CN102349347B - 动态地修改传输帧的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于动态地修改传输帧的方法。逻辑确定是否修改包括时分双工帧结构的传输帧的配置,以便通过小区进行传输,并且基于确定来修改传输帧的配置以便通过小区进行传输。然后收发器向小区内配置的用户设备发送修改的配置。

Description

动态地修改传输帧的方法和设备
技术领域
本申请在35U.S.C.§119(e)下要求2009年1月27日提交的标题为“Method and Apparatus for Dynamically Modifying a TransmissionFrame”的美国临时申请序列号61/147,522的更早申请日的权益,其整体通过参考并入在此。
背景技术
无线通信系统,例如无线数据网络(例如,第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)系统、扩频系统(例如码分多址(CDMA)网络)、时分多址(TDMA)网络、WiMAX(全球微波接入互操作性)等),向用户提供移动的便利性连同丰富的服务和功能集合。这种便利性已经使得数目不断增长的用户大量的采用作为用于商务和个人使用的通信的接受模式。为了提高更多的采用,从制造商到服务提供商的电信行业已经同意以大的付出和努力来开发构成各种服务和功能的基础的通信协议标准。努力的一个领域涉及设计可以有效的使用网络资源的无线传输帧。传统地,这些传输帧的配置是静态或至多是半静态的。因此,当条件(例如,业务负载)改变时,此类帧配置能不必要地消耗网络资源。
因此,需要一种方式来提供无线传输帧的配置模式,其可以与已经开发的标准和协议共存。
发明内容
根据一个实施方式,一种方法,包括确定是否修改包括时分双工帧结构的传输帧的配置,以便通过小区进行传输。该方法也包括基于确定来修改传输帧的配置以便通过小区进行传输。该方法进一步包括向小区内配置的用户设备发送修改的配置。
根据另一实施方式,一种计算机可读介质,携带一个或多个指令的一个或多个序列,当由一个或多个处理器执行时,使得设备确定是否修改包括时分双工帧结构的传输帧的配置,以便通过小区进行传输。还使得该设备基于确定来修改传输帧的配置以便通过小区进行传输。进一步使得该设备向小区内配置的用户设备发送修改的配置。
根据另一个实施方式,一种设备,包括配置成确定是否修改包括时分双工帧结构的传输帧的配置,以便通过小区进行传输的逻辑。该逻辑还配置成基于确定的特性修改传输帧的配置以便通过小区进行传输。该设备进一步包括收发器,配置成向小区内配置的用户设备发送修改的配置。
根据另一个实施方式,一种设备,包括用于确定是否修改包括时分双工帧结构的传输帧的配置以便通过小区进行传输的装置。该设备还包括用于基于确定的特性修改传输帧的配置以便通过小区进行传输的装置。该设备进一步包括向小区内配置的用户设备发送修改的配置的装置。
根据另一实施方式,一种方法,包括在小区内接收指定包括时分双工帧结构的传输帧的重配置的消息。上述的重配置基于确定是否修改传输帧的配置以便通过小区进行传输。
根据另一实施方式,一种计算机可读介质,携带一个或多个指令的一个或多个序列,当由一个或多个处理器执行时,使得设备在小区内接收指定包括时分双工帧结构的传输帧的重配置的消息。上述的重配置基于确定是否修改传输帧的配置以便通过小区进行传输。
根据另一实施方式,一种设备,包括配置成在小区内接收指定包括时分双工帧结构的传输帧的重配置的消息的收发器。上述的重配置基于确定是否修改传输帧的配置以便通过小区进行传输。
根据另一实施方式,一种设备,包括用于在小区内接收指定包括时分双工帧结构的传输帧的重配置的消息的装置。上述的重配置基于确定是否修改传输帧的配置以便通过小区进行传输。
通过简单地图示出多个特定的实施例和实现,包括预计实施本发明的最佳模式,从下面的详细描述,本发明的其他方面、特征和优势将是明显的。本发明也可以具有其他和不同的实施方式,并且其若干细节可以在各种明显的方面中被修改,这些都没有超出本发明的精神和范围。因此,附图和描述将被认为是在本质上是示例性的而非限制性的。
附图说明
图1是根据一个示例性实施方式的能够动态地配置无线传输帧模式的通信系统的示图;
图2是根据一个示例性实施方式的动态地配置无线传输帧模式的处理的流程图;
图3A和图3B是根据各种示例性实施方式的无线传输帧结构的示图;
图4A-图4D是根据各种示例性实施方式的具有示例性长期演进(LTE)架构的通信系统的框图,其中图1的用户设备(UE)和基站可以操作;
图5是可以用于实现本发明的一个实施方式的硬件的框图;以及
图6是根据本发明的一个实施方式的配置成在图4A-图4D的系统中操作的LTE终端的示例性组件的框图。
具体实施方式
公开了用于动态地配置无线传输帧模式的设备、方法和软件。在下面的描述中,为了解释的目的,描述了各种具体的细节以便提供对本发明的实施方式的透彻理解。然而,对于本领域技术人员来说,本发明的实施方式可以在没有这些特定的细节或在具有等同设置下实践。在其他的实例中,以框图的形式示出公知的结构和设备,以便避免不必要地混淆本发明的实施方式。
尽管关于符合第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)架构的无线网络讨论了本发明的实施方式,但本领域普通技术人员将认识到本发明的实施方式具有对任意类型的通信系统的应用性和等同功能的能力。
图1是根据一个示例性实施方式的能够动态地配置无线传输帧模式的通信系统的示图。如图1中所示,通信系统100包括一个或多个用户设备(UE)101,其与作为接入网(未示出)(例如,3GPP LTE或E-UTRAN等)一部分的基站103通信。在3GPP LTE架构下(如图4A-图4D所示),基站103被表示为增强的节点B(eNB)103。UE 101可以是任意类型的移动台,例如手机、终端、站、单元、设备、多媒体台式机、因特网节点、通信器、个人数字助理(PDA)或到用户的任意其他接口(例如“可佩戴”的电路等)。UE 101包括收发器105和天线系统107,该天线系统107耦合到收发器105,以便接收或发送来往于基站103的信号。天线系统107可以包括一个或多个天线。为了说明的目的,这里描述3GPP的时分双工(TDD)模式。然而,将认识到可以支持其他的模式,例如频分双工(FDD)。
对于UE 101,基站103使用收发器109,该收发器109向UE 101发送信息。另外,基站103可以使用一个或多个天线111来用于发送和接收电磁信号。例如,节点B 103可以使用多输入多输出(MIMO)天线系统,由此节点B 103可以支持多天线发送和接收能力。该设置可以支持独立数据流的并行传输,从而获得UE 101和节点B 103之间的高数据率。在一个示例性实施方式中,基站103使用OFDM(正交频分复用)作为下行链路(DL)传输方案和具有循环前缀的单载波传输(例如,SC-FDMA(单载波频分多址))用于上行链路(UL)传输方案。
在一个实施方式中,图1的系统100例如是小的通信小区(例如,归属eNB 103或闭合用户组(CSG)小区),其在数据网络113上通过例如因特网连接来连接到广域网。小区可以独立于宏层来部署。尽管关于该小的小区系统来描述图1的系统100,将预见到所述的帧配置方法可以应用于任意的无线通信系统,而无论其大小。
UE 101和基站103之间的通信(并且因此系统100的通信网络(未示出))部分地通过由UE 101和基站103使用的无线传输帧的配置来管理。通过示例,FDD无线传输帧在每10ms间隔中包括用于下行链路传输的十个子帧和用于上行链路传输的十个子帧。上行链路传输和下行链路传输在频域中是分开的。在半双工FDD操作中,UE 101发送(Tx)和接收(Rx)操作是相继的,但在常规的(即,全双工)FDD操作中,Tx和Rx操作可以并行地发生。
在LTE中,基站103在无线接口中使用例如TDD。通常,TDD无线传输帧模式是(例如,参见下面的示例性无线帧模式的表2)半静态的(即,非常不频繁地改变),并且通常相同载波的一个地理区域中的所有小区具有相同的无线传输帧模式。网络运营商基于以成本有效和高效的方式使用例如蜂窝网络中的网络频谱的最佳折衷来选择合适的帧结构(例如,指定用于传输帧的特定上行链路/下行链路模式)。然而,在传统的系统下,对于特定小区内的给定通信业务负载,网络可能无法将无线传输帧修改为最为有效的格式,因为无线帧模式被设置成对于跨多个小区而非特定小区使用的最佳折衷。
这里所述的方法通过提供动态配置无线传输帧模式来在小区内变化的通信业务负载下更为有效地使用网络资源解决了该问题。动态地配置传输帧模式的能力在通过因特网连接连接到广域网的小的小区中特别有效,因为更小的小区的配置通常更为灵活,但该方法也可以应用于更大的系统。例如,在该方法下,基站103的帧配置模块115可以将TDD帧结构动态地改变到对于给定的通信业务负载,可以获得最为有效的结果(例如,使用相同的资源获得最佳的吞吐量)的结构。该帧结构的重配置接着被发送到UE 101的帧配置模块117。将预见到可以使用用于确定TDD帧结构的任意其他算法。此外,帧结构可以由来自小区内的UE 101的请求或UE 101的帧配置模块117基于由用户选择的业务类型(例如,因特网浏览、图像文件的上传、话音呼叫等)来设置。
如图1中所示,在一个实施方式中,通信业务的类型至少部分地取决于通过数据网络113访问的应用119。例如,应用119a(例如,web服务器)支持针对于因特网浏览和相关内容的业务类型121a,而应用119n(例如,即时消息收发应用)支持针对于基于实时文本的通信的业务类型121n。业务类型121a和121n的每种与最佳适于不同的帧结构或配置的不同特性(例如,所需的服务质量、优先级、延迟容忍、数据量等)关联。
换句话说,该方法使得基站103在小区内动态地修改或改变当前使用的帧模式(例如,TDD UL/DL配置)。在示例性的实施方式中,或者基站103(例如,经由帧配置模块115)或者UE 101(例如,经由帧配置模块117)可以发起帧重配置。改变可以例如由业务需要或者其他类似准则来触发。另外,可以使用无线资源控制(RRC)信令(例如,使用常规切换(HO)过程或重使用已经定义的固定TDD帧模式和规则)来执行帧模式的改变。信令可以使用已经定义的HO指令(小区内)/RRC重配置消息。在某些实施方式中,RRC重配置消息(即,HO指令)可以被更新以包括关于何时应用新的帧模式的激活/开始时间。消息也可以包括新的信息单元(IE),其指示切换是小区内/eNB类型以指示尽管帧模式已经改变,但小区或eNB 103实际上并未改变。在其他的实施方式中,可以使用专用于发起帧模式改变的新的RRC消息。
通过例子,接收指示帧模式改变的消息的UE 101以在传统系统下接收现有IE(例如,在系统信息块1(SIB1)、无线资源配置公共IE、或移动性控制信息IE中)时的相同方式来使用帧改变信息。因此,UE 101在重配置点处(例如,HO)将已经知道新的(即,活跃的)TDD帧模式。
该方法允许在重配置(例如,HO)后执行接入而无需读取系统信息以及无需随机接入(RACH)过程。传统地,在TDD下的典型HO过程下,需要这两个过程。通过避免这两个过程,可以使用更少的开销(即,在UE 101和eNB 103信令要求方面变得更轻)来发送重配置。
在替代的实施方式中,通过将无线资源配置公共或简单地将TDD配置包括在RRC连接重配置消息中(没有移动性控制信息),可以启用帧模式的动态配置。
在另一个实施方式中,可以将IE加入到RRC重配置消息,以指示切换是小区内/eNB 103类型(即,小区/eNB 103实际上并未改变)。UE 101因此已经具有无线帧水平同步和潜在的定时提前(TA)。通过这种方式,使用可选地包括在消息中的TDD配置,在TA仍有效的情况中,在重配置后,UE 101可以接入网络而不必执行接入过程。
通过对UE 101指定规则,以假定当重配置(例如HO)发生于相同的小区/eNB 103时-当前的SIB和TA潜在地有效,其他的实施方式可以避免对小区间/eNB 103IE的需要。通过例子的方式,现有的RRC连接重配置消息可以包括帧模式改变的开始或激活时间。该开始时间可以向UE 101指示何时应该使用RRC连接重配置消息(即,被激活)以及由此何时新的帧模式有效或活跃。
对于不处于与eNB 103具有活跃的RRC连接的UE 101,帧模式中改变的定时不是很重要,只要下行链路配置的某些部分保持不变。特定的需求取决于针对UE测量、寻呼的系统要求,以及潜在的针对UE 101进入活跃状态的系统信息分布。从空闲进入到RRC连接模式的UE 101在连接建立信令期间将获得当前使用的帧模式。此外,空闲模式下的UE 101可以通过常规系统信息改变标记处理过程来被通告改变的帧模式。
小区内HO指示在FDD模式下也是有用的(例如,当COUNT值翻转回并且需要HO更新安全密钥,或需要新的数据无线承载标识(DRB ID),因为DRB ID已经到期)。
下面的表1通过图示出示例性的IE结构来提供使用RRC重配置消息来发送帧模式改变的例子。
表1
表2
表3
表1的例子不包括小区内/eNB 103重配置IE比特指示。在另一个实施方式中,该指示可以被添加或如上所述的UE 101行为可以通过规则来提供。例如,当RRC连接重配置消息中的目标小区在相同的频率上并且具有相同的物理小区ID(PCI),则UE 101可以假定小区内/eNB 103重配置。换句话说,此类的目标小区被认为是相同的小区(即,相同的频率和PCI),并且因此,可以类似地重配置。
表2列出针对TDD操作预定义的七种不同的帧模式(例如,UL/DL模式)(如在TS 36.211 v8.5.0,“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA);Physical Channles and Modulation”中详细描述;通过参考将其整体并入在此)。该模式周期性是5ms或10ms,例外是最后一个模式,其是头两个5ms模式的组合。模式包括每周期常规下行链路(D)和上行链路(U)子帧,以及特定子帧帧(S)。每个S子帧包括三个可变的时隙:下行链路导频时隙(DwPTS)、保护周期(GP)以及上行链路导频时隙(UpPTS)。为S子帧分配的总时间是1ms(像其他的子帧),但在该子帧内,分配用于三个组成时隙(例如,DwPTS、GP和UpPTS)的相对时间量变化。基于选择的无线帧模式,TDD同步的H-ARQ进程的最大量是可变的并且在上行链路和下行链路中是不同的。
表3枚举针对S子帧预定义的不同示例性配置。每个配置列出针对DwPTS和相应的UpPTS的时间。关于总的1ms子帧长度,从指定的DwPTS和UpPTS时隙剩余的时间差预留用于GP。GP预留用于定时校准并且发生在DwPTS和UpPTS时隙之间。通常,分配用于GP中定时校准的更大时块允许eNB 103操作在更大的半径中。
在某些实施方式中,不需要发送新的配置。相反,例如,eNB 103可以改变系统信息,其中UE 101在HO到相同的小区(即,小区间HO)后从SIB1(系统信息块1)读取信息。
在其他实施方式中,专用信令和SIB改变指示的组合可以被使用,其中在小区中存在空闲和活跃模式的UE 101。活跃模式UE 101将接收重配置信息(例如,在RRC重配置消息中),而空闲模式UE 101将经由SIB1获得信息。如果需要补充常规SIB1更新过程,可以由eNB 103给出改变的系统信息的寻呼指示。
如果新的帧模式包括在RRC重配置消息中,在接入前,UE 101将不需要读取系统信息。额外的比特例如可以添加到RRC重配置消息以指示允许在HO后的接入,而不读取SIB 1。包含在SIB 1中的信息已经存储在UE 101中并且应该可以用于UE 101来访问。根据在HO指令中接收到的信息,该存储的信息可能需要被更新。如果根据RRC过程规范,一些RACH参数已经到期,则它们将不得不重新读取。可替代地,RACH参数可以从HO配置消息中完全略去。在这种情形下,eNB 103调度支持HO而不用在HO后RACH。例如,eNB 103可以调度上行链路资源(例如,针对HO配置消息)直接到UE 101而不需要在调度前UE 101执行RACH。由于UE 101已经存储系统信息(SI)消息的值标签,其不需要重新读取SI消息。空闲模式终端通过例如寻呼消息包括系统信息修改IE来接收改变的帧模式的指示。
典型地,基站103和UE 101规律地交换控制信息。在一个示例性实施方式中,此类的控制信息通过在例如从基站103到UE 101的下行链路上的控制信道来传输。通过示例,多个通信信道被定义以便在图1的系统100中使用。信道类型包括:物理信道、传输信道以及逻辑信道。例如在LTE系统中,除其他以外,物理信道包括物理下行链路共享信道(PDSCH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理上行链路共享信道(PUSCH)以及物理上行链路控制信道(PUCCH)。可以通过传输信道如何通过无线接口来传输数据以及数据的特性来定义传输信道。在LTE下行链路中,传输信道除其他以外包括广播信道(BCH)、寻呼信道(PCH)以及下行链路共享信道(DL-SCH)。在LTE上行链路中,示例性的传输信道是随机接入信道(RACH)和上行链路共享信道(UL-SCH)。根据其物理特性,每个传输信道被映射到一个或多个物理信道。
每个逻辑信道可以通过其携带的信息的类型和所需的服务质量(QoS)来定义。在LTE系统中,相关的逻辑信道例如包括广播控制信道(BCCH)、寻呼控制信道(PCCH)、专用控制信道(DCCH)、公共控制信道(CCCH)、专用业务信道(DTCH)等。
在LTE系统中,BCCH(广播控制信道)可以被映射到BCH和DL-SCH二者上。这样,其被映射到PDSCH;通过使用L1/L2控制信道(PDCCH),时间频率资源可以被动态地分配。在这种情形下,BCCH(广播控制信道)-RNTI(无线网络临时标识符)用于标识资源分配信息。
为了确保eNB 103和UE 101之间的信息的准确递送,图1的系统在交换信息中使用检错,例如混合的ARQ(HARQ)。HARQ是前向纠错(FEC)编码和自动重复请求(ARQ)协议的连结。自动重复请求(ARQ)是在链路层上使用的错误恢复机制。这样,该错误恢复方案将结合检错方案(例如,CRC(循环冗余检测))来使用,并且分别由eNB 103和UE 101中的错误控制逻辑127和129来辅助处理。HARQ机制允许接收机(例如,UE 101)向发射机(例如,eNB 103)指示已经错误地接收到分组或子分组,并且因此请求发射机重新发送特定的分组。
图2是根据一个示例性实施方式的用于动态地分配无线传输帧模式的处理的流程图。如处理200中所示,eNB 103监视eNB 103和UE 101之间的数据吞吐量以辅助eNB 103确定当前的传输帧模式是否最为有效的使用网络资源(步骤201)。在某些实施方式中,数据吞吐量的监视可以包括来自eNB 103、UE 101或二者的报告。这些报告例如描述监视的通信业务的特性,包括通信类型(例如,因特网浏览、上传文件、下载文件、实时通信、延迟容忍、参与者的数目等)。附加地或可替代地,UE 101可以基于预见的通信业务类型(例如,因特网浏览、图像文件的上传等)来请求特定的帧配置。每种类型的通信业务可以具有例如对于特定的业务类型最为有效的预定的帧模式。基于UE 101的监视和/或特定的请求,eNB 103确定最为合适的帧模式,以便进行最为有效和高效的网络频谱使用(步骤203)。可以预见eNB 103可以基于例如确定的或监视的通信业务的特性、使用任意的算法确定合适的帧模式。
在步骤205中,eNB 103关于小区或通信网络确定UE 101是处于活跃模式还是处于空闲模式。基于该确定,eNB 103向小区内的UE101发送新的帧模式。如前所讨论的,信令的形式取决于每个UE 101是处于活跃状态还是处于空闲状态。例如,如果UE处于活跃状态,则eNB可以使用RRC重配置消息来发送改变的帧模式(例如,作为小区内HO过程的一部分)(步骤207)。更具体地,示例性的实施方式可以使用整个新的RRC消息来指示改变帧模式或者可以在现有的RRC消息上使用另外的IE。向UE 101发送的关键信息包括新的帧模式和改变的开始或激活时间。
使用例如SIB1,向空闲UE 101发送改变的帧模式可以作为常规连接建立过程(步骤209)的一部分而发生(步骤211)。如果在小区内存在活跃和空闲二者的UE 101,则eNB 103可以使用过程的组合来向所有的UE 101发送新的帧模式。eNB 103可以接着持续监视通信业务和/或监听另外的帧模式改变请求,以便确定另外的帧模式改变是否是必要的。
图3A和图3B是根据各种示例性实施方式的无线传输帧结构的示图。图3A绘出标准TDD无线帧而图3B绘出TDD无线帧的特定子帧的结构。如图3A中所示,示例性TDD无线帧结构301是10ms的长度并且可以包括两个5ms半帧303。每个帧301可以进一步划分成编号0到9的十个子帧。在该例子中,无线帧结构301用于1D/3U模式(即,子帧0预留用于下行链路(D)传输305,而子帧1预留用于特定子帧307(下面关于图3B更为详细地描述),并且后面三个子帧(子帧2-4)预留用于上行链路(U)传输309;对于第二个半帧,模式重复)。
图3B绘出特定子帧(S)307的结构。S子帧307a包括三个段:DwPTS时隙321a(即,缩短的下行链路时隙),保护周期(GP)时隙323a以及UpPTS时隙325a(即,缩短的上行链路时隙)。DwPTS时隙321a包含下行链路参考信号(RS)、物理同步信道(P-SCH)、物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理下行链路共享信道(PDSCH)。GP时隙323a是用于阻止上行链路/下行链路干扰并且提供定时校准的空时隙。UpPTS时隙325a包括短的随机接入(RACH)和可配置的探测参考信号(SRS)。图3B也示出具有常规循环前缀的TDD特定子帧的变化的范围。下面关于上面的表3讨论针对S子帧307的八个预定义的配置。保护周期321长度基本上定义TDD小区无线电可以是多大。例如,S子帧307b包括缩短的GP时隙323b(相对于GP时隙323a)。因此,DwPTS时隙321b被延长,从而S子帧307b的整个持续时间保持在1ms。UpPTS时隙325b保持与UpPTS时隙325a相同。根据表3中所提供的配置,DwPTS时隙321、GP时隙323以及UpPTS时隙325的相对长度可以被改变。
可以通过各种网络执行用于动态地配置无线传输帧的过程;关于图4A-图4D描述示例性的系统。
图4A-图4D是根据本发明的各种示例性实施方式的具有示例性长期演进(LTE)架构的通信系统的示图,其中图1的用户设备(UE)和基站可以操作。通过例子(图4A中示出),基站(例如,目的地节点)103和用户设备(UE)101(例如,源节点)可以使用任意接入方案在系统400中通信,接入方案例如时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、正交频分多址(OFDMA)或单载波频分多址(FDMA)(SC-FDMA)或其组合。在一个示例性实施方式中,上行链路和下行链路二者可以使用WCDMA。在另一个示例性实施方式中,上行链路使用SC-FDMA而下行链路使用OFDMA。
通信系统400符合3GPP LTE,标题为“Long Term Evolution of the3GPP Radio Technology”(通过参考将其整体并入在此)。如图4A中所示,一个或多个用户设备(UE)与网络设备通信,该网络设备例如作为接入网络(例如,WiMAX(全球微波接入互操作性)、3GPPLTE(或E-UTRAN)等)一部分的基站103。在3GPP LTE架构下,基站103表示为增强型节点B(eNB)。
使用通过分组传输网络(例如,因特网协议(IP)网络)403的隧穿,MME(移动管理实体)/服务网关401以全部或部分网格配置连接到eNB 103。MME/服务GW 401的示例性功能包括向eNB 103分发寻呼消息、由于寻呼原因而终止U平面分组,以及切换U平面以支持UE移动性。由于GW 401充当到外部网络的网关,外部网络例如因特网或私有网络403,GW 401包括接入、授权和计费系统(AAA)405以便安全地确定用户的身份和特权并且跟踪每个用户的活动。即,MME服务网关401是用于LTE接入网络的关键控制节点并且负责空闲模式UE跟踪以及包括重传的寻呼过程。另外,MME 401包括在承载激活/去激活过程中,并且在初始附着时以及涉及核心网络(CN)节点重定位的LTE内切换时,负责为UE选择SGW(服务网关)。
在3GPP TR 25.813,标题为“E-UTRA and E-UTRAN:RadioInterface Protocol Aspects”中提供LTE接口的更为详细的描述,通过参考将其内容整体并入在此。
在图4B中,通信系统402支持GERAN(GSM/EDGE无线接入)404、基于UTRAN 406的接入网络、基于E-UTRAN 412和非3GPP(未示出)的接入网络,并且在TR 23.882中更为全面的描述,通过参考将其内容整体并入在此。该系统的关键特征是将执行控制平面功能性的网络实体(MME 408)与执行承载平面功能性的网络实体(服务网关410)通过在它们之间良好定义的开放接口S11来分开。由于E-UTRAN 412提供更高的带宽,以支持新的服务以及改进现有的多个服务,将MME 408与服务网关410分开意味着服务网关410可以基于针对信令事务优化的平台。该方案实现为这两个单元的每个选择更为成本有效的平台,以及独立的缩放。服务提供商也可以独立于MME 408的位置选择网络内服务网关410的优化的拓扑位置,以便减少优化的带宽延迟以及避免集中的故障点。
如图4B中所看到的,E-UTRAN(例如,eNB)412经由LTE-Uu与UE 101对接。E-UTRAN 412支持LTE空中接口并且包括对应于控制平面MME 408的无线资源控制(RRC)功能性的功能。E-UTRAN412也执行各种功能,包括无线资源管理、接入控制、调度、协商的上行链路(UL)QoS(服务质量)的实施、小区信息广播、用户的加密/解密、下行链路和上行链路用户平面分组报头和分组数据会聚协议(PDCP)的压缩/解压缩。
作为关键控制节点的MME 408负责管理移动性UE标识和安全参数以及包括重传的寻呼过程。MME 408包括在承载激活/去激活过程中并且也负责选择UE 101的服务网关410。MME 408功能包括非接入层(NAS)信令和相关安全。MME 408检查UE 101的授权以预占服务提供商的公共陆地移动网络(PLMN)并且实施UE 101漫游限制。MME 408还以从SGSN(服务GPRS支持节点)414在MME 408处终结的S3接口向LTE和2G/3G接入网络之间的移动性提供控制平面功能。
SGSN 414负责在其地理服务区域内递送来往于移动台的数据分组。其任务包括分组路由和传输、移动性管理、逻辑链路管理以及验证和计费功能。S6a接口支持传输订制和验证数据,以便验证/授权用户接入到MME 408和HSS(归属订户服务器)416之间的演进的系统(AAA接口)。MME 408之间的S10接口提供MME重定位和MME408到MME 408的信息传输。服务网关410是终结经由S1-U到E-UTRAN 412的接口的节点。
S1-U接口提供E-UTRAN 412和服务网关410之间的经承载用户平面的隧穿。其包括在eNB 103之间的切换期间对于路径切换的支持。S4接口向用户平面提供SGSN 414和服务网关410的3GPP锚定功能之间的相关控制和移动性支持。
S12是UTRAN 406和服务网关410之间的接口。通过作为针对UE 101的业务退出和进入点,分组数据网络(PDN)网关418提供到UE 101的连接性,从而到达外部分组数据网络。PDN网关418执行策略执行、对于每个用户的分组过滤、计费支持、合法拦截和分组筛选。PDN网关418的另一角色是充当用于3GPP技术和非3GPP技术之间的移动性的锚,该非3GPP技术例如WiMax和3GPP2(CDMA1X和EvDO(仅演进数据))。
S7接口提供从PCRF(策略和计费角色功能)420到PDN网关418中的策略和计费执行功能(PCEF)的QoS策略和计费规则的传输。SGi接口是PDN网关和运营商的IP服务包括分组数据网络422之间的接口。分组数据网络422可以是运营商外部公共或私有分组数据网络或运营商内分组数据网络,例如用于供应IMS(IP多媒体子系统)服务。Rx+是PCRF和分组数据网络422之间的接口。
如图4C中所见,eNB 103使用E-UTRAN(演进的通用陆地无线接入)(用户平面,例如RLC(无线链路控制)415、MAC(媒体接入控制)417、以及PHY(物理)419以及控制平面(例如,RRC 421))。eNB 103还包括下面的功能:小区间RRM(无线资源管理)423、连接移动性控制425、RB(无线承载)控制427、无线接入控制429、eNB测量配置和供应431、以及动态资源分配(调度器)433。
eNB 103经由S1接口与aGW 401(接入网关)通信。aGW 401包括用户平面401a和控制平面401b。控制平面401b提供下面的组件:SAE(系统架构演进)承载控制435和MM(移动管理)实体437。用户平面401b包括PDCP(分组数据会聚协议)439以及用户平面功能441。注意aGW 401的功能性也可以通过服务网关(SGW)和分组数据网络(PDN)GW的组合来提供。aGW 401也可以与分组网络(例如因特网443)对接。
在可替代的实施方式中,如图4D中所示,PDCP(分组数据会聚协议)功能性可以驻留在eNB 103中而不是GW 401中。除了该PDCP能力以外,图4C的eNB功能也提供在该架构中。
在图4D的系统中,提供在E-UTRAN和EPC(演进的分组核心)之间功能的划分。在该例子中,提供E-UTRAN的无线协议架构用于用户平面和控制平面。该架构的更为详细的描述提供在3GPP TS36.300中。
eNB 103经由S1对接到服务网关445,该服务网关445包括移动性锚定功能447。根据该架构,MME(移动性管理实体)449提供SAE(系统架构演进)承载控制451、空闲状态移动性处理453和NAS(非接入层)安全455。
本领域普通技术人员将认识到用于动态地修改传输帧的处理可以经由软件、硬件(例如,通用处理器、数字信号处理(DSP)芯片、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等)、固件或其组合来实现。用于执行上述功能的此类示例性硬件在下面详细描述。
图5图示出示例性硬件,本发明的各种实施方式可以在该硬件上实现。计算系统500包括用于传送信息的总线501或其他通信机制,以及耦合到总线501用于处理信息的处理器503。计算系统500也包括主存储器505、例如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储设备,耦合到总线501用于存储信息以及由处理器503执行的指令。主存储器505也可以用于在由处理器503执行指令的期间存储临时变量或其他中间信息。计算系统500可以进一步包括耦合到总线501用于存储用于处理器503的静态信息和指令的只读存储器(ROM)507或其他静态存储设备。例如磁盘或光盘的存储设备509耦合到总线501用于永久性地存储信息和指令。
计算系统500可以经由总线501耦合到显示器511,例如液晶显示器,或有源矩阵显示器,用于向用户显示信息。例如包括字母数字和其他按键的键盘的输入设备513可以耦合到总线501,用于向处理器503传送信息和命令选择。输入设备513可以包括光标控制,例如鼠标、轨迹球或光标方向按键,用于向处理器503传送方向信息和命令选择,并且用于控制显示器511上的光标移动。
根据本发明的各种实施方式,这里所述的处理可以通过计算系统500响应于处理器503执行包含在主存储器505中的指令的设置来提供。此类的指令可以从另一个计算机可读介质,例如存储设备509读入进主存储器505。包含在主存储器505中的指令的设置的执行使得处理器503来执行这里所述的处理步骤。多处理设置中的一个或多个处理器也可以用于执行包含在主存储器505中的指令。在可替代的实施方式中,硬连线电路可以用于替代或结合软件指令来实现本发明的实施方式。在另一个例子中,可以使用例如现场可编程门阵列(FPGA)的可配置硬件,其中其逻辑门的功能性和连接拓扑通常可以通过对存储器查找表编程而在运行时间定制。因此,本发明的实施方式不限于硬件电路和软件的任意特定组合。
计算系统500也包括耦合到总线501的至少一个通信接口515。通信接口515提供耦合到网络链路(未示出)的双向数据通信。通信接口515发送和接收携带代表各种类型信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。进一步,通信接口515可以包括外围接口设备、例如通用串行总线(USB)接口、PCMCIA(个人计算机内存卡国际联合会)接口等。
处理器503可以在发送的代码被接收时执行发送的代码和/或在存储设备509(或其他非易失性存储器)中存储代码以用于稍后执行。通过这种方式,计算系统500可以获得载波形式的应用代码。
如这里使用的术语“计算机可读介质”表示参与向处理器503提供指令用于执行的任意介质。此类介质可以采取许多的形式,包括但不限于非易失性介质、易失性介质以及传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘,例如存储设备509。易失性介质包括动态存储器,例如主存储器505。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤,包括电线,该电线包括总线501。传输介质也可以采取声波、光波或电磁波的形式,例如在射频(RF)和红外(IR)数据通信期间产生的那些。计算机可读介质的常见形式包括例如软磁盘、软盘、硬盘、磁带、任意其他的磁性介质、CD-ROM、CDRW、DVD、任意其他的光学介质、打孔卡、纸带、光学测标片、具有孔图案或其他光学识别标记的任意其他物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM,任意其他的存储芯片或存储盒、载波或者计算机可以读取的任意其他介质。
在向处理器提供指令以便执行中可以涉及各种形式的计算机可读介质。例如,用于执行本发明的至少一部分的指令可以初始产生在远端计算机的磁盘上。在此类的场景中,远端计算机将指令加载进主存储器中并且使用调制解调器通过电话线来发送指令。本地系统的调制解调器接收电话线上的数据并且使用红外发送器将数据转换成红外信号并且向便携式计算设备发送红外信号,该便携式计算设备例如个人数字助理(PDA)或膝上型计算机。便携式计算设备上的红外检测器接收由红外信号携带的信息和指令,并且将数据放置在总线上。总线将数据传送到主存储器,处理器从主存储器获取指令并执行指令。在由处理器执行之前或之后,由主存储器接收的指令可以可选地存储在存储设备上。
图6是根据本发明的一个实施方式的配置用于在图4A-图4D的系统中操作的用户终端的示例性组件的示图。用户终端600包括天线系统601(其可以使用多个天线)来接收和发送信号。天线系统601耦合到无线电路603,其包括多个发送器605和接收器607。无线电路包括所有的射频(RF)电路以及基带处理电路。如所示出的,层1(L1)和层2(L2)处理可以分别由单元609和611来提供。可选地,可以提供层3功能(未示出)。L2单元611可以包括模块613,其执行所有的介质接入控制(MAC)层功能。通过对接例如外部定时参考(未示出),定时和校准模块615保持合适的定时。附加地,包括处理器617。在该场景下,用户终端600与计算设备619通信,该计算设备619可以是个人计算机、工作站、个人数字助理(PDA)、web装置、蜂窝电话等。
尽管结合多个实施方式和实现描述了本发明,但本发明不限于此而是覆盖各种明显的修改和等同设置,其落入到权利要求的范围内。尽管在权利要求间以某些组合表达本发明的特征,但可以预见到这些特征可以以任意的组合和顺序来设置。

Claims (22)

1.一种用于通信的方法,包括:
基于通信业务的特性来确定是否修改包括时分双工帧结构的传输帧的配置以便通过小区进行传输,所述时分双工帧结构包括多个子帧;
基于所述确定来修改所述传输帧的配置以便通过所述小区进行传输;以及
向所述小区内配置的用户设备发送修改的配置,其中发送修改的配置包括:
当所述用户设备在所述小区内是活跃的,产生指定所述修改的配置的重配置消息,所述重配置消息包括用于指示小区内切换过程或基站切换过程的字段,并且
当所述用户设备在所述小区内是空闲的,修改与所述小区关联的系统信息以包括所述修改的配置。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述重配置消息针对相同的小区指定所述修改的配置。
3.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
从用户设备接收对于执行修改所述传输帧的配置的请求,
其中基于所述请求执行所述传输帧的配置的修改。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述修改的配置针对所述传输帧指定上行链路/下行链路模式。
5.根据权利要求1-4的任意一项所述的方法,其中所述通信业务通过数据网络来传输。
6.一种用于通信的设备,包括:
用于基于通信业务的特性来确定是否修改包括时分双工帧结构的传输帧的配置以便通过小区进行传输的装置,所述时分双工帧结构包括多个子帧;
用于基于所述确定来修改所述传输帧的配置以便通过所述小区进行传输的装置;以及
用于向所述小区内配置的用户设备发送修改的配置的装置,
其中当所述用户设备在所述小区内是活跃的,所述设备进一步包括:
用于产生指定所述修改的配置的重配置消息的装置,所述重配置消息包括用于指示小区内切换过程或基站切换过程的字段,
其中当所述用户设备在所述小区内是空闲的,所述设备进一步包括:
用于修改与所述小区关联的系统信息以包括所述修改的配置的装置。
7.根据权利要求6所述的设备,其中所述重配置消息针对相同的小区指定所述修改的配置。
8.根据权利要求6所述的设备,进一步包括:
用于从用户设备接收对于执行修改所述传输帧的配置的请求的装置,
其中基于所述请求执行所述传输帧的配置的修改。
9.根据权利要求6所述的设备,其中所述修改的配置针对所述传输帧指定上行链路/下行链路模式。
10.根据权利要求6所述的设备,其中所述通信业务通过数据网络来传输。
11.根据权利要求6-10的任意一项所述的设备,其中所述设备是基站。
12.一种用于通信的方法,包括:
由用户设备在小区内接收指定包括时分双工帧结构的传输帧的重配置的消息,所述时分双工帧结构包括多个子帧,
其中所述重配置基于通信业务的特性来确定是否修改所述传输帧的配置以便通过小区进行传输,
其中当所述用户设备在所述小区内是活跃的,所述消息包括用于指示小区内切换过程或基站切换过程的字段,而当所述用户设备在所述小区内是空闲的,所述消息包括与小区关联并且包括修改的配置的修改的系统信息。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述消息针对相同的小区指定所述传输帧的重配置。
14.根据权利要求12所述的方法,进一步包括:
产生用于修改所述传输帧的配置的请求。
15.根据权利要求12所述的方法,其中所述重配置针对所述传输帧指定上行链路/下行链路模式。
16.根据权利要求12-15的任意一项所述的方法,其中所述通信业务通过数据网络来传输。
17.一种用于通信的设备,包括:
用于由用户设备在小区内接收指定包括时分双工帧结构的传输帧的重配置的消息的装置,所述时分双工帧结构包括多个子帧,
其中所述重配置基于通信业务的特性来确定是否修改包括时分双工帧结构的所述传输帧的配置以便通过所述小区进行传输,
其中当所述用户设备在所述小区内是活跃的,所述消息包括用于指示小区内切换过程或基站切换过程的字段,而当所述用户设备在所述小区内是空闲的,所述消息包括与小区关联并且包括修改的配置的修改的系统信息。
18.根据权利要求17所述的设备,其中所述消息针对相同的小区指定所述传输帧的重配置。
19.根据权利要求17所述的设备,进一步包括:
用于产生用于修改所述传输帧的配置的请求的装置。
20.根据权利要求17所述的设备,其中所述重配置针对所述传输帧指定上行链路/下行链路模式。
21.根据权利要求17所述的设备,其中所述通信业务通过数据网络来传输。
22.根据权利要求17-21的任意一项所述的设备,其中所述设备是手机。
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