Способ и устройство для манипулирования неупорядоченными пакетами во время передачи обслуживания в системе беспроводной связи

Способ и устройство для манипулирования неупорядоченными пакетами во время передачи обслуживания в системе беспроводной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящая заявка притязает на приоритеты предварительной заявки США № 60/990589, поданной 27 ноября 2007, и предварительной заявки США № 60/990906, поданной 28 ноября 2007, которые озаглавлены «METHODS AND APPARATUSES FOR MAINTAINING HYPER FRAME NUMBER SYNCHORNIZATION BETWEEN A TARGET ACCESS POINT AND USER EQUIPMENT AT HANDOVER», правообладателем которых является заявитель настоящей заявки и которые включены в настоящую заявку посредством ссылки.

Уровень техники

I. Область техники

Настоящее изобретение относится, в целом, к связи и более конкретно к методике передачи пакетов в системе беспроводной связи.

II. Уровень техники

Системы беспроводной связи широко используются для предоставления различного контента связи, такого как голос, видео, пакетные данные, передача сообщений, широковещание и т.д. Такие беспроводные системы могут быть системами множественного доступа, способными поддерживать множество пользователей посредством разделения системных ресурсов. Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), ортогональные системы множественного доступа с частотным разделением (OFDMA), системы множественного доступа с временным разделением и передачей на одной несущей (SCFDMA).

Система беспроводной связи может включать в себя несколько базовых станций, которые могут поддерживать связь для нескольких пользовательских оборудований (UEs). UE может быть мобильным, и его обслуживание может быть передано от исходной базовой станции к целевой базовой станции, когда UE передвигается по отношению к системе. Во время передачи обслуживания исходная базовая станция может иметь пакеты данных, которые не были успешно отправлены в UE.

Сущность изобретения

Здесь описаны методики отправки пакетов и поддержки синхронизации во время передачи обслуживания. Обслуживание UE может быть передано от исходной базовой станции к целевой базовой станции. Исходная базовая станция может иметь пакеты для UE и может направлять эти пакеты целевой базовой станции. Целевая базовая станция может принимать эти пакеты не по порядку, например, вследствие того, что интерфейс между исходной и целевой базовыми станциями работает по принципу коммутации пакетов. Если целевая базовая станция отправляет пакеты не по порядку в UE, может возникнуть потеря синхронизации и/или UE может не быть в состоянии восстановить пакеты.

В одном варианте осуществления целевая базовая станция может определять, может ли каждый пакет, направленный исходной базовой станцией, быть отправлен по порядку в UE. Каждый пакет может иметь последовательный номер, который может быть использован для определения его порядка. Целевая базовая станция может определять, может ли каждый направленный пакет быть отправлен по порядку в UE на основе последовательного номера этого пакета и последовательного номера последнего пакета, отправленного в UE. Целевая базовая станция может отправлять каждый пакет, который может быть отправлен по порядку, и может отбрасывать пакеты, которые не могут быть отправлены по порядку. Ресурсы радиоканала могут сберегаться благородя неотправке пакетов, которые будут отброшены UE.

В другом варианте осуществления целевая базовая станция может переупорядочивать пакеты, принятые от исходной базовой станции в окне переупорядочивания, и может отправлять переупорядоченные пакеты в UE. Целевая базовая станция может запускать таймер при приеме первого пакета от исходной базовой станции. Целевая базовая станция может буферизовать первый пакет, если он принят не по порядку. Целевая базовая станция может также буферизировать все последующие пакеты, принятые не по порядку от исходной базовой станции до момента истечения таймера. Целевая базовая станция может переупорядочивать и отправлять буферизированные пакеты после истечения таймера. Окно переупорядочивания может покрывать период времени или диапазон последовательных номеров.

В еще одном варианте осуществления целевая базовая станция может принимать пакет не по порядку от исходной базовой станции и может обрабатывать пакет так, как если бы он шел по порядку. Целевая базовая станция может увеличивать номер гиперкадра (HFN) благодаря неупорядоченному пакету и может шифровать пакет с помощью параметра COUNT, содержащего увеличенный HFN и последовательный номер пакета. В качестве альтернативы целевая базовая станция может переназначить пакету последовательный номер, который идет после последовательного номера последнего отправленного пакета. В этом случае UE может правильно дешифровывать пакет и избежать потери синхронизации. Верхние уровни в UE могут осуществлять переупорядочивание пакетов.

Методики, описанные здесь, могут быть использованы для пакетов, направленных от исходной базовой станции к целевой базовой станции во время передачи обслуживания UE, как описано выше. В целом, методики могут быть использованы для пакетов, отправленных от первого объекта (например, исходной базовой станции или обслуживающего шлюза) ко второму объекту (например, другой базовой станции) для передачи к третьему объекту (например, UE). Пакеты могут иметь последовательные номера и могут быть приняты не по порядку вторым объектом. Второй объект может обрабатывать пакеты, используя один из вариантов осуществления, описанных выше.

Различные аспекты и признаки настоящего изобретения описаны более подробно ниже.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 изображена система беспроводной связи.

На Фиг.2 изображен примерный стек протоколов для различных объектов в системе.

На Фиг.3 изображен примерный поток вызова для передачи обслуживания.

На Фиг.4 изображены передача данных и направление данных во время передачи обслуживания.

На Фиг.5А изображено шифрование на передающем объекте.

На Фиг.5В изображено дешифрование на принимающем объекте.

На Фиг.6А изображен параметр COUNT, используемый для шифрования и дешифрования.

На Фиг.6В изображено пространство последовательного номера.

На Фиг.7 изображен процесс отправки пакетов с отбрасыванием пакета.

На Фиг.8 изображено устройство для отправки пакетов с отбрасыванием пакета.

На Фиг.9 изображен процесс отправки пакетов с переупорядочиванием.

На Фиг.10 изображено устройство для отправки пакетов с переупорядочиванием.

На Фиг.11 изображен процесс отправки пакетов с принудительным упорядочиванием.

На Фиг.12 изображено устройство для отправки пакетов с принудительным упорядочиванием.

На Фиг.13 изображен процесс приема пакетов.

На Фиг.14 изображено устройство для приема пакетов.

На Фиг.15 изображены блок-схемы UE и двух базовых станций.

Подробное описание

Методики, описанные здесь, могут быть использованы для различных систем беспроводной связи, таких как CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и других систем. Термины «система» и «сеть» часто используются взаимозаменяемо. Система CDMA может реализовывать технологии радиосвязи, такие как Универсальный Наземный Радиодоступ (UTRA), cdma2000, и т.д. UTRA включает в себя широкополосный CDMA (WCDMA) и другие варианты CDMA. cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. Система TDMA может реализовывать технологии радиосвязи, такие как Глобальная Система Мобильной Связи (GSM). Система OFDMA может реализовывать технологии радиосвязи, такие как Усовершенствованный Универсальный Наземный Радиодоступ (E-UTRA), Сверхподвижная широкополосная передача (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM®, и т.д. 3GPP долгосрочного развития (LTE) использует радиоинтерфейс определенный E-UTRA и сетевую архитектуру, определенную E-UTRAN. E-UTRA задействует OFDMA по нисходящей линии связи и SC-FDMA по восходящей линии связи. UTRA, E-UTRA, E-UTRAN, LTE и GSM описаны в документах организации, названной «Проект партнерства третьего поколения» (3GPP), cdma2000 и UMB описаны в документах организации, названной «Проект партнерства третьего поколения 2» (3GPP2). Для ясности, конкретные аспекты методик описаны ниже для LTE, и LTE терминологии используется в большей части описания ниже.

На Фиг.1 изображена система 100 беспроводной связи, которая может быть системой LTE. Система 100 может включать в себя усовершенствованные узлы В (eNB) и другие сетевые объекты, описанные 3GPP. Для простоты, только два eNB 120 и 122, и только один объект управления мобильностью (MME)/обслуживающий шлюз 130 изображены на Фиг.1. eNB может быть стационарной станцией, которая связывается с UE и может быть также обозначена как Узел В, базовая станция, точка доступа, и т.д. Каждый eNB может предоставлять покрытие связи для определенной географической зоны. Для улучшения пропускной способности системы полная зона покрытия eNB может быть разделена на множество (например, три) меньших зон. Каждая меньшая зона может быть обслужена соответствующей подсистемой eNB. В 3GPP, термин «сота» может обозначать самую маленькую зону покрытия eNB и/или подсистему eNB, обслуживающую эту зону покрытия. eNB 120 и 122 могут связываться друг с другом посредством интерфейса Х2, который может быть логическим или физическим интерфейсом. eNB 120 и 122 могут также связываться с MME/обслуживающим шлюзом 130 посредством интерфейса S1.

Обслуживающий шлюз 130 может поддерживать информационные службы, такие как передача голоса по IP-протоколу (VoIP), видео, передача сообщений и т.д. MME 130 может быть ответственен за коммутацию путей между исходным eNB и целевой eNB при передаче обслуживания. MME/обслуживающий шлюз 130 может соединяться с опорной сетью и/или сетью 140 передачи данных (например, Интернет) и может связываться с другими объектами (например, удаленными серверами и терминалами), которые соединены с опорной сетью и/или сетью 140 передачи данных.

UE 110 может связываться с eNB 120 и/или eNB 122 посредством нисходящей линии связи и восходящей линии связи. Нисходящая линия связи (или прямая линия связи) обозначает линию связи от eNB к UE, и восходящая линия связи (или обратная линия связи) обозначает линию связи от UE к eNB. UE 110 может быть также обозначена как мобильная станция, терминал, терминал доступа, блок абонента, станция и т.д. UE 110 может быть сотовым телефоном, персональным цифровым секретарем (PDA), беспроводным модемом, устройством беспроводной связи, портативным устройством, портативным персональным компьютером, радиотелефоном, станцией местной линии радиосвязи (WLL) и т.д.

На Фиг.2 изображен примерный стек 200 протоколов для плоскости пользователя в LTE. Плоскость пользователя переносит трафик данных между UE 110 и обслуживающим шлюзом 130 посредством обслуживающего eNB, который может быть eNB 120 или eNB 122 с фиг.1. Каждый объект поддерживает стек протоколов для связи с другим объектом. Каждый стек протоколов обычно включает в себя сетевой уровень (Layer 3 или L3), канальный уровень (Layer 2 или L2) и физический уровень(Layer 1, L1 или PHY). UE и обслуживающий шлюз могут обмениваться данными, используя IP в сетевом уровне. Данные верхнего уровня для протокола управления передачей данных (TCP), протокола пользовательских дейтаграмм (UDP), протокола передачи данных в реальном времени (RTP), и/или других протоколов могут быть инкапсулированы в IP пакеты, которые могут быть обменяны между UE и обслуживающим шлюзом посредством обслуживающего eNB.

Канальный уровень обычно зависит от технологии сети/радиосвязи. Для плоскости пользователя в LTE канальный уровень для UE составлен из трех подуровней для протокола конвергенции пакетных данных (PDCP), управления звеньями радиосвязи (PDCP) и управления доступом к среде (MAC), которые прекращают действовать на обслуживающем eNB. EU дополнительно связывается с обслуживающим eNB посредством радиоинтерфейса E-UTRA на физическом уровне. Обслуживающий eNB может связываться с обслуживающим шлюзом посредством IP и зависимого от технологии интерфейса для канального и физического уровней.

PDCP может осуществлять различные функции, такие как сжатие заголовков протокола верхнего уровня, шифрование/кодирование и защита полноты данных для безопасности и т.д. RLC может осуществлять различные функции, такие как (i) сегментация и сборка блоков служебных данных (SDU) RLC и исправление ошибок через автоматический запрос на повторение (ARQ) на передатчике и (ii) дублирование определения SDU нижнего уровня, переупорядочивание SDU RLC, и доставка по порядку протокольных блоков данных (PDU) верхнего уровня к приемнику. Функции, осуществляемые PDCP и RLC в LTE, могут быть предоставлены эквивалентными протоколами в других технологиях радиосвязи. Например, уровень адаптации и протокол радиоканала в cdma2000 могут осуществлять функции, схожие с теми, которые осуществляют PDCP и RLC соответственно.

PDCP описан в 3GPP TS 36.323, озаглавленном «Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Packet Data Convergence Protocol (PDCP) Specification». RLC описан в 3GPP TS 36.322, озаглавленном «Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Link Control (RLC) Protocol Specification». Эти документы находятся в открытом доступе.

Ссылаясь вновь на фиг.1, UE может вначале связываться с eNB 120 для обмена данными с MME/обслуживающим шлюзом 130. UE 110 может быть мобильным и его обслуживание может быть передано от eNB 120 к eNB 122. Для передачи обслуживания eNB 120 может быть обозначен как исходный eNB, и eNB 122 может быть обозначен как целевой eNB. После передачи обслуживания UE 110 может связываться с eNB 122 для обмена данными с MME/обслуживающим шлюзом 130. eNB 120 может быть обслуживающим eNB для UE 110 до передачи обслуживания, и eNB 122 может быть обслуживающим eNB для UE 110 после передачи обслуживания.

В данном описании передача обслуживания или переадресация вызова может обозначать передачу обслуживания от одного eNB к другому eNB, также как и передачу обслуживания между различными сотами одного eNB. Передача обслуживания может быть инициирована системой или UE. UE может инициировать передачу обслуживания в соответствии с направленной процедурой передачи обслуживания или может восстанавливать соединение радиосвязи с соответствующим eNB после нарушения связи. Кроме того, передача обслуживания может возникать для поддержки мобильности пользователя в системе, для предоставления балансировки нагрузки, для облегчения реконфигурации соединения радиосвязи, для облегчения обработки случаев непредвиденных ошибок и т.д. Система также может инициировать передачу обслуживания по любой из причин, упомянутых выше.

На Фиг.3 изображен примерный поток вызова для передачи обслуживания UE 110 от исходного eNB 120 к целевому eNB 122. Исходный eNB может настраивать процедуры измерения для UE (этап 1), и UE может отправлять отчет об измерении на исходный eNB (этап 2). Исходный eNB может принять решение передать обслуживание UE (этап 3) и может сформировать сообщение запрос на передачу обслуживания целевому eNB (этап 4). Целевой eNB может осуществлять управление допуском и может акцептировать передачу обслуживания UE (этап 5). Целевой eNB может вернуть сообщение подтверждения запроса на передачу обслуживания исходному eNB (этап 6). Исходный eNB может затем отправлять сообщение команды передачи обслуживания к UE (этап 7).

До передачи обслуживания исходный eNB может принимать пакеты для UE от обслуживающего шлюза (этап А) и может отправлять пакеты UE (этап В). После отправки сообщения команды передачи обслуживания на этапе 7 исходный eNB может направлять буферизированные пакеты для UE к целевому eNB (этапы С и D). Направленные пакеты могут включать в себя пакеты, которые не были отправлены к UE, также как и пакеты, которые находятся в процессе передачи, например пакеты, отправленные, но неуспешно принятые UE. Целевой eNB может буферизировать пакеты, принятые от исходного eNB (этап Е).

До приема сообщения команды передачи обслуживания на этапе 7 UE может отделиться от исходного eNB, осуществить синхронизацию с целевым eNB и начать запрашивать временное упреждение восходящей линии связи (этап 8). Целевой eNB может ответить выделением ресурсов и временным упреждением (ТА) для UE (этап 9). Когда UE успешно получил доступ к целевому eNB, UN может отправлять сообщение подтверждения передачи обслуживания целевому eNB для указания того, что процедура передачи обслуживания завершена для UE (этап 10).

Целевой eNB может отправлять сообщение о завершении передачи обслуживания для информирования MME/обслуживающего шлюза о том, что UE сменил eNB (этап 11). MME/обслуживающий шлюз может затем коммутировать путь прохождения данных или соединение для UE от исходного eNB к целевому eNB (этап G). MME/обслуживающий шлюз может также возвращать сообщение подтверждения завершения передачи обслуживания (этап 12). Целевой eNB может отправлять сообщение высвобождения ресурсов к исходному eNB для обозначения успешной передачи обслуживания UE (этап 13). Исходный eNB может высвободить ресурсы для UE при приеме сообщения высвобождения ресурсов.

До приема сообщения о завершении передачи обслуживания на этапе 11 обслуживающий шлюз может продолжать отправку пакетов для UE исходному eNB (этап F). Исходный eNB может продолжать направлять пакеты для UE целевому eNB (этап Н). После приема сообщения о завершении передачи обслуживания на этапе 11, обслуживающий шлюз может отправлять пакеты для UE целевому eNB (этап I). Целевой eNB может отправлять пакеты, направленные от исходного eNB, и пакеты, принятые от обслуживающего шлюза к UE (этап J).

На Фиг.3 изображен примерный поток вызова для передачи обслуживания UE от исходного eNB к целевому eNB. Передача обслуживания может быть также осуществлена с другими потоками вызова.

На Фиг.4 изображены примеры передачи данных и направления данных во время передачи обслуживания. До передачи обслуживания обслуживающий шлюз может отправлять пакеты для UE целевому eNB посредством интерфейса S1 (этапы А и F на фиг.3). Исходный eNB может принимать пакеты как PDCP SDU и может назначить PDCP последовательный номер (SN) каждому PDCP SDU. В данном описании PDCP SDU #k указывает на PDCP SDU с PDCP SN k. Исходный eNB может обрабатывать и отправлять каждый PDCP SDU к UE (этап В на фиг.3).

В некотором моменте, во время передачи обслуживания, путь прохождения данных для UE может быть коммутирован от исходного eNB к целевому eNB (этап G на фиг.3).

С этого момента обслуживающий шлюз может отправлять новые пакеты для UE целевому eNB посредством интерфейса S1 (этап I на фиг.3). Целевой eNB может принимать пакеты как PDCP SDU и может назначать PDCP SN каждому PDCP SDU. Целевой eNB может обрабатывать и отправлять каждый PDCP SDU к UE (этап J на фиг.3).

Во время передачи обслуживания исходный eNB может иметь (i) ожидающие PDCP SDU, которые еще не были отправлены к UE, и/или (ii) PDCP SDU в пути, которые были отправлены к UE, но не были правильно дешифрованы UE. Исходный eNB может направлять ожидающие и PDCP SDU в пути целевому eNB посредством интерфейса X2 (этапы D и H на фиг.3). Целевой eNB может принимать направленные PDCP SDU не по порядку, например благодаря работе интерфейса X2 по принципу коммутации пакетов. Обслуживающий шлюз может отправлять новые пакеты по порядку целевому eNB. Целевой eNB может также принимать новые пакеты не по порядку, например благодаря работе интерфейса S1 по принципу коммутации пакетов.

В примере, изображенном на фиг.4, PDCP SDU могут быть упорядочены так, что PDCP SDU #1 является самой первой PDCP SDU и PDCP SDU #4 является самой последней PDCP SDU. Исходный eNB может отправлять PDCP SDU с #1 по #4 по порядку к UE. UE может декодировать PDCP SDU #1 правильно, декодировать PDCP SDU #2 и #3 ошибочно, и декодировать PDCP SDU #4 правильно. UE может правильно декодировать PDCP SDU #4, но не PDCP SDU #2 и #3, из-за раннего отклонения HARQ PDCP SDU #4. Исходный eNB может направлять PDCP SDU #2 и #3 к целевому eNB. Целевой eNB может принимать PDCP SDU #3 перед PDCP SDU #2. Целевой eNB может затем отправлять PDCP SDU #2 и/или PDCP SDU #3 к UE до новых пакетов от обслуживающего шлюза.

На Фиг.5А изображено шифрование PDCP SDU на передающем объекте, который может быть обслуживающим eNB для передачи по нисходящей линии связи или UE для передачи по восходящей линии связи. Блок 510 может принимать параметры, такие как KEY (ключ), COUNT (отсчет), BEARER (однонаправленный канал) и DIRECTION (направление). Параметр KEY может содержать ключ шифрования, используемый для шифрования данных. Параметр COUNT может быть криптосинхронизацией, которая может действовать как изменяющийся во времени ввод для алгоритма шифрования. Параметр BEARER может обозначать однонаправленный радиоканал данных, которые подлежат шифрованию. Параметр DIRECTION может содержать бит, который может быть установлен на “0” для передачи по восходящей линии связи, или на “1” для передачи по нисходящей линии связи. Блок 510 может генерировать ключевой поток на основе всех параметров и в соответствии с алгоритмом шифрования определенную LTE. Шлюз 512 исключающее ИЛИ может осуществлять побитовое добавление по модулю-2 битов ключевого потока из блока 510 и выводить биты данных для PDCP SDU и может предоставлять зашифрованные биты данных для PDCP SDU.

На Фиг.5В изображено дешифрование PDCP SDU на принимающем объекте, который может быть UE для передачи по нисходящей линии связи или обслуживающим eNB для передачи по восходящей линии связи. Блок 550 может принимать параметры KEY, COUNT, BEARER и DIRECTION. Блок 550 может генерировать ключевой поток на основе всех параметров и тем же образом, что и блок 510 в передающем объекте. Шлюз 552 исключающее ИЛИ может осуществлять побитовое добавление по модулю-2 битов ключевого потока из блока 550 и зашифрованных битов данных для PDCP SDU и может предоставлять дешифрованные биты данных для PDCP SDU.

На Фиг.6А изображен внешний вид параметра COUNT, используемый в LTE. Параметр COUNT является 32-битовым значением, составленным из М-битовых HFN и N-битовых PDCP SN, где M и N могут быть настраиваемыми значениями. HFN занимает М наиболее значимых битов (MSB) параметра COUNT, и PDCP SN занимает N наименее значимых битов (LSB) параметра COUNT. В одной конфигурации 32-битовый параметр COUNT составлен из 20-битового HFN и 12-битового PDCP SN. В другой конфигурации 32-битовый параметр COUNT составлен из 25-битового HFN и 7-битового PDCP SN. Для обеих конфигураций PDCP SN отправляется по воздуху с каждым PDCP SDU. HFN не отправляется по воздуху для уменьшения непроизводительных издержек.

На Фиг.6В изображено пространство PDCP SN, которое может покрывать диапазон от 0 до K, где К = 2ⁿ - 1. Например, К может быть равно 127 для 7-битового PDCP SN или равно 4095 для 12-битового PDCP SN. PDCP SDU может иметь PDCP SN, равного k, которое может быть в диапазоне от 0 до К. PDCP SN может быть увеличен для каждого нового PDCP SDU, пока не достигнет максимального значения - К, и затем может циклически перейти к 0.

Для PDCP SN, равного k, часть пространства PDCP SN может быть рассмотрена как «более поздняя» чем k, а оставшаяся часть PDCP SN может быть рассмотрена как «более ранняя» чем k. Например, PDCP SN от k+1 до L могут быть рассмотрены как более поздние чем PDCP SN, равный k, а PDCP SN от L+1 до k-1 могут быть рассмотрены как более ранний чем PDCP SN, равный k, как изображено на фиг.6В. L может быть определено как L=(k + K/2) по модулю K, так, что половина пространства PDCP SN является более поздней чем k, и другая половина является более ранней чем k. L может также определяться другим образом.

Также, как изображено на фиг.6В, PDCP SN от 0 до k-1 могут быть рассмотрены как «меньшие» чем k. PDCP SN от k+1 до K могут быть рассмотрены как «большие» чем k.

UE может получить доступ к eNB 120 и может устанавливать однонаправленные радиоканалы для связи с eNB. UE и eNB могут каждый сбрасывать COUNT на ноль, когда однонаправленные радиоканалы установлены. eNB может увеличивать PDCP SN всякий раз, когда новый PDCP SDU принят от обслуживающего шлюза и может увеличивать HFN всякий раз, когда PDCP SN циклически переходит к нулю после достижения максимального значения К. eNB может отправлять каждый PDCP SDU и его PDCP SN к UE. UE может принимать PDCP SDU от eNB и может обновлять HFN на основе PDCP SN.

Обслуживание UE может быть передано от исходного eNB 120 к целевому eNB 122. Для передачи обслуживания исходный eNB может отправлять существенную информацию о состоянии, такую как текущий HFN и текущий PDCP SN целевому eNB. Целевой eNB может назначать номера PDCP SN новым PDCP SDU принятым от обслуживающего шлюза, начиная с текущего PDCP SN и HFN, принятого от исходного eNB. UE может поддерживать COUNT через передачу обслуживания и может обновлять HFN на основе номеров PDCP SN блоков PDCP SDU, принятых от целевого eNB.

Спецификация PDCP в LTE описана с предположением того, что блоки PDCP SDU с увеличивающимися номерами PDCP SN пропускаются в нижней уровень на передающем объекте. Принимающий объект может предполагать, что нижний уровень доставит блоки PDCP SDU в правильном порядке. Принимающий объект может, таким образом, увеличивать HFN всякий раз, когда PDCP SN только что принятого PDCP SDU меньше чем PDCP SN последнего принятого PDCP SDU.

Традиционная схема обработки передачи данных по нисходящей линии связи на основе описанного выше предположения может быть следующей. Обслуживающий eNB может назначать PDCP SN каждому PDCP SDU, принятому от обслуживающего шлюза. eNB может увеличивать PDCP SN после каждого PDCP SDU и может увеличивать HFN всякий раз, когда PDCP SN циклически переходит к нулю. eNB может шифровать каждый PDCP SDU при помощи COUNT, образованного HFN поддержанным eNB и PDCP SDU этого PDCP SDU, как изображено на фиг.5А. eNB может передавать каждый PDCP SDU в правильном порядке к UE. UE может принимать блоки PDCP SDU от eNB правильном порядке. UE может увеличивать HFN всякий раз, когда оно принимает PDCP SDU с меньшим PDCP SN чем у последнего PDCP SDU. UE может дешифровать каждый принятый PDCP SDU при помощи COUNT поддержанным UE и PDCP SN, полученным от принятого PDCP SDU.

Традиционная схема обработки, описанная выше, может приводить к ошибкам во время передачи обслуживания UE от исходного eNB к целевому eNB. Во время передачи обслуживания исходный eNB может направлять блоки PDCP SDU посредством интерфейса Х2 (или S1) целевому eNB. Так как интерфейс Х2 (или S1) не является коммутируемым интерфейсом, направленные блоки PDCP SDU могут прибывать на целевой eNB не по порядку, например, как изображено на фиг.4. Если целевой eNB обрабатывает каждый направленный PDCP SDU, как он принимается от исходного eNB, получение блоков PDCP SDU не по порядку на целевом eNB может привести к ошибкам в дешифровании и/или потере HFN синхронизации на UE.

Для примера, изображенного на фиг.4, целевой eNB может принимать PDCP SDU #3 от исходного eNB и может шифровать этот PDCP SDU при помощи COUNT, сформированного HFN и PDCP SN, равного 3. Этот COUNT может быть указан как (HFN | 3). Целевой eNB может пропускать зашифрованный PDCP SDU #3 на нижний уровень для передачи к UE. Затем целевой eNB может принимать PDCP SDU #2 не по порядку от исходного eNB. Целевой eNB может шифровать PDCP SDU #2 с помощью (HFN | 2), который является правильным COUNT для этого PDCP SDU. Тем не менее для традиционной схемы обработки, описанной выше, UE может увеличивать его HFN, когда он принимает PDCP SDU #2 после приема PDCP SDU #3. Затем UE может дешифровать PDCP SDU #2 с помощью (HFN +1|2) и дешифрует PDCP SDU ошибочно, так как использован целевой eNB (HFN | 2). Кроме того, UE будет вне синхронизации HFN, так как оно будет использовать HFN +1 для дешифрования последовательных блоков PDCP SDU, тогда как целевой eNB продолжает использование YFN для шифрования. Последовательные блоки PDCP SDU могут таким образом быть дешифрованы ошибочно UE.

UE может поддерживать окно дублирования сброса для предотвращения выхода из HFN синхронизации. Начало окна может быть установлено на последнем PDCP SDU, доставленном на верхние уровни, и конец окна может быть установлен на самом последнем, еще не доставленном на верхние уровни, PDCP SDU. UE может использовать окно дублирования сброса для определения того обработать и доставить PDCP SDU на верхние уровни или отбросить PDCP SDU.

Для примера, изображенного на фиг.4, UE может правильно декодировать PDCP SDU #1 и #4, но не PDCP SDU #2 и #3. UE может доставлять PDCP SDU #1 на верхние уровни и может буферизировать PDCP SDU #4. Затем UE может принимать PDCP SDU #3 от целевого eNB и может правильно декодировать этот PDCP SDU. UE может предполагать что блоки PDCP SDU отправляются по порядку целевым eNB, и может предполагать что PDCP SDU #2 потерян. Затем UE может доставить PDCP SDU #3 и #4 на верхние уровни и может передвинуть начало окна дублирования сброса на PDCP SDU #4. После этого UE может принять PDCP SDU #2 от целевого eNB. UE может определить что этот PDCP SDU находится вне окна дублирования сброса, и может отбросить PDCP SDU. UE может поддерживать HFN вместо того, чтобы увеличивать его. Эта схема обработки UE может избежать потери HFN синхронизации. Тем не менее ресурсы радиоканала тратятся при отправке неупорядоченных блоков PDCP SDU, которые отбросит UE.

Различные схемы обработки могут быть использованы для манипулирования неупорядоченными пакетами и предотвращения потери HFN синхронизации на UE. Эти схемы обработки могут быть использованы во время передачи обслуживания, когда целевой eNB может принимать направленные блоки PDCP SDU от исходного eNB не по порядку.

В первой схеме обработки целевой eNB может отбросить блоки PDCP SDU, которые не могут быть отправлены по порядку к UE. Целевой eNB может обрабатывать и отправлять блоки PDCP SDU, как они принимаются, и не пытается переупорядочить эти PDCP SDU. Вместо этого, если целевой eNB принимает направленный PDCP SDU с PDCP SN более ранним, чем у PDCP SDU, который был отправлен к UE, тогда целевой eNB отбросит направленный PDCP SDU и не отправит его к UE. Целевой eNB может поддерживать указатель для PDCP SN самого последнего PDCP SN, отправленного к UE. Целевой eNB может сравнивать PDCP SN направленного PDCP SDU с этим указателем для определения того, может ли PDCP SDU быть отправлен по порядку к UE.

Для примера, изображенного на фиг.4, целевой eNB может принимать PDCP SDU #3 от исходного eNB, шифровать этот PDCP SDU с помощью (HFN | 3) и отправлять зашифрованный PDCP SDU к UE. Целевой eNB может устанавливать указатель на 3. Целевой eNB впоследствии может принимать PDCP SDU #2 от исходного eNB и может сравнивать PDCP SN, равный 2, с указателем. Целевой eNB может отбросить этот PDCP SDU, так как его PDCP SN, равный 2, является более ранним чем PDCP SN переданного PDCP SDU, равный 3.

Первая схема обработки может упростить работу целевого ENB. Эта схема обработки также может сберечь ресурсы радиоканала, так как целевой eNB не отправляет неупорядоченные PDCP SDU, которые бы отбросило UE, используя окно дублирования сброса, описанное выше.

Во второй схеме обработки целевой eNB может осуществлять переупорядочивание направленных PDCP SDU на короткий период времени или маленький диапазон номеров PDCP SN. Этот короткий период времени или маленький диапазон номеров PDCP SN может быть обозначен как окно переупорядочивания.

Для основанного на времени окна переупорядочивания целевой eNB может использовать таймер для учета времени и может запускать таймер при приеме первого направленного PDCP SDU от исходного eNB. Целевой eNB может буферизировать все направленные PDCP SDU, принятые не по порядку от исходного eNB, когда таймер активен. По истечению таймера целевой eNB может переупорядочить все буферизированные PDCP SDU и может зашифровать и отправить каждый переупорядоченный PDCP SDU к UE. Окно переупорядочивания может быть использовано для приема блоков PDCP SDU, являющихся более ранними чем первый, направленный от исходного eNB, PDCP SDU.

Для примера, изображенного на фиг.4, целевой eNB может принимать PDCP SDU #3 от исходного eNB, буферизировать этот PDCP SDU и запускать таймер. Целевой eNB впоследствии может принимать PDCP SDU #2 от исходного eNB и также может буферизировать этот PDCP SDU. По истечению таймера целевой eNB может переупорядочить PDCP SDU #2 и #3. Целевой eNB затем может обработать и отправить PDCP SDU #2 и затем обработать и отправить PDCP SDU #3. В качестве альтернативы, при приеме PDCP SDU #2 целевой eNB может переупорядочить, зашифровать и отправить PDCP SDU #2 и #3 к UE, вместо того чтобы ждать истечения таймера. Обработка целевым eNB может быть зависима от информации о состоянии, доступной целевому eNB. В любом случае UE может быть способен принять PDCP SDU #2 и #3 по порядку от целевого eNB.

В одном варианте осуществления, целевой eNB может запускать таймер только для первого направленного от исходного eNB PDCP SDU. Целевой eNB может функционировать таким же образом как и в первой схеме обработки после истечения таймера. В этом варианте осуществления, если целевой eNB впоследствии принимает направленный PDCP SDU, который является боле ранним чем переданный PDCP SDU, тогда целевой eNB может просто отбросить направленный PDCP SDU. Для примера, изображенного на фиг.4, если целевой eNB принимает PDCP SDU #2 после истечения таймера, тогда целевой eNB может отбросить этот PDCP SDU.

В другом варианте осуществления целевой eNB может запускать таймер для первого направленного PDCP SDU, а также когда направленный PDCP SDU с непоследовательным PDCP SN принят от исходного eNB. Например, целевой eNB может отправлять PDCP SDU #2 и #3 после истечения таймера и затем может принимать PDCP SDU #6 от исходного eNB. Целевой eNB затем может запустить таймер и ждать PDCP SDU #5 от исходного eNB.

Для окна переупорядочивания на основе PDCP SN целевой eNB может устанавливать конец окна на последний отправленный к UE PDCP SDU. Окно переупорядочивания может охватывать предопределенное число номеров PDCP SN или все ожидающие и передающиеся PDCP SDU. Целевой eNB может сдвигать окно переупорядочивания всякий раз, когда более поздний PDCP SDU принимается от исходного eNB. Целевой eNB может обрабатывать и отправлять PDCP SDU в начале окна переупорядочивания.

Для примера, изображенного на фиг.4, окно переупорядочивания может покрывать PDCP SDU #2 и #3. Если целевой eNB принимает PDCP SDU #2 от исходного eNB, тогда целевой eNB может обработать и отправить этот PDCP SDU и сдвинуть окно. Если целевой eNB принимает PDCP SDU #3 от исходного eNB, тогда целевой eNB может поддерживать окно и ждать PDCP SDU #2. Если целевой eNB принимает PDCP SDU #5 от исходного eNB, тогда целевой eNB может сдвинуть окно, так как вероятность приема PDCP SDU #2 может быть уменьшена.

Для второй схемы обработки длительность окна переупорядочивания может быть выбрана на основе соотношения между латентностью и потерей данных. Более широкое окно переупорядочивания может гарантировать то, что большее число PDCP SDU принятых не по порядку от исходного eNB может быть отправлено к UE, но также может привести к более длинной задержке при отправке блоков PDCP SDU к UE. И наоборот, более короткое окно может привести к более короткой задержке, но может также привести к тому, что большее число PDCP SDU будет отброшено.

В третьей схеме обработки целевой eNB может обновлять HFN тем же образом, что и UE для того, чтобы избежать потери HFN синхронизации. Для традиционной схемы обработки, описанной выше, UE может предполагать, что блоки PDCP SDU отправляются по порядку и может увеличивать HFN всякий раз, когда принимается PDCP SDU с меньшим PDCP SN. Целевой eNB также может увеличивать HFN всякий раз, когда направленный PDCP SDU с меньшим PDCP SN принимается от исходного eNB.

Для третьей схемы обработки целевой eNB может обрабатывать (например, шифровать) каждый направленный PDCP SDU, принятый от исходного eNB, и может отправлять PDCP SDU к UE. Целевой eNB может обрабатывать и отправлять каждый направленный PDCP SDU, так как он принят от исходного eNB, без буферизации PDCP SDU на целевом eNB. Целевой eNB может увеличивать HFN всякий раз, когда направленный PDCP SDU с меньшим PDCP SN принимается от исходного eNB. Целевой eNB затем может шифровать направленный PDCP SDU обновленным HFN.

Для примера, изображенного на фиг.4, целевой eNB может принимать PDCP SDU #3 от исходного eNB, шифровать этот PDCP SDU с помощью (HFN | 3), и отправлять зашифрованный PDCP SDU к UE. Целевой eNB может после этого принимать PDCP SDU #2 от исходного eNB. Целевой eNB может увеличивать HFN в ответ на прием меньшего PDCP SDU и в упережение UE, увеличивающего свой HFN. Затем целевой eNB может шифровать PDCP SDU #2 с помощью (HFN +1|2) и отправлять зашифрованный PDCP SDU к UE. UE может увеличивать свой HFN в ответ на прием зашифрованного PDCP SDU #2 и может дешифровать этот PDCP SDU с помощью (HFN +1|2). UE может быть в состоянии правильно дешифровать PDCP SDU #2, даже если он послан не по порядку, благодаря целевому eNB обновляющему HFN тем же образом, что и UE. UE может доставить дешифрованный PDCP SDU #2 не по порядку на верхние уровни, так как этот PDCP SDU имеет COUNT, равный (HFN +1|2), тогда как PDCP SDU #3 имеет COUNT, равный (HFN |3).

Для UE может быть желательно доставить блоки PDCP SDU не по порядку на верхние уровни вместо того, чтобы отбросить эти PDCP SDU. Верхние уровни могут использовать протокол (например, TCP или RTP), который может переупорядочить данные и предоставить данные по порядку конечному приложению. Кроме того, неупорядоченные PDCP SDU могут появляться нерегулярно. Может быть приемлемо доставить блоки PDCP SDU не по порядку на верхние уровни, пока HFN находится в синхронизации.

В четвертой схеме обработки целевой eNB может повторно назначить новые PDCP SN направленным PDCP SDU, как требуется для того, чтобы избежать потери HFN синхронизации. Для этой схемы обработки целевой eNB может обработать и отправить каждый направленный PDCP SDU, так как он был принят от исходного eNB, без буферизации PDCP SDU. Если целевой eNB принимает направленный PDCP SDU, являющийся более ранним чем PDCP SDU, уже перед