Способ и устройство для транспорта фрагментов описания сегментов инициализации динамической адаптивной потоковой передачи по нттр (dash) в качестве фрагментов описания пользовательских услуг
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к способу и устройству для транспортировки сегментов инициализации динамической адаптивной потоковой передачи по HTTP (DASH) в качестве фрагментов описания пользовательских услуг. Технический результат - сокращение задержки начального времени ожидания получения и времени переключения услуг. Устройство устанавливает сеанс (910) доставки файла с сервером в широковещательной сети для системной информации. Устройство также принимает множество фрагментов (912a-912d, 914a-914d) метаданных в сеансе доставки файла. Множество фрагментов метаданных включают в себя по меньшей мере один фрагмент (912d, 914d) описания сегмента инициализации, в котором по меньшей мере один фрагмент описания сегмента инициализации ассоциирован с по меньшей мере одним сегментом (942a-942g, 962a-962g) медиа, переданным в другом сеансе (940, 960) доставки файла. 8 н. и 53 з.п. ф-лы, 26 ил.
Реферат
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СВЯЗАННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США № 61/513,992, "METHOD AND APPARATUS FOR TRANSPORT OF DYNAMIC ADAPTIVE STREAMING OVER HTTP (DASH) INITIALIZATION SEGMENTS AS USER SERVICE DESCRIPTION FRAGMENTS”, поданной 1 августа 2011; и заявки на патент США №13/563,657, названной "METHOD AND APPARATUS FOR TRANSPORT OF DYNAMIC ADAPTIVE STREAMING OVER HTTP (DASH) INITIALIZATION SEGMENT DESCRIPTION FRAGMENTS AS USER SERVICE DESCRIPTION FRAGMENTS", и поданной 31 июля 2012, и переданной ее правопреемнику и содержимое которых явно включено по ссылке в настоящее описание в их полноте.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0002] Настоящее описание относится в целом к системам связи, и более конкретно, к способу и устройству для транспортировки сегментов инициализации динамической адаптивной потоковой передачи по HTTP (DASH) в качестве фрагментов описания пользовательских услуг.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Системы беспроводной связи широко развернуты, чтобы предоставлять различные телекоммуникационные услуги, такие как телефония, видео, данные, передача сообщений и вещание. Типичные системы беспроводной связи могут использовать технологии множественного доступа, способные поддерживать связь со множественными пользователями, совместно используя доступные системные ресурсы (например, полоса частот, мощность передачи). Примеры таких технологии множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением каналов (FDMA), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), системы множественного доступа с единственной несущей (SC-FDMA), и системы множественного доступа с синхронным кодовым и временным разделением каналов (TD-SCDMA).
[0004] Эти технологии множественного доступа были приняты в различных стандартах связи для предоставления обычного протокола, который разрешает различным беспроводным устройствам связываться на муниципальном, национальном, региональном и даже глобальном уровне. Примером предстоящего телекоммуникационного стандарта является проект долгосрочного развития (LTE). LTE является набором расширений к мобильному стандарту универсальной мобильной системы беспроводной связи (UMTS), опубликованному проектом партнерства третьего поколения (3GPP). Он разработан для лучшего поддержания мобильного широкополосного доступа в Интернет посредством повышения спектральной эффективности, снижения затрат, улучшения услуг, использования нового спектра и лучшей интеграции с другими открытыми стандартами посредством использования OFDMA по нисходящей линии связи (DL), SC-FDMA по восходящей линии связи (UL) и технологии антенн с множественными входами и множественными выходами (MIMO). Однако, так как спрос на мобильный широкополосный доступ продолжает увеличиваться, существует потребность в дополнительных совершенствованиях технологии LTE. Предпочтительно, эти улучшения должны быть применимы к другим технологиям множественного доступа и телекоммуникационным стандартам, которые используют эти технологии.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0005] В одном аспекте раскрытия предоставлены способ, компьютерный программный продукт, и устройство. Устройство устанавливает сеанс доставки файла с сервером в широковещательной сети для Системной Информации (SI). Примеры SI, определенной для широковещательных сетей, включают в себя метаданные объявления/обнаружения пользовательских услуг, определенные в 3GPP мультимедийном вещании/многоадресном обслуживании (MBMS), и (Электронном) руководстве по услугам, или (E)SG, определенном стандартами семейства инициализации мобильных услуг вещания (BCAST) открытого сообщества производителей мобильной связи (OMA). Устройство также принимает множество фрагментов данных в сеансе доставки файла. Множество фрагментов данных включает в себя по меньшей мере один фрагмент описания сегмента инициализации, в котором по меньшей мере один фрагмент описания сегмента инициализации ассоциирован с по меньшей мере одним сегментом медиа, переданным в другом сеансе доставки файла. Как используются здесь, термины 'сегмент данных инициализации' и 'сегмент инициализации' нужно считать синонимами.
[0006] В другом аспекте раскрытия предоставлены способ, компьютерный программный продукт и устройство. Устройство передает первый сеанс доставки файла в широковещательной сети для доставки системной информации, причем первый сеанс доставки файла содержит множество фрагментов метаданных, фрагменты метаданных содержат по меньшей мере один фрагмент описания сегмента инициализации, ассоциированный с пользовательской услугой. Устройство также передает второй сеанс доставки файла в широковещательной сети для доставки медиаконтента, ассоциированного с пользовательской услугой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0007] Фиг. 1 является диаграммой, иллюстрирующей пример архитектуры сети.
[0008] Фиг. 2 является диаграммой, иллюстрирующей пример сети доступа.
[0009] Фиг. 3 является диаграммой, иллюстрирующей пример структуры кадра DL в LTE.
[0010] Фиг. 4 является диаграммой, иллюстрирующей пример структуры кадра UL в LTE.
[0011] Фиг. 5 является диаграммой, иллюстрирующей пример архитектуры радио-протокола для плоскостей управления и пользователя.
[0012] Фиг. 6 является диаграммой, иллюстрирующей пример усовершенствованного Узла B и пользовательского оборудования в сети доступа.
[0013] Фиг. 7 является диаграммой, иллюстрирующей развитую MBMS (eMBMS) в многоадресной вещательной сети с единственной частотой (MBSFN).
[0014] Фиг. 8 является диаграммой, иллюстрирующей текущий подход к доставке контента для динамической адаптивной потоковой передачи по HTTP (DASH), когда метаданные SI распределены в служебной услуге для описания пользовательской услуги (USD), в то время как сегменты DASH доставляются в выделенных услугах в MBMS по беспроводным сетям.
[0015] Фиг. 9 является диаграммой, иллюстрирующей передачу информации SI, включающей в себя сегмент инициализации, используя транспорт описания пользовательских услуг в соответствии с одним примерным подходом, описанным в настоящем описании.
[0016] Фиг. 10 является диаграммой, иллюстрирующей высокоуровневую структуру схемы на расширяемом языке разметки (XML) для описания представления медиа (MPD) для динамической адаптивной потоковой передачи по HTTP (DASH).
[0017] Фиг. 11 является диаграммой, иллюстрирующей высокоуровневую структуру схемы XML в течение периодов в MPD на фиг. 10.
[0018] Фиг. 12 является диаграммой, иллюстрирующей высокоуровневую структуру XML схемы для представлений в течение периода из периодов на фиг. 11.
[0019] Фиг. 13 является диаграммой, иллюстрирующей высокоуровневую структуру XML схемы для информации сегмента для представления из представлений согласно Фиг. 12.
[0020] Фиг. 14 является диаграммой, иллюстрирующей фрагмент метаданных для описания агрегации услуг, которая является формой SI, определенной для MBMS по беспроводным сетям.
[0021] Фиг. 15 является диаграммой, иллюстрирующей фрагмент метаданных для описания пользовательской услуги для агрегации услуг в SI для MBMS по беспроводным сетям.
[0022] Фиг. 16 является диаграммой, иллюстрирующей фрагмент метаданных для описания способов доставки для пользовательской услуги в SI для MBMS по беспроводным сетям.
[0023] Фиг. 17 является диаграммой, иллюстрирующей пакет таблицы доставки файлов.
[0024] Фиг. 18 является диаграммой, иллюстрирующей сигнализацию транспорта сегмента инициализации в USD для другого примерного подхода.
[0025] Фиг. 19 является диаграммой, иллюстрирующей сигнализацию транспорта сегмента инициализации в USD для еще одного примерного подхода.
[0026] Фиг. 20 является блок-схемой процесса для приема сегментов инициализации в соответствии с примерным подходом.
[0027] Фиг. 21 является блок-схемой процесса для приема сегментов медиа в соответствии с примерным подходом.
[0028] Фиг. 22 является концептуальной блок-схемой, иллюстрирующей функциональные возможности примерного устройства для приема и обработки сегментов медиа и инициализации.
[0029] Фиг. 23 является диаграммой, иллюстрирующей пример реализации аппаратного обеспечения для устройства, использующего систему обработки.
[0030] Фиг. 24 является блок-схемой процесса для передачи сегментов медиа и инициализации в соответствии с примерным подходом.
[0031] Фиг. 25 является концептуальной блок-схемой, иллюстрирующей функциональные возможности примерного устройства для создания и передачи сегментов медиа и инициализация.
[0032] Фиг. 26 является диаграммой, иллюстрирующей пример реализации аппаратного обеспечения для устройства, использующего систему обработки.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0033] Подробное описание, сформулированное ниже совместно с приложенными чертежами, предназначено в качестве описания различных конфигураций и не предназначено, чтобы представить единственные конфигурации, в которых могут быть осуществлены понятия, описанные в настоящем описании. Подробное описание включает в себя конкретные детали с целью обеспечения полного понимания различных понятий. Однако, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что эти понятия могут быть осуществлены без этих конкретных деталей. В некоторых случаях известные структуры и компоненты показаны в форме блок-схемы, чтобы избежать усложнения таких понятий.
[0034] Несколько аспектов телекоммуникационных систем ниже представлены в отношении различных устройств и способов. Эти устройства и способы описаны в нижеследующем подробном описании и иллюстрированы на сопровождающих чертежах различными блоками, модулями, компонентами, схемами, этапами, процессами, алгоритмами, и т.д. (все вместе названные как "элементы"). Эти элементы могут быть реализованы, используя электронное аппаратное обеспечение, программное обеспечение, или любую их комбинацию. Реализованы ли такие элементы как аппаратное обеспечение или программное обеспечение зависит от конкретного применения и структурных ограничений, наложенных на всю систему.
[0035] Посредством примера элемент, или любая часть элемента, или любая комбинация элементов могут быть реализованы "системой обработки", которая включает в себя один или более процессоров. Примеры процессоров включают в себя микропроцессоры, микроконтроллеры, цифровые сигнальные процессоры (DSP), программируемые пользователем вентильные матрицы (FPGA), программируемые логические устройства (PLD), конечные автоматы, вентильную логику, схемы аппаратного обеспечения на дискретных элементах, и другое подходящее аппаратное обеспечение, сконфигурированное, чтобы выполнять различные функциональные возможности, описанные в настоящем раскрытии. Один или более процессоров в системе обработки могут выполнять программное обеспечение. Программное обеспечение должно быть рассмотрено широко, чтобы обозначать инструкции, наборы команд, код, сегменты кода, программный код, программы, подпрограммы, программные модули, приложения, программные приложения, пакеты программ, стандартные подпрограммы, подпрограммы, объекты, исполняемые модули, потоки выполнения, процедуры, функции, и т.д., называемые ли программным обеспечением, программно-аппаратными средствами, промежуточным программным обеспечением, микрокодом, языком описания аппаратного обеспечения, или иначе.
[0036] Соответственно, в одном или более примерных вариантах осуществления описанные функции могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, программно-аппаратных средствах, или любой их комбинации. Если реализуются в программном обеспечении, функции могут быть сохранены на или закодированы как одна или более инструкции или код на считываемом компьютером носителе. Считываемый компьютером носитель включает в себя компьютерные носители данных. Носители данных могут быть любым доступным носителем, к которому может получить доступ компьютер. Посредством примера, а не ограничения, такие считываемые компьютером носители могут содержать RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM или другое запоминающее устройство на оптических дисках, запоминающее устройство на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства, или любой другой носитель, который может быть использован для переноса или сохранения желаемого программного кода в форме команд или структур данных, и который может быть доступным посредством компьютера. Диск (disk) и диск (disc), как используются в настоящем описании, включают в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, универсальный цифровой диск (DVD) и дискету, где диски (disks) обычно воспроизводят данные магнитным способом, в то время как диски (discs) воспроизводят данные оптическим образом посредством лазеров. Комбинации вышеупомянутого должны быть также включены в понятие считываемых компьютером носителей.
[0037] Фиг. 1 является диаграммой, иллюстрирующей архитектуру 100 сети LTE. Архитектура 100 сети LTE может называться как Усовершенствованная Система пакетной передачи (EPS) 100. EPS 100 может включать в себя одно или более пользовательских оборудований (UE) 102, усовершенствованную наземную сеть радиодоступа UMTS (E-UTRAN) 104, усовершенствованное ядро пакетной передачи (EPC) 110, домашний сервер абонента (HSS) 120, и IP-службы 122 оператора. EPS может связываться с другими сетями доступа, но для простоты эти объекты/интерфейсы не показаны. Как показано, EPS предоставляет услуги с коммутацией пакетов, однако, как оценят специалисты в данной области техники, различные понятия, представленные в настоящем раскрытии, могут быть расширены на сети, обеспечивающие услуги с коммутацией каналов.
[0038] E-UTRAN включает в себя усовершенствованный Узел B (eNB) 106 и другие eNB 108. eNB 106 предоставляет завершения протокола пользовательской плоскости и плоскости управления для UE 102. eNB 106 может быть связан с другими eNB 108 через обратную передачу (например, интерфейс X2). eNB 106 может также называться как базовая станция, базовая станция приемопередатчика, базовая радиостанция, радио-приемопередатчик, функция (функциональный блок) приемопередатчика, набор базовых услуг (BSS), расширенный набор услуг (ESS), или некоторой другой подходящей терминологией. eNB 106 обеспечивает точку доступа к EPC 110 для UE 102. Примеры UE 102 включают в себя сотовый телефон, смартфон, телефон согласно протоколу инициирования сеанса (SIP), ноутбук, персональный цифровой помощник (PDA), спутниковую радиостанцию, глобальную систему позиционирования, мультимедийное устройство, видео устройство, плеер цифрового аудио (например, MP3-плейер), камеру, игровой пульт, или любое другое подобное функционирующее устройство. UE 102 может также быть упомянут специалистами в данной области техники как мобильная станция, абонентская станция, мобильный блок, абонентский блок, беспроводный блок, удаленный блок, мобильное устройство, беспроводное устройство, устройство беспроводной связи, удаленное устройство, мобильная абонентская станция, терминал доступа, мобильный терминал, беспроводный терминал, удаленный терминал, телефонная трубка, пользовательский агент, мобильный клиент, клиент, или некоторая другая подходящая терминология.
[0039] eNB 106 связан интерфейсом SI с EPC 110. EPC 110 включает в себя объект управления мобильностью (MME) 112, другие MME 114, обслуживающий шлюз 116, и шлюз 118 сети передачи пакетных данных (PDN). MME 112 является узлом управления, который обрабатывает сигнализацию между UE 102 и EPC 110. Обычно MME 112 предоставляет управление соединением и однонаправленным каналом. Все пользовательские IP-пакеты передаются через обслуживающий шлюз 116, который непосредственно связан со шлюзом PDN 118. Шлюз PDN 118 обеспечивает распределение IP-адреса UE, так же как и другие функции. Шлюз PDN 118 связан с IP услугами 122 оператора. IP услуги 122 оператора могут включать в себя Интернет, Интранет, мультимедийную IP-подсистему (IMS), и службу потоковой передачи PS (PSS).
[0040] Фиг. 2 является диаграммой, иллюстрирующей пример сети 200 доступа в архитектуре сети LTE. В этом примере сеть 200 доступа разделена на множество сотовых областей (сот, ячеек) 202. Один или более узлов eNB более низкого класса мощности 208 могут иметь сотовые области 210, которые перекрываются с одной или более ячейками 202. eNB 208 более низкого класса мощности может быть фемто ячейкой (например, домашним eNB (HeNB)), пико ячейкой, микро ячейкой, или удаленной радиостанцией (RRH). Каждый макро-eNB 204 назначен соответствующей ячейке 202 и сконфигурирован, чтобы обеспечить точку доступа EPC 110 для всех UE 206 в ячейках 202. Централизованного контроллера в этом примере сети 200 доступа нет, но централизованный контроллер может использоваться в альтернативных конфигурациях. Узлы eNB 204 ответственны за все функции, относящиеся к радио, включая управление однонаправленным каналом, управление оплатой, управление мобильностью, планирование, безопасность и возможность подсоединения к обслуживающему шлюзу 116.
[0041] Схема модуляции и множественного доступа, используемая сетью 200 доступа, может изменяться в зависимости от конкретного развертываемого телекоммуникационного стандарта. В приложениях LTE OFDM используется на DL, и SC-FDMA используется на UL, чтобы поддержать как дуплексную передачу с частотным разделением (FDD) так и дуплексную передачу с разделением во времени (TDD). Поскольку специалисты в данной области техники легко поймут из подробного описания, которое следует ниже, то различные понятия, представленные здесь, хорошо подходят для приложений LTE. Однако, эти понятия могут быть легко расширены на другие телекоммуникационные стандарты, использующие другие методы модуляции и множественного доступа. Посредством примера эти понятия могут быть расширены на эволюционированную оптимизированную передачу данных (EV-DO) или ультра мобильную широкополосную сеть (UMB). EV-DO и UMB являются стандартами радиоинтерфейса, провозглашенные проектом 2 партнерства 3-го поколения (3GPP2) в качестве части семьи CDMA2000 стандартов, и используют CDMA, чтобы обеспечить мобильным станциям широкополосный доступ к Интернет. Эти понятия могут также быть расширены на универсальный наземный радио доступ (UTRA), использующий широкополосный CDMA (W-CDMA) и другие варианты CDMA, такие как TD-SCDMA; глобальная система мобильной связи (GSM), использующая TDMA; и усовершенствованный UTRA (E-UTRA), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, и Flash-OFDM, использующий OFDMA. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE и GSM описаны в документах от организации 3GPP. CDMA2000 и UMB описаны в документах от организации 3GPP2. Фактический стандарт беспроводной связи и используемая технология множественного доступа будут зависеть от конкретного применения и полных структурных ограничений, наложенных на систему.
[0042] Узлы eNB 204 могут иметь множественные антенны, поддерживающие технологию MIMO. Использование технологии MIMO позволяет узлам eNB 204 использовать пространственную область, чтобы поддерживать пространственное мультиплексирование, формирование диаграммы направленности и передачу с разнесением. Пространственное мультиплексирование может быть использовано для передачи различных потоков данных одновременно по одной и той же частоте. Потоки данных могут быть переданы к единственному UE 206, чтобы увеличить скорость передачи данных, или ко множественным UE 206, чтобы увеличить полную емкость системы. Это достигают посредством пространственного предварительного кодирования каждого потока данных (то есть, применяя масштабирование амплитуды и фазы) и затем передачи каждого пространственно предварительно кодированного потока через множественные передающие антенны на DL. Пространственно предварительно кодированные потоки данных достигают оборудования (оборудований) UE 206 с различными пространственными сигнатурами, что позволяет каждому из этих UE 206 восстановить один или более потоков данных, предназначенных для этих UE 206. На UL каждый UE 206 передает пространственно предварительно кодированный поток данных, который позволяет eNB 204 идентифицировать источник каждого пространственно предварительно кодированного потока данных.
[0043] Пространственное мультиплексирование обычно используется, когда канальные условия являются хорошими. Когда канальные условия менее благоприятны, формирование диаграммы направленности может быть использовано, чтобы сфокусироваться на энергии передачи в одном или более направлениях. Это может быть достигнуто, пространственно предварительно кодируя данные для передачи через множественные антенны. Чтобы достигнуть хорошего охвата на краях ячейки, передача с формированием диаграммы направленности единственного потока может использоваться в комбинации с передачей с разнесением.
[0044] В подробном описании, которое следует ниже, различные аспекты сети доступа описаны в отношении системы MIMO, поддерживающей OFDM на DL. OFDM является методом расширения по спектру, который модулирует данные по множеству поднесущих в пределах символа OFDM. Поднесущие разделены на точные частоты. Разделение обеспечивает "ортогональность", которая позволяет приемнику восстановить данные из поднесущих. Во временной области интервал защиты (например, циклический префикс) может быть добавлен к каждому символу OFDM, чтобы бороться с помехами между символами OFDM. UL может использовать SC-FDMA в форме DFT-расширенного сигнала OFDM, чтобы обеспечить высокое отношение пиковой мощности к среднему значению (PAPR).
[0045] Фиг. 3 является диаграммой 300, иллюстрирующей пример структуры кадра DL в LTE. Кадр (10 миллисекунд) может быть разделен на 10 подкадров одинакового размера. Каждый подкадр может включать в себя два последовательных временных слота. Сетка ресурсов может быть использована для представления двух временных слотов, каждый временной слот включает в себя блок ресурсов. Сетка ресурсов разделена на множественные элементы ресурсов. В LTE блок ресурсов содержит 12 последовательных поднесущих в частотной области и, для нормального циклического префикса в каждом символе OFDM, 7 последовательных символов OFDM во временной области, или 84 элемента ресурсов. Для расширенного циклического префикса блок ресурсов содержит 6 последовательных символов OFDM во временной области и имеет 72 элемента ресурсов. Некоторые из элементов ресурсов, как обозначено как R 302, 304, включают в себя опорные сигналы DL (DL-RS). DL-RS включает в себя специфичный для ячейки RS (CRS) (также иногда называемый общим RS) 302 и RS специфичный для UE (UE-RS) 304. UE-RS 304 осуществляют передачу только в блоках ресурсов, на которые отображен соответствующий физический совместно используемый канал DL (PDSCH). Количество битов, которые несет каждый элемент ресурсов, зависит от схемы модуляции. Таким образом, чем больше блоков ресурсов, которые принимает UE, и выше схема модуляции, тем выше скорость передачи данных для UE.
[0046] Фиг. 4 является диаграммой 400, иллюстрирующей пример структуры кадра UL в LTE. Доступные блоки ресурсов для UL могут быть разделены на секцию данных и секцию управления. Секция управления может быть сформирована на двух краях полосы пропускания системы и может иметь конфигурируемый размер. Блоки ресурсов в секции управления могут быть назначены на оборудования UE для передачи информации управления. Секция данных может включать в себя все блоки ресурсов, не включенные в секцию управления. Структура кадра UL приводит к секции данных, включающей в себя смежные поднесущие, которые могут позволить единственному UE быть назначенным всем смежным поднесущим в секции данных.
[0047] Для UE могут быть назначены блоки 410a, 410b ресурсов в секции управления, чтобы передать информацию управления к eNB. Для UE могут быть назначены блоки 420a, 420b ресурсов в секции данных, чтобы передать данные к eNB. UE может передать информацию управления в физическом канале управления UL (PUCCH) на назначенных блоках ресурсов в секции управления. UE может передать только данные или и данные и информацию управления в физическом совместно используемом канале UL (PUSCH) на назначенных блоках ресурсов в секции данных. Передача UL может охватывать оба слота подкадра и может осуществлять скачки по частоте.
[0048] Набор блоков ресурсов может быть использован для выполнения начального доступа системы и достижения синхронизации UL в физическом канале произвольного доступа (PRACH) 430. PRACH 430 переносит случайную последовательность и не может переносить данные/сигнализацию UL. Каждая преамбула произвольного доступа занимает полосу частот, соответствующую шести последовательным блокам ресурсов. Стартовая частота задается сетью. Таким образом, передача преамбулы произвольного доступа ограничена некоторым временем и частотными ресурсами. Скачков по частоте для PRACH нет. Попытку PRACH переносят в единственном подкадре (1 миллисекунда) или в последовательности небольшого количества смежных подкадров, и UE может сделать только единственную попытку PRACH за кадр (10 миллисекунд).
[0049] Фиг. 5 является диаграммой 500, иллюстрирующей пример архитектуры радио протокола для плоскостей пользователя и управления в LTE. Архитектура радио протокола для UE и eNB показана с тремя уровнями: Уровень 1, Уровень 2 и Уровень 3. Уровень 1 (уровень L1) является самым низким уровнем и реализует различные функции обработки сигнала физического уровня. Уровень L1 будет называться здесь как физический уровень 506. Уровень 2 (уровень L2) 508 выше физического уровня 506 и ответственен за линию связи между UE и eNB поверх физического уровня 506.
[0050] В плоскости пользователя уровень L2 508 включает в себя подуровень 510 управления доступом к среде (MAC), подуровень 512 управления радио линией (RLC), и подуровень 514 протокола конвергенции пакетных данных (PDCP), которые завершаются в eNB на стороне сети. Хотя не показано, UE может иметь несколько верхних уровней выше уровня L2 508, включая сетевой уровень (например, IP уровень), который завершается в шлюзе PDN 118 на стороне сети, и уровень приложений, который завершается в другом конце соединения (например, дальний конец от UE, сервера, и т.д.).
[0051] Подуровень PDCP 514 обеспечивает мультиплексирование между различными однонаправленными радиоканалами и логическими каналами. Подуровень PDCP 514 также обеспечивает сжатие заголовка для пакетов данных верхнего уровня, чтобы уменьшить служебные расходы радиопередачи, безопасность, посредством шифрования пакетов данных, и поддержку передачи обслуживания оборудований UE между узлами eNB. Подуровень RLC 512 обеспечивает сегментацию и повторную сборку пакетов данных верхнего уровня, повторную передачу потерянных пакетов данных и переупорядочение пакетов данных, чтобы компенсировать прием не по порядку из-за гибридного автоматического запроса повторения (HARQ). Подуровень MAC 510 обеспечивает мультиплексирование между логическими и транспортными каналами. Подуровень MAC 510 также ответственен за распределение различных радио-ресурсов (например, блоков ресурсов) в одной ячейке среди оборудований UE. Подуровень MAC 510 также ответственен за операции HARQ.
[0052] В плоскости управления архитектура радио-протокола для UE и eNB по существу является одинаковой для физического уровня 506 и уровня L2 508 за исключением того, что не имеется функции сжатия заголовка для плоскости управления. Плоскость управления также включает в себя подуровень 516 управления радио-ресурсами (RRC) в Уровне 3 (уровне L3). Подуровень RRC 516 ответственен за получение радио-ресурсов (то есть, однонаправленные радиоканалы) и для того, чтобы конфигурировать более низкие уровни, используя сигнализацию RRC между eNB и UE.
[0053] Фиг. 6 является блок-схемой eNB 610, находящегося в связи с UE 650 в сети доступа. В DL пакеты верхнего уровня от базовой сети подаются на контроллер/процессор 675. Контроллер/процессор 675 реализует функциональные возможности уровня L2. В DL контроллер/процессор 675 обеспечивает сжатие заголовка, шифрование, сегментацию пакета и переупорядочение, мультиплексирование между логическими и транспортными каналами, и распределение радио-ресурсов для UE 650 на основании различных метрик приоритета. Контроллер/процессор 675 также ответственен за операции HARQ, повторную передачу потерянных пакетов и сигнализацию к UE 650.
[0054] Процессор 616 передачи (TX) реализует различные функции обработки сигналов для уровня L1 (то есть, физического уровня). Функции обработки сигналов включают в себя кодирование и перемежение, чтобы облегчить прямую коррекцию ошибок (FEC) в UE 650, и отображение на совокупности (созвездия) сигналов на основании различных схем модуляции (например, двоичная фазовая манипуляция (BPSK), квадратурная фазовая манипуляция (QPSK), M-фазовая манипуляция (M-PSK), M-квадратурная амплитудная модуляция (M-QAM)). Кодированные и модулированные символы затем разделяются на параллельные потоки. Каждый поток затем отображается на поднесущую OFDM, мультиплексируется с опорным сигналом (например, пилот-сигналом) во временной и/или частотной области, и затем объединяется вместе с использованием обратного быстрого преобразования Фурье (IFFT), чтобы сформировать физический канал, несущий поток символов OFDM временной области. Поток OFDM пространственно предварительно кодируется, чтобы сформировать множественные пространственные потоки. Оценки канала от блока 674 оценки канала могут быть использованы для определения схемы кодирования и модуляции, так же как для пространственной обработки. Оценка канала может быть получена из опорного сигнала и/или обратной передачи канального условия, переданного посредством UE 650. Каждый пространственный поток затем подают к различной антенне 620 через отдельный передатчик 618TX. Каждый передатчик 618TX модулирует несущую РЧ соответствующим пространственным потоком для передачи.
[0055] В UE 650 каждый приемник 654RX принимает сигнал через его соответствующую антенну 652. Каждый приемник 654RX восстанавливает информацию, модулированную на РЧ несущую, и подает информацию к процессору 656 приема (RX). Процессор 656 RX реализует различные функции обработки сигналов уровня L1. Процессор 656 RX выполняет пространственную обработку в отношении информации, чтобы восстановить любые пространственные потоки, предназначенные для UE 650. Если множественные пространственные потоки предназначены для UE 650, они могут быть объединены процессором 656 RX в единственный поток символов OFDM. Процессор 656 RX затем преобразует поток символов OFDM из временной области в частотную область, используя быстрое преобразование Фурье (FFT). Сигнал частотной области содержит отдельный поток символов OFDM для каждой поднесущей сигнала OFDM. Символы на каждой поднесущей и опорный сигнал восстанавливаются и демодулируются посредством определения наиболее вероятных точек совокупности сигнала, переданной посредством eNB 610. Эти «мягкие решения» могут быть основаны на оценках канала, вычисленных блоком 658 оценки канала. Мягкие решения затем декодируют и выполняют обратное перемежение, чтобы восстановить данные и сигналы управления, которые были первоначально переданы посредством eNB 610, на физическом канале. Данные и сигналы управления затем подают на контроллер/процессор 657.
[0056] Контроллер/процессор 657 реализует уровень L2. Контроллер/процессор может быть ассоциирован с памятью 660, которая хранит программные коды и данные. Память 660 может называться как считываемый компьютером носитель. В UL контроллер/процессор 657 обеспечивает демультиплексирование между транспортными и логическими каналами, повторную сборку пакетов, дешифрование, декомпрессию заголовка, обработку сигнала управления, чтобы восстановить пакеты верхнего уровня от базовой сети. Пакеты верхнего уровня затем подают в контейнер 662 данных, который представляет все уровни протокола выше уровня L2. Различные сигналы управления могут также быть поданы в контейнер 662 данных для обработки L3. Контроллер/процессор 657 также ответственен за обнаружение ошибок, используя протокол квитирования (ACK) и/или отрицательного квитирования (NACK), чтобы поддерживать операции HARQ.
[0057] В UL источник 667 данных используется для подачи пакетов верхнего уровня к контроллеру/процессору 657. Источник 667 данных представляет все уровни протокола выше уровня L2. Подобно функциональным возможностям, описанным в соединении с передачей DL посредством eNB 610, контроллер/процессор 657 реализует уровень L2 для пользовательской плоскости и плоскости управления, обеспечивая сжатие заголовка, шифрование, сегментацию и переупорядочение пакетов, и мультиплексирование между логическими и транспортными каналами, на основании распределения радио-ресурсов с помощью eNB 610. Контроллер/процессор 657 также ответственен за операции HARQ, повторную передачу потерянных пакетов, и сигнализацию к eNB 610.
[0058] Оценки канала, полученные модулем 658 оценки канала из опорного сигнала или обратной передачи, переданной посредством eNB 610, могут использоваться процессором 668 TX, чтобы выбрать соответствующие схемы кодирования и модуляции и облегчить пространственную обработку. Пространственные потоки, генерируемые процессором 668 TX, подаются различным антеннам 652 через отдельные передатчики 654 TX. Каждый передатчик 654 TX модулирует РЧ несущую соответствующим пространственным потоком для передачи.
[0057] Передача UL обрабатывается в eNB 610 способом, подобным описанному в соединении с функцией приемника в UE 650. Каждый приемник 618 RX принимает сигнал через свою соответствующую антенну 620. Каждый приемник 618 RX восстанавливает информацию, модулированную на РЧ несущую, и выдает информацию на процессор RX 670. Процессор RX 670 может реализовать уровень L1.
[0060] Контроллер/процессор 675 реализует уровень L2. Контроллер/процессор 675 может быть ассоциирован с памятью 676, которая хранит программные коды и данные. Память 676 может называться как считываемый компьютером носитель. В UL управление/процессор 675 обеспечивает демультиплексирование между транспортными и логическими каналами, повторную сборку пакетов, дешифрование, декомпрессию заголовка, обработку сигнала управления, чтобы восстановить пакеты верхнего уровня от UE 650. Пакеты верхнего уровня от контроллера/процессора 675 могут быть предоставлены к базовой сети. Контроллер/процессор 675 также ответственен за обнаружение ошибок, используя ACK и/или протокол NACK, чтобы поддержать операции HARQ.
[0061] Фиг. 7 является диаграммой 750, иллюстрирующей развитую мультимедийную службу многоадресного вещания (eMBMS) в MBSFN. Узлы eNB 752 в ячейках 752' могут формировать первую область MBSFN, и узлы eNB 754 в ячейках 754' могут формировать вторую область MBSFN. Из узлов eNB 752, 754 каждый может быть ассоциирован с другими областями MBSFN, например, в общей сложности до восьми областей MBSFN. Ячейка в пределах области MBSFN может определяться как зарезервированная ячейка. Зарезервированные ячейки не обеспечивают контент многоадресного/одноадресного вещания, но являются синхронизированными по времени с ячейками 752', 754' и имеют ограниченную мощность на ресурсах MBSFN, чтобы ограничить помеху для областей MBSFN. Каждый eNB в области MBSFN синхронно передает одни и те же информацию управления и данные eMBMS. Каждая область может поддерживать широковещание, многоадресное вещание и одноадресные услуги. Одноадресное обслуживание является обслуживанием, предназначенным для конкретного пользователя, например, голосовым вызовом. Многоадресное обслуживание является обслуживанием, которое может быть принято группой пользователей, например видеоуслуги по подписке. Обслуживание широковещания является обслуживанием, которое может быть принято всеми пользователями, например, вещанием новостей. Со ссылками на фиг. 7, первая область MBSFN может поддерживать первую службу широковещания eMBMS, такую как обеспечение широковещания конкретных новостей для UE 770. Вторая область MBSFN может поддерживать вторую службу широковещания eMBMS, такую как обеспечение вещания различных новостей для UE 760. Каждая область MBSFN поддерживает множество физических многоадресных каналов (PMCH) (например, 15 PMCH). Каждый PMCH соответствует многоадресному каналу (MCH). Каждый MCH может мультиплексировать множество (например, 29) многоадресных логических каналов. Каждая область MBSFN может иметь один канал управления многоадресного вещания (MCCH). Также, один MCH может мультиплексировать один MCCH и множество многоадресных каналов трафика (MTCH) и оставшиеся каналы MCH могут мультиплексировать множество каналов MTCH.
[0062] В многоадресной системе доставки контента, такой как технология, основанная на сотовой или широковещательной сети, такая как мультимедийная многоадресная широковещательная служба 3GPP (MBMS), многоадресные широковещательные службы 3GPP2 (BCMCS), цифровое вещание видео для карманных комп