Узел и способ для обеспечения обслуживания беспроводного терминального устройства множеством сот в коммуникационной сети

Узел и способ для обеспечения обслуживания беспроводного терминального устройства множеством сот в коммуникационной сети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Примерные варианты осуществления, представленные здесь, описывают способы реализации процесса хендовера при использовании беспроводного терминального устройства, базовой станции и соответствующих способов для подмножества каналов, ассоциированных с беспроводным терминальным устройством.

Уровень техники

С распространением дружественных к пользователю смартфонов и планшетов с использованием высокоскоростной передачи данных, такой как потоковое видео, по сети мобильной связи, становится повсеместным, что значительно увеличивает объем трафика в мобильных сетях. Таким образом, существует насущная потребность в обеспечении достаточной емкости мобильных сетей при непрерывном увеличении запросов пользователей. Новейшие системы, такие как стандарт «Долгосрочное развитие сетей связи» (LTE), особенно в сочетании со способами ослабления помех, имеют спектральную эффективность очень близкую к теоретическому пределу Шеннона. Постоянное совершенствование существующих сетей для поддержки новейших технологий и уплотнение числа базовых станций на единицу площади, являются двумя из наиболее широко используемых подходов для удовлетворения растущего спроса на передачу трафика.

Еще одним подходом, который привлекает большое внимание, является использование гетерогенных сетей, где традиционные запланированные макробазовые станции (известные как макроуровень) дополняются несколькими маломощными базовыми станциями, которые могут быть развернуты относительно незапланированным образом. Проект партнерства третьего поколения (3GPP) вобрал в себя концепцию гетерогенных сетей в качестве одного из основного предмета исследования в последних версиях усовершенствования LTE, таких как LTE релиз 11, и были определены несколько маломощных базовых станций для реализации гетерогенных сетей, такие как пикобазовые станции, фемтобазовые станции (также известные как домашняя базовая станция или HeNBs), радиорелейные станции и RRHs (головные выносные радиоблоки). Начальное обсуждение LTE релиза 12 уже началась, и одним из предложенных пунктов для исследования является способ обеспечения обслуживания устройства пользователя (UE) более чем одним eNB одновременно. Действующие механизмы унаследованного процесса хендовера LTE должны быть обновлены для осуществления поддержки функционирования системы.

На фиг. 1 показан пример гетерогенной сети, где мобильное терминальное устройство 101 использует несколько потоков, например, поток привязки из макробазовой станции 401А (или "eNB привязки") и поддерживающий поток из пикобазовой станции (или «eNB поддержки») 401В. Одним из недостатков в использовании гетерогенных сетей является необходимость сопоставления потока привязки и потока поддержки канала в плоскости пользователя, соответственно. Простое решение состоит в том, что каждый канал отображается на одном потоке, например, первый канал использует поток привязки и второй канал использует поток поддержки.

Раскрытие изобретения

При использовании одного потока для отображения каналов передачи в гетерогенной сети существует несколько технических задач, которые должны быть решены. Примером такой задачи является необходимость осуществления частых передач обслуживания. Чтобы сохранить пропускную способность пользовательских данных на приемлемом уровне, необходимо в однонаправленном канале плоскости пользователя многократно выполнять процесс «хендовера» от потока поддержки к потоку привязки или vice versa, в зависимости от условий линии связи и скорости передачи мобильного терминального устройства. Более того, каждая операция передачи обслуживания вызывает сигнализацию между сетью и мобильным терминальным устройством и также в пределах самой сети. При использовании множества мобильных терминальных устройств и пикобазовых станций нагрузка сигнализации в узлах сети может стать значительной и, возможно, станет ограничивающим фактором.

Таким образом, по меньшей мере, одним из примеров цели некоторых из примерных вариантов осуществления, представленных в настоящем документе, является обеспечение различных механизмов для реализации многократного соединения между устройством пользователя и множеством сот. Различные разновидности селективного хендовера, и связанная с ним процедура управления каналом и процедура управления конфигурацией, описаны в данном документе. Также приводится описание основной концепции селективного хендовера, а также необходимых изменений процесса обеспечения коммуникации базовых станций, участвующих в процессе селективного хендовера. Основное внимание в примерах вариантов осуществления, описанных в данном документе, обращено на коммуникационные аспекты между базовой станцией и устройством пользователя. Примерные варианты осуществления, представленные здесь, позволяют выполнять хендовер избирательно между источником и целевой базовой станцией, тем самым обеспечивая гибкость при функционировании системы, по сравнению с унаследованным способом реализации хендовера, где устройство пользователя полностью обслуживается целевой станцией (т.е. обслуживаются все каналы, ассоциированные с устройством пользователя).

Примером преимущества, которое предоставляется при реализации некоторых из примерных вариантов осуществления, является обеспечение возможности поддерживать все каналы устройства пользователя как постоянно действующими каналами, в связи с невозможностью определить целевую, что может поддерживаться на источнике. Дополнительным примером преимущества является возможность инициировать процедуру хендовера на уровне канала, а не на уровне устройства пользователя. Например, базовая станция отправитель может поддерживать каналы, которые не способны обеспечить функционирование при перерыве в связи, например, услуги VoIP, до тех пор, пока условия радиосвязи источника находятся на более низком уровне качества, чем целевые. Между тем, каналы, которые являются ресурсоемкими, но более терпимы к перебоям, такие как загрузка файла, могут быть переданы на обслуживание целевой станции, даже если условия связи на источнике не так уж плохи.

Другим примером преимущества является возможность поддержки уровня управления одной базовой станции, разделяя нагрузку данных на несколько базовых станций. Это открывает ряд возможностей, таких как, совместное использование сети. Например, несколько операторов могут совместно использовать пикоузлы для каналов данных, сохраняя при этом каналы сигнализации только на их макроузлах. Еще одним примером преимущества является обеспечение диверсификации уровня управления, например, отправка команды хендовера из источника и/или целевой базовой станции или отправку отчета об измерениях по назначению, становится достаточно просто с использованием множества соединений. Тем не менее, еще один пример преимущества заключается в том, что RLF на узле поддержки или узле привязки может быть восстановлен быстрее. Процесс восстановления работоспособности поддержки не вызывает затруднений, так как контекст устройства пользователя находится в станции привязки, и процесс восстановления работоспособности привязки ускоряется, так как узел поддержки может получать контекст легко от сети.

Некоторые из примеров вариантов осуществления относятся к способу в беспроводном терминальном устройстве, для осуществления хендовера подмножества каналов, ассоциированных с беспроводным терминальным устройством. Подмножество каналов меньше, чем все каналы, ассоциированные с беспроводным терминальным устройством. Способ включает в себя прием сообщения из источника или целевой базовой станции. Сообщение указывает, что процедура хендовера будет осуществляться для идентифицированного подмножества каналов. Способ дополнительно содержит процедуру хендовера идентифицированного подмножество каналов к целевой базовой станции, в котором, по меньшей мере, один канал, ассоциирован с беспроводным терминальным устройством, который не является частью идентифицированного подмножества каналов, остается подключенным к исходной базовой станции.

Некоторые примерные варианты осуществления относятся к беспроводному терминальному устройству для реализации хендовера подмножества каналов, ассоциированных с беспроводным терминальным устройством. Подмножество каналов меньше, чем все каналы, ассоциированные с беспроводным терминальным устройством. Беспроводное терминальное устройство включает в себя радиосхему, выполненную с возможностью принимать от источника или целевой базовой станции сообщение. Сообщение указывает, что процедура хендовера будет реализована для идентифицированного подмножества каналов. Беспроводное терминальное устройство дополнительно содержит схему обработки, выполненную с возможностью выполнять хендовер идентифицированного подмножества каналов для целевой базовой станции, в котором, по меньшей мере, один канал, ассоциирован с беспроводным терминальным устройством, который не является частью идентифицированного подмножества каналов, остается подключенным к исходной базовой станции.

Некоторые примерные варианты осуществления относятся к способу в базовой станции для обеспечения хендовера, по меньшей мере, подмножества каналов передачи, ассоциированных с беспроводным терминальным устройством. Подмножество каналов меньше, чем все каналы, ассоциированные с беспроводным терминальным устройством. Способ включает в себя определение необходимости в процедуре хендовера. Способ также включает в себя выбор подмножества каналов, ассоциированных с беспроводным терминальным устройством, для процедуры хендовера. Кроме того, способ дополнительно содержит отправку на беспроводное терминальное устройство сообщения, указывающее на процедуру хендовера для подмножества каналов.

Некоторые примерные варианты осуществления относятся к базовой станции для обеспечения процедуры хендовера, по меньшей мере, подмножества каналов передачи, ассоциированных с беспроводным терминальным устройством. Подмножество каналов меньше, чем все каналы, ассоциированные с беспроводным терминальным устройством. Базовая станция включает в себя схему обработки, выполненную с возможностью определять необходимости в процедуре хендовера. Схема обработки дополнительно выполнена с возможностью выбирать подмножество каналов, ассоциированных с беспроводным терминальным устройством, для процедуры хендовера. Базовая станция дополнительно содержит схему, выполненную с возможностью отправлять на беспроводное терминальное устройство сообщение, указывающее на процедуру хендовера для подмножества каналов.

Определения

3GPP - Проект партнерства третьего поколения

AMBR - Общая максимальная скорость передачи

АР - Протокол приложения

APN - Имя точки доступа

ARP - Приоритет предоставления и удержания

ARQ - Запрос автоматического повторения

ВСН - Широковещательный канал

CIO - Смещение отдельной соты

CN - Базовая сеть

CRS - Опорный сигнал конкретной соты

CSG - Закрытая абонентская группа

DL - Канал нисходящей линии связи

DM - Демодуляция

DRB - Радиоканал передачи данных

Е-RAB - E-UTRAN канал радиодоступа

E-UTRA - Сеть наземного радиодоступа последующего поколения

Е-UTRAN - Сеть наземного радиодоступа последующего поколения технологии UMTS в усовершенствованном варианте

eNB/eNodeB - Усовершенствованный узел В (базовая станция)

ЕРС - Развитое ядро пакетной коммуникации

EPS - Развитая система пакетной коммуникации

EMM - Управление соединениями развитой системы пакетной коммуникации

GBR - Гарантированная скорость передачи

GUMMEI - Глобальный уникальный идентификатор узла управления мобильностью

HARQ - гибридный автоматический запрос на повторную передачу данных

HeNB - исходный eNB

НО - Хендовер

НОМ - Граница хендовера

HSPA - Высокоскоростная пакетная передача данных

IE - Информационный элемент

ID - идентификация

IP - Интернет-протокол

LTE - стандарт «Долгосрочное развитие сетей связи»

MAC - Управление доступом к среде передачи

MBR - Максимальная скорость передачи

ММЕ - Узел управления мобильностью

МТСР - Протокол управления многолучевым распространением радиоволн

NAS - Уровень без доступа

ОАМ - Эксплуатация и техническое обслуживание

PGW - PDN шлюз

РВСН - Физический широковещательный канал

PCell - Первичная сота

PCFICH - Физический управляющий канал индикатора формата

PCI - физический идентификатор соты

PDCCH - Физический управляющий канал нисходящей линии связи

PDCP - Протокол конвергенции пакетных данных

PDN - Сеть пакетной передачи данных

PDSCH - Физический совместимый канал нисходящей линии связи

PDU - Блок пакетных данных

PHICH - Физический канал индикатора гибридного ARQ

PSS - первичный сигнал синхронизации

QCI - Идентификатор QoS класса

QoS - Показатель качества обслуживания

RLC - Управление радиотрактами

RAB - Канал радиодоступа

RAT - Технология радиодоступа

RE - Элемент ресурсов

RLC - Управления радиотрактами

RLF - Отказ радиотракта

RRC - Управление радиоресурсами

RRH - Дистанционное радиоуправление

RRM - Управление радиоресурсами

RS - Опорный сигнал

RSCP - Код мощности принятого сигнала

RSRP - Принимаемая мощность опорного сигнала

RSRQ - Качество принимаемого опорного сигнала

Rx - Прием

SGW - Обслуживающий шлюз

SCell - Вторичная сота

SCTP - Протокол передачи и управления потоком

SDF - Поток служебных данных

SDU - Блок служебных данных

SFN - Системный номер кадра

SINR - отношение сигнал-смесь помехи с шумом

SRB - Сигнализация радиоканала

SRVCC - Одномоментный сеанс голосовой связи и передачи данных

SSS - Вторичный сигнал синхронизации

TCP - Протокол управления передачей

ТТТ - Время для запуска

Тх - Передача

UE - Устройство пользователя

UL - канал восходящей линии связи

UMTS - Универсальная система мобильной связи

UTRA - Универсальный наземный радиодоступ

UTRAN - Сеть универсального наземного радиодоступа

VoIP - Голосовая связь по IP-протоколу

Краткое описание чертежей

Далее будет приведено подробное описание примерных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым частям на различных видах. Чертежи не обязательно выполнены в масштабе, вместо этого акцент сделан на иллюстрирующую составляющую примерных вариантов осуществления.

Фиг. 1 является иллюстративным примером гетерогенного развертывания с одновременной передачей потока привязки и потока поддержки на беспроводное терминальное устройство;

фиг. 2 является иллюстративным примером Е-UTRAN архитектуры;

фиг. 3 является схематическим изображением функционального разделения между E-UTRAN и ЕРС;

фиг. 4 представляет собой стек протоколов плоскости пользователя;

фиг. 5 является стеком протоколов плоскости управления;

фиг. 6 показывает поток данных в плоскости пользователя и в плоскости управления;

фиг. 7 является иллюстративным примером архитектуры опорного сервиса;

фиг. 8 представляет собой иллюстративный пример схемы гетерогенного развертывания с использованием высокомощного макроузла и маломощного пикоузла;

фиг. 9 представляет собой иллюстративный пример схемы гетерогенного развертывания, где пикоузел соответствует его соте;

фиг. 10 является иллюстративным примером схемы гетерогенного развертывания, где пикоузел не соответствует его соте;

фиг. 11 показывает SFN операцию с одинаковой передачей из макро и пикона терминальное устройство;

фиг. 12 показывает взаимодействие программно-управляемой соты с беспроводным терминальным устройством, имеющим множество соединений, как с базовой станцией привязки, так и с базовой станцией поддержки;

фиг. 13 является иллюстративным примером архитектуры протокола для множественных или двухсторонних соединений;

фиг. 14 является иллюстративным примером инициирования хендовера;

фиг. 15 представляет собой схему, иллюстрирующую пример передачи сообщений при реализации хендовера Х2 в LTE;

фиг. 16 является примером конфигурации узла устройства пользователя или беспроводного терминального устройства, в соответствии с некоторыми из примерных вариантов осуществления, представленных в данном документе;

фиг. 17 является примером конфигурации узла базовой станции в соответствии с некоторыми из примерных вариантов осуществления, представленных в данном документе;

фиг. 18 является блок-схемой алгоритма, изображающей пример последовательности выполнения операции устройства пользователя или беспроводного терминального устройства, показанного на фиг. 16, в соответствии с некоторыми из примерных вариантов осуществления, представленных в данном документе; и

фиг. 19 представляет собой блок-схему алгоритма, изображающую пример последовательности выполнения операции базовой станции, показанной на фиг. 17, в соответствии с некоторыми из примерных вариантов осуществления, представленных в настоящем описании.

Осуществление изобретения

В последующем описании приведено подробное описание для целей пояснения, а не ограничения, отдельных компонентов, элементов, способов и т.д., чтобы обеспечить полное понимание примерных вариантов осуществления, представленных в настоящем описании. Тем не менее, примерные варианты осуществления могут быть осуществлены другими способами, которые отличаются от этих конкретных подробных описаний. В других примерах подробное описание хорошо известных способов и элементов опускается, чтобы не загромождать описание примерных вариантов осуществления.

Общее описание

Для лучшего пояснения примерных вариантов осуществления, представленных здесь, во-первых, будет дано определение и описание технической задачи. Сеть наземного радиодоступа последующего поколения технологии UMTS в усовершенствованном варианте (E-UTRAN) содержит базовые станции 401, называемые усовершенствованными узлами В (Узлы eNB или eNodeBs), которые обеспечивают завершение E-UTRA протокола в плоскости пользователя и в плоскости управления в отношении устройства пользователя. Базовые станции или Узлы eNB 401 взаимосвязаны друг с другом посредством интерфейса Х2. Узлы eNB 401 также соединены с помощью интерфейса Sic ЕРС (Развитое ядро пакетной коммуникации), более конкретно с ММЕ (Узел управления мобильностью) 115 посредством интерфейса S1-MME и с обслуживающим шлюзом (SGW) 117 через интерфейс S1-U. Интерфейс S1 поддерживает отношение «многие ко многим» между MMEs/SGWs и узлами eNBs. Архитектура Е-UTRAN показана на фиг. 2.

В eNB 401 выполняет функции ведущего узла, такие как управление радио ресурсами (RRM), управление радиоканалом, управление доступом, сжатие заголовка данных плоскости пользователя по отношению к обслуживающему шлюзу, маршрутизацию данных плоскости пользователя в направлении обслуживающего шлюза. ММЕ 115 является узлом управления, который обрабатывает сигнализацию между устройством пользователя и CN. Основные функции ММЕ 115 относятся к управлению подключения и управлению каналом, которые используются с помощью протоколов уровня без доступа (NAS). SGW 117 является точкой привязки мобильности устройства пользователя, и также содержит другие функции, такие как временная буферизация данных DL в течение времени приема пейджингового сообщения устройством 101 пользователя, маршрутизации пакетов и направления на соответствующий eNB, сбора информации для оплаты и законного перехвата. PDN шлюз (PGW) 119 является узлом, который осуществляет выделение IP-адреса для устройства пользователя, а также установление качества обслуживания (QoS) (описание будет приведено в последующих разделах).

Фиг. 3 показывает обобщенную таблицу функциональных возможностей различных узлов, указанных в спецификации 3GPP TS 36.300, и иллюстрирует ссылки, предоставляющие информацию о функциональных возможностях различных узлов. На фиг. 3, прямоугольники, изображенные сплошными линиями, обозначают логические узлы, прямоугольники, изображенные пунктиром, обозначают функциональные объекты в плоскости управления и заштрихованные прямоугольники изображают уровни протокола радиосвязи.

Архитектура протокола радиосвязи

Архитектура протокола радиосвязи E-UTRAN состоит из плоскости пользователя и плоскости управления. Фиг. 4 показывает стек протоколов плоскости пользователя. Стек протоколов плоскости пользователя состоит из протокола конвергенции пакетных данных (PDCP), управления радиоканалом (RLC) и управления доступом к среде передачи (MAC), который завершается на eNB 401. PDCP управляет IP-пакетами в плоскости пользователя и выполняет функции, такие как сжатие заголовка, обеспечение безопасности и изменение порядка и ретрансляции во время хендовера. RLC уровень в основном отвечает за сегментацию (и соответствующую комплектацию) PDCP пакетов, чтобы они соответствовали размеру, который фактически должен быть передан по радио интерфейсу. RLC может работать как в режиме без подтверждения или в режиме подтверждения, в котором последний поддерживает повторную передачу. Уровень MAC выполняет мультиплексирование данных из различных однонаправленных радиоканалов, и который информирует RLC о размере пакетов, которые поставляются, что определяется на основе требуемого QoS каждого радиоканала и текущей емкости, доступных устройству 101 пользователя.

Фиг. 5 показывает стек протоколов плоскости управления. Уровни ниже уровня управления радиоресурсами (RRC) выполняют те же функции, что и в плоскости пользователя, за исключением того, что нет сжатия заголовка в плоскости управления. Основные функции RRC обеспечивают вещание системной информации, управление соединением RRC (установление, изменение и освобождение соединения RRC, установление сигнализации радиоканалов (SRB) и радиоканалов передачи данных (DRBs), хендовер, конфигурация нижних уровней протокола, восстановление сбоя в работе радиотракта и т.д.) и конфигурацию измерения и отчетности. Подробное описание функциональности протокола RRC и процедур приведено в 3GPP TS 36.331.

Устройство пользователя или беспроводное терминальное устройство 101 в целом однозначно идентифицируется через интерфейс S1 в пределах eNB 401 посредством ID АР UE S1 eNB. Когда ММЕ 115 принимает ID АР UE S1 eNB, который его сохраняет в течение всего времени, когда устройство пользователя ассоциировано с логическим S1-соединением для этого устройства 101 пользователя. После того, как известно, что ММЕ 115 для этого IE содержит ассоциированную сигнализацию S1-АР со всеми устройствами пользователя, ID АР eNB UE S1 является уникальным в пределах eNB 401 и устройству пользователя присваиваются новый ID S1АР после выполнения хендовера целевой eNB.

Со стороны ММЕ, устройство 101 пользователя однозначно идентифицируется с использованием ID ММЕ UE S1AP. Когда eNB 401 принимает ID ММЕ UE S1AP, то он сохраняет его в течение всего времени, когда устройство пользователя ассоциировано с логическим S1-соединением для этого устройства 101 пользователя. После того, как известно, что eNB 401 для этого IE содержит ассоциированную сигнализацию S1-АР со всеми устройствами пользователя. ММЕ ID АР eNB UES1 является уникальным в пределах ММЕ 115 и изменяется, если ММЕ изменяется устройство пользователя, например, хендовер между двумя узлами eNB, подключенными к различным MMEs.

Поток в плоскости пользователя и данные в плоскости управления показаны на фиг. 6. Существует только один MAC для устройства 101 пользователя (если того устройство пользователя не поддерживает множество каналов, как в случае агрегации несущей) и используя MAC несколько гибридных ARQ (HARQ) процессов могут быть выполнены одновременно для быстрого повторения передач. Существует отдельный RLC для каждого радиоканала и если радиоканал выполнен с возможностью использовать PDCP, есть также один отдельный PDCP для этого канала. Канал выполнен с возможностью использовать PDCP только, если он предназначен для устройства пользователя (т.е. для многоадресной передачи данных не используются PDCP как в плоскости управления, так и в плоскости пользователя и PDCP используется только для выделенного управляющего сообщения в плоскости управления, и для данных выделенного UL/DL в плоскости пользователя).

На передающей стороне каждый уровень принимает блок служебных данных (SDU) из более высокого уровня и передает блок данных протокола (PDU) на нижний уровень. Например, PDCP PDUs направляются на RLC и они являются RLC SDUs с точки зрения RLC, что, в свою очередь, посылает RLC PDUs в MAC, которые являются MAC SDUs с точки зрения MAC. На приемном конце происходит обратный процесс, то есть каждый уровень пропускает SDUs в уровень над ним, где они воспринимаются как PDUs.

Качество обслуживания

Устройство 101 пользователя может иметь множество приложений, работающих одновременно, каждое из которых имеет различные QoS требования, например, VoIP, браузер, загрузка файлов и т.д. Для того чтобы поддерживать эти различные требования, установлены различные каналы, каждый из которых ассоциирован с QoS. EPS канал/Е-RAB (Канал радиодоступа) является уровнем детализации для управления QoS уровнем канала в EPC/E-UTRAN. То есть, потоки служебных данных (SDF) сопоставлены с тем же EPS каналом, что и уровень канала приема переданного пакета (например, политика планирования, политика управления очередью, политика скорости формирования, конфигурация RLC и т.д.).

Устанавливается один EPS канал/E-RAB, когда устройство 101 пользователя соединяется с PDN, и остается установленным в течение существования PDN соединения, чтобы обеспечить устройству 101 пользователя IP подключение к PDN. Этот канал упоминается как канал по умолчанию. Любые дополнительные EPS каналы/E-RAB, которые установлены на одной и той же PDN, называются выделенным каналом. Исходные значения параметров уровня QoS канала по умолчанию присваиваются сетью на основании данных подписки. Решение об установлении или изменении выделенного канала может быть принято только ЕРС и значения параметров уровня QoS канала всегда устанавливаются ЕРС.

EPS канал/E-RAB называют как GBR канал, если выделенные сетевые ресурсы, относящиеся к значению гарантированной скорости передачи (GBR), которое ассоциировано с EPS каналом/E-RAB, постоянно выделяется (например, с помощью функции управления доступом в eNB) при установлении/модификации канала. В противном случае, EPS канал/E-RAB называют не GBR каналом. Выделенный канал может быть либо GBR или не GBR каналом, в то время как канал по умолчанию должен быть не GBR каналом.

Сервисная архитектура EPS канала показана на фиг. 7. Пакеты EPS канала передаются через радиоканал между устройством 101 пользователя и eNB 401. S1 канал транспортирует пакеты EPS канала между eNB 401 и SGW 117. E-RAB на самом деле является конкатенацией этих двух каналов (например, радиоканал и S1 канал) и два канала отображаются на одном как один. S5/S8 канал транспортирует пакеты EPS канала между SGW 117 и PGW 119 и завершает EPS канал. Здесь, также осуществляется сопоставление между E-RAB и S5/S8 каналом.

Значениями (т.е. на канал или на агрегированный канал) параметров QoS канала являются QCI, ARP, GBR и AMBR. Каждый EPS канал/E-RAB (GBR и не GBR) ассоциирован со следующими значениями параметров QoS канала: QCI и ARP. Идентификатор QoS класса (QCI) является скалярной величиной, которая используется в качестве ссылки для конкретных параметров допуска к узлу, которые управляют параметрами передачи пакета в канале (например, весовые значения планирования, пороговые значения допуском, пороговые значения управления очередью, конфигурация протокола канального уровня и т.д.) и которые был предварительно установлены оператором, который управляет eNodeB 401. QCI также может быть использован для конкретных параметров узла, которые управляют параметрами передачи пакета в канале на другие узлы в цепи плоскости пользователя, например, в PGW 119 и SGW 117. Девять значений QCI стандартизированы, подробные требования этих классов указаны в 3GPP TS 23.203. Приоритет предоставления и удержания (ARP) используется для определения, может ли запрос на установление/ изменение канала быть принят или должен быть отклонен в случае ограниченности ресурсов. Кроме того, ARP может быть использован eNodeB 401, SGW 117 или PGW 119 для принятия решения относительно ответвления канала(ов) при наличии существенных ресурсных ограничений (например, при хэндовера).

Каждый GBR канал дополнительно ассоциирован с параметрами QoS уровня канала GBR и MBR. Гарантированная скорость передачи (GBR) является битовой скоростью, которую можно ожидать при использовании GBR каналом. Максимальная скорость передачи (MBR) является максимальной скоростью передачи, которую можно ожидать при использовании GBR каналом. MBR может быть больше или равна GBR.

Каждое APN доступа, используемое устройством 101 пользователя, ассоциировано с каждым APN общей максимальной скоростью передачи (APN-AMBR). APN-AMBR устанавливает предел на общей скорости передачи, который может ожидаться при осуществлении всех PDN соединений на всех не GBR каналах того же APN. Каждое устройство 101 пользователя в состоянии EMM-REGISTERED ассоциировано с параметром QoS агрегированного уровня канала, известного как общая максимальная скорость передачи на устройство пользователя (UE-AMBR). UE-AMBR ограничивает общую скорость передачи данных, которая как ожидается, будет обеспечена на всех не GBR каналов устройства 101 пользователя.

Гетерогенные сети и мягкие, совместно используемые соты

Использование так называемого гетерогенного развертывания или гетерогенной сети, как показано на фиг. 8, включающей в себя передающие узлы, работающие с различными значения мощности передачи и с перекрытием зон покрытия, рассматривается как заслуживающая внимания стратегией развертывания сетей сотовой связи. При таком развертывании, маломощные узлы (узлы "пико"), которые могут быть использованы в качестве базовых станций 401b поддержки, как правило, предполагается, что предлагают высокую скорость передачи данных (Мбит/с), а также обеспечивают высокую пропускную способность (пользователей/м2 или Мбит/с/м2) в локальных зонах, где это необходимо/желательно, в то время как узлы высокой мощности («макроузлы»), которые могут быть использованы в качестве базовых станций 401а привязки, предполагается, обеспечивают полное покрытие. На практике, макроузлы 401а могут соответствовать непосредственно развернутым макросотам, а пикоузлы 401В могут быть развернуты позже, расширяя емкость и/или достижимые скорости передачи данных в пределах зоны покрытия макросот, где это необходимо.

Пикоузел 401В гетерогенной схемы развертывания может соответствовать своим сотам («пико-сота»), как показано на фиг. 9. Это означает, что, в дополнение к нисходящей линии связи и восходящей линии связи передачи/приема данных, пикоузел также передает полный набор общих сигналов/каналов, ассоциированных с сотой. В контексте LTE, что содержит первичный и вторичный сигнал синхронизации (PSS и SSS), соответствующего идентификатора физической соты пико-соты. Также содержаться опорные сигналы, которые являются опорными сигналами конкретной соты (CRS) также соответствующего идентификатора физической соты. CRS может, например, использоваться для оценки канала нисходящей линии связи для обеспечения когерентной демодуляции передач по каналу нисходящей линии связи. Дополнительно содержит в широковещательный канал (ВСН) с соответствующей системной информацией пикосоты.

Так как пикоузел 401В передает общие сигналы/каналы, соответствующих пикосот, то их возможно обнаружить и выбрать (например, подключенные) посредством терминального устройства (UE, устройство пользователя) 101. Если пикоузел 401В соответствует собственной соте, то так называемая L1/L2 сигнализация управления на PDCCH (а также PCFICH и PHICH), передается из пикоузла на подключенное терминальное устройство в дополнение к передаче данных по каналу нисходящей линии связи на PDSCH. Сигнализации L1/L2 управления, например, обеспечивает передачу по каналу нисходящей линии связи и восходящей линии связи информации о планировании и информацию гибридного ARQ, ассоциированную с терминальными устройствами в соте. Это показано на фиг. 9.

Альтернативно, пикоузел 401В в схеме гетерогенного развертывания может не соответствовать собственной соте, но может просто обеспечивать скорость передачи данных и «расширенную» емкость, перекрывающую макросоту 401А. Это иногда называют как "совместно используемая сота" или "мягкая сота". В этом случае, по меньшей мере, CRS, РВСН, PSS и SSS передаются из макроузла 401А. PDSCH может быть передан из пикоузла 401b. Чтобы обеспечить демодуляцию и детектирование PDSCH, несмотря на то, что ни один CRS не передается из пикоузла 401b, DM-RS должен быть передан из пикоузла 401b вместе с PDSCH. Опорные сигналы конкретного устройства пользователя могут затем использоваться терминальным устройством для демодуляции/детектирования PDSCH. Это показано на фиг. 10.

Передача данных из пикоузла 401В, не передающего CRS, как описано выше, требует поддержки DM-RS в терминальном устройстве ("не унаследованное терминальное устройство"). В LTE, DM-RS основанный прием PDSCH поддерживается в релизе 10 и для FDD, а для сигнализации L1/L2 управления, DM-RS основанный прием планируется для релиза 11. Для терминальных устройств, не поддерживающих DM-RS основанный прием ("унаследованные терминальные устройства"), используется одна возможность установки совместного использования соты при SFN² - типа передачи. По существу, идентичные копии сигналов и каналов, необходимые для унаследованного терминального устройства, передаются одновременно из макроузла 401а и пикоузла 401b. С точки зрения терминального устройства, это будет выглядеть как одна передача. Такая операция, которая показана на фиг. 11, будет обеспечивать коэффициент SINR. Это может быть преобразовано в более высокую скорость передачи данных, но не в увеличение пропускной способности, поскольку ресурсы передачи не могут быть повторно использованы в разных местах в одной соте.

Можно предположить, что макроузлы 401А в состоянии обеспечить покрытие и пикоузлы 401В предназначены только для повышения пропускной способности (то есть, без покрытия зон неуверенного приема), другая альтернативная архитектура представляет собой архитектуру, где устройство пользователя поддерживает макроподключение все время (так называемый «поток привязки»), и добавляет пико подключение, когда он находится в зоне покрытия пико (называемый «поток поддержки»). Когда оба соединения активны, то поток привязки может быть использован как для сигнализации управления, в то время как поток поддержки используется для передачи данных. Тем не менее, по-прежнему возможно будет отправлять данные также с помощью потока привязки. Мы определяем этот случай как «множественное подключение" или "двойное подключение". Это показано на фиг. 12. Обратите внимание, что в этом случае, как и в предыдущих случаях, показана системная информация, которую предполагается отправлять только из макро 401А, но все еще возможно осуществить отправку также из пико 401В.

Архитектура протокола для мягких сот

Для поддержки множественного подключения предлагается несколько вариантов архитектур, как для плоскости управления, так и для плоскости пользователя. Для плоскости пользователя, предлагается централизованный подход, где PDCP (или даже RLC) оканчивается только на узле привязки и узел поддержки заканчивается на RLC (или даже MAC) уровне. Децентрализованный подход будет иметь узел поддержки для завершения на PDCP уровне. Аналогичный подход может быть принят в плоскости управления, например, распределенный или централизованный PDCP/RLC, но на самом верхнем уровне есть дополнительное измерение централизации или распределения RRC. Фиг. 13 показывает пример архитектур плоскости управления и плоскости пользователя, где плоскость пользователя применяет распределенный PDCP, в то время как плоскость управления централизована на PDCP уровне на узле привязки. Обратите внимание, что на чертеже, агрегация в плоскости пользователя, например, дающая возможность разделить пакеты, относящиеся к потоку данных одного приложения, передаваемые по линиям связи привязки и поддержки, может быть реализована при использовании протокола агрегации более высокого уровня, такого как многолучевого TCP (МТСР).

Измерения, осуществляемые устройством пользователя

Устройство пользователя может быть выполнено с возможностью сообщать результаты измерений, главным образом, ради