способ и устройство для обеспечения синхронизации

Формула изобретения

1. Способ обработки сообщения управления, включающий:

формирование сообщения управления, имеющего формат, назначенный для выделения ресурсов, при этом сообщение управления содержит множество полей управления; и

резервирование значения одного из полей управления для указания информации, отличной от информации для выделения ресурсов, причем данное значение указывает информацию о синхронизации или информацию о запуске процедуры произвольного доступа,

при этом сообщение управления передают по каналу управления в соответствии с протоколом нижнего уровня.

2. Способ по п.1, в котором протокол нижнего уровня включает либо протокол L1/L2, либо протокол уровня управления доступом к среде передачи (MAC).

3. Способ по п.2, также включающий:

определение, имеются ли данные для передачи; и

определение, были ли ресурсы выделены для передачи данных, при этом сообщение управления передают с использованием протокола L1/L2, если данные для передачи отсутствуют, и ресурсы не были выделены.

4. Способ по п.3, также включающий:

определение, синхронизировано ли оконечное устройство, сконфигурированное для приема сообщения управления, при этом сообщение управления передают с использованием протокола уровня MAC, если имеются данные для передачи и оконечное устройство синхронизировано.

5. Способ по п.1, в котором упомянутое одно из полей управления включает либо поле выделения ресурсов, либо поле модуляции, либо поле гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ).

6. Способ по п.1, также включающий:

указание о необходимости применения гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) в упомянутом одном из полей управления.

7. Способ по п.1, в котором канал управления включает нисходящий канал управления физического уровня.

8. Способ по п.1, в котором канал управления установлен в сети радиосвязи, совместимой с архитектурой долгосрочной эволюции (LTE).

9. Машиночитаемый носитель данных, содержащий инструкции, которые, при выполнении по меньшей мере одним процессором, побуждают указанный по меньшей мере один процессор выполнять способ по любому из пп.1-8.

10. Устройство для обработки сообщения управления, включающее:

средства для формирования сообщения управления, имеющего формат, назначенный для выделения ресурсов, при этом сообщение управления содержит множество полей управления; и

средства для резервирования значения одного из полей управления для указания информации, отличной от информации для выделения ресурсов, причем данное значение указывает информацию о синхронизации или информацию о запуске процедуры произвольного доступа,

при этом сообщение управление передают по каналу управления в соответствии с протоколом нижнего уровня.

11. Устройство по п.10, в котором протокол нижнего уровня включает либо протокол L1/L2, либо протокол уровня управления доступом к среде передачи (MAC).

12. Устройство по п.11, включающее:

средства для определения, имеются ли данные для передачи; и средства для определения, были ли ресурсы выделены для передачи данных, при этом сообщение управления передают с использованием протокола L1/L2, если данные для передачи отсутствуют, и ресурсы не были выделены.

13. Устройство по п.12, включающее:

средства для определения, синхронизировано ли оконечное устройство, сконфигурированное для приема сообщения управления,

при этом сообщение управления передают с использованием протокола уровня MAC, если имеются данные для передачи и оконечное устройство синхронизировано.

14. Устройство по п.10, в котором упомянутое одно из полей управления включает либо поле выделения ресурсов, либо поле модуляции, либо поле гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ).

15. Устройство по п.10, включающее:

средства для указания о необходимости применения гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) в упомянутом одном из полей управления.

16. Устройство по п.10, в котором канал управления включает нисходящий канал управления физического уровня.

17. Устройство по п.10, в котором канал управления установлен в сети радиосвязи, совместимой с архитектурой долгосрочной эволюции (LTE).

18. Устройство для обработки сообщения управления, включающее:

логику, сконфигурированную для формирования сообщения управления, имеющего формат, назначенный для выделения ресурсов, при этом сообщение управления содержит множество полей управления,

при этом логика также сконфигурирована для резервирования значения одного из полей управления для указания информации, отличной от информации для выделения ресурсов, причем данное значение указывает информацию о синхронизации или информацию о запуске процедуры произвольного доступа, при этом сообщение управления передают по каналу управления в соответствии с протоколом нижнего уровня.

19. Способ обработки сообщения управления, включающий:

прием сообщения управления, имеющего формат, назначенный для выделения ресурсов, при этом сообщение управления содержит множество полей управления; и значение одного из полей управления зарезервировано для указания информации, отличной от информации для выделения ресурсов, причем данное значение указывает информацию о синхронизации или информацию о запуске процедуры произвольного доступа,

при этом сообщение управление передают по каналу управления в соответствии с протоколом нижнего уровня, включая протокол L1/L2 или протокол уровня управления доступом к среде передачи (MAC).

20. Способ по п.19, в котором сообщение управления принимают с использованием протокола L1/L2, если данные для передачи отсутствуют, и ресурсы для передачи не были выделены.

21. Способ по п.20, также включающий:

определение, достигнута ли синхронизация по отношению к линии связи, при этом сообщение управления передают с использованием протокола уровня MAC, если имеются данные для передачи и достигнута синхронизация.

22. Способ по п.19, в котором упомянутое одно из полей управления включает либо поле выделения ресурсов, либо поле модуляции, либо поле гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ).

23. Способ по п.19, в котором сообщение управления указывает в упомянутом одном из полей управления, следует ли применять гибридный автоматический запрос на повторную передачу (HARQ).

24. Машиночитаемый носитель данных, содержащий инструкции, которые, при выполнении по меньшей мере одним процессором, побуждают указанный по меньшей мере один процессор выполнять способ по любому из пп.19-23.

25. Устройство для обработки сообщения управления, включающее:

логику, сконфигурированную для приема сообщения управления, имеющего формат, назначенный для выделения ресурсов, при этом сообщение управления содержит множество полей управления, и значение одного из полей управления зарезервировано для указания информации, отличной от информации для выделения ресурсов, причем данное значение указывает информацию о синхронизации или информацию о запуске процедуры произвольного доступа,

при этом сообщение управление передают по каналу управления в соответствии с протоколом нижнего уровня, включая протокол L1/L2 или протокол уровня управления доступом к среде передачи (MAC).

26. Устройство по п.25, в котором сообщение управления принимают с использованием протокола L1/L2, если данные для передачи отсутствуют, и ресурсы для передачи не были выделены.

27. Устройство по п.26, в котором логика также сконфигурирована для определения, достигнута ли синхронизация по отношению к линии связи, при этом сообщение управления передают с использованием протокола уровня MAC, если имеются данные для передачи и достигнута синхронизация.

28. Устройство по п.25, в котором упомянутое одно из полей управления включает либо поле выделения ресурсов, либо поле модуляции, либо поле гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ).

29. Устройство по п.25, в котором сообщение управления указывает на необходимость применения гибридного автоматического запроса на повторную передачу (HARQ) в упомянутом одном из полей управления.

30. Устройство для обработки сообщения управления, включающее:

средства для приема сообщения управления с указанием либо информации о синхронизации, либо специальной преамбулы произвольного доступа, при этом сообщение управления содержит множество полей управления, и значение одного из полей управления зарезервировано для указания информации, отличной от информации для выделения ресурсов, причем данное значение указывает информацию о синхронизации или информацию о запуске процедуры произвольного доступа,

при этом сообщение управления передают по каналу управления в соответствии с протоколом нижнего уровня, включающим либо протокол L1/L2, либо протокол уровня управления доступом к среде передачи (MAC).

Описание изобретения к патенту

Связанные заявки

[0001] Настоящая заявка ссылается на приоритет предварительной заявки на патент США № 60/944,662, поданной 18 июня 2007 г. и озаглавленной «Способ и устройство для обеспечения синхронизации», полностью включенной в настоящий документ путем ссылки.

Уровень техники

[0002] Такие системы радиосвязи, как беспроводные сети обмена данными (например, системы долгосрочной эволюции (Long Term Evolution, LTE) консорциума третьего поколения (Third Generation Partnership Project), системы с расширением спектра (например, сети множественного доступа с кодовым разделением (Code Division Multiple Access, CDMA)), сети множественного доступа с разделением по времени (Time Division Multiple Access, TDMA), WiMAX (Глобальная совместимость для доступа на сверхвысоких частотах, Worldwide Interoperability for Microwave Access) и т.п.), предоставляют пользователям удобство мобильности наряду с богатым набором функций и служб. Это удобство позволило достичь признания мобильной связи постоянно растущим числом потребителей в качестве общепринятого вида связи, применяемого как в деловых, так и в личных целях. С целью расширения достигнутого признания в отрасли телекоммуникаций производителями и поставщиками услуг прилагаются значительные усилия по разработке стандартов протоколов связи, лежащих в основе различных служб и функций. Одно из направлений приложения усилий включает управляющую сигнализацию для обеспечения эффективной и безошибочной доставки данных.

Примеры осуществления изобретения

[0003] Таким образом, необходим подход к обеспечению эффективной сигнализации, способный сосуществовать с разработанными на сегодняшний день стандартами и протоколами.

[0004] В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения способ включает формирование сообщения управления для предоставления либо информации о синхронизации, либо специальной преамбулы произвольного доступа, при этом сообщение управления включает множество полей управления. Способ также включает повторное использование одного из полей управления для указания информации о синхронизации или специальной преамбулы произвольного доступа, при этом сообщение управления передается по каналу управления в соответствии с протоколом нижнего уровня.

[0005] В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, устройство включает логику, сконфигурированную таким образом, чтобы формировать сообщение управления для предоставления либо информации о синхронизации, либо специальной преамбулы произвольного доступа, при этом сообщение управления включает множество полей управления. Указанная логика сконфигурирована также для повторного использования одного из полей управления с целью указания информации о синхронизации или специальной преамбулы произвольного доступа. Сообщение управления передается по каналу управления в соответствии с протоколом нижнего уровня.

[0006] В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, устройство включает средства формирования сообщения управления для предоставления либо информации о синхронизации, либо специальной преамбулы произвольного доступа, при этом сообщение управления включает множество полей управления. Устройство включает также средства для повторного использования одного из полей управления с целью указания информации о синхронизации или специальной преамбулы произвольного доступа. Сообщение управления передается по каналу управления в соответствии с протоколом нижнего уровня.

[0007] В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, способ включает прием сообщения управления, в котором указана либо информация о синхронизации, либо специальная преамбула произвольного доступа, при этом сообщение управления включает множество полей управления, и одно из полей управления использовано повторно для указания информации о синхронизации или специальной преамбулы произвольного доступа. Сообщение управления передается по каналу управления в соответствии с протоколом нижнего уровня, включая протокол L1/L2 или протокол уровня управления доступом к среде передачи (medium access control, MAC).

[0008] В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, устройство включает логические схемы приема, сконфигурированные для приема сообщения управления, в котором указана либо информация о синхронизации, либо специальная преамбула произвольного доступа, при этом сообщение управления включает множество полей управления, и одно из полей управления использовано повторно для указания информации о синхронизации или специальной преамбулы произвольного доступа. Сообщение управления передается по каналу управления в соответствии с протоколом нижнего уровня, включая протокол L1/L2 или протокол уровня доступа к среде передачи.

[0009] В соответствии еще с одним вариантом осуществления изобретения, устройство включает средства приема сообщения управления, в котором указана либо информация о синхронизации, либо специальная преамбула произвольного доступа, при этом сообщение управления включает множество полей управления, и одно из полей управления использовано повторно для указания информации о синхронизации или специальной преамбулы произвольного доступа. Сообщение управления передается по каналу управления в соответствии с протоколом нижнего уровня, включая протокол L1/L2 или протокол уровня доступа к среде передачи.

[0010] Другие аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из приведенного ниже подробного описания, которое просто демонстрирует ряд конкретных вариантов осуществления изобретения, включая предположительно наилучший вариант. Настоящее изобретение может осуществляться и в других вариантах, с различными изменениями в частностях, без выхода за рамки изобретения. Следовательно, описание и чертежи следует считать иллюстративными, но не ограничивающими изобретение.

Краткое описание чертежей

[0011] Варианты осуществления настоящего изобретения иллюстрируются с помощью примеров (не являющихся ограничивающими) на соответствующих чертежах:

[0012] Фиг.1 является блок-схемой системы связи, способной к обеспечению сигнализации управления в соответствии с примером осуществления изобретения;

[0013] Фиг.2A-2C являются блок-схемами алгоритмов передачи информации специальной преамбулы произвольного доступа или информации о синхронизации в соответствии с различными примерами осуществления изобретения;

[0014] Фиг.3 является схемой процедуры произвольного доступа на неконкурентной основе, которая может применяться в сочетании с различными примерами осуществления изобретения;

[0015] Фиг.4 является блок-схемой процедуры произвольного доступа на конкурентной основе, которая может применяться в сочетании с различными примерами осуществления изобретения;

[0016] Фиг.5 является блок-схемой аппаратного обеспечения, пригодного для использования при реализации варианта осуществления изобретения;

[0017] Фиг.6A-6D являются блок-схемами систем связи с архитектурой долгосрочной эволюции (LTE) и эволюционированного универсального наземного радиодоступа (Evolved Universal Terrestrial Radio Access, E-UTRA), в которых может функционировать система, показанная на фиг.1, для обеспечения сигнализации управления, в соответствии с различными примерами осуществления изобретения; и

[0018] Фиг.7 является блок-схемой типовых компонентов оконечного устройства LTE, пригодного к функционированию в системах, показанных на фиг.6A-6D, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

[0019] Ниже описывается устройство, способ и программное обеспечение для предоставления информации о синхронизации или информации специальной преамбулы произвольного доступа. Для обеспечения полного понимания вариантов осуществления изобретения некоторые детали рассмотрены более подробно. Однако варианты осуществления изобретения могут применяться и без использования конкретных рассмотренных деталей, или же могут применяться эквивалентные механизмы. С другой стороны, чтобы исключить ненужное усложнение описания вариантов осуществления изобретения, широко известные структуры и устройства показаны в виде блок-схем.

[0020] Несмотря на то, что варианты осуществления настоящего изобретения рассматриваются в отношении сети с архитектурой долгосрочной эволюции консорциума третьего поколения, следует иметь в виду, что варианты осуществления изобретения применимы в любых типах систем связи, а также в системах с эквивалентной функциональностью.

[0021] Фиг.1 является блок-схемой системы связи, способной к обеспечению выделения ресурсов в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. В соответствии с фиг.1, один или несколько экземпляров абонентского оборудования (user equipment, UE) 101 осуществляют связь с базовой станцией 103, являющейся частью сети доступа (например, 3GPP LTE (или E-UTRAN, и т.п.)). В архитектуре 3GPP LTE (как следует из фиг.6A-6D), базовая станция 103 называется усовершенствованным узлом В (enhanced Node В, eNB). Оборудование UE 101 может быть мобильной станцией любого типа, например телефонной трубкой, терминалом, станцией, модулем, устройством, мультимедийной записной книжкой, Интернет-узлом, коммуникатором, карманным персональным компьютером (Personal Data Assistant, PDA) или интерфейсом пользователя любого типа (например, «носимыми» электронными схемами, и т.п.). Оборудование UE 101 включает приемопередатчик 105 и антенную систему 107, подключенную к приемопередатчику 105 для приема и передачи сигналов на базовую станцию 103. Антенная система 107 может включать одну или несколько антенн.

[0022] Как и в UE 101, в базовой станции 103 применяется приемопередатчик 111, передающий информацию UE 101. Также для приема и передачи электромагнитных сигналов в базовой станции 103 может применяться одна или несколько антенн 109. Например, в узле B 103 может использоваться антенная система 109 с технологией многоканальный вход/многоканальный выход (Multiple Input Multiple Output, MIMO), благодаря чему узел В 103 способен поддерживать многоантенный прием и передачу сигналов. Подобная схема позволяет обеспечивать параллельную передачу независимых потоков данных для достижения высокой скорости обмена данными между UE 101 и узлом B 103. В одном из примеров осуществления изобретения, в базовой станции 103 применяется мультиплексирование с ортогональным частотным разделением (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) в системе передачи по нисходящей линии связи (downlink, DL) и передача с одной несущей (например, SC-FDMA (множественный доступ с частотным разделением и одной несущей, Single Carrier Frequency Division Multiple Access) с циклическим префиксом в системе передачи по восходящей (uplink, UL) линии связи. Схема SC-FDMA может также реализовываться с использованием принципа DFT-S-OFDM, подробно описанного в документе 3GGP TR 25.814 версии v.1.5.0, «Аспекты физического уровня Evolved UTRA», май 2006 (полностью включенном в настоящий документ путем ссылки). SC-FDMA, называемый также многопользовательским-SC-FDMA (Multi-User-SC-FDMA), позволяет нескольким пользователям осуществлять передачу в различных поддиапазонах одновременно.

[0023] Мобильная станция 101 использует логику 113 выделения ресурсов для запроса ресурсов у сети. Со стороны сети базовая станция 103 обеспечивает логику 115 выделения ресурсов с целью предоставления ресурсов для линии связи с мобильной станцией 101. Линия связи в данном примере включает нисходящую линию связи, обеспечивающую трафик от сети к пользователю. Непосредственно после выделения ресурсов может начинаться передача данных.

[0024] Выделяемые ресурсы включают в настоящем примере блоки физических ресурсов (physical resource blocks, PRB), которые соответствуют символам OFDM, для обеспечения связи между UE 101 и базовой станцией 103. То есть символы OFDM организуют в набор блоков физических ресурсов, включающий следующие друг за другом поднесущие для соответствующих следующих друг за другом символов OFDM. Для указания, какие блоки физических ресурсов (или поднесущие) выделены некоторому UE 101, используются две типовые схемы: (1) поэлементное отображение, и (2) пара (начало, длина) с использованием нескольких бит для указания начала и длины блока выделения.

[0025] Чтобы гарантировать надежную передачу данных, в системе 100 фиг.1 в некоторых вариантах осуществления изобретения используется кодирование с прямым исправлением ошибок (Forward Error Correction, FEC), а также протокол автоматического запроса повтора (Automatic Repeat Request, ARQ), широко известный как гибридный ARQ (Hybrid ARQ, HARQ). Автоматический запрос повтора представляет собой механизм обнаружения ошибок, использующий логику обнаружения ошибок (не показано). Такой механизм позволяет приемнику уведомлять передатчик о том, что пакет или под-пакет был принят с ошибкой, таким образом, приемник может запросить у передатчика повторную отправку определенного пакета (или пакетов). Это может достигаться с помощью процедуры остановки и ожидания, при использовании которой передатчик ожидает ответа от приемника перед отправкой (или перед повторной отправкой) пакетов. Пакеты с ошибкой и повторно переданные пакеты используются совместно.

[0026] В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, система 100 обеспечивает синхронный HARQ или асинхронный HARQ. Применение синхронного HARQ означает, что возможности сети (точнее, планировщика 117) по выделению ресурсов для повторной передачи ограничены. Это предполагает, что от сети потребуется повторно использовать текущее выделение либо с некоторыми изменениями (синхронный HARQ с планированием), либо без всяких изменений (синхронный HARQ без планирования), в заданное время/с конкретной частотой после первой передачи (передачи новых данных). Альтернативно, если детали выделения ресурсов изменились (синхронный HARQ с планированием), от сети может потребоваться предоставление новых выделяемых ресурсов для UE 101 при выделении ресурсов (PDCCH) через фиксированный интервал после первой передачи/первого планирования. В таком случае, UE 101 нужно будет только прослушивать каналы PDCCH, доступные (если таковые будут иметься) в определенные моменты времени.

[0027] При асинхронном HARQ, напротив, планировщик 117 не обязан считаться с временными требованиями к планированию ресурсов для UE 101 при повторной передаче HARQ. Каждому UE 101 необходимо будет прослушивать все каналы PDCCH нисходящей линии (DL), чтобы принять выделение ресурсов для повторной передачи HARQ.

[0028] С точки зрения UE 101, синхронный HARQ прост и позволяет экономить энергию. Однако подобная схема ограничивает планировщику 117 пакетов свободу планирования в сети, что может сказаться на требуемом количестве повторных передач и, следовательно, увеличить энергопотребление UE (например, в случае неблагоприятных условий планирования). С точки зрения планировщика, преимущество синхронной повторной передачи состоит в отсутствии необходимости использовать какие-либо ресурсы PDCCH при планировании повторных передач.

[0029] В некоторых вариантах осуществления изобретения, система 100 обеспечивает передачу информации синхронизации (timing aligment, ТА) или специальной преамбулы произвольного доступа с использованием сигнализации управления L1/L2 или сигнализации уровня контроля доступа к среде передачи. При этом для сигнализации уровня MAC в случае потери UE101 синхронизации восходящей линии связи данный подход позволяет определить, существует ли необходимость применения гибридного ARQ с использованием управляющего сигнала L1/L2. В одном из примеров осуществления изобретения, сигнализация управляется логикой (или модулем) 115 выделения ресурсов.

[0030] Планировщик 117 передачи данных функционирует совместно с модулем 115 выделения ресурсов для обеспечения планирования передач данных в UE 101. Хотя логика 115 выделения ресурсов и показана как часть базовой станции 103, подразумевается, что логика 115 выделения ресурсов может быть реализована и в другом месте на стороне сети.

[0031] На стороне сети контроллер радиосети (radio network controller, RNC) (не показан) взаимодействует с базовой станцией 103 для управления радиоресурсами. В дополнение к управлению радиоресурсами, RNC отвечает за обслуживание и эксплуатацию управления радиоресурсами (Radio Resource Control). В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, базовая станция 103, в качестве eNB, может включать и функции RNC, как это показано на фиг.6A-6D.

[0032] Система 100 обеспечивает различные типы каналов: физические каналы, транспортные каналы и логические каналы. В данном примере, физические каналы устанавливаются между UE 101 и базовой станцией 103, а транспортные каналы и логические каналы устанавливаются между UE 101, BS 103 и RNC. Физические каналы могут включать нисходящий физический канал совместного пользования (physical downlink shared channel, PDSCH), выделенный нисходящий физический канал (dedicated physical downlink dedicated channel, DPDCH), выделенный физический канал управления (dedicated physical control channel, DPCCH) и т.п.

[0033] Транспортные каналы могут определяться способами передачи данных по радиоинтерфейсу и характеристиками этих данных. Транспортные каналы включают широковещательный канал (broadcast channel, ВСН), пейджинговый канал (paging channel, РСН), выделенный канал совместного пользования (DSCH) и т.п. Другими примерами транспортных каналов являются: восходящий канал произвольного доступа (Random Access Channel, RACH), общий канал пакетных данных (Common Packet Channel, СРСН), канал прямого доступа (Forward Access Channel, FACH), нисходящий канал совместного пользования (Downlink Shared Channel, DSCH), восходящий канал совместного пользования (Uplink Shared Channel, USCH), широковещательный канал и пейджинговый канал. Выделенный транспортный канал - это выделенный канал UL/DL (DCH). Каждый транспортный канал, в соответствии с его физическими характеристиками, поставлен в соответствие одному или нескольким физическим каналам.

[0034] Каждый логический канал может быть охарактеризован типом переносимой информации и требуемым качеством обслуживания (Quality of Service, QoS). Связанные логические каналы включают, например, широковещательный канал управления (broadcast control channel, BCCH), пейджинговый канал управления (paging control channel, PCCH), выделенный канал управления (Dedicated Control Channel, DCCH), общий канал управления (Common Control Channel, CCCH), канал управления каналами совместного пользования (Shared Channel Control Channel, SHCCH), выделенный канал трафика (Dedicated Traffic Channel, DTCH), общий канал трафика (CTCH) и т.п.

[0035] В таблице 1 продемонстрирован условный формат для обеспечения выделения ресурсов для данных нисходящей линии связи.

Таблица 1
Формат PDCCH
Поле	Описание
Имя объекта	Идентификатор
Обнаружение ошибок	Циклический избыточный код (Cyclic Redundancy Check, CRC)
Указатель выделения блоков физических ресурсов	Указывает выделение ресурсов
Указатель транспортного формата (Transport Format Indicator, TFI)	Определяет модуляцию и систему кодирования (modulation and coding scheme, MCS)
Управление HARQ	Обеспечивает сигнализацию подтверждения для поддержки HARQ

[0036] В архитектуре LTE (например, RAN2) процедура произвольного доступа существует в двух различных формах: процедура на конкурентной основе (подробно показана на фиг.3) и процедура на неконкурентной основе (применимая только в случае хэндовера или поступления новых данных нисходящей линии) (подробно показана на фиг.4). Например, синхронизация восходящей линии связи выполняется посредством процедуры произвольного доступа. В случае поступления данных нисходящей линии связи для UE 101 с несинхронизированной восходящей линией, eNB может назначить UE 101 специальную преамбулу произвольного доступа, что позволит осуществить процедуру произвольного доступа без конкуренции. Следует отметить, что такая схема порождает некоторые проблемы, касающиеся способа эффективного осуществления сигнализации при передаче специальной преамбулы произвольного доступа и информации о синхронизации, а также при применении гибридного ARQ. Процедуры передачи такой информации, описанные ниже, направлены на разрешение указанных затруднений.

[0037] Фиг.2A-2C представляют алгоритмы процедур передачи информации специальной преамбулы произвольного доступа и информации о синхронизации, в соответствии с различными примерами осуществления изобретения. В частности, на фиг.2A проиллюстрирован способ, которым информация о синхронизации может передаваться без увеличения затрат (или с минимальным их увеличением). В соответствии с чертежом, на шаге 201 формируется сообщение управления, включающее информацию ТА, которая указывается посредством «повторного использования» существующего поля управления, например поля выделения ресурсов, поля модуляции или поля гибридного ARQ, путем резервирования определенного значения одного из упомянутых полей для указания информации, не относящейся к выделению ресурсов. То есть вместо создания отдельного поля для информации ТА, эта информация передается в канале управления (см. шаг 203), без дополнительных затрат на сигнализацию. Например, значение одного из полей может быть предназначено или зарезервировано для информации о синхронизации или же для сигнализации о запуске процедуры произвольного доступа. При этом упомянутое значение может сигнализировать об особом применении остальных бит. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, сообщение управления передается с использованием протоколов нижнего уровня, например, протокола L1/L2 или протокола уровня управления доступом к среде передачи. Также канал управления может включать как нисходящий канал совместного пользования, так и восходящий канал совместного пользования.

[0038] Например, формат сигналов управления для сигнализации управления L1/L2 может быть следующим:

Таблица 1
5 МГц
DL
Назначение	Используемые биты	Комментарии
выделение ресурсов	18	PRB выделяются для UE
TBS+MCS	7	2 бита для модуляции, 5 - для размера транспортного блока (transport block size, TBS)
HARQ	5	Асинхронный HARQ: 3 бита для процедур HARQ и 2 бита для RV
Предварительное кодирование	3	Зависит от полосы частот предварительного кодирования для 2-х (4-х) антенной передачи 1-3 (4) бита, при предположении, что для всего выделения используется одно предварительное кодирование.
Двойной поток/2CW	11	Зависит от выбора группы множественных входов и множественных выходов, 6-11 (до 14)-бит для 2-х (4-х) передающих (Tx) антенн.
MAC-ID+CRC	20	16-24-битный CRC
5 МГц
UL
Назначение	Используемые биты	Комментарии
Выделение ресурсов	9	последовательные PRB выделяются для UE
TBS+MCS	7	Модуляция + число информационных бит и кодирование
HARQ	2	Синхронный HARQ: 2х-3х битный порядковый номер, включающий неявное подтверждение предыдущего ТВ
PC	2	Относительные команды
Указание зондирующего пилот-сигнала	1	Указывает, присутствует ли информация зондирующего пилот-сигнала в последнем LB (от других UE), или последний LB доступен для данных
Указание CQI	1	В данные должен быть включен отчет о планируемом CQI.
Указание ACK/NACK	1	Указывает на необходимость для UE резервировать ресурс в PUSCH для ACK/NACK
Многоантенная технология	2	Зависит от выбора пользовательского MIMO и многоантенной технологии на UL, до 2-х бит.
UE_id+CRC	20	16-24-битный CRC

[0039] В соответствии с одним из примеров осуществления изобретения, формат управления может быть обобщен следующим образом.

Таблица 2
DL (5 МГц)
Назначение	Используемые биты	Комментарии
MAC-ID (=UE ID)+CRC	16-24	16-24-битный CRC
Модуляция	2
Размер транспортного блока (скорость кодирования)	5
HARQ	5	Асинхронный HARQ: 3 бита для процедур HARQ и 2 бита для RV
Остальное	Около 14	Информация, касающаяся MIMO и предварительного кодирования
UL (5 МГц)
Назначение	Используемые биты	Комментарии
MAC-ID (=UE ID)+CRC	16-24	16-24-битный CRC
Модуляция	2
Размер транспортного блока (скорость кодирования)	5
HARQ	2	Синхронный HARQ: 2х-3х битный порядковый номер, включающий неявное подтверждение предыдущего ТВ
Остальное	Около 7	Команда PC. Указатели для зондирующего пилот-сигнала, CQI, ACK/NACK, относящиеся к MIMO.
Выделение ресурсов	9	Для UE выделяются последовательные PRB.

[0040] Подходы некоторых вариантов осуществления изобретения, в целях иллюстрации, демонстрируются в контексте нисходящего физического канала управления LTE с применением HARQ. На фиг.2B показана процедура передачи специальной сигнатуры и информации TA. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, для назначения специальной преамбулы произвольного доступа может привлекаться сигнал управления L1/L2; следует, однако, понимать, что в качестве альтернативы может применяться и сигнализация уровня MAC. Для сигнализации информации о синхронизации в системе 100 LTE могут быть специфицированы оба вида сигнализации. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, сигнализация управления L1/L2 применяется в случае, когда для данных не выделены ресурсы. Тогда в процедуре выполняется проверка (шаг 211), имеются ли данные и связанное с ними выделение. Если данные и выделение ресурсов отсутствуют, специальная сигнатура передается с использованием сигнализации управления L1/L2 (шаг 213). После чего на шаге 215 посылается информация о синхронизации. Тем не менее, если имеются данные или если были выделены ресурсы (шаг 211), на шаге 217 процедуры осуществляется проверка UE 101 на предмет синхронизации восходящей линии связи и проверка действительного наличия данных нисходящей линии. При положительном результате проверки информация TA передается с использованием сигнализации управления MAC на шаге 219.

[0041] Таким образом, если UE имеет синхронизированную восходящую линию и имеются данные нисходящей линии, информация TA может быть отправлена в составе сигнала MAC нисходящей линии связи. Однако, если синхронизация восходящей линии UE 101 отсутствует, или если отсутствуют данные нисходящей линии для передачи и выделенные ресурсы, то информация TA с целью оптимизации может быть передана посредством сигнала управления L1/L2.

[0042] Для более подробной иллюстрации указанной процедуры повторного использования нисходящего физического канала управления, в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, приведено описание следующей операции. Система 100, в соответствии с определенными вариантами осуществления изобретения, позволяет использовать сигнал управления L1/L2 без какого-либо выделения ресурсов для данных; это может быть сигнал управления L1/L2 либо для нисходящего канала совместного пользования, либо для восходящего канала совместного пользования. В случае канала DL-SCH, UE 101 просто декодирует сигнал управления L1/L2, но не декодирует выделение данных. В случае канала UL-SCH, UE 101 декодирует сигнал управления L1/L2 и не посылает никаких данных. Например, в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, значение размера транспортного блока может быть установлено равным «0» (число блоков ресурсов = 0, или тип скорости кодирования = 0) для указания того, что выделение ресурсов отсутствует. Может формироваться сигнал управления L1/L2 либо для канала DL-SCH, либо для канала UL-SCH. Если выделение для данных отсутствует, поля «Выделение ресурсов», «Модуляция», «HARQ», и т.д. могут использоваться для иных целей.

[0043] В одном из вариантов осуществления изобретения, в поле «Выделение ресурсов» могут включаться специальная преамбула произвольного доступа и идентификатор блока ресурсов физического канала произвольного доступа (Physical Random Access Channel, PRACH), который определяет частотно-временной ресурс для пакетов произвольного доступа UE. Следует отметить, что кроме поля «Выделения ресурсов», могут использоваться и другие поля. Один блок ресурсов PRACH может, например, иметь 64 различные независимые преамбулы произвольного доступа. При этом система 100 может иметь несколько блоков ресурсов PRACH для произвольного доступа; один из этих блоков может указываться в данном сигнале, т.е. для этого может определяться идентификатор блока PRACH.

[0044] В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения, в случае, когда eNB 103 имеет достаточно информации TA для передачи в UE 101, эта информация может быть включена, вместо специальной преамбулы произвольного доступа, в поле «Выделение ресурсов». Следует понимать, что могут использоваться и другие поля. В одном из вариантов осуществления изобретения, могут задействоваться около 4-х бит для указания значения синхронизации.

[0045] В одном из примеров осуществления изобретения, может обеспечиваться бит-указатель для указания того, что включено в сигнал управления L1/L2: содержимое для произвольного доступа или содержимое для синхронизации. Данный бит-указатель может размещаться, например, в поле «Выделение ресурсов» при его повторном использовании.

[0046] Фиг.2C иллюстрирует процедуру, которая определяет, обеспечивается ли коррекция ошибок. По поводу применения HARQ следует отметить, что даже если существует выделение ресурсов в нисходящей линии, для конкретной передачи HARQ все равно может быть отключен. Следует использовать режим HARQ или нет зависит от ситуации с синхронизацией восходящей линии связи (шаг 221). Таким образом, полезно указывать в сигнале управления L1/L2 наличие возможности применения HARQ. То есть в сигнале управления L1/L2 может быть указано, применяется ли HARQ к данным в соответствующем выделении ресурсов или нет. На шаге 223, процедура определяет, используется ли HARQ. Если восходящая линия UE 101 не синхронизирована, UE 101 не способно передавать по линии UL сигнал принято/не принято (ACK/NACK) для DL-HARQ. В таком случае могут быть выполнены шаги «Назначение специальной преамбулы произвольного доступа посредством сигнала управления MAC DL» или «сигнализация информации ТА посредством сигнала управления MAC DL» с указанием того, что HARQ не применяется. При этом, если восходящая линия UE 101 синхронизирована, может быть передана «сигнализация информации TA посредством сигнала управления MAC DL» с указанием о том, что для более надежной передачи применяется HARQ. В соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, на шаге 225, может задаваться определенное значение поля «HARQ» сигнала управления L1/L2 для указания того, что HARQ не используется. После этого сигнал управления передается в UE 101 (шаг 227).

[0047] Приведенный выше подход, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, имеет ряд преимуществ. Например, при назначении специальной преамбулы произвольного доступа и сигнализации информации о синхронизации восходящей линии без передачи каких-либо данных нисходящей линии связи описанный подход обеспечивает более эффективный механизм сигнализации. Не применяется канал DL-SCH, так как повторно используется сигнал управления L1/L2. Также, указанный подход, в соответствии с определенными вариантами осуществления изобретения, обеспечивает явную сигнализацию, являющуюся более надежной по сравнению со схемой неявной сигнализации.

[0048] Фиг.3 является блок-схемой алгоритма процедуры произвольного доступа на неконкурентной основе, пригодной к применению в сочетании с различными примерами вариантов осуществления настоящего изобретения. Процедура произвольного доступа может выполняться при следующих событиях: 1) первоначальный доступ из состояния «бездействие RRC»; 2) хэндовер с необходимостью процедуры произвольного доступа; 3) поступление данных нисходящей линии связи, требующее процедуры произвольного доступа, при состоянии «RRC подключено», например, когда синхронизация восходящей линии отсутствует; и 4) поступление данных восходящей линии связи, требующее процедуры произвольного доступа, при состоянии «RRC подключено», например, когда синхронизация восходящей линии отсутствует или нет доступных выделенных каналов запросов планирования.

[0049] Процедура произвольного доступа на конкурентной основе, в соответствии с иллюстрацией, охватывает все четыре события: преамбулу произвольного доступа, ответ на запрос произвольного доступа, планируемую передачу и разрешение конкуренции. Процедура произвольного доступа на неконкурентной основе (см. фиг.4) применима только к случаям хэндовера и поступления данных нисходящей линии связи. Следует отметить, что нормальная передача UL/DL может следовать сразу за процедурой произвольного доступа.

[0050] Далее следует описание процедуры произвольного доступа на конкурентной основе. На шаге 301, UE 101 посылает преамбулу произвольного доступа по каналу RACH восходящей линии связи. ENB 103, в свою очередь, на шаге 303, возвращает ответ произвольного доступа, сформированный MAC и передающийся по каналу DL-SCH (канал синхронизации). Далее, UE 101 на шаге 305 посылает первую планируемую передачу восходящей линии по каналу UL-SCH. На шаге 307, eNB 103 передает разрешение на конкуренцию по каналу DL-SCH.

[0051] Фиг.4 является блок-схемой алгоритма процедуры произвольного доступа на конкурентной основе, пригодной к применению в сочетании с различными примерами осуществления настоящего изобретения. Данная процедура произвольного доступа на неконкурентной основе включает следующие шаги. Сначала, на шаге 401, eNB 103 передает назначение преамбулы произвольного доступа посредством выделенной сигнализации нисходящей линии связи. На шаге 403, UE 101 посылает преамбулу произвольного доступа по каналу RACH восходящей линии связи, a eNB возвращает ответ произвольного доступа по каналу DL-SCH, на шаге 405.

[0052] Следует понимать, что процедуры обеспечения синхронизации могут реализовываться посредством программного обеспечения, аппаратного обеспечения (например, процессора общего назначения, микросхемы цифровой обработки сигналов (Digital Signal Processing, DSP), проблемно-ориентированной интегральной микросхемы (Application Specific Integrated Circuit, ASIC), программируемых логических матриц (Field Programmable Gate Array) и т.п.), микропрограммного обеспечения или их комбинаций. Типовое аппаратное обеспечение для выполнения описанных функций подробно описано ниже, фиг.5.

[0053] Фиг.5 иллюстрирует типовое аппаратное обеспечение, пригодное к осуществлению различных вариантов настоящего изобретения. Вычислительная система 500 включает шину 501 или другой механизм связи для передачи информации и процессор 503, подключенный к шине 501, для обработки информации. Вычислительная система 500 включает также основную память 505, например оперативную память с произвольным доступом (Random Access Memory, RAM) или другое динамическое устройство хранения, подключенное к шине 501, для хранения информации и выполняемых процессором 503 инструкций. Основная память 505 может также использоваться для хранения временных переменных или другой промежуточной информации в процессе выполнения процессором 503 инструкций. Вычислительная система 500 может также включать постоянное запоминающее устройство (read only memory, ROM) 507, или иное статическое устройство хранения, подключенное к шине 501, для хранения статической информации и инструкций процессора 503. Устройство хранения 509, например магнитный или оптический диск, подключено к шине 501 для длительного хранения информации и инструкций.

[0054] Вычислительная система 500 может быть подключена посредством шины 501 к дисплею 511, например дисплею на жидких кристаллах или дисплею с активной матрицей, для отображения информации. Устройство 513 ввода, например клавиатура, включающая алфавитно-цифровые и другие клавиши, может быть подключено к шине 501 для передачи процессору 503 информации и задания команд. Устройство 513 ввода может включать средство управления курсором, например мышь, трекбол или клавиши, отвечающие за направления движения курсора, для передачи информации о направлении и задания команд процессору 503, а также для управления движением курсора по дисплею 511.

[0055] В соответствии с различными вариантами осуществления, описываемыми в настоящем документе, процессы могут обеспечиваться вычислительной системой 500 в результате выполнения процессором 503 набора инструкций, содержащихся в основной памяти 505. Эти инструкции могут считываться в основную память 505 с другого машиночитаемого носителя, например устройства 509 хранения. Выполнение набора инструкций, хранящихся в основной памяти 505, побуждает процессор 503 осуществлять шаги описываемого в настоящем документе процесса. Один или несколько процессоров многопроцессорного устройства также могут применяться для выполнения инструкций, содержащихся в основной памяти 505. В альтернативных вариантах осуществления изобретения, вместо программных инструкций или в комбинации с ними могут использоваться аппаратные схемы. В других примерах может использоваться переконфигурируемое аппаратное обеспечение, например, программируемые логические матрицы, которые имеют возможность настройки функциональности и топологии соединений логических вентилей в момент пуска, обычно путем программирования таблиц поиска памяти. Таким образом, варианты осуществления настоящего изобретения не ограничиваются какими-либо конкретными комбинациями аппаратных схем и программного обеспечения.

[0056] Вычислительная система 500 включает также по меньшей мере один интерфейс связи 515, подключенный к шине 501. Интерфейс 515 связи обеспечивает двунаправленное подключение к сетевой линии связи для обмена данными (не показано на чертеже). Интерфейс 515 связи посылает и принимает электрические, электромагнитные или оптические сигналы, которые переносят потоки данных, представляющие различные типы информации. Также интерфейс 515 связи может включать устройства периферийных интерфейсов, например интерфейс универсальной последовательной шины (Universal Serial Bus, USB), интерфейс международной ассоциации компьютерных карт памяти (Personal Computer Memory Card International Association, PCMCIA) и т.д.

[0057] Процессор 503 может выполнять передаваемый код по мере его приема и/или хранить код в устройстве 509 хранения или другом энергонезависимом устройстве хранения для последующего выполнения. Таким образом, вычислительная система 500 может получать код приложений в виде несущей волны.

[0058] Термин «машиночитаемый носитель данных» в настоящем документе относится к любому носителю, принимающему участие в обеспечении процессора 503 инструкциями для выполнения. Такие носители могут быть различных видов, включая (но не ограничиваясь перечисленным) энергонезависимые носители, энергозависимые носители и среды передачи данных. Энергонезависимые носители включают, например, оптические или магнитные диски, таковым является устройство 509 хранения. Энергозависимые носители включают динамическую память, каковой является основная память 505. Среды передачи данных включают коаксиальные кабели, медный провод и оптоволокно, включая также провода, образующие шину 501. Среды передачи данных могут также быть представлены в виде акустических, оптических или электромагнитных волн, генерируемых, например, в процессе радиочастотного (radio frequency, RF) и инфракрасного (infrared, IR) обмена данными. Стандартные виды машиночитаемых носителей включают, например, гибкие магнитные диски, жесткие диски, магнитную ленту, любые другие магнитные носители, CD-ROM, CDRW, DVD, любые другие оптические носители, перфокарты, бумажную ленту, листы с оптическими отметками, любые другие физические носители со структурой отверстий или других оптически распознаваемых знаков, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EPROM, любые другие микросхемы или картриджи памяти, несущую волну, или любой другой носитель, с которого способен считывать компьютер.

[0059] Различные виды машиночитаемых носителей могут быть задействованы в обеспечении процессора инструкциями для выполнения. Например, инструкции для осуществления по меньшей мере части настоящего изобретения могут изначально находиться на магнитном диске удаленного компьютера. При таком сценарии, удаленный компьютер загружает инструкции в основную память и отправляет их по телефонной линии с использованием модема. Модем локальной системы принимает данные из телефонной линии и, используя инфракрасный передатчик для преобразования данных в инфракрасный сигнал, передает инфракрасный сигнал портативному вычислительному устройству, например, карманному персональному компьютеру (PDA) или портативному компьютеру. Инфракрасный датчик портативного вычислительного устройства принимает информацию и инструкции, переносимые инфракрасным сигналом, и передает данные на шину. Шина доставляет данные в основную память, из которой процессор считывает и выполняет инструкции. Принятые основной памятью инструкции, как вариант, могут храниться в устройстве хранения, как до выполнения процессором, так и после него.

[0060] Фиг.6A-6D являются блок-схемами систем связи с типовой архитектурой LTE, в которых могут функционировать абонентское оборудование и базовая станция фиг.1, в соответствии с различными примерами осуществления настоящего изобретения. Например (см. фиг.6A), базовая станция (например, узел 103 места назначения) и абонентское оборудование (например, узел 101 источника) могут осуществлять связь в системе 600 с использованием любой схемы доступа, например, множественного доступа с разделением по времени, множественного доступа с кодовым разделением, широкополосного множественного доступа с кодовым разделением (wideband CDMA, WCDMA), множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), множественного доступа с частотным разделением и одной несущей (SC-FDMA) или их комбинаций. В одном из примеров осуществления изобретения, как в восходящей, так и в нисходящей линии связи может использоваться WCDMA. В другом примере варианта осуществления изобретения в восходящей линии связи может использоваться SC-FDMA, а в нисходящей линии связи - OFDMA.

[0061] Система связи 600 является совместимой с документом LTE 3GPP, озаглавленным «Долгосрочная эволюция радиотехнологии 3GPP» (полностью включен в настоящий документ путем ссылки). Как видно из фиг.6А, один или несколько экземпляров абонентского оборудования 101 осуществляют связь с сетевым оборудованием, например базовой станцией 103, которая является частью сети доступа (например, WiMAX, 3GPP LTE (или E-UTRAN или 8.9G), и т.п.). В архитектуре 3GPP LTE, базовая станция 103 называется усовершенствованным узлом B.

[0062] Объекты управления мобильностью (Mobile Management Entity, MME)/обслуживающие шлюзы (gateway, GW) 601 подключаются к eNB с использованием полной или частичной ячеистой конфигурации, при этом применяется туннелирование через пакетную транспортную сеть (например, сеть протокола Интернета (Internet Protocol, IP)) 603). Типичные функции MME / обслуживающего шлюза включают распределение пейджинговых сообщений между eNB, сжатие заголовков IP, завершение пакетов плоскости пользователя для нужд пейджинга, переключение плоскости пользователя для поддержки мобильности UE. Так как GW 601 служит шлюзом внешних сетей, например, Интернета или частных сетей 603, GW 601 включает систему 605 доступа, авторизации и учета (Access, Authorization and Accounting system, AAA) для безопасного определения личности и привилегий каждого абонента, а также отслеживания его активности. В сущности, MME / обслуживающий шлюз 601 является ключевым управляющим узлом сети доступа LTE и отвечает за отслеживание UE в режиме бездействия, а также пейджинговые процедуры, включая повторную передачу. Также MME 601 задействуется в процессе активации/деактивации радиоканала и отвечает за выбор обслуживающего шлюза (Serving Gateway, SGW) для UE при его первоначальном подключении и во время внутрисетевого хэндовера LTE со сменой узла опорной сети (Core Network, CN).

[0063] Более подробное описание интерфейса LTE приведено в документе 3GPP TR 25.813, озаглавленном «Е-UTRA и E-UTRAN: аспекты протокола радиоинтерфейса», полностью включенном в настоящий документ путем ссылки.

[0064] На фиг 6B, система 602 связи поддерживает сети доступа на основе радиодоступа GSM/EDGE (GSM/EDGE radioaccess, GERAN) 604, UTRAN 606, E-UTRAN 612 и не-3GPP сети доступа (не показаны), как описано более полно в документе TR 23.882, полностью включенном в настоящий документ путем ссылки. Отличительной особенностью такой системы является обособление сетевых объектов, несущих функциональность плоскости управления (MME 608), от сетевых объектов, несущих функциональность плоскости радиоканала (обслуживающий шлюз 610) и, при этом, наличие открытого, четко определенного интерфейса S11 между ними. Так как E-UTRAN 612 обеспечивает более высокую пропускную способность, позволяя создавать новые службы наряду с усовершенствованием существующих, обособление MME 608 от обслуживающего шлюза 610 предполагает, что обслуживающий шлюз 610 может базироваться на оптимизированной для осуществления сигнализации платформе. Такая схема позволяет выбирать наиболее экономичную платформу для каждого из двух элементов, а также выполнять независимое масштабирование. Поставщики услуг могут также выбирать оптимальное топологическое расположение обслуживающих шлюзов 610 внутри сети, независимо от расположения MME 608, чтобы снизить задержки в сети и избежать концентрации критических точек.

[0065] Как видно из фиг.6B, сеть E-UTRAN (т.е. eNB) 612 взаимодействует с UE посредством LTE-Uu. Сеть E-UTRAN 612 поддерживает радиоинтерфейс LTE и включает функции RRC, относящиеся по функциональности к плоскости управления MME 608. Сеть E-UTRAN 612 выполняет также и другие функции, включая функции управления радиоресурсами, контроль допуска, планирование, контроль за обеспечением качества обслуживания (QoS) устанавливаемой линии восходящей связи (UL), широковещательную рассылку информации о соте, абонентское шифрование/дешифрование, сжатие/распаковку заголовков пакетов плоскости пользователя в линиях восходящей и нисходящей связи, а также протокола сходимости пакетных данных (Packet Data Convergence Protocol, PDCP).

[0066] Объект MME 608, являясь ключевым узлом управления, отвечает за управление идентификаторами, относящимися к мобильности UE, управление параметрами безопасности, управление пейджинговыми процедурами, включая повторные передачи. Объект ММЕ 608 задействуется в процессе активации/деактивации радиоканала и отвечает также за выбор обслуживающего шлюза 610 для заданного UE 101. Функции MME 608 включают сигнализацию слоя без доступа (Non Access Stratum, NAS) и связанные с ней аспекты безопасности. Объект ММЕ 608 контролирует авторизацию UE 101 при размещении в сети наземной мобильной связи общего пользования (public land mobile network, PLMN) поставщика услуг и накладывает ограничения на роуминг UE 101. Объект ММЕ 608 выполняет также функции плоскости управления, касающиеся мобильности между сетями доступа LTE и 2G/3G с интерфейсом S3, берущим начало от узла поддержки обслуживания GPRS (Serving GPRS Support Node, SGSN) 414 и имеющим конечной точкой ММЕ 608.

[0067] Узел SGSN 614 отвечает за доставку пакетов мобильным станциям и от мобильных станций внутри его географической зоны обслуживания. В его задачи входит передача и маршрутизация пакетов, управление мобильностью, управление логическими связями, а также выполнение функций аутентификации и тарификации. Интерфейс S6a позволяет передавать данные подписки и аутентификации для осуществления аутентификации/авторизации абонента в эволюционированной системе (интерфейс AAA) между ММЕ 608 и сервером базы данных абонентов (Home Subscriber Server, HSS) 616. Интерфейс S10 между объектами MME 608 обеспечивает перераспределение MME и передачу информации от MME 608 к MME 608. Обслуживающий шлюз 610 является конечным узлом интерфейса S1-U, служащего для связи с E-UTRAN 412.

[0068] Интерфейс S1-U обеспечивает туннелирование плоскости пользователя по радиоканалам между E-UTRAN 612 и SGW 610. Он включает поддержку переключения маршрутов во время хэндовера между eNB 103. Интерфейс S4, между SGSN 614 и функцией якоря 3GPP обслуживающего шлюза 610, обеспечивает плоскость пользователя соответствующим управлением и поддержкой мобильности.

[0069] S12 представляет собой интерфейс между UTRAN 606 и обслуживающим шлюзом 610. Шлюз 618 сети пакетной передачи данных (Packet Data Network, PDN) обеспечивает связь UE 101 с внешними сетями пакетной передачи данных, являясь точкой входа и выхода трафика от UE101. Шлюз 618 PDN осуществляет применение политик, фильтрацию пакетов каждого абонента, поддержку тарификации, законный перехват и отсеивание пакетов. Другая задача шлюза PDN 618 - функционирование в качестве якоря мобильности между 3GPP и не-3GPP технологиями, например: WiMax и 3GPP2 (CDMA 1Х и EvDO).

[0070] Интерфейс S7 обеспечивает передачу политик QoS и правил тарификации от функции политик и правил тарификации (Policy and Charging Rules Function, PCRF) 620 к функции применения политик и тарификации (Police and Charging Enforcement Function, PCEF) в шлюзе PDN 618. Инерфейс SGi является интерфейсом между шлюзом PDN и IP службами оператора, включая сеть 622 пакетной передачи данных. Сеть 622 пакетной передачи данных может быть общей или частной сетью пакетной передачи данных, или же внутренней сетью пакетной передачи данных оператора, например, для предоставления услуг мультимедийной подсистемы на базе протокола IP (IP Multimedia Subsisem, IP IMS). Rx+является интерфейсом между RCRF и сетью 622 пакетной передачи данных.

[0071] Как видно на фиг.6С, узел eNB 103 использует эволюционированный универсальный наземный радиодоступ (Evolved Universal Terrestrial Radio Acces, E-UTRA) (плоскость пользователя, например, контроль радиолинии (Radio Link Control, RLC) 615, MAC 617 и физический уровень (Physical, PHY), а также плоскость управления (например, RRC 621)). Узел eNB 103 несет также следующую функциональность: межсотовое управление радиоресурсами 623 (Radio Resource Management, RRM), управление 625 мобильностью соединения, управление радиоканалом (Radio Bearer, RB) 627, управление 629 радиодопуском, конфигурация 631 и обеспечение измерений узла eNB, выделение 633 динамических ресурсов (планировщик).

[0072] Узел eNB 103 осуществляет связь со шлюзом доступа 601 (Access Gateway, aGW) по интерфейсу S1. Шлюз aGW 601 включает плоскость 601a пользователя и плоскость 601b управления. Плоскость управления 601b состоит из следующих компонентов: управление 635 радиоканалом SAE (System Architecture Evolution, эволюция системной архитектуры) и объект 637 управления мобильностью (Mobile Management Entity, MME). Плоскость 601b пользователя включает протокол сходимости пакетных данных (Packet Data Convergence Protocol, PDCP) 639 и функции 641 плоскости пользователя. Следует отметить, что функциональность шлюза aGW 601 может также обеспечиваться комбинацией обслуживающего шлюза (SGW) и шлюза сети пакетной передачи данных (PDN GW). Шлюз aGW 601 может также взаимодействовать с пакетной сетью, например, с сетью интернет 643.

[0073] В альтернативном варианте осуществления изобретения, изображенном на фиг 6D, функциональность протокола PDCP может вместо GW 601 размещаться в eNB 103. Помимо протокола PDCP, в данной архитектуре могут обеспечиваться и другие функции узла eNB, представленного на фиг.6C.

[0074] В системе, представленной на фиг.6D, обеспечивается функциональное разделение между E-UTRAN и архитектурой EPC (Evolved Packet Core). В этом примере для плоскости пользователя и плоскости управления предлагается архитектура радиопротокола E-UTRAN. Более подробное описание данной архитектуры изложено в 3GPP TS 86.300.

[0075] Узел eNB 103 посредством интерфейса S1 взаимодействует с обслуживающим шлюзом 645, включающим функцию 647 якоря мобильности (Mobility Anchoring). В соответствии с такой архитектурой, MME 649 обеспечивает управление 651 радиоканалом SAE, управление 653 мобильностью в состоянии бездействия и безопасность 655 NAS.

[0076] Фиг.7 является блок-схемой типовых компонентов оконечного устройства LTE, способного к функционированию в системах фиг.6A-6D, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Оконечное устройство 700 LTE сконфигурировано для функционирования в системе с технологией многоканальный вход/многоканальный выход. Следовательно, антенная система 701 обеспечивает многоантенный прием и передачу сигналов. Антенная система 701 подключена к радиосхемам 703, включающим множество передатчиков 705 и приемников 707. Радиосхемы включают радиочастотные схемы, а также схемы управления обработкой в основной полосе частот. Как видно из схемы, обработка первого уровня (L1) и второго уровня (L2) обеспечивается блоками 709 и 711, соответственно. Опционально, могут обеспечиваться также функции третьего уровня (не показано на чертеже). Модуль 713 выполняет все функции уровня MAC. Модуль 715 калибровки и синхронизации обеспечивает соответствующую синхронизацию путем взаимодействия, например, с внешним источником синхронизации (не показан). Также в состав системы входит процессор 717. В этом случае оконечное устройство 700 LTE осуществляет связь с вычислительным устройством 719, которое может быть персональным компьютером, рабочей станцией, PDA, веб-терминалом сотовым телефоном и т.п.

[0077] Настоящее изобретение описано в связи с рядом вариантов его осуществления, но при этом оно не ограничивается этими вариантами, а охватывает также различные очевидные модификации и эквивалентные механизмы, попадающие в сферу действия приложенной формулы изобретения. Несмотря на то, что признаки настоящего изобретения заявлены в формуле изобретения в определенных комбинациях, следует понимать, что эти признаки могут располагаться и в любых других комбинациях, а также в любом порядке.