи с прямой связью. Для данной цели, например, это может быть понято, когда терминал начинает установление соединения с базовой станцией путем передачи преамбулы процедуры произвольного доступа.
Предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи может определять фактические физические радиоресурсы (т.е., время и частоту) и может при необходимости также определять конкретный формат передачи или мощность, ассоциированные с физическими радиоресурсами. Кроме того, когда терминал находится в зоне покрытия и использует предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи для передачи с прямой связью, мощность для этих передач может управляться базовой станцией (обычным образом).
Несколько различных реализаций второго аспекта были описаны выше. Ниже принципы, лежащие в основе второго аспекта, и их реализации применяются в качестве примера к системе LTE (такой как система, описанная в разделе уровня техники).
В соответствии с некоторыми реализациями, описанными выше для второго аспекта, широковещательный пакет системной информации от базовой станции адаптируется таким образом, чтобы допускать/не допускать использование предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи при нахождении в зоне покрытия и/или конфигурировать его использование.
Как упомянуто для первого аспекта, текущая стандартизация 3GPP предполагает, что использование SIB18 содержит некоторую информацию, относящуюся к прямой связи и обнаружению ProSe, и может содержать флаг или информацию о конфигурации, упомянутые выше. Конечно, необходимо отметить, что для целей этого второго аспекта, для передачи этой информации может использоваться любой другой тип блока системной информации. Ниже приведен очень конкретный пример, в котором конфигурации и конфигурационным переменным даны конкретные наименования (т.е., usePreconfigResInCoverage, allowedTime, timeToInitiateRRCConnEst), и переменные задаются специально (т.е., ms100, ms200, ms300 и т.д., ms01, ms05 и т.д.). Еще раз необходимо отметить, что для целей этого второго аспекта может быть выбрано любое другое наименование полей, и, кроме того, фактические значения переменных могут быть другими.
Информационный элемент SystemInformationBlockType18
Указывает ресурсы, с помощью которых UE разрешено выполнять передачи с прямой связью при нахождении в RRC_IDLE.
Указывает соседние частоты, на которых поддерживается извещение о прямом обнаружении.
Указывает ресурсы, с помощью которых UE разрешено передавать извещения прямого обнаружения при нахождении в RRC_IDLE.
Если включено в состав, указывает, что UE разрешено использовать предварительно сконфигурированные ресурсы в зоне покрытия соты.
allowedTime
UE может использовать usePreconfigResInCoverage до
allowedTime
. Величина ms100 означает 100 мс, ms200 означает 200 мс, и т.д.
timeToInitiateRRCConnEst
Время, в течение которого UE должно начать процедуру установления соединения RRC, т.е., инициировать доступ к PRACH. ms01 означает 1 мс, ms05 означает 5 мс, и т.д. Значение ʹalreadyInitiatedʹ указывает, что UE может использовать предварительно сконфигурированные ресурсы только после инициирования процедуры установления соединения RRC, например, после инициирования доступа к PRACH.
Важные изменения, вносимые в этот иллюстративный информационноый элемент типа 18 блока системной информации для второго аспекта в отношении предшествующего уровня техники, выполнены жирными и подчеркнутыми для удобства идентификации.
Как видно из вышеописанного, поле ʺusePreconfigResInCoverageʺ информации о конфигурации является необязательным, поэтому, когда это поле присутствует в широковещательном пакете системной информации, UE может установить, что предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи (ресурсы режима 2) доступен при нахождении в зоне покрытия; в отсутствие этого поля UE устанавливает, что соответствующий предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи в соте недоступен.
Конфигурационные переменные ʺallowedTimeʺ и ʺtimeToInitiateRRCConnEstʺ как таковые уже известны из первого аспекта, рассмотренного выше, и определяются для этого второго аспекта таким же образом. Как ясно из приведенного выше примера, они могут даже определяться в одно и то же время, если так решено eNB, тем самым позволяя прямо и/или косвенно ограничивать количество времени, в течение которого может использоваться предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи в зоне покрытия. Так, в данном конкретном примере часть информации о конфигурации реализована в виде переменной ʺallowedTimeʺ с иллюстративными значениями времени 100 мс, 200 мс и т.д., как показано выше, тем самым прямо ограничивая количество времени. Путем считывания значения, указанного переменной ʺallowedTimeʺ, терминал может определять, в течение какого времени может использоваться предварительно сконфигурированный пул радиоресурсов передачи после приема широковещательного пакета системной информации (или после того, как терминал начинает использовать ресурсы из временного пула радиоресурсов передачи для осуществления прямой связи); соответствующий таймер может устанавливаться, запускаться и контролироваться UE.
Аналогичным образом, конфигурационная переменная ʺtimeToInitiateRRCConnEstʺ может быть включена в состав, чтобы косвенно ограничивать использование временного пула радиоресурсов передачи (т.е., commTxPoolTemp) исходя из различных условий выхода, как объясняется ниже. Благодаря использованию этой конфигурационной переменной timeToInitiateRRCConnEst UE выдается инструкция попытаться установить соединение RRC с eNB в течение иллюстративного времени 1 или 5 мс, и т.д., как показано выше. В зависимости от различного поведения UE, UE может, например, при этом быть позволено использовать ресурсы предварительно сконфигурированного пула радиоресурсов передачи, пока не будет установлено соединение RRC, а eNB не назначит выделенные радиоресурсы терминалу; либо пока UE не поймет, что установление соединения RRC потерпело неудачу; либо пока UE не будет информировано eNB, что ему не разрешено осуществлять прямую связь в соте; либо до фактического осуществления прямой связи SA или данных с использованием выделенных ресурсов, назначаемых UE с помощью eNB.
Кроме того, необходимо отметить, что хотя этот второй вариант осуществления объяснялся как отдельное решение, отличающееся от первого варианта осуществления, тем не менее, в целом этот второй вариант осуществления может быть объединен с первым вариантом осуществления.
Третий вариант осуществления
Применительно к связи D2D и текущему развитию авторы изобретения выявили дополнительные проблемы. Более конкретно, помимо вышеописанной проблемы (проблем) в отношении различных периодов, в которые предотвращается осуществление UE связи D2D в различных сценариях, еще одна проблема относится к UE OOC состояния 3 и состояния 4. В частности, пока не ясно, как конкретное UE узнает, находится ли оно в состоянии 3 (ретрансляция UE CP) или в состоянии 4. Это приводит к дополнительной проблеме, состоящей в том, что UE непонятно, какие ресурсы и мощность передачи оно должно использовать для осуществления связи D2D.
Фиг. 11 и соответствующее описание раздела уровня техники объясняют 4 основных состояния, в которых может находиться UE и которые можно вкратце охарактеризовать следующим образом:
Состояние 1: В зоне покрытия соты (IC) - очень близко к центру соты
Состояние 2: В зоне покрытия соты (IC) - на границе соты
Состояние 3: Вне зоны покрытия соты - немного вне соты; эти UE могут создавать некоторые помехи для WAN «в случае» передачи по конфликтующим ресурсам с высокой мощностью передачи
Состояние 4: «Реально» вне зоны покрытия соты - не могут создавать никаких помех для WAN даже в случае передачи по конфликтующим ресурсам с высокой мощностью передачи
Ясно, что в состояниях 3 и 4 UE находится вне зоны покрытия соты, но непонятно, как UE может различать состояние 3 и состояние 4, поскольку оно только знает, что оно не находится в зоне покрытия, т.е., не базируется на какой либо соте WAN.
Возможно (возможны) следующее решение (решения).
Если UE принимает PD2DSCH, оно считает себя находящимся в Состоянии 3; в иных случаях, если UE не принимало PD2DSCH в течение некоторого предварительно определенного (или конфигурируемого) времени, оно считает себя находящимся в Состоянии 4. Как объяснялось в разделе уровня техники, PD2DSCH представляет собой информацию физического уровня, отправляемую eNB в находящимся ООС (Вне Зоны Покрытия) UE посредством некоторых UE IC (UE IC переадресуют PD2DSCH). PD2DSCH сигнализирует некоторые ресурсы для связи D2D. Если они принимаются ООС UE, ресурсы, принимаемые в PD2DSCH для связи D2D, имеют приоритет перед любыми предварительно сконфигурированными ресурсами Режима 2, доступными ООС UE. Это является преимуществом, поскольку в иных случаях использование предварительно сконфигурированных ресурсов Режима 2 может создавать некоторые помехи для WAN, потому что в иных случаях эти UE будут считать себя находящимися в состоянии 4 и могут передавать по конфликтующим ресурсам с высокой мощностью передачи.
UE в состоянии 3 будет вновь считать себя UE в состоянии 4, когда оно прекратит принимать PD2DSCH или D2DSS (сигнал синхронизации D2D) в течение предварительно определенного периода времени.
Благодаря заданию того, как UE различает состояние 3 и состояние 4, ресурсы и мощность передачи, которые оно должно использовать для осуществления связи D2D, могут выбираться/вычисляться эффективным образом, чтобы не создавать каких-либо проблем (помех) при использовании связи WAN.
Необходимо отметить, что третий вариант осуществления, объясняемый выше, может комбинироваться с первым и/или вторым вариантом осуществления, объясняемым выше.
Четвертый вариант осуществления
Еще одна проблема, выявленная в связи D2D, состоит в том, что из текущей стандартизации непонятно, какое UE должно переадресовывать PD2DSCH в различные OOC UE.
Возможны нижеследующие альтернативные решения. Возможны также их комбинации.
Как правило, UE, которые в достаточной степени находятся в зоне покрытия соты (например, приемлемые измеренные значения RSRP и RSRQ обслуживающей соты), но не находятся вблизи центра соты, могут представлять собой хороший вариант для переадресации PD2DSCH. В частности, UE, которые расположены между некоторым предварительно определенным порогом радиоприема (например, для которых результаты измерений RSRP/RSRQ находятся между конкретным порогом ʺxʺ и порогом ʺyʺ); RSRP (принимаемая мощность опорного сигнала); RSRQ (принимаемое качество опорного сигнала). В таком случае порог x и порог y широковещательно передаются вместе с контентом PD2DSCH.
Еще одним возможным вариантом для переадресации PD2DSCH являются UE, которые передают/переадресуют D2DSS. Контент PD2DSCH широковещательно передается.
Еще одно возможное решение состоит в том, что сеть явно запрашивает конкретные UE в выделенной сигнализации для переадресации PD2DSCH. Контент PD2DSCH широковещательно передается или сигнализируется на UE с использованием выделенной сигнализации.
Одна возможная комбинация вышеописанных решений - это UE, которое уже переадресует D2DSS, но также имеет приемлемое покрытие в соте, т.е., когда RSRP или RSRQ находится между соответствующими порогами.
Необходимо отметить, что четвертый вариант осуществления может использоваться либо с одним из первого, второго и третьего вариантов осуществления, либо с любой их комбинацией.
Пятый вариант осуществления
Еще одна проблема, выявленная в связи D2D, относится к операции приема/передачи для связи D2D. Как упоминалось в разделе уровня техники, в зависимости от режима распределения ресурсов операция передачи при связи D2D выглядит несколько иначе. Для связи D2D режима 1 eNB выдает разрешение D2D, т.е., (E-PDCCH), зашифрованный с использованием D2D-RNTI, в передающее UE D2D, которое распределяет ресурсы для передачи SA и также для данных (данных ProSe/D2D). Более конкретно, разрешение D2D содержит, по меньшей мере, индекс на ресурсы SA (индекс ресурсов SA), указывающий на временные/частотные ресурсы, подлежащие использованию передающим UE D2D для передачи SA в пределах пула ресурсов SA, а также индекс T-RPT и поле распределения RB данных, которые, в основном, указывают на временные/частотные ресурсы для передач данных D2D. Поле индекса T-RPT относится к одной записи в таблице, которая перечисляет все доступные шаблоны T-RPT, например, таблица содержит 128 записей. Шаблон временного ресурса передачи (шаблон T-RPT) определяет шаблон временного ресурса передач данных D2D в пределах пула ресурсов D2D.
При приеме разрешения D2D от eNB передающее UE D2D использует индекс ресурсов SA с целью определения подкадров и частотных ресурсов в пределах пула ресурсов SA, подлежащего использованию для передачи соответственно повторной передаче сообщения SA. Далее, передающее UE D2D использует, по меньшей мере, информацию об индексе T-RPT, принимаемую в рамках разрешения D2D, с целью определения подкадров (и потенциально также частотных ресурсов на основе некоторой другой информации, передаваемой в разрешении D2D), подлежащих использованию для передачи PDU данных D2D. Функция как получить подкадры для передачи различных PDU данных D2D различается для передачи D2D режима 1 и режима 2. Для передачи D2D режима 2 передающее UE D2D будет применять шаблон T-RPT к подкадрам, которые обозначены как подкадры в битовой карте пула ресурсов. По существу, передающее UE D2D применяет шаблон T-RPT к тем подкадрам, которые определены как потенциальные подкадры D2D для передачи режима 2 в соответствии с пулом ресурсов передачи данных режима 2 D2D. Примеров изображен на фиг. 22.
1s в битовой карте пула ресурсов передачи означает так называемые подкадры D2D, т.е., подкадры, зарезервированные для передачи режима 2 D2D. Шаблон T-RPT применяется к этим подкадрам D2D. Как видно на фиг. 22, эти подкадры D2D, в которых соответствующая запись T-RPT представляет собой 1, следует использовать для передач PDU данных D2D (подкадры, в которых и запись битовой карты пула ресурсов, и запись битовой карты T-RPT представляют собой 1). Как уже упоминалось в разделе уровня техники, для распределения ресурсов режима 2 передающее UE D2D автономно выбирает шаблон T-RPT и сигнализирует его в SA таким образом, что приемные UE D2D способны определять (после корректного декодирования SA) на основе принимаемого шаблона T-RPT временной/частотный ресурс передач данных D2D. Разрешение D2D на передачу D2D режима 2 отсутствует.
Для передачи D2D Режима 1 eNB распределяет шаблон T-RPT, подлежащий использованию для передачи D2D, и сигнализирует его в передающее UE D2D посредством разрешения D2D, как уже объяснялось выше.
Учитывая отсутствие пула ресурсов передачи D2D для режима 1, параметры в T-RPT должны непосредственно применяться к физическим подкадрам восходящей линии связи, поскольку подкадры восходящей линии связи могут являться подкадрами D2D. В соответствии с одним иллюстративным вариантом осуществления, передающее UE D2D должно применять шаблон T-RPT, указанный в индексе шаблона T-RPT в разрешении D2D, ко всем подкадрам в битовой карте пула ресурсов, т.е., подкадрам, в которых запись битовой карты представляет собой 1, а также 0. Пример передачи данных D2D режима 1 изображен на фиг. 21.
Как можно видеть, здесь также взят тот же шаблон T-RPT, который использовался в примере сценария, иллюстрирующем передачу D2D режима 2; однако для режима 1 он применяется ко всем подкадрам (UL) в пуле ресурсов. Поскольку отсутствует пул ресурсов передачи данных, определенный/конфигурированный для режима 1, передающее UE D2D может применять шаблон T-RPT либо к пулу передачи данных режима 2, либо в качестве альтернативы к пулу ресурсов приема данных. Основная трудность состоит в том, что необходим некоторый опорный сигнал, соответствующий начальному подкадру, в котором шаблон T-RPT применяется для режима 1. В качестве альтернативы может существовать некоторое временное соотношение между первой передачей данных D2D и предварительно определенным SA. Например, первая возможность передачи данных режима 1 D2D, т.е., это - начальный подкадр шаблона T-RPT, возникает через х мс после последней передачи сообщения SA.
Шаблон T-RPT используется различным образом в зависимости от того, используется ли передающим UE D2D передача данных D2D режима 1 или режима 2. Следовательно, приемное UE D2D должно уметь различать передачи D2D режима 1 или режима 2. Более конкретно, при приеме SA в пуле ресурсов SA приемное UE D2D должно знать о том, передавалось ли SA с использованием передачи D2D режима 1 или режима 2, чтобы суметь точно интерпретировать шаблон T-RPT, т.е., чтобы определить точные временные/частотные ресурсы соответствующих передач данных D2D. В соответствии с другим иллюстративным вариантом осуществления, сообщение SA содержит явный индикатор используемого режима распределения ресурсов для связи D2D, т.е., новое поле в сообщении SA указывает, использовался ли для передачи данных D2D режим 1 или режим 2.
В качестве альтернативного решения, режим передачи/распределения ресурсов указывается неявно шаблоном T-RPT, сигнализируемым в рамках сообщения SA. Доступные шаблоны T-RPT, которые либо предварительно сконфигурированы, либо приведены в таблице, делятся на два набора, один набор шаблонов T-RPT используется для передач режима 1, а второй набор шаблонов T-RPT используется для режима 2. Например, если исходить из 128 различных шаблонов T-RPT, шаблоны 0-63 могут использоваться для передач режима 1 D2D, в то время как шаблоны T-RPT с индексом 64-127 резервируются для режима 2. На основе принятого индекса T-RPT в SA приемное UE D2D может понять, использует ли передающее UE режим 1 или режим 2 распределения ресурсов.
В качестве дополнительного альтернативного решения в соответствии с еще одним иллюстративным вариантом осуществления, передача/распределение ресурсов может быть получено по значению поля ТА, содержащегося в SA. Поскольку передачи режима 1 и передачи режима 2 используют различные временные режимы передачи, приемное UE может различать передачи режима 1 и режима 2 на основе значения этого поля. Например, значение ТА для передачи режима 2 всегда является нулевым, в то время как для режима 1 значение ТА устанавливается равным значению NTA UE, т.е., UE использует стандартный временной режим передачи по восходящей линии связи для передач D2D режима 1.
В качестве дополнительной альтернативы, режим распределения ресурсов/передачи может указываться неявно частотными ресурсами, используемыми для передачи сообщения SA. Например, сообщения SA, отправляемые передающими UE режима 2, отличаются от частотных ресурсов, используемых для передач SA передающих UE режима 1. Более конкретно, пул ресурсов передачи для режима 2 отличается от ресурсов, назначаемых eNB для передач SA (режим 1).
Еще одно альтернативное решение в соответствии с дополнительным иллюстративным вариантом осуществления изобретения состоит в определении длины битовой карты шаблона T-RPT таким образом, чтобы не было неопределенности между передачами режима 1 и режима 2. Более конкретно, длина битовой карты шаблона T-RPT должна быть такой же, как и длина битовой карты пула ресурсов, к которой применяется шаблон T-RPT. Если взять примеры, изображенные на описанных выше фиг. 21 и 22, длина шаблона T-RPT должна составлять 30 битов.
Поскольку шаблон T-RPT и для режима 1, и для режима 2 применяется к одному и тому же начальному подкадру, например, начальному подкадру пула ресурсов, приемное UE D2D не обязательно должно различать передачи режима 2 и режима 1.
Необходимо отметить, что пятый вариант осуществления может использоваться вместе либо с одним из первого, второго, третьего и четвертого вариантов осуществления, либо с любой их комбинацией.
Аппаратная и программная реализация настоящего изобретения
Другие иллюстративные варианты осуществления относятся к реализации вышеописанных различных вариантов осуществления с использованием аппаратных средств и программных средств. В этой связи, предлагаются пользовательское оборудование (мобильный терминал) и eNodeB (базовая станция). Пользовательское оборудование и базовая станция выполнены с возможностью осуществления способов, описываемых в настоящем документе.
Понятно также, что различные варианты осуществления могут быть реализованы или выполнены с использованием вычислительных устройств (процессоров). Вычислительное устройство или процессор может, например, представлять собой универсальные процессоры, цифровые сигнальные процессоры (DSP), специализированные интегральные схемы (ASIC), программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA) или иные программируемые логические устройства, и т.д. Различные варианты осуществления могут также быть выполнены или осуществлены с помощью комбинации этих устройств.
Кроме того, различные варианты осуществления могут также быть реализованы с помощью программных модулей, которые исполняются процессором или непосредственно в аппаратных средствах. Кроме того, существует возможность комбинации программных модулей и аппаратной реализации. Программные модули могут храниться на любом виде читаемых компьютером носителей информации, например, RAM, EPROM, EEPROM, флэш-память, регистры, жесткие диски, CD-ROM, DVD и т.д.
Необходимо также отметить, что отдельные признаки различных вариантов осуществления могут по отдельности или в произвольной комбинации являться объектом другого варианта осуществления.
Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что в настоящем изобретении возможны различные варианты и/или модификации, как показано в конкретных вариантах осуществления. Настоящие варианты осуществления вследствие этого следует рассматривать во всех отношения иллюстративными, а не ограничивающими.
Изобретение относится к области беспроводной связи. Технический результат заключается в повышении отказоустойчивости при установлении радиосоединения с базовой станцией. Изобретение раскрывает способ распределения радиоресурсов на передающий терминал для осуществления передачи с прямой связью по прямому соединению линии связи, передающий терминал и базовую станцию. Передающий терминал принимает от базовой станции широковещательный пакет системной информации, который содержит информацию по временному пулу радиоресурсов передачи, указывающему радиоресурсы для осуществления передачи с прямой связью, и содержит информацию о конфигурации по пулу ресурсов для ограничения количества времени, в течение которого временный пул радиоресурсов может использоваться передающим терминалом. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 22 ил.
1. Способ распределения радиоресурсов на передающий терминал для осуществления, по прямой связи, передачи по соединению прямой линии связи на принимающий терминал в системе связи, причем способ содержит следующий этап, выполняемый передающим терминалом:
прием от базовой станции широковещательной трансляции системной информации, содержащей
- информацию о временном пуле радиоресурсов передачи, указывающем радиоресурсы, которые могут использоваться теми передающими терминалами, которые принимают широковещательную трансляцию системной информации, для осуществления, по прямой связи, передачи на принимающий терминал по соединению прямой линии связи, и
- конфигурационную информацию в отношении временного пула радиоресурсов передачи, причем конфигурационная информация ограничивает количество времени, в течение которого временный пул радиоресурсов передачи может использоваться передающим терминалом.
2. Способ по п. 1, в котором передающий терминал выбирает радиоресурсы из временного пула радиоресурсов передачи и выполняет по прямой связи передачу либо назначения планирования, либо данных на принимающий терминал с использованием выбранных радиоресурсов до того, как истечет время, в течение которого может использоваться временный пул радиоресурсов передачи.
3. Способ по п. 1, в котором конфигурационная информация в отношении временного пула радиоресурсов передачи содержит:
- переменную допустимого времени, указывающую количество времени, в течение которого может использоваться временный пул радиоресурсов передачи либо после приема широковещательной трансляции системной информации, либо после того, как передающий терминал начинает использовать временный пул радиоресурсов передачи, и/или
- переменную инструкции соединения, указывающую либо
• количество времени после приема широковещательной трансляции системной информации или после того, как передающий терминал начинает использовать временный пул радиоресурсов передачи, в течение которого передающий терминал должен инициировать процедуру установления радиосоединения с базовой станцией в случае, если передающий терминал должен использовать временный пул радиоресурсов передачи для осуществления, по прямой связи, передачи с принимающим терминалом, либо
• то, что передающий терминал должен инициировать процедуру установления радиосоединения с базовой станцией до использования временного пула радиоресурсов передачи.
4. Способ по п. 3, в котором передающий терминал инициирует процедуру установления радиосоединения с базовой станцией путем передачи преамбулы процедуры произвольного доступа.
5. Способ по п. 1, в котором временный пул радиоресурсов передачи может использоваться передающим терминалом в состоянии ожидания и в соединенном состоянии.
6. Способ по п. 1, в котором временный пул радиоресурсов передачи может использоваться передающим терминалом только до тех пор, пока не произойдет одно из следующего:
передающему терминалу назначены базовой станцией выделенные радиоресурсы, которые могут использоваться для осуществления передачи по прямой связи,
передающий терминал осуществляет по прямой связи передачу впервые с использованием выделенных радиоресурсов, назначенных базовой станцией передающему терминалу,
процедура установления радиосоединения, инициированная передающим терминалом, терпит неудачу,
передающий терминал информируется базовой станцией о том, что передающему терминалу не разрешено осуществлять прямую связь в соте базовой станции;
в котором предпочтительно выделенные радиоресурсы представляют собой радиоресурсы, выбираемые из назначенного пула радиоресурсов передачи, назначаемого передающему терминалу базовой станцией, либо в котором выделенные радиоресурсы представляют собой радиоресурсы, назначаемые передающему терминалу базовой станцией в ответ на запрос ресурса от передающего терминала для передачи, осуществляемой по прямой связи.
7. Способ по п. 1, в котором временный пул радиоресурсов передачи указывает первый набор радиоресурсов, используемый для осуществления, по прямой связи, передачи назначения планирования на принимающий терминал по соединению прямой линии связи, причем назначение планирования указывает радиоресурсы, подлежащие использованию передающим терминалом для осуществления, по прямой связи, последующей передачи данных на принимающий терминал по соединению прямой линии связи, и/или
в котором временный пул радиоресурсов передачи указывает второй набор радиоресурсов, используемый для осуществления, по прямой связи, передачи данных на принимающий терминал по соединению прямой линии связи.
8. Способ по п. 1, в котором широковещательная трансляция системной информации дополнительно содержит информацию об ожидающем пуле радиоресурсов передачи, или
в котором системная информация дополнительно содержит информацию, указывающую, что осуществление прямой связи с принимающим терминалом по соединению прямой линии связи разрешается в соте базовой станции, но не содержит информации об ожидающем пуле радиоресурсов передачи,
в котором ожидающий пул радиоресурсов передачи указывает радиоресурсы, которые могут использоваться теми передающими терминалами, которые принимают широковещательную трансляцию системной информации, для осуществления, по прямой связи, передачи на принимающий терминал по соединению прямой линии связи, и ожидающий пул радиоресурсов передачи может использоваться только тогда, когда передающий терминал находится в состоянии ожидания.
9. Передающий терминал для осуществления, по прямой связи, передачи по соединению прямой линии связи на принимающий терминал в системе связи, причем передающий терминал содержит:
секцию приема, выполненную с возможностью приема от базовой станции широковещательной трансляции системной информации, содержащей
- информацию о временном пуле радиоресурсов передачи, указывающем радиоресурсы, которые могут использоваться теми передающими терминалами, которые принимают широковещательную трансляцию системной информации, для осуществления, по прямой связи, передачи на принимающий терминал по соединению прямой линии связи, и
- конфигурационную информацию в отношении временного пула радиоресурсов передачи, причем конфигурационная информация ограничивает количество времени, в течение которого временный пул радиоресурсов передачи может использоваться передающим терминалом.
10. Передающий терминал по п. 9, содержащий:
секцию обработки, выполненную с возможностью выбора радиоресурсов из временного пула радиоресурсов передачи, и
секцию передачи, выполненную с возможностью осуществления, по прямой связи, передачи либо назначения планирования, либо данных на принимающий терминал с использованием выбранных радиоресурсов до того, как истечет количество времени, в течение которого может использоваться временный пул радиоресурсов передачи.
11. Передающий терминал по п. 9, при этом конфигурационная информация в отношении временного пула радиоресурсов передачи содержит:
- переменную допустимого времени, указывающую количество времени, в течение которого может использоваться временный пул радиоресурсов передачи либо после приема широковещательной трансляции системной информации, либо после того, как передающий терминал начинает использовать временный пул радиоресурсов передачи, и/или
- переменную инструкции соединения, указывающую либо
• количество времени после приема широковещательной трансляции системной информации или после того, как передающий терминал начинает использовать временный пул радиоресурсов передачи, в течение которого передающий терминал должен инициировать процедуру установления радиосоединения с базовой станцией в случае, если передающий терминал должен использовать временный пул радиоресурсов передачи для осуществления, по прямой связи, передачи с принимающим терминалом, либо
• то, что передающий терминал должен инициировать процедуру установления радиосоединения с базовой станцией перед использованием временного пула радиоресурсов передачи.
12. Передающий терминал по п. 9, при этом временный пул радиоресурсов передачи может использоваться передающим терминалом только до тех пор, пока не произойдет одно из следующего:
передающему терминалу назначены базовой станцией выделенные радиоресурсы, которые могут использоваться для осуществления передачи по прямой связи,
передающий терминал осуществляет по прямой связи передачу впервые с использованием выделенных радиоресурсов, назначенных базовой станцией передающему терминалу,
процедура установления радиосоединения, инициированная передающим терминалом, терпит неудачу,
передающий терминал информируется базовой станцией о том, что передающему терминалу не разрешено осуществлять прямую связь в соте базовой станции,
при этом предпочтительно выделенные радиоресурсы представляют собой радиоресурсы, выбираемые из назначенного пула радиоресурсов передачи, назначаемого передающему терминалу базовой станцией, либо выделенные радиоресурсы представляют собой радиоресурсы, назначаемые передающему терминалу базовой станцией в ответ на запрос ресурса от передающего терминала для передачи, осуществляемой по прямой связи.
13. Передающий терминал по п. 9, при этом широковещательная трансляция системной информации дополнительно содержит информацию об ожидающем пуле радиоресурсов передачи, либо
системная информация дополнительно содержит информацию, указывающую, что осуществление прямой связи с принимающим терминалом по соединению прямой линии связи разрешается в соте базовой станции, но не содержит информации об ожидающем пуле радиоресурсов передачи,
при этом ожидающий пул радиоресурсов передачи указывает радиоресурсы, которые могут использоваться теми передающими терминалами, которые принимают широковещательную трансляцию системной информации, для осуществления, по прямой связи, передачи на принимающий терминал по соединению прямой линии связи, и ожидающий пул радиоресурсов передачи может использоваться только тогда, когда передающий терминал находится в состоянии ожидания.
14. Базовая станция для распределения радиоресурсов на передающий терминал для осуществления, по прямой связи, передачи по соединению прямой линии связи на принимающий терминал в системе связи, причем базовая станция содержит:
секцию передачи, выполненную с возможностью передачи широковещательной трансляции системной информации, содержащей
- информацию о временном пуле радиоресурсов передачи, указывающем радиоресурсы, которые могут использоваться теми передающими терминалами, которые принимают широковещательную трансляцию системной информации, для осуществления, по прямой связи, передачи на принимающий терминал по соединению прямой линии связи, и
- конфигурационную информацию в отношении временного пула радиоресурсов передачи, причем конфигурационная информация ограничивает количество времени, в течение которого временный пул радиоресурсов передачи может использоваться передающим терминалом.
| US 20140094183 A1, 03.04.2014 | |||
| US 20130322413 A1, 05.12.2013 | |||
| US 20110106952 A1, 05.05.2011 | |||
| US 2011098043 A1, 28.04.2011 | |||
| RU 2011142449 A, 27.04.2013. |
