CN104412624A - 提供用于公共安全的基于邻近的服务的方法和装置 - Google Patents

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CN104412624A CN201380035797.2A CN201380035797A CN104412624A CN 104412624 A CN104412624 A CN 104412624A CN 201380035797 A CN201380035797 A CN 201380035797A CN 104412624 A CN104412624 A CN 104412624A
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Abstract

本发明提供了用于无线通信系统的方法和装置。具体地,本发明涉及一种用蜂窝通信系统中的启用ProSe的UE执行ProSe的方法及其装置,其中,所述方法包括:经由公共安全频带建立与网络的连接;经由所述公共安全频带将调度请求(SR)信号发送到所述网络;从所述网络接收第一资源分配;使用所述第一资源分配执行ProSe,其中,如果不满足条件,则所述SR信号携带用于请求所述公共安全频带的资源的第一标识符,其中,如果满足条件,则所述SR信号携带用于请求非公共安全频带的资源的第二标识符。

Description

提供用于公共安全的基于邻近的服务的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于无线通信系统的方法和装置。具体地,本发明涉及提供用于公共安全的基于邻近的服务的方法和装置。
背景技术
通常,正在开发无线通信系统来不同地覆盖广范围,以提供诸如音频通信服务、数据通信服务等通信服务。无线通信是一种多址系统,该系统能够通过共享可用系统资源(例如,带宽、传输功率等)来支持与多个系统的通信。例如,多址系统可包括码分多址(CDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、时分多址(TDMA)系统、正交频分多址(OFDMA)系统、单载波频分多址(SC-FDMA)系统、多载波频分多址(MC-FDMA)等中的一个。
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种有效提供基于邻近的服务(Proximity-based Service,ProSe)、特别是公开安全ProSe的方法和装置。
本领域的技术人员应该理解,可通过本发明实现的目的不限于上文中特别描述的内容,通过下面结合附图进行的详细描述,将更清楚地理解本发明可实现的以上目的和其它目的。
[技术解决方案]
作为本发明的一方面,提供了一种由蜂窝通信系统中的启用公共安全基于邻近的服务(ProSe)的用户设备(UE)执行ProSe的方法,所述方法包括:经由公共安全频带建立与网络的连接;经由所述公共安全频带将调度请求(SR)信号发送到所述网络;从所述网络接收第一资源分配;使用所述第一资源分配执行ProSe,其中,如果不满足条件,则SR信号携带用于请求所述公共安全频带的资源的第一标识符,其中,如果满足条件,则SR信号携带用于请求非公共安全频带的资源的第二标识符。
优选地,所述条件可包括信道资源的缺乏。
优选地,所述第一标识符可包括小区标识符(小区ID)并且所述第二标识符可包括由所述网络分配的标识符。
优选地,可通过使用以下序列产生所述SR信号:
y ( p ~ ) ( n ) = 1 P d ( 0 ) · r u , v ( α p ~ ) ( n ) , n = 0,1 , . . . , N seq PUCCH - 1
其中,P是物理上行控制信道(PUCCH)发送所使用的天线的数量,d(0)是复值符号,是针对P个天线端口中的每个的长度序列,并且是12,其中,使用所述第一标识符或所述第二标识符将循环移位。
优选地,是使用以下值确定的循环移位:
n cs cell ( n s , l ) = Σ i = 0 7 c ( 8 N symb UL · n s + 8 l + i ) · 2 i
其中,ns是时隙号,l是单载波频分多址(SC-FDMA)符号序号,是时隙中SC-FDMA符号的数量,c(·)是以cinit初始化的伪随机序列,cinit是所述第一标识符或所述第二标识符。
优选地,所述方法还可包括:从所述网络接收时间信息和第二资源分配作为携带所述第二标识符的所述SR信号的结果,其中,只有在所述时间信息指示的时段内,所述第二资源分配是有效的。
作为本发明的另一方面,提供了一种被构造成执行无线通信系统中的基于邻近的服务(ProSe)的启用公共安全ProSe的用户设备(UE),启用公共安全ProSe的UE包括:射频(RF)单元;处理器,其中,所述处理器被构造成:经由公共安全频带建立与网络的连接,经由所述公共安全频带将调度请求(SR)信号发送到所述网络,从所述网络接收第一资源分配,使用所述第一资源分配执行ProSe,其中,如果不满足条件,则SR信号携带用于请求所述公共安全频带的资源的第一标识符,其中,如果满足条件,则SR信号携带用于请求非公共安全频带的资源的第二标识符。
优选地,所述条件可包括信道资源的缺乏。
优选地,所述第一标识符可包括小区标识符(小区ID)并且所述第二标识符可包括由所述网络分配的标识符。
优选地,可通过使用以下序列产生所述SR信号:
y ( p ~ ) ( n ) = 1 P d ( 0 ) · r u , v ( α p ~ ) ( n ) , n = 0,1 , . . . , N seq PUCCH - 1
其中,P是物理上行控制信道(PUCCH)发送所使用的天线的数量,d(0)是复值符号,是针对P个天线端口中的每个的长度序列,并且是12,其中,使用所述第一标识符或所述第二标识符将循环移位。
优选地,是使用以下值确定的循环移位:
n cs cell ( n s , l ) = Σ i = 0 7 c ( 8 N symb UL · n s + 8 l + i ) · 2 i
其中,ns是时隙号,l是单载波频分多址(SC-FDMA)符号序号,是时隙中SC-FDMA符号的数量,c(·)是以cinit初始化的伪随机序列,cinit是所述第一标识符或所述第二标识符。
优选地,所述处理器还可被构造成从所述网络接收时间信息和第二资源分配作为携带所述第二标识符的所述SR信号的结果,其中,只有在所述时间信息指示的时段内,所述第二资源分配是有效的。
[有利效果]
本发明的示例性实施方式具有以下效果。根据本发明的实施方式,可有效地提供基于邻近的服务(ProSe),特别是公共安全ProSe。
本领域的技术人员应该清楚,通过本发明可实现的效果不限于上文中特别描述的内容,根据下面结合附图的具体实施方式,将更清楚地理解本发明的其它优点。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解,示出本发明的实施方式并且与描述一起用于说明本发明的原理。
图1示出演进全球移动电信系统(E-UMTS)的网络结构。
图2示出典型E-UTRAN的总体功能结构和典型演进分组核心(EPC)的总体功能结构。
图3a至图3b示出用于E-UMTS网络的用户面协议和控制面协议堆栈。
图4示出下行子帧和物理信道。
图5示出上行子帧的结构。
图6示出UL传输过程的流程图。
图7示出物理上行控制信道(PUCCH)格式的时隙级别结构。
图8示出介质访问控制(MAC)协议数据单元(PDU)。
图9示出缓存状态报告(BSR)MAC控制元素(MAC CE)。
图10至图12示出用于邻近通信的数据路径情况的示例。
图13至图14示出根据本发明的示例的公共安全ProSe应用的流程图。
图15示出用户设备(UE)的框图。
具体实施方式
现在,将参照附图来详细参照本发明的优选实施方式。以下将参照附图给出的具体实施方式旨在说明本发明的示例性实施方式,而不是只示出可根据本发明实现的实施方式。以下本发明的实施方式可应用于各种无线接入技术,例如,CDAM、FDMA、TDMA、OFDMA、SC-FDMA、MC-FDMA等。可通过诸如通用地面无线接入(UTRA)或CDMA 2000的无线通信技术实现CDMA。可通过例如全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线业务(GPRS)、增强型数据速率GSM演进(EDGE)等无线通信技术实现TDMA。可通过例如IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、E-UTRA(演进UTRA)等无线通信技术实现OFDMA。UTRA是通用移动电信系统(UMTS)的部分。第三代合作伙伴计划(3GPP)长期演进(LTE)是使用E-UTRA的演进UMTS(E-UMTS)的部分。LTE先进(LTE-A)是3GPP LTE的演进版本。
尽管本发明的以下实施方式将在下文中基于3GPP LTE/LTE-A系统描述本发明的技术特征,但应该注意,以下实施方式将只是出于示例性目的而公开的,本发明的范围和精神不限于此。提供用于本发明的示例性实施方式的具体术语以有助于理解本发明。在本发明的范围和精神内,这些具体术语可与其它术语交换。
图1示出E-UMTS的网络结构。E-UMTS还可被称为LTE系统。E-UMTS被广泛配置,以提供诸如语音和分组数据的各种通信业务,并且通常被构造成基于本文中提出并且针对后续附图更详细讨论的各种技术起作用。
参照图1,E-UMTS网络包括演进UMTS地面无线接入网络(E-UTRAN)、演进分组核心(EPC)、一个或多个移动终端(或用户设备(UE))10。E-UTRAN包括一个或多个eNodeB(eNB)20。关于EPC,移动管理实体/系统架构演进(MME/SAE)网关30提供会话的端点和UE 10的移动管理功能。eNB 20和MME/SAE网关30可经由S1接口连接。
UE 10是用户携带的通信设备并且还可被称为移动站(MS)、用户终端(UT)、用户站(SS)或无线设备。通常,UE包括发送器和处理器,还有其它组件,并且被构造成按照本文提出的各种技术进行操作。
eNB 20通常是与UE 10通信的固定站。除了被称为基站之外,eNB 20还可被称为接入点。eNB 20向UE 10提供用户面和控制面的端点。通常,eNB包括发送器和处理器,还有其它组件,并且被构造成按照本文提出的各种技术进行操作。
多个UE 10可位于一个小区中。典型地,按小区配置一个eNB 20。用于发送用户流量或控制流量的接口可用在eNB 20之间。这里,“下行(DL)”是指从eNB 20到UE 10的通信,“上行(UL)”是指从UE到eNB的通信。
MME网关30提供各种功能,包括将寻呼消息分配给eNB 20、安全控制、空闲状态移动控制、SAE承载控制、非接入层(NAS)信令的加密和完整性保护。SAE网关30提供各式各样的功能,包括因寻呼原因而终止U面分组和切换U面以支持UE移动性。
多个节点可经由S1接口连接在eNB 20和网关30之间。eNB 20可经由X2接口彼此连接并且相邻的eNB可具有带X2接口的网状网络结构。
图2是示出E-UTRAN的总体功能和EPC的总体结构的框图。参照图2,eNB 20可执行以下功能:选择MME/SAE网关30、在无线资源控制(RRC)激活期间向着网关路由、调度和发送寻呼消息、调度和发送广播信道(BCCH)信息、在上行和下行中将资源动态分配给UE 10、构造和供应eNB测量值、无线承载控制、无线接纳控制(RAC)、LTE_ACTIVE状态下的连接移动性控制。
在EPC中,如上所述,MME/SAE网关30可执行发起寻呼、管理LTE_IDLE状态、加密用户面、SAE承载控制、NAS信令的加密和完整性保护的功能。
图3a至图3b示出用于E-UMTS网络的用户面协议和控制面协议堆栈。参照图3a至图3b,协议层可基于在通信系统的领域中已知的开放式系统互联(OSI)标准模型的三个下层被划分成第一层(L1)、第二层(L2)和第三层(L3)。
第一层L1(或物理层)使用物理信道向上层提供信息发送服务。物理层通过传输信道与介质接入控制(MAC)层连接,MAC层和物理层之间的数据经由传输信道进行传递。在不同的物理层之间,即,在发送侧和接收侧的物理层之间(例如,UE 10和eNB 20的物理层之间),经由物理信道传递数据。
层2(L2)的MAC层经由逻辑信道向无线链路控制(RLC)层提供服务。层2(L2)的RLC层支持数据的可靠发送。尽管RLC层在图3a至图3b中被示出为与MAC层分开,但要理解,可由MAC层执行RLC层的功能,因此,不需要单独的RLC层。参照图3a,层2(L2)的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行头部压缩功能,该功能减少了不必要的控制信息,使得正通过采用诸如IPv4或IPv6的互联网协议(IP)分组进行发送的数据可有效地通过具有相对窄带宽的无线电(无线)接口进行发送。
参照图3b,位于第三层(L3)的最下部分的无线资源控制(RRC)层通常只在控制面中定义并且与无线承载(RB)的配置、重新配置和释放有关地控制逻辑信道、传输信道和物理信道。这里,RB意指第二层(L2)提供的用于终端和E-UTRAN之间的数据发送的服务。
参照图3a,RLC层和MAC层(终止于网络方的eNB 20)可执行诸如调度、自动重传请求(ARQ)、混合自动重传请求(HARQ)的功能。PDCP层(终止于网络方的eNB 20)可执行诸如头部压缩、完整性保护和加密的用户面功能。
参照图3b,RLC层和MAC层(终止于网络方的eNB 20)执行与控制面相同或类似的功能。RRC层(终止于网络方的eNB 20)可执行诸如广播、寻呼、RRC连接管理、RB控制、移动功能、UE测量报告和控制的功能。NAS控制协议(终止于网络方的MME 30)可执行诸如SAE承载管理、认证、LTE_IDLE移动操纵、LTE_IDLE下发起寻呼、网关和UE 10之间的信令的安全控制的功能。
NAS控制协议可使用三种不同状态:第一,如果没有RRC实体,则是LTE_DETACHED状态;第二,如果在存储最小UE信息的同时没有RRC连接,则是LTE_IDLE状态;第三,如果建立RRC连接,则是LTE_ACTIVE状态。
因此,RRC状态可被划分成诸如RRC_IDLE状态和RRC_CONNECTED状态的两种不同状态。在RRC_IDLE状态下,UE 10可在UE指定通过NAS配置的不连续接收(DRX)的同时接收系统信息和寻呼信息的广播,UE已经被分配了标识(ID)(例如,系统架构演进-临时移动用户标识(S-TMSI)),该标识唯一地识别跟踪区中的UE。另外,在RRC_IDLE状态下,在eNB中没有存储RRC上下文。
在RRC_IDLE状态下,UE 10指定寻呼DRX(不连续接收)周期。具体地,UE10监控每个UE特定寻呼DRX周期的特定寻呼时机处的寻呼信号。
在RRC_CONNECTED状态下,UE 10具有E-UTRAN RRC连接并且RRC上下文被存储在E-UTRAN中,使得将数据发送到网络(eNB)和/或从网络(eNB)接收数据变得可能。另外,UE 10可将信道质量信息和反馈信息报告给eNB。
在RRC_CONNECTED状态下,E-UTRAN得知UE 10所属的小区。因此,网络可将数据发送到UE 10和/或从UE 10接收数据,网络可控制UE的移动性(切换)。
图4示出下行子帧和物理信道。
参照图4,下行子帧包括多个时隙(例如,两个)。一个时隙中包括的OFDM符号的数量可根据循环前缀(CP)的长度而改变。例如,在正常CP的情况下,时隙可包括七个OFDM符号。下行子帧在时域中被划分成数据区和控制区。位于子帧的第一时隙前部的最多三个(或四个)OFDM符号可对应于被分配控制信道的控制区。剩余的OFDM符号对应于被分配物理下行共享信道(PDSCH)的数据区。各种下行控制信道可用在LTE/LTE-A,例如,物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理下行控制信道(PDCCH)、物理混合ARQ指示器信道(PHICH)等。PCFICH在子帧的第一OFDM符号上发送,携带关于子帧中用于发送控制信道的OFDM符号的数量的信息。PHICH携带混合自动重传请求确认/否认(HARQ ACK/NACK)信号作为对上行发送信号的响应。
通过PDCCH发送的控制信息被称为下行控制信息(DCI)。DCI包括用于UE或UE组的资源分配信息和其它控制信息。例如,DCI包括UL/DL调度信息、UL发送(Tx)功率控制命令等。
PDCCH携带各种信息,例如,下行共享信道(DL-SCH)的发送格式和资源分配信息、上行共享信道(UL-SCH)的发送格式和资源分配信息、通过寻呼信道(PCH)发送的寻呼信息、通过DL-SCH发送的系统信息、诸如通过PDSCH发送的随机接入响应的上层控制消息的资源分配信息、包含在UE组中的各UE的一组Tx功率控制命令、Tx功率控制命令、IP语音(VoIP)的激活指示信息等。多个PDCCH可在控制区内发送。UE可监控多个PDCCH。PDCCH被作为一个或多个连续控制信道元素(CCE)的聚集体发送。CCE是用于将基于无线信道状态的编码速率提供到PDCCH的逻辑分配单元。CCE可对应于多个资源元素组(REG)。可根据CCE的数量确定PDCCH的格式和PDCCH的比特数。基站(BS)根据将要发送到UE的DCI决定PDCCH格式,并且将循环冗余校验(CRC)添加到控制信息。根据PDCCH拥有者或PDCCH的目的将CRC与标识符(例如,无线网络临时标识符(RNTI))进行掩蔽。例如,假如为具体UE提供PDCCH,将CRC与对应UE的标识符(例如,小区-RNTI(C-RNTI))进行掩蔽。如果针对寻呼消息提供PDCCH,则可将CRC与寻呼标识符(例如,寻呼-RNTI(P-RNTI))进行掩蔽。如果针对系统信息(例如,系统信息块(SIB))提供PDCCH,则可将CRC与系统信息RNTI(SI-RNTI)进行掩蔽。如果针对随机接入响应提供PDCCH,则可将CRC与随机接入RNTI(RA-RNTI)进行掩蔽。例如,可使用以比特级进行的CRC和RNTI之间的异或(XOR)运算来执行CRC掩蔽(或加扰)。
图5示出上行子帧的结构。
参照图5,UL子帧包括多个时隙(例如,两个)。各时隙可包括SC-FDMA符号,这些符号的数量是根据CP的长度而变化的。例如,在正常CP的情况下,时隙可包括七个SC-FDMA符号。UL子帧被划分成数据区和控制区。数据区包括PUSCH并且用于发送诸如语音的数据信号。控制区包括PUCCH并且用于发送控制信息。PUCCH包括在频率轴上位于数据区的两端的RB对(例如,m=0、1、2、3),以及时隙之间的跳频。UL控制信息(也就是说,UCI)包括HARQ ACK/NACK、信道质量信息(CQI)、预编码矩阵指示符(PMI)和秩指示(RI)。
图6示出根据现有3GPP Rel-8/9的UL传输过程。图6示出MAC层的缓存状态报告(BSR)和SR过程。
参照图6,如果UL数据变成可用于较高层实体(例如,RLC实体或PDCP实体)中的发送(S602),则触发BSR过程(S604)。BSR过程用于向服务eNB提供关于用于UE的UL缓存中的发送的可用数据量的信息。如果触发了BSR过程,则MAC层确定是否存在为新发送而分配的UL资源(例如,UL-SCH资源)(S606)。如果存在被分配的UL-SCH资源,则MAC层产生MAC PDU(S608)。MAC PDU可包括可用于发送的待处理数据和/或BSR MAC控制元素(CE)。此后,MAC层将产生的MACPDU传递到物理(PHY)层(S610)。MAC PDU经由UL-SCH信道传递到PHY层。从PHY层方面来说,MAC PDU是UL-SCH发送块。此后,触发的BSR过程被取消(S612)。如果在发送BSR MAC CE之后在缓存中存在待处理数据,则eNB可在考虑到BSR的情况下将UL-SCH资源分配到UE并且UE可使用分配的资源发送待处理数据。
相比之下,如果不存在为新发送而分配的UL资源,则SR过程被触发(S614)。SR过程用于请求用于新发送的UL-SCH资源。如果SR过程被触发,则MAC层指示PHY层用信号发送SR(S616)。PHY层根据MAC层的指令,在SR子帧(被构造用于SR发送的子帧)上发送SR。此后,MAC层确定是否存在可用于新数据发送或BSR的UL-SCH资源(S618)。如果不存在可用UL-SCH资源,则SR过程是未完成的并且重复步骤S614至S616。相比之下,如果存在可用的UL-SCH资源,也就是说,如果通过UL授权分配UL-SCH资源,则被触发的SR过程被取消(S620)。如果UL-SCH资源变成是SR过程可用的,则根据BSR过程执行步骤S606至S612。
图7示出PUCCH格式1的时隙级结构。PUCCH格式1用于发送调度请求(SR)。通过来自UE的PUCCH的发送的存在/不存在(即,开关键控(OOK)调制)来携带SR信息。
参照图7,以时隙为单元在子帧内重复相同的控制信息。各UE通过不同的资源发送SR信号,这些资源包括由计算机产生的恒幅零自相关(CG-CAZAC)序列的不同循环移位(CS)(频域代码)、和正交覆盖(OC)或正交覆盖代码(OCC)(时域代码)。OC包括例如Walsh/DFT正交代码。如果CS的数量是6并且OC的数量是3,则在使用单个天线的情况下,可在PRB中多路复用总共18个UE。正交序列w0、w1、w2和w3可以在一定时域中(在FFT调制之后)或一定频域中应用。包括CS、OC和PRB的SR资源可通过无线资源控制(RRC)被提供到UE。
具体地,当在SR子帧中触发或挂起SR时,使用复值符号d(0)=1。复值符号d(0)可根据下式与针对用于PUCCH发送的P个天线端口中的每个的循环移位长度 N seq PUCCH = 12 序列相乘。
y ( p ~ ) ( n ) = 1 P d ( 0 ) · r u , v ( α p ~ ) ( n ) , n = 0,1 , . . . , N seq PUCCH - 1
其中,的CG-CAZAC序列。天线端口特定循环移位在如下定义的符号和时隙之间变化。
复值符号的块可被S(ns)加扰并且根据下式利用天线端口特定正交序列分块扩频:
z ( p ~ ) ( m ′ · N SF PUCCH · N seq PUCCH + m · N seq PUCCH + n ) = S ( n s ) · w n oc ( p ~ ) ( m ) · y ( p ~ ) ( n )
其中,
m = 0 , . . . , N SF PUCCH - 1
n = 0 , . . . , N seq PUCCH - 1 ,
m′=0,1
S ( n s ) = 1 if n p ~ ′ ( n s ) mod 2 = 0 e jπ / 2 otherwise
其中,针对正常PUCCH格式1的两个时隙,针对缩短的PUCCH格式1的第一时隙,针对缩短的PUCCH格式1的第二时隙,通过表1和表2提供序列随后定义
表1
表2
用资源索引识别发送PUCCH格式1所使用的资源,根据以下等式确定正交序列索引和循环移位通过较高层(例如,RRC)提供
α p ~ ( n s , l ) = 2 π · n cs ( p ~ ) ( n s , l ) / N sc RB
其中,
N &prime; = N cs ( 1 ) if n PUCCH ( 1 , p ~ ) < c &CenterDot; N cs ( 1 ) / &Delta; shift PUCCH N sc RB otherwise
N sc RB = 12
小区特定循环移位根据下式随着符号序号l和时隙号ns变化:
n cs cell ( n s , l ) = &Sigma; i = 0 7 c ( 8 N symb UL &CenterDot; n s + 8 l + i ) &CenterDot; 2 i
其中,c(·)是伪随机序列。可在各无线帧的开始用将伪随机序列发生器初始化。是物理层小区标识(小区ID)。
通过下式提供被映射PUCCH的、子帧的两个时隙中的两个资源块内的资源索引
n p ~ &prime; ( n s ) = n PUCCH ( 1 , p ~ ) if n PUCCH ( 1 , p ~ ) < c &CenterDot; N cs ( 1 ) / &Delta; shift PUCCH ( n PUCCH ( 1 , p ~ ) - c &CenterDot; N cs ( 1 ) / &Delta; shift PUCCH ) mod ( c &CenterDot; N sc RB / &Delta; shift PUCCH ) otherwise
(对于ns mod 2=0)
(对于ns mod 2=1),
其中, h p ~ = ( n p ~ &prime; ( n s - 1 ) + d ) mod ( c N &prime; / &Delta; shift PUCCH ) , 其中,对于正常CP,d=2,对于扩展CP,d=0。
通过更高层提供参数deltaPUCCH-Shift
复值符号的块可与幅值缩放因子βPUCCH相乘,以顺应发送功率PPUCCH,并且以用开始的序列映射到资源元素。PUCCH使用子帧中的两个时隙中的每个中的一个资源块。在用于发送的物理资源块内,将映射到天线端口p上的未用于发送参考信号的资源元素(k,l)可以按首先是k、进而是l、最终是时隙号的升序,在子帧中以第一时隙开始。
图8示出MAC PDU。MAC PDU由MAC头部、零个或更多个MAC服务数据单元(MAC SDU)、零个或更多个MAC控制元素(CE)和可选地填充组成。MAC头部和MAC SDU具有可变大小。MAC PDU头部由一个或更多个MAC PDU子头部组成。各子头部对应于MAC SDU、MAC控制元素或填充。MAC PDU子头部由六个头部字段R/R/E/LCID/F/L组成,但MAC PDU中的最后一个子头部和固定大小的MAC控制元素除外。MAC PDU中的最后一个子头部和对于固定大小的MAC控制元素的子头部只由四个头部字段R/R/E/LCID组成。对应于填充的MAC PDU子头部由四个头部字段R/R/E/LCID组成。MAC PDU子头部与对应的MAC SD、MAC控制元素和填充具有相同的次序。MAC控制元素一直被放在任何MAC SDU之前。
LCID字段是逻辑信道ID字段。LCID字段标识对应的MAC SDU的逻辑信道实例或对应的MAC控制元素的类型或分别对于下行共享信道(DL-SCH)、上行共享信道(UL-SCH)和多播信道(MCH)的填充。对于包括在MAC PDU中的各MAC SD、MAC控制元素或填充存在一个LCID字段。LCID字段的大小是5个比特。
表3示出对于UL-SCH而言的LCID的值。
表3
索引 LCID值
00000 公共控制信道(CCCH)
00001-01010 逻辑信道的标识
01011-11000 保留
11001 扩展功率余量报告
11010 功率余量报告
11011 C-RNTI
11100 被截BSR
11101 短BSR
11110 长BSR
11111 填充
图9示出缓存状态报告(BSR)MAC控制元素(MAC CE)。
参照图9,BSR MAC控制元素由以下中的任一个组成:
-短BSR和被截BSR格式:一个LCG ID字段和一个对应的缓存大小字段;或
-长BSR格式:对应于LCG ID#0至#3的四个缓存大小字段。用具有如表3中指明的LCID的MAC PDU子头部识别BSR格式。
如下地定义字段LCG ID和缓存大小:
-LCG ID:逻辑信道组ID字段标识被报告缓存状态的逻辑信道的组。字段的长度是2个比特;
-缓存大小:这个字段标识在构建TTI的所有MAC PDU之后逻辑信道组的所有逻辑信道上可用的总数据量。用字节的数量来指示数据量。数据量可包括可用于RLC层和PDCP层中的发送的所有数据。在缓存大小计算中不考虑RLC头部和MAC头部的大小。这个字段的长度是6个比特。
基于邻近的服务(ProSe)
近来,在3GPP中讨论了基于邻近的服务(ProSe)。ProSe使不同的UE能够只通过eNB(而不进一步通过服务网关(SGW)/分组数据网络网关(PDN-GW,PGW))或通过SGW/PGW(这被称为3GPP版本12中的EPC(演进分组核心)路径)彼此(直接)连接(在诸如认证的合适过程之后)。
图10至图12示出基于邻近的服务的数据路径情况。
图10示出用于两个UE之间的通信的演进分组系统(EPS)中的默认数据路径(情况1)。当紧密毗邻的两个UE(例如,UE1、UE2)彼此通信时,它们的数据路径(用户面)经过运营商网络。这种类型的通信的典型数据路径涉及eNB和/或网关(GW)(例如,SGW/PGW)。图11至图12示出用于邻近通信的数据路径(情况2)。如果无线设备(例如,UE1、UE2)彼此邻近,则它们能够使用EPC中的直接数据路径(图11)或本地路由数据路径(图12),以在两个UE之间进行通信。在直接数据路径中,在没有eNB和SGW/PGW的情况下,无线设备直接彼此连接(在诸如认证的合适过程之后)。在本地路由数据路径中,无线设备只通过eNB彼此连接。
ProSe对于邻近的、受连续网络控制的、由E-UTRAN服务的无线设备之间的运营商网络控制发现和通信具有各种使用情况和潜在要求:
1.商业/社交用途
2.网络分流
3.公共安全
4.当前基础设施服务的整合,用于确保包括可达性和移动性方面的用户体验的一致性
5.公共安全,在没有EUTRAN覆盖的情况下(经受区域调节和运营商策略,限于特定公共安全指定频带和终端)
联邦通信委员会采用将显著推进我们国家的第一响应者的通信互操作性的第三次报告和命令(Order)和提议规章的第四次进一步通知(FNPRM)。今天的Order和FNPRM中采用和提出的规则支持增建鲁棒性的、复杂的和安全的移动宽带网络,这些网络将使得公共安全宽带用户能够为了日常操作在全国各个部门和司法机关之间并且在大规模突发事件期间共享信息、视频、照片和邮件。
Order和FNPRM需要所有700MHz的公共安全移动宽带网络使用公共空中接口(具体地,长期演进(LTE))来支持漫游和能互操作的通信并且需求对能够进行全国互操作的额外规则的评论。FCC现在的动作依靠国家和本地700MHz宽带放弃接收方已经在它们的区域公共安全宽带网络的早期扩建中经受的技术要求。
FNPRM寻求对以下(除了别的之外)的公共评论:
●网络的构架远景;
●开放标准的有效性;
●网络之间的互连性;
●网络的鲁棒性和弹性;
●安全性和加密;覆盖和覆盖可靠性要求;
●公共安全宽带网络之间的漫游和优先权访问;
●干扰协调和保护。
因此,重要且有益的是设计用于高级服务(诸如,基于邻近的服务(ProSe))的实际方法,这些方法能够在任何可用频带下操作使得在可靠性得到高度保证的情况下服务是可用的。
在3GPP中讨论利用ProSe的公共安全时,公共安全UE在商业范围内操作ProSe不在范围之内。在3GPP中,它落入基于邻近的服务(ProSe)用于公共安全目的的版本12的范围内。
公共安全的应用范围很广。例如,在美国,它包括以下范围:
●消防和救援服务-包括预防和抑制火、所有类型的救援服务。
●救护车和紧急医疗服务(EMS)-常常只提供紧急医疗运输。
●警察和保安人员许可证服务-包括犯罪预防、抑制和调查、穿制服的巡逻和响应、运行灭罪程序。
●紧急通信-通过提供9-1-1和增强的911紧急电话号码来运行公共接口紧急通信电话系统。
●应急服务办公室(OES)-在灾难、灾害、特定事件和突发事件期间安排并且运行应急行动中心。
●监督执法-常常构建安全,包括施工、电气等和/或车辆检查。
●动物控制-这个类别还可包括野生动物保护官、狩猎监督官和捕狗人。
●DMV-包括管理驾驶员驾驶证和牌照。
公共安全ProSe通信需要非常高标准的可靠性和连通性。作为实现这个目标(即,可靠性和连通性)的解决方案,在本发明的公开内容中提出了使用商业网络频带。这里,假设eNB能够同时在商业频带和公共安全频带中提供操作。
图13示出公共安全ProSe应用的流程图。图13示出公共安全中心的不涉及在线的情况。这里,UE是指启用公共安全ProSe的UE(除非另外指明其它情况),假设UE基本上在公共安全频带下操作。
参照图13,如果UE在较高层实体(例如,PDCP实体、RLC实体)中具有可用UL数据,则UE可触发缓存状态报告(BSR)过程(S1302),然后可将调度请求(SR)发送到eNB(S1304)。然而,如果UE仍然遭遇缺乏信道资源(S1306),则UE可将“额外调度请求(xSR)”发送到MME(S1308)。这里,S1304中的SR用于请求公共安全频带的UL资源(例如,UL-SCH资源),S1308中的xSR用于请求商业频带的UL资源(例如,UL-SCH资源)。可通过使用由较高层分配的SR资源来区分SR和xSR(例如,)。另选地,可通过使用调制符号来区分SR和xSR。例如,在图7中,对于正SR,可使用d(0)=1,对于正xSR,可使用d(0)=M。这里,对于相移键控,M可以是-1、+j或-j,对于幅移键控,M可以是2、-2、+2j或-2j。同时,ACK/NACK发送与SR子帧相符,与ACK/NACK信息对应的调制符号被用作图7中的d(0)。因此,为了避免模糊,在出现ACK/NACK发送的SR子帧中可不发送(例如,丢弃)xSR。另选地,可基于哪个子帧用于SR发送来区分SR和xSR。例如,两组子帧可被颠倒,其中,第一组子帧用于SR发送并且第二组子帧可用于xSR发送。
这里,MME可以就用于公共安全ProSe的商业频带与公共安全中心预先协商。在接收了xSR后,如果需要使用商业频带(S1310)并且如果能执行商业频带的使用(S1312),则MME可决定使用和必要细节(包括资源量和使用的时段)(S1314)。然后,MME可将这个决定结果(带有细节)告知eNB,并且还将“额外QoS ID(xQoSID)”告知UE(S1324)。
为了使用商业频带提供服务,可执行带间切换(S1326)。例如,当专用的公共安全eNB(只支持公共安全频带)正邻近商业eNB运行时,公共安全eNB中保持的ProSe呼叫可被切换至商业eNB并且商业eNB可按ProSe模式布置ProSe呼叫。这样需要将上下文从公共安全eNB传递到商业eNB。基于在商业eNB(目标eNB)接收的上下文,对来自专用公共安全eNB的公共安全ProSe呼叫提供能优先权或必要支持。
如果分派了xQoS(S1328),则UE可当其随后请求上行资源时使用xQoS ID(S1330)。例如,UE可发送带有xQoS ID的SR(或带有xQoS ID的BSR)(S1332),并且接收用于商业频带的资源分配(S1334)。
作为实现的示例,可在用于SR发送的循环移位CG-CAZAC序列中使用xQoS ID。特别地,如参照图7说明的,在传统技术中,循环移位根据下式随着符号序号l和时隙号ns而变化:
n cs cell ( n s , l ) = &Sigma; i = 0 7 c ( 8 N symb UL &CenterDot; n s + 8 l + i ) &CenterDot; 2 i
其中,c(·)是伪随机序列。可在各无线帧的开始用将伪随机序列发生器初始化。是物理层小区标识(小区ID)。
在本示例中,xQoS ID可取代小区ID。因此,在以上等式中,cinit可被归纳为cinit=NID,其中,NID可以是小区ID或xQoS ID。
作为实现的另一个示例,xQoS ID可被用作BSR发送中的LCID。在这种情况下,可如下所述地修改表3。
表3示出用于UL-SCH的LCID的值。
表4
索引 LCID值
00000 公共控制信道(CCCH)
00001-01010 逻辑信道的标识
xQoS ID 用于商业频带的BSR
01011-11000(除了xQoS ID) 保留
11001 扩展功率余量报告
11010 功率余量报告
11011 C-RNTI
11100 被截BSR
11101 短BSR
11110 长BSR
11111 填充
另外,MME(决策者)可设置定时器(用于公共安全ProSe的商业频带使用的时段)并且将这个信息告知eNB和UE,使得它们在定时器到期之后返回公共安全频带。MME(决策者)可按事件驱动方式通知手动到期/终止使用。
图13中示出的过程不涉及公共安全中心,因此将由MME(通过预先协商)进行所有的主要决策。
图14示出公共安全ProSe应用的另一个流程图。图14示出在决策过程中涉及公共安全中心的过程。这里,UE是指启用公共安全ProSe的UE(除非另外指明其它情况),假设UE基本上在公共安全频带中操作。
参照图14,S1402~S1410、S1414和S1422~S1434对应于图13中的S1302~S1310、S1314和S1322~S1334,除了商业频带使用的决策者是中央控制实体,而不是MME。因此,对S1402~S1410、S1414和S1422~S1434的详细说明可参照图13的详细说明。与图13不同的是,在图14的过程中,中央控制实体可将商业频带使用(带有细节)的请求发送到MME(S1416)。如果该请求是不可接受的(S1418),则MME将否定响应(带有原因)发送到中央控制实体(S1420a),然后过程结束。同时,如果请求是可接受的(S1418),则MME将肯定响应发送到中央控制实体(S1420b),然后可将这个决策结果(带有细节)告知eNB(S1422)并且将“额外QoSID(xQoS ID)”告知UE(S1424)。
在以上方法(图13和图14中所示)中,MME(或其它合适的网络节点)可将预期容纳公共安全ProSe的量(的范围)告知eNB,使得eNB可得知如何在其控制下构造无线接入网络(RAN)参数。
实例:
让f(负载,信道资源量)表示当在商业网络频带中提供负载和信道资源量时的QoS索引。f(a,b)可以是本领域的技术人员可采用的关于QoS索引的任意函数。
一个实例是,当可用信道资源的量(包括商业用户所占用的量)是R1时目标QoS索引被设置成f1。然后,问题是当信道资源的一部分将被分配到公共安全ProSe时如何找到负载的易处理水平。
●L1:负载是“正常”(即,在商业网络频带上没有公共安全ProSe)
●R1:信道资源量是“正常”(即,在商业网络频带上没有公共安全ProSe);商业UE可使用的信道资源的量
●f1:=f(L1,R1)
●L2:负载是“额外”(即,公共安全ProSe正在使用商业网络频带)
●R2:信道资源量是“额外”(即,公共安全ProSe正在使用商业网络频带),这意味着R2<R1;即,公共安全ProSe正在使用(R1-R2)
●f2:=f(L2,R2)
然后,可通过下式来估计L2:
L2*=MAXIMUM{0,argmin_{L2}{f(L2,R2)=f(L1,R1)}}。
如果DL资源短缺,则eNB可将DL短缺告知MME(或决策者)。
图15示出根据本发明的要传送的消息的示例。参照图15,消息可包括头部、广告(Ad)信息、ping信息、中间节点的数量、时间/位置信息、其它信息(例如,循环冗余校验(CRC))中的至少一个。可根据哪个UE传送消息来适应性构造消息的内容。Ad信息可用于提供与PN和/或可用服务相关的一个或多个信息。例如,Ad信息可包括PN识别信息(例如,PN名称、PN ID等)、服务识别信息(例如,服务名称、服务ID、服务类型等)、服务可用性/限制信息(服务时间、服务位置等)中的至少一个。ping信息可用于询问PN关于“有人提供所关注的服务吗”。ping信息可包括与SN和/或所关注的服务(例如,服务A)相关的一个或多个信息。例如,ping信息可包括SN识别信息(例如,SN名称、SN ID等)、服务识别信息(例如,服务名称、服务ID、服务类型等)中的至少一个。中间节点的数量用于限制消息可经过多少跳或者消息可经过多少秒(或时间上的任何度量)。时间信息可指示第一INN听到该Ad信息或ping信息的时间(或与当前时刻的时间差,即,之前有多长)。位置信息可指示它听到该Ad信息或ping信息的位置(或与当前位置的差,即,相距有多远)。
图19示出UE或移动站(MS)10的框图。UE 10包括MTC设备或延迟容忍设备。UE 10包括处理器(或数字信号处理器)510、RF模块535、功率管理模块505、天线540、电池555、显示器515、键盘520、存储器530、SIM卡525(可以是可选的)、扬声器545和麦克风550。
用户通过按下键盘520的按钮或通过使用麦克风550进行语音启动来输入诸如电话号码的指令信息。微处理器510接收并且处理指令信息,以执行合适的功能,诸如,拨号电话号码。可从用户识别模块(SIM)卡525或存储器模块530获取操作数据,以执行功能。此外,为了供用户参考并且为了方便,处理器510可在显示器515上显示指令和操作信息。
处理器510可向RF模块535发出指令信息,以初始化通信,例如,发送包括语音通信数据的无线电信号。RF模块535包括用于接收和发送无线电信号的接收器和发送器。天线540有助于无线电信号的发送和接收。在接收无线电信号后,RF模块535可转发信号并且将信号转换成供处理器510处理的基带频率。处理后的信号将被转变成经由例如扬声器545输出的可听或可读的信息。处理器510还包括执行本文描述的各种处理必须的协议和功能。
上述实施方式是通过以预定方式组合本发明的结构元件和特征来实现的。应该选择性考虑结构元件或特征中的每个,除非另外指明。结构元件或特征中的每个可在没有与其它结构元件或特征组合的情况下执行。另外,一些结构元件和/或特征可相互组合,以构成本发明的实施方式。可改变本发明的实施方式中描述的操作的次序。一个实施方式中的一些结构元件或特征可被包括在另一个实施方式中光,或者可被另一个实施方式的对应的结构元件或特征取代。此外,应该清楚,引用特定权利要求的一些权利要求可与引用其它权利要求(除了所述特定权利要求之外)的其它权利要求相组合,以通过在申请提交之后进行修改来构成实施方式或添加新权利要求。
已经基于BS(或eNB)和UE之间的数据发送和接收描述本发明的实施方式。已经被描述为由eNB(或BS)执行的特定操作可由BS(或eNB)的上节点根据情况来执行。换句话讲,应该清楚,为了与包括多个网络节点连同BS(或eNB)的网络中的UE通信而执行的各种操作可由除了BS(或eNB)之外的BS或网络节点执行。BS可被诸如固定站、节点B、eNodeB(eNB)和接入点的项来取代。另外,项UE可用诸如移动站(MS)和移动用户站(MSS)的项来取代。
可通过各种方式(例如,硬件、固件、软件或其组合)来实现根据本发明的实施方式。如果根据本发明的实施方式是通过硬件实现的,则本发明的实施方式可由一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等来实现。
如果根据本发明的实施方式是通过固件或软件实现的,则本发明的实施方式可由执行如上所述的功能或操作的模块、程序或函数来实现。软件代码可被存储在存储器单元中,然后可由处理器驱动。存储器单元可位于处理器的内部或外部,以通过各种熟知装置将数据发送到处理器或者从处理器接收数据。
本领域的技术人员应该清楚,在不脱离本发明的精神和基本特征的情况下,可用其它具体形式实施本发明。因此,以上实施方式将被视为在所有方面是示例性和非限制性的。本发明的范围应该通过合理解释随附权利要求书来确定,落入本发明的等价范围内的所有变化被包括在本发明的范围内。
[工业可应用性]
本发明可应用于用于基于邻近的服务(具体地,用于公共安全的基于邻近的服务)的方法和装置。

Claims (12)

1.一种由蜂窝通信系统中的启用公共安全基于邻近的服务(ProSe)的用户设备(UE)执行ProSe的方法,所述方法包括:
经由公共安全频带建立与网络的连接;
经由所述公共安全频带将调度请求(SR)信号发送到所述网络;
从所述网络接收第一资源分配;
使用所述第一资源分配执行ProSe,
其中,如果不满足条件,则SR信号携带用于请求所述公共安全频带的资源的第一标识符,
其中,如果满足条件,则SR信号携带用于请求非公共安全频带的资源的第二标识符。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述条件包括信道资源的缺乏。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一标识符包括小区标识符(小区ID)并且所述第二标识符包括由所述网络分配的标识符。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,通过使用以下序列产生所述SR信号:
y ( p ~ ) ( n ) = 1 P d ( 0 ) &CenterDot; r u , v ( a p ~ ) ( n ) , n = 0,1 , . . . , N seq PUCCH - 1
其中,P是物理上行控制信道(PUCCH)发送所使用的天线的数量,d(0)是复值符号,是针对P个天线端口中的每个的长度序列,并且是12,
其中,使用所述第一标识符或所述第二标识符将循环移位。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,是使用以下值确定的循环移位:
n cs cell ( n s , l ) = &Sigma; i = 0 7 c ( 8 N symb UL &CenterDot; n s + 8 l + i ) &CenterDot; 2 i
其中,ns是时隙号,l是单载波频分多址(SC-FDMA)符号序号,是时隙中SC-FDMA符号的数量,c(·)是以cinit初始化的伪随机序列,
cinit是所述第一标识符或所述第二标识符。
6.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:从所述网络接收时间信息和第二资源分配作为携带所述第二标识符的所述SR信号的结果,
其中,只有在所述时间信息指示的时段内,所述第二资源分配是有效的。
7.一种被构造成执行无线通信系统中的基于邻近的服务(ProSe)的启用公共安全ProSe的用户设备(UE),启用公共安全ProSe的UE包括:
射频(RF)单元;
处理器,其中,所述处理器被构造成:
经由公共安全频带建立与网络的连接,
经由所述公共安全频带将调度请求(SR)信号发送到所述网络,
从所述网络接收第一资源分配,
使用所述第一资源分配执行ProSe,
其中,如果不满足条件,则SR信号携带用于请求所述公共安全频带的资源的第一标识符,
其中,如果满足条件,则SR信号携带用于请求非公共安全频带的资源的第二标识符。
8.根据权利要求7所述的启用公共安全ProSe的UE,其中,所述条件包括信道资源的缺乏。
9.根据权利要求7所述的启用公共安全ProSe的UE,其中,所述第一标识符包括小区标识符(小区ID)并且所述第二标识符包括由所述网络分配的标识符。
10.根据权利要求7所述的启用公共安全ProSe的UE,其中,通过使用以下序列产生所述SR信号:
y ( p ~ ) ( n ) = 1 P d ( 0 ) &CenterDot; r u , v ( a p ~ ) ( n ) , n = 0,1 , . . . , N seq PUCCH - 1
其中,P是物理上行控制信道(PUCCH)发送所使用的天线的数量,d(0)是复值符号,是针对P个天线端口中的每个的长度序列,并且是12,
其中,使用所述第一标识符或所述第二标识符将循环移位。
11.根据权利要求10所述的启用公共安全ProSe的UE,其中,是使用以下值确定的循环移位:
n cs cell ( n s , l ) = &Sigma; i = 0 7 c ( 8 N symb UL &CenterDot; n s + 8 l + i ) &CenterDot; 2 i
其中,ns是时隙号,l是单载波频分多址(SC-FDMA)符号序号,是时隙中SC-FDMA符号的数量,c(·)是以cinit初始化的伪随机序列,
cinit是所述第一标识符或所述第二标识符。
12.根据权利要求7所述的启用公共安全ProSe的UE,其中,所述处理器还被构造成从所述网络接收时间信息和第二资源分配作为携带所述第二标识符的所述SR信号的结果,
其中,只有在所述时间信息指示的时段内,所述第二资源分配是有效的。
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