用于无线网络的自主切换
相关申请
本申请要求2017年3月29日递交的标题为“AUTONOMOUS UPLINK GRANT(SIGNALINGASPECT)”的美国临时专利申请62/478,439号的优先权,在此通过引用并入该申请的全部公开内容。
技术领域
本公开涉及无线通信领域。更具体而言,本公开涉及无线网络内的用户设备的切换操作。
背景技术
这里提供的背景技术描述是为了概括地给出本公开的背景。除非本文另外指出,否则本部分中描述的素材并不是本申请中的权利要求的现有技术,并且并不因为被包括在本部分中就被承认为是现有技术。
传统的无线网络包括多个演进型节点B(evolved NodeB,eNB)来为网络内的用户设备(user equipment,UE)提供服务。随着UE移动位置,对UE的服务在网络内的eNB之间被转移以维持对UE的服务。切换(handover,HO)过程被实现来提供eNB之间的服务的转移。
传统的HO过程包括UE向为UE提供服务的源eNB发送测量报告。UE针对要从eNB接收的HO命令监视一段时间,其中HO命令指示UE与目标eNB建立连接。然而,在一些实例中,HO命令在该段时间之后到达UE或者UE未能识别HO命令。在这些实例中,从源eNB到目标eNB的服务的转移可不发生,而源eNB提供的服务可能变得不足或者UE可能移动到源eNB的服务区域之外。这可导致对UE的服务的间隙,这可使得UE经历通信故障,例如掉话。
附图说明
通过接下来的详细描述结合附图将容易理解实施例。为了有助于此描述,相似的附图标记指定相似的结构要素。在附图中以示例方式而非限制方式图示了实施例。
图1根据各种实施例图示了示例网络。
图2根据各种实施例图示了示例切换过程的呼叫流程表示。
图3根据各种实施例图示了HO过程的一部分的流程表示。
图4根据各种实施例图示了图3的示例HO过程的另一部分的流程表示。
图5根据各种实施例图示了图4的流程表示的继续。
图6根据一些实施例图示了网络的系统的体系结构。
图7根据一些实施例图示了网络的系统的体系结构。
图8根据各种实施例图示了基础设施设备的示例。
图9根据各种实施例图示了平台的示例。
图10根据一些实施例图示了基带电路和无线电前端模块(RFEM)的示例组件。
图11根据一些实施例图示了基带电路的示例接口。
图12是根据一些实施例的控制平面协议栈的图示。
图13是根据一些实施例的用户平面协议栈的图示。
图14根据一些实施例图示了核心网络的组件。
图15是图示出根据一些示例实施例能够从机器可读或计算机可读介质(例如,非暂态机器可读存储介质)读取指令并且执行本文论述的任何一个或多个方法的组件的框图。
具体实施方式
本文公开了与无线网络内的用户设备的切换操作有关的装置、系统和方法。用于演进型节点B(eNB)的装置可包括电路,该电路用于:基于从一个或多个其他eNB接收的小区信息确定可用于向用户设备(UE)提供服务的一个或多个候选eNB,并且生成自主切换(HO)信息消息来发送到UE,其中自主HO信息消息包括对一个或多个候选eNB的指示。该装置还可包括存储器,用于存储对一个或多个候选eNB的指示。
在接下来的详细描述中,参考了附图,附图形成本文的一部分,其中相似的标号始终指定相似的部件,并且在附图中以说明方式示出了可实现的实施例。要理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可利用其他实施例并且可做出结构或逻辑上的改变。因此,接下来的详述描述不应从限制意义上来理解,并且实施例的范围由所附权利要求及其等同物来限定。
在说明书中公开了本公开的各方面。在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可设计出本公开的替换实施例及其等同物。应当注意,下面公开的相似元素在附图中由相似的标号来指示。
各种操作可按对于理解要求保护的主题最有帮助的方式被依次描述为多个离散动作或操作。然而,描述的顺序不应当被解释为意味着这些操作一定是依赖于顺序的。尤其,可不按呈现的顺序执行这些操作。可按与描述的实施例不同的顺序执行描述的操作。在额外的实施例中可执行各种额外的操作和/或可省略描述的操作。
对于本公开而言,短语“A和/或B”的意思是(A)、(B)或者(A和B)。对于本公开而言,短语“A、B和/或C”的意思是(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或者(A、B和C)。
描述可使用短语“在一种实施例中”或者“在实施例中”,它们各自可以指一个或多个相同或不同实施例。此外,联系本公开的实施例使用的术语“包括”、“包含”、“具有”等等是同义的。
就本文使用的而言,术语“电路”可以指以下各项、是以下各项的一部分或者包括以下各项:专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或群组的)和/或存储器(共享的、专用的或群组的)、组合逻辑电路和/或提供描述的功能的其他适当组件。
图1根据各种实施例图示了示例网络100。网络100的系统可包括系统XQ00(图6)的一个或多个特征。网络100可包括多个演进型节点B(eNB)102。eNB 102可向位于网络100内的用户设备(UE)提供服务,从而允许UE与网络100内和/或其他网络内的其他元件通信。本文描述的每个eNB 102可包括RAN节点XQ11(图6)和/或RAN节点XQ12(图6)的一个或多个特征。另外,本文描述的每个UE可包括UE XQ01(图6)和/或UE XQ02(图6)的一个或多个特征。
eNB 102可通信地耦合到彼此并且可在eNB 102之间传输信息。在eNB之间传输的信息可包括关于eNB 102的每一者或者一些部分的小区信息。小区信息可包括:连接到每个eNB 102的UE的数目、每个eNB 102在服务的流量的量、每个eNB 102的识别符、提供给连接到每个eNB 102的UE的服务质量水平、对于每个eNB预测的对UE的服务质量水平、或者这些的某种组合。
网络100可包括多个UE。每个UE可连接到eNB 102中的一个或多个,其中UE所连接到的eNB为该UE提供服务。为了简单,图示和描述了单个UE 104来展示本文公开的主题。在图示的实施例中,UE 104可位于第一eNB 102a的服务区域106内。另外,UE 104可连接到第一eNB102a,其中第一eNB 102a向UE 104提供服务。基于第一eNB 102a和UE104之间的连接,第一eNB 102a可被称为UE 104的源eNB。
第一eNB 102a可从UE 104接收信息。该信息可包括关于eNB 102向UE 104提供或者可提供的服务的质量的信息。例如,UE 104可从位于UE104附近的一部分eNB 102接收信号并且可确定该部分eNB 102提供或者可提供的服务质量。UE 104可确定每个信号所对应的eNB、每个信号的强度、每个信号的信号噪声比、每个信号的信号干扰比、信号的差错率、或者这些的某种组合。
第一eNB 102a还可确定UE 104的特性。例如,第一eNB 102a可确定UE 104的位置、UE 104的行进方向、UE 104的行进速度、或者这些的某种组合。
基于从其他eNB 102接收到的信息、从UE 104接收到的信息、和/或所确定的UE104的特性,第一eNB 102a可识别可用于向UE 104提供服务或者在可预见的将来可能可用于向UE 104提供服务的一部分其他eNB102。例如,第一eNB 102a可确定UE 104在沿着路径108移动。第一eNB 102a可基于从第二eNB 102b接收的信息、从第三eNB 102c接收的信息、UE 104的信息和/或特性或者这些的某种组合,确定第二eNB 102b和第三eNB 102c可能可用于向UE 104提供服务。第二eNB 102b和第三eNB 102c可基于其可用于向UE 104提供服务而被称为UE 104的候选eNB。
第一eNB 102a可基于为UE 104确定候选eNB而生成自主切换(HO)信息消息。自主HO信息消息可包括对候选eNB的指示,例如候选eNB的识别符(例如物理小区识别符和/或小区无线电网络临时识别符(cell radio network temporary identifier,C-RNTI))的列表。第一eNB102a可编码并向UE 104发送自主HO信息消息。在一些实施例中,第一eNB 102a可仅在UE 104的候选eNB相对于先前发送的自主HO信息消息已变化、排序列表内的候选eNB的顺序已变化、或者第一eNB 102a接收到由UE 104提供的发送自主HO信息消息的指示时,才编码并发送自主HO信息消息。
UE 104可识别并存储对候选eNB的指示。在一些实例中(如本公开各处进一步描述的),UE 104可执行HO操作来与候选eNB之一建立连接。例如,UE 104可确定第一eNB 102a的服务质量不足和/或候选eNB之一将提供更好的服务,并且可执行HO操作来与候选eNB之一建立连接。作为HO操作的一部分,UE 104可终止与第一eNB 102a的连接。
图2根据各种实施例图示了示例HO过程的呼叫流程表示。HO过程可对在非许可频谱中操作的系统(例如MulteFire系统)执行,该系统可实现先听后说协议。图示的实施例示出了对UE 202的服务从源eNB 204转移到目标eNB 206。具体地,作为HO过程的一部分,UE202可与目标eNB 206建立连接并且释放与源eNB 204的连接。
源eNB 204可编码并发送自主HO信息消息208到UE 202。自主HO信息消息208可包括联系图1描述的自主HO信息消息的一个或多个特征。另外,自主HO信息消息208的生成可包括联系图1描述的自主HO信息消息的生成的一个或多个特征。具体地,源eNB 204可基于从一个或多个其他eNB接收的信息、从UE 202接收的信息、所确定的UE 202的特性或者这些的某种组合,针对UE 202识别一个或多个候选eNB。源eNB204可生成自主HO信息消息208,其中自主HO信息消息208包括对候选eNB的指示(这可被标注为“targetPhysCellID”)。对候选eNB的指示可包括候选eNB的识别符的列表。在一些实施例中,识别符的列表可以是排序列表,其中可被确定为提供更好服务水平的候选eNB可位于该列表内的更高优先级位置。另外,在一些实施例中,该列表可限于最大数目的候选eNB,其中提供最佳服务水平的候选可被包括在该列表中。
在一些实施例中,自主HO信息消息208还可包括对每个候选eNB的载波频率的指示(这可被标注为“carrierFreq”)、对每个候选eNB的载波带宽的指示(这可被标注为“carrierBandwidth”)、对每个候选eNB的无线电资源配置的指示(这可被标注为“radioResourceConfigCommon-MF”)、对自主HO信息消息208是否是响应于测量报告而生成的指示(这可被标注为“MeasReportAck”)、或者这些的某种组合。当自主HO信息消息208不是响应于测量报告而生成的时,自主信息消息208可指示出自主HO信息消息208不是响应于测量报告而生成的。
UE 202可编码并发送测量报告210到源eNB 204。测量报告210可在UE 202接收到自主HO信息消息208之后被发送。测量报告210可包括对UE 202与位于UE 202附近的eNB的连通性信息的指示。例如,UE 202可从与UE 202足够接近以便UE 202检测参考信号的eNB接收参考信号。UE 202可确定参考信号的信号和/或信道质量(例如信号噪声比、信号干扰比、和/或差错率)。连通性信息可包括所确定的信号和/或信道质量。
UE 202可响应于测量报告210的发送而发起自主HO定时器214的计数。例如,UE202可在发送测量报告210后便发起自主HO定时器214的计数。自主HO定时器214可从初始值开始计数并且可向上计数或者向下计数到期满值。在一些实施例中,测量报告210可包括对自主HO定时器214从初始值计数到期满值的时间的指示。
响应于接收到测量报告210,源eNB 204可执行HO决策212以确定UE 202应当执行HO操作。例如,源eNB 204可评估在测量报告210中接收到的信息,来确定执行HO操作是否会对UE 202有益,和/或确定执行HO操作是为UE 202维持足够的服务水平所需要的。
另外,源eNB 204可响应于接收到测量报告210而为UE 202更新候选eNB。例如,源eNB 204可评估在测量报告210中接收到的信息,并且基于该信息确定可用于向UE 202提供服务的候选eNB。利用所确定的候选eNB来更新候选eNB可基于测量报告210中的信息进行。
源eNB 204可响应于测量报告210而编码并发送第二自主HO信息消息216到UE202。第二自主HO信息消息216可包括自主HO信息消息208的一个或多个特征。第二自主HO信息消息216可在HO决策212之后或者在HO决策212之前被发送。第二自主HO信息消息216可随自主HO信息消息208之后被发送。
第二自主HO信息消息216可包括对更新后的候选eNB的指示。例如,第二自主HO信息消息216可包括更新后的候选eNB的识别符的列表。第二自主HO信息消息216还可包括对每个更新后的候选eNB的载波频率的指示(这可被标注为“carrierFreq”)、对每个更新后的候选eNB的载波带宽的指示(这可被标注为“carrierBandwidth”)、对每个更新后的候选eNB的无线电资源配置的指示(这可被标注为“radioResourceConfigCommon-MF”)、对自主HO信息消息208是否是响应于测量报告而生成的指示(这可被标注为“MeasReportAck”)或者这些的某种组合。当自主HO信息消息208是响应于测量报告210而生成时,自主信息消息208可指示出自主HO信息消息208是响应于测量报告210而生成的。
在一些实施例中,第二自主HO信息消息216可包括指出UE 202要重启自主HO定时器214的指示。例如,源eNB 204可确定响应于测量报告210而发送的HO命令在自主HO定时器214期满之前不会被UE接收到。该确定可基于在测量报告210中接收到的自主HO定时器214的时间的指示。另外,第二自主HO信息消息216可包括对于自主HO定时器214应当从哪个值重启计数的指示。响应于接收到带有指出UE 202要重启自主HO定时器214的指示的第二自主HO信息消息216,UE 202可从初始值起或者如果第二自主HO信息消息216包括指示值则从该指示值起重启定时器的计数。
在一些实施例或实例中,第二自主HO信息消息216可被省略。例如,在源eNB 204未能识别测量报告210的实例中,可省略第二自主HO信息消息216。另外,在更新后的候选eNB与自主HO信息消息208中所指示的候选eNB相同的实例中,可省略第二自主HO信息消息216。
在源eNB 204确定UE 202要执行HO操作的实例中,源eNB 204可确定UE 202要执行HO操作来连接到目标eNB 206。源eNB 204可向目标eNB 206发送HO请求218,请求将对UE202的服务转移到目标eNB206。响应于接收到HO请求218,目标eNB 206可以用HO请求确认(ACK)220来响应。HO请求ACK 220可指示出目标eNB 206是否愿意向UE 202提供服务。在目标eNB 206指示出该目标eNB不愿意向UE 202提供服务的一些实施例中,源eNB 204可重复HO请求过程并且向其他eNB发送HO请求218,直到这些eNB之一指示出其愿意向UE 202提供服务为止。
响应于接收到指示出目标eNB 206愿意向UE 202提供服务的HO请求ACK 220,源eNB 204可向UE 202发送HO命令。图示的实施例描绘了HO命令的第一表示222和HO命令的第二表示224。具体地,第一表示222指示出:如果HO请求过程在定时器期满226之前的充分时间完成,则HO命令可在自主HO定时器214的定时器期满226之前被发送。第二表示224指示出:如果HO请求过程未在定时器期满226之前的充分时间完成,则HO命令可在定时器期满226之后被发送。在其他实施例中,如果源eNB 204确定HO命令会在定时器期满226之后被接收到,则源eNB 204可不向UE 202发送HO命令。
在HO命令是在定时器期满226之前被接收到的实例中,UE 202可执行HO操作来与目标eNB 206连接。具体地,HO命令可指示出UE 202要执行HO操作来连接到目标eNB 206。UE202可执行与无竞争随机接入信道(random access channel,RACH)228的同步或者与基于竞争的RACH230的同步,以与目标eNB 206建立连接。另外,UE可在HO操作期间与源eNB 204断开连接。
在HO命令是在定时器期满226之后被接收到或者HO命令未被接收到的实例中,UE202可保持连接到源eNB 204。在其他实施例中,UE 202可响应于定时器期满226而执行自主HO操作,而没有从源eNB 204接收到HO命令。自主HO操作可包括从最近的自主HO信息消息中所指示的候选eNB中选择目标eNB,其中最近的自主HO信息消息可以是自主HO信息消息208或者第二自主HO信息消息216。UE 202可随机地、基于候选eNB的排序列表中的目标eNB的位置或者基于UE 202确定目标eNB被预测提供候选eNB的最佳服务,来选择目标eNB。在图示的实施例中,UE 202被示为选择了目标eNB 206。
在从候选eNB的列表中选择了目标eNB 206之后,UE 202可编码并发送自主HO请求232到目标eNB 206。自主HO请求232可请求目标eNB 206允许UE 202与目标eNB 206建立连接。响应于目标eNB 206检测到自主HO请求232,目标eNB 206可利用自主HO响应234来响应。自主HO响应234可包括:指出目标eNB 206将允许UE 202与目标eNB 206建立连接的指示、关于目标eNB 206的服务细节的信息(例如目标eNB206的载波频率、目标eNB 206的载波带宽、和/或目标eNB 206的无线电资源配置)、或者这些的某种组合。在一些实施例中,目标eNB206在发送自主HO响应234之前可从源eNB 204获取UE 202的上下文信息。响应于接收到自主HO响应234,UE 202可完成与目标eNB 206的连接,并且可编码并发送自主HO完成236到目标eNB 206。UE 202还可在完成与目标eNB 206的连接之后释放UE 202与源eNB 204之间的连接。在一些实施例中,自主HO请求232、自主HO响应234、自主HO完成236或者这些的某种组合可经由更高层来传输,例如无线电资源控制(radio resource control,RRC)。
在一些实施例中,UE 202可独立于定时器期满226和/或测量报告210而执行自主HO操作。例如,UE 202可响应于UE 202确定HO操作应当被执行而执行自主HO操作。在一些实施例中,UE 202可确定源eNB 204提供的服务质量已下降到阈值服务质量以下,并且响应于所确定的服务质量的下降而发起自主HO操作。具体地,UE 202可响应于所确定的服务质量的下降而从候选eNB中选择目标eNB并且发起自主HO请求232。在这些实施例的一些中,自主HO操作可限于在自主HO定时器214没有计数时执行。
图3根据各种实施例图示了HO过程的一部分的流程表示。HO过程可包括图2的HO过程的一个或多个特征。具体地,该流程表示图示了可由源eNB(例如源eNB 204)执行的HO过程的部分。
在阶段302中,源eNB可针对连接到源eNB的UE确定候选eNB。源eNB可如联系图2所描述那样确定候选eNB。例如,源eNB可基于由候选eNB提供的小区信息、包括候选eNB在内的多个其他eNB、从UE接收的信息或者这些的某种组合来确定候选eNB。在一些实施例中,候选eNB可限于预定数目的eNB。
在阶段304中,源eNB可生成并发送自主HO信息消息到UE。自主HO信息消息可包括自主HO信息消息208(图2)的一个或多个特征。自主HO信息消息可包括对候选eNB的指示。
在阶段306中,源eNB可识别从UE接收的测量报告。测量报告可包括测量报告210(图2)的一个或多个特征。
在阶段308中,源eNB可执行HO决策。HO决策可包括HO决策212(图2)的一个或多个特征。
在阶段310中,源eNB可针对UE更新候选eNB。候选eNB的更新可包括联系图2描述的更新候选eNB的一个或多个特征。例如,源eNB可分析从UE接收的测量报告中指示的连通性信息。源eNB可基于连通性信息来更新候选eNB。
在阶段312中,源eNB可生成并发送第二自主HO信息消息到UE。第二自主HO信息消息可包括第二自主HO信息消息216(图2)的一个或多个特征。例如,第二自主HO信息消息可包括对更新后的候选eNB的指示。另外,在一些实施例和/或实例中,第二自主HO信息消息可包括指出UE要重启自主HO定时器的指示和/或从其重启自主HO定时器的值。
在阶段314中,源eNB可与目标eNB执行HO请求过程。HO请求过程可包括向目标eNB发送HO请求并且从目标eNB接收HO请求ACK。HO请求可包括HO请求218(图2)的一个或多个特征。HO请求ACK可包括HO请求ACK 220(图2)的一个或多个特征。
在阶段316中,源eNB可生成并发送HO命令到UE。HO命令可包括联系图2描述的HO命令的一个或多个特征。
在一些实施例和/或实例中,可省略阶段312。例如,如果更新后的候选eNB与在阶段304的自主HO信息消息中指示的候选eNB相同,则源eNB可省略对第二自主HO信息消息的发送。另外,如果源eNB在阶段306中未能识别到测量报告,则可省略阶段312。
在一些实施例和/或实例中,可省略阶段314和阶段316。例如,如果源eNB在阶段308的HO决策期间确定UE将不执行HO操作,则源eNB可省略执行HO请求和生成并发送HO命令。
在一些实例中,可省略阶段306至阶段316。例如,在阶段306中,源eNB可能未能识别到测量报告,或者测量报告可能没有被发送到源eNB。因此,可响应于对测量报告的识别而发生的阶段308至阶段316可被省略。
图4根据各种实施例图示了图3的示例HO过程的另一部分的流程表示。具体地,该流程表示图示了可由UE(例如UE 202)执行的HO过程的部分。
在阶段402中,UE可识别对UE的候选eNB的指示。对候选eNB的指示可在自主HO信息消息(例如自主HO信息消息208(图2))中接收。对候选eNB的指示可包括联系图2描述的对候选eNB的指示的一个或多个特征。UE可存储对候选eNB的指示。
在阶段404中,UE可生成并发送测量报告。测量报告可包括测量报告210(图2)的一个或多个特征。例如,测量报告可包括UE与位于UE附近的其他eNB的连通性信息。位于UE附近的eNB可包括UE从其检测到参考信号的任何eNB,这些参考信号可被利用来生成连通性信息。
在阶段406中,UE可发起自主HO定时器的计数。发起自主HO定时器的计数可包括联系图2描述的发起自主HO定时器214(图2)的计数的一个或多个特征。UE可响应于测量报告的发送和/或在测量报告发送后,发起自主HO定时器的计数。
在阶段408中,UE可识别针对UE的对更新后的候选eNB的指示。对更新后的候选eNB的指示可以是在第二自主HO信息消息中从源eNB接收的。第二自主HO信息消息可包括第二自主HO信息消息216(图2)的一个或多个特征。响应于识别对更新后的候选eNB的指示,UE可存储对更新后的候选eNB的指示。在一些实施例和/或实例中,可省略阶段408。例如,在源eNB没有发送第二自主HO信息消息的实施例和/或实例中,UE可不识别对更新后的候选eNB的指示。
在阶段410中,UE可识别重启自主HO定时器的指示。重启自主HO定时器的指示可以是在第二自主HO信息消息中接收的。在一些实施例中,UE还可在第二自主HO信息消息中识别对重启自主HO定时器的计数的值的指示。
在阶段412中,UE可重启自主HO定时器。UE可响应于对重启自主HO定时器的指示的识别而重启自主HO定时器的计数。在UE识别出对该值的指示的实施例中,UE可从该值起重启自主HO定时器的计数。
在一些实施例和/或实例中,可省略阶段410和阶段412。例如,在第二自主HO信息消息被省略或者重启自主HO定时器的指示被从第二自主HO信息消息中省略的实施例中,UE可不识别重启自主HO定时器的指示并且可不重启自主定时器。在第二自主HO信息消息指示出自主HO定时器不会被重启或者基于确定不要求重启自主HO定时器而从第二自主HO信息消息中省略了该指示的实例中,UE可不识别重启自主HO定时器的指示并且可不重启自主定时器。
在阶段414中,UE可确定是否在自主HO定时器期满之前从源eNB接收到HO命令。HO命令可包括联系图2描述的HO命令的一个或多个特征。例如,UE可确定是在定时器期满(例如定时器期满226(图2))之前接收到HO命令、还是在定时器期满之后接收到HO命令、还是没有接收到HO命令。响应于UE确定在定时器期满之前接收到HO命令,过程可前进到连接器416。响应于UE确定在定时器期满之后接收到HO命令或者没有接收到HO命令,过程在一些实施例中可前进到连接器418并且在其他实施例中可前进到连接器420。连接器416、连接器418和连接器420指示图5中的过程的继续。
图5根据各种实施例图示了图4的流程表示的继续。从连接器416,过程可前进到阶段502。在阶段502中,UE可执行HO操作以与目标eNB连接,例如目标eNB 206(图2)。执行HO操作可包括联系图5描述的执行HO操作的一个或多个特征。例如,UE可执行与无竞争随机接入信道(RACH)的同步或者与基于竞争的RACH的同步,以与目标eNB建立连接。另外,UE可在HO操作期间与源eNB断开连接。
从连接器418,过程可前进到阶段504。在阶段504中,UE可执行自主HO操作。自主HO操作可包括联系图2描述的自主HO操作的一个或多个特征。例如,UE可从对候选eNB的最新指示中选择目标eNB,对候选eNB的最新指示可包括在自主HO信息消息中接收的对候选eNB的指示或者在第二自主HO信息消息中接收的对更新后eNB的指示。UE可发送自主HO请求、接收自主HO响应、发送自主HO完成或者这些的某种组合,以与目标eNB建立连接。另外,UE可释放与源eNB的连接。可响应于自主HO定时器的定时器期满而执行自主HO操作。
从连接器420,过程可前进到阶段506。在阶段506中,UE可确定源eNB提供的服务质量是否下降到阈值服务质量以下。阈值服务质量可以是预定的或者可在UE的配置期间定义,UE的配置可响应于从eNB(例如源eNB或目标eNB)接收的配置消息而发生。如果UE确定源eNB的服务质量已下降到阈值服务质量以下,则过程可前进到阶段508。如果UE确定源eNB的服务质量没有下降到阈值服务质量以下,则过程可前进到阶段510。
在阶段508中,UE可执行自主HO操作。自主HO操作可包括联系图2描述的自主HO操作的一个或多个特征,和/或联系阶段504描述的自主HO操作的一个或多个特征。具体地,UE可响应于UE确定源eNB的服务质量已下降到阈值服务质量以下,而执行自主HO操作以连接到目标eNB。
在阶段510中,UE可保持连接到源eNB。具体地,UE可响应于UE确定源eNB的服务质量没有下降到阈值服务质量以下而保持连接到源eNB。
图6根据一些实施例图示了网络的系统XQ00的体系结构。系统XQ00被示为包括用户设备(user equipment,UE)XQ01和UE XQ02。就本文使用的而言,术语“用户设备”或“UE”可以指具有无线电通信能力的设备并且可描述通信网络中的网络资源的远程用户。术语“用户设备”或“UE”可被认为与以下术语同义,并且可被称为以下术语:客户端、移动电话、移动设备、移动终端、用户终端、移动单元、移动台、移动用户、订户、用户、远程站、接入代理、用户代理、接收器、无线电设备、可重配置无线电设备、可重配置移动设备,等等。另外,术语“用户设备”或“UE”可包括任何类型的无线/有线设备或者包括无线通信接口的任何计算设备。在此示例中,UE XQ01和XQ02被示为智能电话(例如,可连接到一个或多个蜂窝网络的手持触摸屏移动计算设备),但也可包括任何移动或非移动计算设备,例如消费型电子设备、蜂窝电话、智能电话、功能电话、平板计算机、可穿戴计算机设备、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、寻呼机、无线手机、桌面型计算机、膝上型计算机、车载信息娱乐(in-vehicle infotainment,IVI)、车内娱乐(in-car entertainment,ICE)设备、仪表板(Instrument Cluster,IC)、抬头显示(head-up display,HUD)设备、板载诊断(onboard diagnostic,OBD)设备、仪表板面移动设备(dashtop mobile equipment,DME)、移动数据终端(mobile data terminal,MDT)、电子引擎管理系统(Electronic EngineManagement System,EEMS)、电子/引擎控制单元(electronic/engine control unit,ECU)、电子/引擎控制模块(electronic/engine control module,ECM)、嵌入式系统、微控制器、控制模块、引擎管理系统(engine management system,EMS)、联网或“智能”电器、机器型通信(machine-type communication,MTC)设备、机器到机器(machine-to-machine,M2M)、物联网(Internet of Things,IoT)设备,等等。
在一些实施例中,UE XQ01和XQ02的任何一者可包括物联网(Internet ofThings,IoT)UE,该IoT UE可包括被设计用于利用短期UE连接的低功率IoT应用的网络接入层。IoT UE可利用诸如机器到机器(machine-to-machine,M2M)或机器型通信(machine-type communications,MTC)之类的技术来经由公共陆地移动网络(public land mobilenetwork,PLMN)、基于邻近的服务(Proximity-Based Service,ProSe)或设备到设备(device-to-device,D2D)通信、传感器网络或IoT网络来与MTC服务器或设备交换数据。M2M或MTC数据交换可以是机器发起的数据交换。IoT网络描述利用短期连接来互连IoT UE,这些IoT UE可包括可唯一识别的嵌入式计算设备(在互联网基础设施内)。IoT UE可执行后台应用(例如,保活消息、状态更新等等)来促进IoT网络的连接。
UE XQ01和XQ02可被配置为与无线电接入网络(radio access network,RAN)XQ10连接(例如通信地耦合)——RAN XQ10例如可以是演进型通用移动电信系统(UniversalMobile Telecommunications System,UMTS)地面无线电接入网络(E-UTRAN)、下一代RAN(NextGen RAN,NG RAN)或者某种其他类型的RAN。UE XQ01和XQ02分别利用连接(或信道)XQ03和XQ04,连接(或信道)XQ03和XQ04的每一者包括物理通信接口或层(在下文更详述论述)。就本文使用的而言,术语“信道”可以指用于传输数据或数据流的任何传送介质,无论是有形还是无形的。术语“信道”可与“通信信道”、“数据通信信道”、“传送信道”、“数据传送信道”、“接入信道”、“数据接入信道”、“链路”、“数据链路”、“载波”、“射频载波”和/或任何其他表示通过其来传输数据的通道或介质的类似术语同义和/或等同于这些术语。此外,术语“链路”可以指两个设备之间为了发送和接收信息通过无线电接入技术(Radio AccessTechnology,RAT)的连接。在此示例中,连接XQ03和XQ04被示为空中接口来使能通信耦合,并且可符合蜂窝通信协议,例如全球移动通信系统(Global System for MobileCommunications,GSM)协议、码分多址接入(code-division multiple access,CDMA)网络协议、即按即说(Push-to-Talk,PTT)协议、蜂窝PTT(PTT over Cellular,POC)协议、通用移动电信系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)协议、3GPP长期演进(Long Term Evolution,LTE)协议、第五代(fifth generation,5G)协议、新无线电(NewRadio,NR)协议,等等。
在此实施例中,UE XQ01和XQ02还可经由ProSe接口XQ05直接交换通信数据。ProSe接口XQ05或者可被称为包括一个或多个逻辑信道的边路(sidelink,SL)接口,包括但不限于物理边路控制信道(Physical Sidelink Control Channel,PSCCH)、物理边路共享信道(Physical Sidelink Shared Channel,PSSCH)、物理边路发现信道(Physical SidelinkDiscovery Channel,PSDCH)和物理边路广播信道(Physical Sidelink BroadcastChannel,PSBCH)。在各种实现方式中,SL接口XQ05可被用在载具应用和通信技术中,这些技术经常被称为V2X系统。V2X是一种其中UE(例如,UE XQ01、XQ02)通过PC5/SL接口XQ05直接与彼此通信的通信模式,并且可发生在UE XQ01、XQ02由RAN节点XQ11、XQ12服务时或者一个或多个UE在RAN XQ10的覆盖区域之外时。V2X可被分类为四个不同的类型:载具到载具(vehicle-to-vehicle,V2V)、载具到基础设施(vehicle-to-infrastructure,V2I)、载具到网络(vehicle-to-network,V2N)和载具到行人(vehicle-to-pedestrian,V2P)。这些V2X应用可使用“协同感知”来为最终用户提供更智能的服务。例如,vUE XQ01、XQ02、RAN节点XQ11、XQ12、应用服务器XQ30和行人UE XQ01、XQ02可收集其本地环境的知识(例如,从附近的其他载具或传感器设备接收的信息)以处理并共享该知识以便提供更智能的服务,例如协同碰撞预警、自主驾驶等等。在这些实现方式中,UE XQ01、XQ02可被实现/使用为载具嵌入式通信系统(Vehicle Embedded Communications System,VECS)或vUE。
UE XQ02被示为被配置为经由连接XQ07来访问接入点(access point,AP)XQ06(也称为“WLAN节点XQ06”、“WLAN XQ06”、“WLAN端接XQ06”或“WT XQ06”之类的)。连接XQ07可包括本地无线连接,例如符合任何IEEE 802.11协议的连接,其中AP XQ06将包括无线保真路由器。在此示例中,AP XQ06被示为连接到互联网,而不连接到无线系统的核心网络(下文更详述描述)。在各种实施例中,UE XQ02、RAN XQ10和AP XQ06可被配置为利用LTE-WLAN聚合(LTE-WLAN aggregation,LWA)操作和/或WLAN LTE/WLAN通过IPsec隧道的无线电级集成(LTE/WLAN Radio Level Integration with IPsec Tunnel,LWIP)操作。LWA操作可涉及处于RRC_CONNECTED中的UE XQ02被RAN节点XQ11、XQ12配置为利用LTE和WLAN的无线电资源。LWIP操作可涉及UE XQ02经由互联网协议安全性(Internet ProtocolSecurity,IPsec)协议隧穿利用WLAN无线电资源(例如,连接XQ07)来对通过连接XQ07发送的封包(例如,互联网协议(internet protocol,IP)封包)进行认证和加密。IPsec隧穿可包括封装整个原始IP封包并且添加新的封包头部,从而保护IP封包的原始头部。
RAN XQ10可包括使能连接XQ03和XQ04的一个或多个接入节点。就本文使用的而言,术语“接入节点”、“接入点”之类的可描述为网络和一个或多个用户之间的数据和/或语音连通性提供无线电基带功能的设备。这些接入节点可被称为基站(base station,BS)、NodeB、演进型NodeB(eNB)、下一代NodeB(gNB)、RAN节点、路边单元(Road Side Unit,RSU)等等,并且可包括提供某个地理区域(例如,小区)内的覆盖的地面站(例如,地面接入点)或者卫星站。术语“路边单元”或“RSU”可以指在gNB/eNB/RAN节点或固定(或相对固定)UE中实现或者由其实现的任何运输基础设施实体,其中在UE中实现或者由UE实现的RSU可被称为“UE型RSU”,在eNB中实现或者由eNB实现的RSU可被称为“eNB型RSU”RAN XQ10可包括用于提供宏小区的一个或多个RAN节点,例如宏RAN节点XQ11,以及用于提供毫微微小区或微微小区(例如,与宏小区相比具有更小的覆盖面积、更小的用户容量或更高的带宽的小区)的一个或多个RAN节点,例如低功率(LP)RAN节点XQ12。
RAN节点XQ11和XQ12的任何一者可端接空中接口协议并且可以是UE XQ01和XQ02的第一接触点。在一些实施例中,RAN节点XQ11和XQ12的任何一者可为RAN XQ10履行各种逻辑功能,包括但不限于无线电网络控制器(radio network controller,RNC)功能,例如无线电承载管理、上行链路和下行链路动态无线电资源管理和数据封包调度,以及移动性管理。
根据一些实施例,UE XQ01和XQ02可被配置为根据各种通信技术通过多载波通信信道利用正交频分复用(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing,OFDM)通信信号与彼此或者与RAN节点XQ11和XQ12的任何一者通信,所述通信技术例如但不限于是正交频分多址接入(Orthogonal Frequency-Division Multiple Access,OFDMA)通信技术(例如,用于下行链路通信)或单载波频分多址接入(Single Carrier Frequency DivisionMultiple Access,SC-FDMA)通信技术(例如,用于上行链路和ProSe或边路通信),虽然实施例的范围不限于此。OFDM信号可包括多个正交子载波。
在一些实施例中,下行链路资源网格可用于从RAN节点XQ11和XQ12的任何一者到UE XQ01和XQ02的下行链路发送,而上行链路发送可利用类似的技术。该网格可以是时间-频率网格,被称为资源网格或时间-频率资源网格,这是每个时隙中的下行链路中的物理资源。这种时间-频率平面表示是OFDM系统的常规做法,这使得其对于无线电资源分配是直观的。资源网格的每一列和第一行分别对应于一个OFDM符号和一个OFDM子载波。资源网格在时域中的持续时间对应于无线电帧中的一个时隙。资源网格中的最小时间-频率单元被表示为资源要素。每个资源网格包括数个资源块,这描述了特定物理信道到资源要素的映射。每个资源块包括资源要素的集合;在频域中,这可表示当前可分配的资源的最小数量。有几种不同的利用这种资源块运送的物理下行链路信道。
物理下行链路共享信道(physical downlink shared channel,PDSCH)可将用户数据和更高层信令运载到UE XQ01和XQ02。物理下行链路控制信道(physical downlinkcontrol channel,PDCCH)可运载关于与PDSCH信道有关的传输格式和资源分配的信息,等等。其也可告知UE XQ01和XQ02关于与上行链路共享信道有关的传输格式、资源分配和H-ARQ(混合自动重复请求)信息。通常,下行链路调度(向小区内的UE XQ02指派控制和共享信道资源块)可基于从UE XQ01和XQ02的任何一者反馈的信道质量信息在RAN节点XQ11和XQ12的任何一者处执行。下行链路资源指派信息可在用于(例如,指派给)UE XQ01和XQ02的每一者的PDCCH上发送。
PDCCH可使用控制信道要素(control channel element,CCE)来运送控制信息。在被映射到资源要素之前,PDCCH复值符号可首先被组织成四元组,这些四元组随后可被利用子块交织器来进行转置以便进行速率匹配。每个PDCCH可利用这些CCE中的一个或多个来发送,其中每个CCE可对应于被称为资源要素群组(resource element group,REG)的四个物理资源要素的九个集合。对于每个REG可映射四个正交相移键控(Quadrature Phase ShiftKeying,QPSK)符号。取决于下行链路控制信息(downlink control information,DCI)的大小和信道条件,可利用一个或多个CCE来发送PDCCH。在LTE中可定义有四个或更多个不同的PDCCH格式,具有不同数目的CCE(例如,聚合水平L=1、2、4或8)。
一些实施例可对控制信道信息使用资源分配的概念,这些概念是上述概念的扩展。例如,一些实施例可利用对于控制信息发送使用PDSCH资源的增强型物理下行链路控制信道(enhanced physical downlink control channel,EPDCCH)。可利用一个或多个增强型控制信道要素(enhanced control channel element,ECCE)来发送EPDCCH。与上述类似,每个ECCE可对应于被称为增强型资源要素群组(enhanced resource element group,EREG)的四个物理资源要素的九个集合。ECCE在一些情形中可具有其他数目的EREG。
RAN XQ10被示为经由S1接口XQ13通信地耦合到核心网络(core network,CN)XQ20。在实施例中,CN XQ20可以是演进型封包核心(evolved packet core,EPC)网络、下一代封包核心(NextGen Packet Core,NPC)网络或者某种其他类型的CN。在这个实施例中,S1接口XQ13被分割成两个部分:S1-U接口XQ14,其在RAN节点XQ11和XQ12和服务网关(servinggateway,S-GW)XQ22之间运载流量数据;以及S1移动性管理实体(mobility managemententity,MME)接口XQ15,其是RAN节点XQ11和XQ12与MME XQ21之间的信令接口。
在这个实施例中,CN XQ20包括MME XQ21、S-GW XQ22、封包数据网络(Packet DataNetwork,PDN)网关(P-GW)XQ23和归属订户服务器(home subscriber server,HSS)XQ24。MME XQ21在功能上可类似于传统服务通用封包无线电服务(General Packet RadioService,GPRS)支持节点(Serving GPRS Support Node,SGSN)的控制平面。MME XQ21可管理接入中的移动性方面,例如网关选择和跟踪区域列表管理。HSS XQ24可包括用于网络用户的数据库,包括预订相关信息,用来支持网络实体对通信会话的处理。CN XQ20可包括一个或若干个HSS XQ24,这取决于移动订户的数目、设备的容量、网络的组织,等等。例如,HSSXQ24可对路由/漫游、认证、授权、命名/寻址解析、位置依从性等等提供支持。
S-GW XQ22可端接朝着RAN XQ10的S1接口XQ13,并且在RAN XQ10和CN XQ20之间路由数据封包。此外,S-GW XQ22可以是RAN间节点切换的本地移动性锚定点并且也可为3GPP间移动性提供锚定。其他责任可包括合法拦截、收费和一些策略实施。
P-GW XQ23可端接朝着PDN的SGi接口。P-GW XQ23可经由互联网协议(IP)接口XQ25在EPC网络XQ23和外部网络之间路由数据封包,所述外部网络例如是包括应用服务器XQ30(或者称为应用功能(application function,AF))的网络。一般而言,应用服务器XQ30可以是提供与核心网络使用IP承载资源的应用的元件(例如,UMTS封包服务(Packet Service,PS)域、LTE PS数据服务,等等)。在这个实施例中,P-GW XQ23被示为经由IP通信接口XQ25通信地耦合到应用服务器XQ30。应用服务器XQ30也可被配置为经由CN XQ20为UE XQ01和XQ02支持一个或多个通信服务(例如,互联网协议语音(Voice-over-Internet Protocol,VoIP)会话、PTT会话、群组通信会话、社交网络服务等等)。
P-GW XQ23还可以是用于策略实施和收费数据收集的节点。策略和收费实施功能(Policy and Charging Enforcement Function,PCRF)XQ26是CN XQ20的策略和收费控制元件。在非漫游场景中,在与UE的互联网协议连通性接入网络(Internet ProtocolConnectivity Access Network,IP-CAN)会话相关联的归属公共陆地移动网络(HomePublic Land Mobile Network,HPLMN)中可以有单个PCRF。在具有流量的本地疏导的漫游场景中,可以有两个PCRF与UE的IP-CAN会话相关联:HPLMN内的归属PCRF(Home PCRF,H-PCRF)和受访公共陆地移动网络(Visited Public Land Mobile Network,VPLMN)内的受访PCRF(Visited PCRF,V-PCRF)。PCRF XQ26可经由P-GW XQ23通信地耦合到应用服务器XQ30。应用服务器XQ30可用信号通知PCRF XQ26以指出新的服务流并且选择适当的服务质量(Quality of Service,QoS)和收费参数。PCRF XQ26可利用适当的流量流模板(trafficflow template,TFT)和QoS类识别符(QoS class of identifier,QCI)将此规则配设到策略和收费实施功能(PCRF)(未示出)中,这开始了由应用服务器XQ30指定的QoS和收费。
图7根据一些实施例图示了网络的系统XR00的体系结构。系统XR00被示为包括UEXR01,其可与先前所述的UE XQ01和XQ02相同或相似;RAN节点XR11,其可与先前所述的RAN节点XQ11和XQ12相同或相似;数据网络(Data network,DN)XR03,其例如可以是运营商服务、互联网接入或第3方服务;以及5G核心网络(5G Core Network,5GC或CN)XR20。
CN XR20可包括认证服务器功能(Authentication Server Function,AUSF)XR22;接入和移动性管理功能(Access and Mobility Management Function,AMF)XR21;会话管理功能(Session Management Function,SMF)XR24;网络暴露功能(Network ExposureFunction,NEF)XR23;策略控制功能(Policy Control function,PCF)XR26;网络功能(Network Function,NF)仓库功能(NF Repository Function,NRF)XR25;统一数据管理(Unified Data Management,UDM)XR27;应用功能(Application Function,AF)XR28;用户平面功能(User Plane Function,UPF)XR02;以及网络切片选择功能(Network SliceSelection Function,NSSF)XR29。
UPF XR02可充当RAT内和RAT间移动性的锚定点、互连到DN XR03的外部PDU会话点和支持多归属PDU会话的分支点。UPF XR02也可执行封包路由和转发、执行封包检查、实施策略规则的用户平面部分、合法拦截封包(UP收集)、流量使用报告、为用户平面执行QoS处理(例如,封包过滤、门控、UL/DL速率实施)、执行上行链路流量验证(例如,SDF到QoS流映射)、上行链路和下行链路中的传输级封包标记以及下行链路封包缓冲和下行链路数据通知触发。UPF XR02可包括上行链路分类器来支持将流量流路由到数据网络。DN XR03可表示各种网络运营商服务、互联网接入或第三方服务。DN XR03可包括或类似于先前所述的应用服务器XQ30。UPF XR02可经由SMF XR24和UPF XR02之间的N4参考点与SMF XR24交互。
AUSF XR22可存储用于UE XR01的认证的数据并且处理认证相关功能。AUSF XR22可促进用于各种接入类型的共同认证框架。AUSF XR22可经由AMF XR21与AUSF XR22之间的N12参考点与AMF XR21通信;并且可经由UDM XR27与AUSF XR22之间的N13参考点与UDMXR27通信。此外,AUSF XR22可展现Nausf基于服务的接口。
AMF XR21可负责注册管理(例如,用于注册UE XR01等等)、连接管理、可达性管理、移动性管理和AMF相关事件的合法拦截,以及接入认证和授权。AMF XR21可以是AMF XR21与SMF XR24之间的N11参考点的端接点。AMF XR21可以为UE XR01与SMF XR24之间的会话管理(Session Management,SM)消息提供传输,并且充当用于路由SM消息的透明代理。AMF XR21也可为UE XR01和SMS功能(SMSF)(图7没有示出)之间的短消息服务(short messageservice,SMS)消息提供传输。AMF XR21可充当安全性锚定功能(Security AnchorFunction,SEA),这可包括与AUSF XR22和UE XR01的交互,以及对作为UE XR01认证过程的结果建立的中间密钥的接收。当使用基于USIM的认证时,AMF XR21可从AUSF XR22取回安全性材料。AMF XR21也可包括安全性情境管理(Security Context Management,SCM)功能,其从SEA接收密钥,该密钥被其用来得出接入网络特定密钥。此外,AMF XR21可以是RAN CP接口的端接点,该RAN CP接口可包括或者可以是(R)AN XR11与AMF XR21之间的N2参考点;并且AMF XR21可以是NAS(N1)信令的端接点,并且执行NAS加密和完好性保护。
AMF XR21也可通过N3互通功能(interworking-function,IWF)接口支持与UEXR01的NAS信令。N3IWF可用于提供对非信任实体的接入。N3IWF对于控制平面可以是(R)ANXR11与AMF XR21之间的N2接口的端接点,并且对于用户平面可以是(R)AN XR11与UPF XR02之间的N3参考点的端接点。这样,AMF XR21可以为PDU会话和QoS处理来自SMF XR24和AMFXR21的N2信令,为IPSec和N3隧穿封装/解封封包,标记上行链路中的N3用户平面封包,并且实施与N3封包标记相对应的QoS,其中考虑到了与通过N2接收的这种标记相关联的QoS要求。N3IWF也可经由UE XR01与AMF XR21之间的N1参考点在UE XR01与AMF XR21之间中继上行链路和下行链路控制平面NAS信令,并且在UE XR01与UPF XR02之间中继上行链路和下行链路用户平面封包。N3IWF也提供用于与UE XR01的IPsec隧道建立的机制。AMF XR21可展现Namf基于服务的接口,并且可以是两个AMF XR21之间的N14参考点的端接点和AMF XR21与5G设备身份注册者(5G-Equipment Identity Register,5G-EIR)(图7未示出)之间的N17参考点。
SMF XR24可负责会话管理(例如,会话建立、修改和释放,包括UPF与AN节点之间的隧道维护);UE IP地址分配和管理(包括可选的授权);UP功能的选择和控制;在UPF处配置流量操控以将流量路由到适当的目的地;朝着策略控制功能的接口的端接;策略实施和QoS的控制部分;合法拦截(用于SM事件和到LI系统的接口);NAS消息的SM部分的端接;下行链路数据通知;经由AMF通过N2发送到AN的AN特定SM信息的发起;以及会话的SSC模式的确定。SMF XR24可包括以下漫游功能:处理本地实施以应用QoS SLA(VPLMN);收费数据收集和收费接口(VPLMN);合法拦截(在VPLMN中,用于SM事件和到LI系统的接口);对与外部DN的交互的支持,用于传输信令,供外部DN进行PDU会话授权/认证。两个SMF XR24之间的N16参考点可被包括在系统XR00中,其在漫游场景中可处于受访网络中的另一SMF XR24与归属网络中的SMF XR24之间。此外,SMF XR24可展现Nsmf基于服务的接口。
NEF XR23可提供用于为第三方安全地暴露由3GPP网络功能提供的服务和能力、内部暴露/再暴露、应用功能(例如,AF XR28)、边缘计算或雾计算系统等等的手段。在这种实施例中,NEF XR23可认证、授权和/或扼制AF。NEF XR23也可转化与AF XR28交换的信息和与内部网络功能交换的信息。例如,NEF XR23可在AF服务识别符和内部5GC信息之间转化。NEFXR23也可基于其他网络功能的暴露能力从其他网络功能(network function,NF)接收信息。此信息可作为结构化数据被存储在NEF XR23处,或者利用标准化接口被存储在数据存储NF处。存储的信息随后可被NEF XR23重暴露给其他NF和AF,和/或用于其他用途,例如解析。此外,NEF XR23可展现Nnef基于服务的接口。
NRF XR25可支持服务发现功能,接收来自NF实例的NF发现请求,并且将发现的NF实例的信息提供给NF实例。NRF XR25也维护可用NF实例及其支持的服务的信息。就本文使用的而言,术语“实例化”之类的可以指实例的创建,并且“实例”可以指对象的具体发生,其可发生在例如程序代码的执行期间。此外,NRF XR25可展现Nnrf基于服务的接口。
PCF XR26可向(一个或多个)控制平面功能提供策略规则以便实施它们,并且也可支持统一策略框架来约束网络行为。PCF XR26也可实现前端(front end,FE)来访问UDMXR27的UDR中的与策略决策相关的预订信息。PCF XR26可经由PCF XR26与AMF XR21之间的N15参考点与AMF XR21通信,在漫游场景的情况下这可包括受访网络中的PCF XR26与AMFXR21之间。PCF XR26可经由PCF XR26与AF XR28之间的N5参考点与AF XR28通信;并且经由PCF XR26与SMF XR24之间的N7参考点与SMF XR24通信。系统XR00和/或CN XR20还可包括(归属网络中的)PCF XR26和受访网络中的PCF XR26之间的N24参考点。此外,PCF XR26可展现Npcf基于服务的接口。
UDM XR27可处理预订相关信息以支持网络实体对通信会话的处理,并且可存储UEXR01的预订数据。例如,可经由UDM XR27与AMF XR21(图7未示出)之间的N8参考点在UDMXR27与AMF XR21之间传输预订数据。UDM XR27可包括两个部分,应用FE和用户数据仓库(User Data Repository,UDR)(图7未示出FE和UDR)。UDR可为UDM XR27和PCF XR26存储预订数据和策略数据,和/或为NEF XR23存储用于暴露的结构化数据和应用数据(包括用于应用检测的封包流描述(Packet Flow Description,PFD),用于多个UE XR01的应用请求信息)。Nudr基于服务的接口可被UDR展现来允许UDM XR27、PCF XR26和NEF XR23访问特定的一组存储数据,以及读取、更新(例如,添加、修改)、删除和预订UDR中的相关数据变化的通知。UDM XR27可包括UDM FE,其负责证书的处理、位置管理、预订管理,等等。若干个不同的前端可在不同的事务中服务同一用户。UDM-FE访问存储在UDR中的预订信息并且执行认证证书处理;用户识别处理;访问授权;注册/移动性管理;以及预订管理。UDR可经由UDM XR27与SMF XR24之间的N10参考点与SMF XR24交互。UDM XR27也可支持SMS管理,其中SMS-FE实现与先前所述类似的应用逻辑。此外,UDM XR27可展现Nndm基于服务的接口。
AF XR28可提供对流量路由的应用影响,提供对网络能力暴露(NetworkCapability Exposure,NCE)的访问,以及为了策略控制与策略框架交互。NCE可以是允许5GC和AF XR28经由NEF XR23向彼此提供信息的机制,该信息可用于边缘计算实现方式。在这种实现方式中,可靠近UE XR01的附接接入点容宿网络运营商和第三方服务以通过减小的端到端时延和传输网络上的负载实现高效的服务递送。对于边缘计算实现方式,5GC可选择靠近UE XR01的UPF XR02并且经由N6接口执行从UPF XR02到DN XR03的流量转向。这可基于UE预订数据、UE位置和由AF XR28提供的信息。这样,AF XR28可影响UPF(再)选择和流量路由。基于运营商部署,当AF XR28被认为是受信任实体时,网络运营商可允许AF XR28直接与相关NF交互。此外,AF XR28可展现Naf基于服务的接口。
NSSF XR29可选择为UE XR01服务的一组网络切片实例。如果需要,NSSF XR29也可确定允许的网络切片选择辅助信息(Network Slice Selection AssistanceInformation,NSSAI)以及到预订的单个NSSAI(S-NSSAI)的映射。NSSF XR29也可基于适当的配置并且可能通过查询NRF XR25来确定要被用于为UE XR01服务的AMF集合,或者(一个或多个)候选AMF XR21的列表。为UE XR01选择一组网络切片实例可由UE XR01向其注册的AMF XR21通过与NSSF XR29交互来触发,这可导致AMF XR21的变化。NSSF XR29可经由AMFXR21和NSSF XR29之间的N22参考点与AMF XR21交互;并且可经由N31参考点(图7未示出)与受访网络中的另一NSSF XR29通信。此外,NSSF XR29可展现Nnssf基于服务的接口。
如前所述,CN XR20可包括SMSF,SMSF可负责SMS预订检查和验证,以及向/从诸如SMS-GMSC/IWMSC/SMS路由器之类的其他实体中继去往/来自UE XR01的SM消息。SMS也可与AMF XR21和UDM XR27交互,以便进行关于UE XR01可用于SMS传送的通知过程(例如,设置UE不可达标志,并且在UE XR01可用于SMS时通知UDM XR27)。
CN XR20还可包括图7未示出的其他元件,例如数据存储系统/体系结构、5G设备身份注册者(5G-EIR)、安全性边缘保护代理(Security Edge Protection Proxy,SEPP),等等。数据存储系统可包括结构化数据存储网络功能(Structured Data Storage networkfunction,SDSF)、非结构化数据存储网络功能(Unstructured Data Storage networkfunction,UDSF),等等。任何NF可经由任何NF与UDSF(图7未示出)之间的N18参考点向UDSF中存储和从UDSF取回非结构化数据(例如,UE情境)。个体NF可共享UDSF来存储其各自的非结构化数据,或者个体NF可各自具有位于个体NF处或附近的其自己的UDSF。此外,UDSF可展现Nudsf基于服务的接口(图7未示出)。5G-EIR可以是检查永久设备识别符(PermanentEquipment Identifier,PEI)的状态以确定特定的设备/实体是否被从网络中黑名单的NF;并且SEPP可以是在PLMN间控制平面接口上执行拓扑隐藏、消息过滤和策略实施的非透明代理。
此外,在NF中的NF服务之间可以有更多其他的参考点和/或基于服务的接口;然而,为了清晰已从图7中省略了这些接口和参考点。在一个示例中,CN XR20可包括Nx接口,其是MME(例如,MME XQ21)与AMF XR21之间的CN间接口,以便使能CN XR20与CN XQ20之间的互通。其他示例接口/参考点可包括由5G-EIR展现的N5G-EIR基于服务的接口,受访网络中的NRF与归属网络中的NRF之间的N27参考点;以及受访网络中的NSSF与归属网络中的NSSF之间的N31参考点。
在另外一个示例中,系统XR00可包括多个RAN节点XR11,其中Xn接口被定义在连接到5GC XR20的两个或更多个RAN节点XR11(例如gNB等等)之间,连接到5GC XR20的RAN节点XR11(例如gNB)和eNB之间(例如图6的RAN节点XQ11),和/或连接到5GC XR20的两个eNB之间。在一些实现方式中,Xn接口可包括Xn用户平面(Xn-U)接口和Xn控制平面(Xn-C)接口。Xn-U可提供用户平面PDU的无保证递送并且支持/提供数据转发和流控制功能。Xn-C可提供管理和差错处理功能、管理Xn-C接口的功能;对于已连接模式中(例如,CM-CONNECTED)的UEXR01的移动性支持,包括为一个或多个RAN节点XR11之间的已连接模式管理UE移动性的功能。移动性支持可包括从旧(源)服务RAN节点XR11到新(目标)服务RAN节点XR11的情境转移;以及旧(源)服务RAN节点XR11到新(目标)服务RAN节点XR11之间的用户平面隧道的控制。Xn-U的协议栈可包括构建在互联网协议(Internet Protocol,IP)传输层上的传输网络层,以及在UDP和/或(一个或多个)IP层上的GTP-U层,用来运送用户平面PDU。Xn-C协议栈可包括应用层信令协议(称为Xn应用协议(Xn Application Protocol,Xn-AP))和构建在SCTP层上的传输网络层。SCTP层可在IP层之上。SCTP层提供应用层消息的有保证递送。在传输IP层中,点到点传送被用于递送信令PDU。在其他实现方式中,Xn-U协议栈和/或Xn-C协议栈可与本文示出和描述的(一个或多个)用户平面和/或控制平面协议栈相同或相似。
图8根据各种实施例图示了基础设施设备XS00的示例。基础设施设备XS00(或“系统XS00”)可实现为基站、无线电头端、RAN节点等等,例如先前示出和描述的RAN节点XQ11和XQ12和/或AP XQ06。在其他示例中,系统XS00可在UE、(一个或多个)应用服务器XQ30和/或本文论述的任何其他元件/设备中实现或者由其实现。系统XS00可包括以下各项中的一个或多个:应用电路XS05、基带电路XS10、一个或多个无线电前端模块XS15、存储器XS20、电力管理集成电路(power management integrated circuitry,PMIC)XS25、电力三通电路XS30、网络控制器XS35、网络接口连接器XS40、卫星定位电路XS45以及用户接口XS50。在一些实施例中,设备XT00可包括额外的元件,例如存储器/存储装置、显示器、相机、传感器或者输入/输出(I/O)接口元件。在其他实施例中,下文描述的组件可被包括在多于一个设备中(例如,对于云RAN(C-RAN)实现方式,所述电路可被分开包括在多于一个设备中)。
就本文使用的而言,术语“电路”可以指被配置为提供描述的功能的诸如以下硬件组件、是这种硬件组件的一部分或者包括这种硬件组件:电子电路、逻辑电路、处理器(共享的、专用的或者群组的)和/或存储器(共享的、专用的或者群组的)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现场可编程器件(field-programmable device,FPD)(例如,现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)、可编程逻辑器件(programmable logic device,PLD)、复杂PLD(complex PLD,CPLD)、高容量PLD(high-capacity PLD,HCPLD)、结构化ASIC或者可编程片上系统(Systemon Chip,SoC)),数字信号处理器(digital signal processor,DSP)等等。在一些实施例中,电路可执行一个或多个软件或固件程序来提供描述的功能中的至少一些。此外,术语“电路”也可以指一个或多个硬件元件(或者在电气或电子系统中使用的电路)与程序代码的组合,用于执行该程序代码的功能。在这些实施例中,硬件元件和程序代码的组合可被称为特定类型的电路。
术语“应用电路”和/或“基带电路”可被认为与“处理器电路”同义并且可被称为“处理器电路”。就本文使用的而言,术语“处理器电路”可以指如下的电路、是如下电路的一部分或者包括如下的电路:该电路能够顺序地且自动地执行运算或逻辑操作的序列,或者记录、存储和/或传送数字数据。术语“处理器电路”可以指一个或多个应用处理器、一个或多个基带处理器、物理中央处理单元(CPU)、单核处理器、双核处理器、三核处理器、四核处理器和/或任何其他能够执行或以其他方式操作诸如程序代码、软件模块和/或功能过程的计算机可执行指令的设备。
此外,核心网络XQ20(或者下文论述的CN XR20)的各种组件可被称为“网络元件”。术语“网络元件”可描述用于提供有线或无线通信网络服务的物理或虚拟化设备。术语“网络元件”可被认为与以下术语同义和/或被称为以下术语:联网计算机、联网硬件、网络设备、网络节点、路由器、交换机、集线器、网桥、无线电网络控制器、无线电接入网络设备、网关、服务器、虚拟化网络功能(virtualized network function,VNF)、网络功能虚拟化基础设施(network functions virtualization infrastructure,NFVI),等等。
应用电路XS05可包括一个或多个中央处理单元(central processing unit,CPU)核和以下各项中的一个或多个:缓存存储器、低压差(low drop-out,LDO)稳压器、中断控制器、诸如SPI、I2C或通用可编程串行接口模块之类的串行接口、实时时钟(real timeclock,RTC)、包括间隔和看门狗定时器在内的定时器-计数器、通用输入/输出(I/O或IO)、诸如安全数字(Secure Digital,SD)/多媒体卡(MultiMediaCard,MMC)之类的存储卡控制器、通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)接口、移动工业处理器接口(MobileIndustry Processor Interface,MIPI)接口和联合测试访问组(Joint Test AccessGroup,JTAG)测试访问端口。作为示例,应用电路XS05可包括一个或多个Intel或处理器;超微半导体(Advanced Micro Devices,AMD)处理器、加速处理单元(Accelerated Processing Unit,APU)或处理器;等等。在一些实施例中,系统XS00可不利用应用电路XS05,而是例如可包括专用处理器/控制器来处理从EPC或5GC接收的IP数据。
额外地或者替换地,应用电路XS05可包括诸如以下电路(但不限于此):一个或多个现场可编程器件(FPD),例如现场可编程门阵列(FPGA)等等;可编程逻辑器件(PLD),例如复杂PLD(CPLD)、高容量PLD(HCPLD)等等;ASIC,例如结构化ASIC等等;可编程SoC(PSoC);等等。在这种实施例中,应用电路XS05的电路可包括逻辑块或逻辑架构,包括其他互连的资源,它们可被编程为执行各种功能,例如本文论述的各种实施例的过程、方法、功能等等。在这种实施例中,应用电路XS05的电路可包括存储单元(例如,可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasable programmable read-only memory,EEPROM)、闪速存储器、用于在查找表(lookup-table,LUT)中存储逻辑块、逻辑架构、数据等等的静态存储器(例如,静态随机访问存储器(static random access memory,SRAM)、反熔丝等等),等等。
基带电路XS10可例如实现为包括一个或多个集成电路的焊入式基板、焊接到主电路板的单个封装集成电路或者包含两个或更多个集成电路的多芯片模块。虽然没有示出,但基带电路XS10可包括一个或多个数字基带系统,它们可经由互连子系统耦合到CPU子系统、音频子系统和接口子系统。数字基带子系统也可经由另外的互连子系统耦合到数字基带接口和混合信号基带子系统。每个互连子系统可包括总线系统、点到点连接、片上网络(NOC)结构和/或某种其他适当的总线或互连技术,例如本文论述的那些。音频子系统可包括数字信号处理电路、缓冲存储器、程序存储器、话音处理加速器电路、诸如模拟到数字和数字到模拟转换器电路之类的数据转换器电路、包括一个或多个放大器和滤波器的模拟电路和/或其他类似的组件。在本公开的一方面中,基带电路XS10可包括协议处理电路,该协议处理电路具有控制电路(未示出)的一个或多个实例来为数字基带电路和/或射频电路(例如,无线电前端模块XS15)提供控制功能。
用户接口电路XS50可包括被设计为使能与系统XS00的用户交互的一个或多个用户接口或者被设计为使能与系统XS00的外围组件交互的外围组件接口。用户接口可包括但不限于一个或多个物理或虚拟按钮(例如,重置按钮)、一个或多个指示物(例如,发光二极管(light emitting diode,LED))、物理键盘或小键盘、鼠标、触摸板、触摸屏、扬声器或其他音频发出设备、麦克风、打印机、扫描仪、头戴式耳机、显示屏或显示设备,等等。外围组件接口可包括但不限于非易失性存储器端口、通用串行总线(USB)端口、音频插孔、供电电源接口,等等。
无线电前端模块(RFEM)XS15可包括毫米波RFEM和一个或多个亚毫米波射频集成电路(RFIC)。在一些实现方式中,一个或多个亚毫米波RFIC可与毫米波RFEM物理上分离。RFIC可包括到一个或多个天线或天线阵列的连接,并且RFEM可连接到多个天线。在替换实现方式中,毫米波和亚毫米波无线电功能都可在同一物理无线电前端模块XS15中实现。RFEM XS15可包含毫米波天线和亚毫米波天线两者。
存储器电路XS20可包括以下各项中的一个或多个:易失性存储器,包括动态随机访问存储器(dynamic random access memory,DRAM)和/或同步动态随机访问存储器(synchronous dynamic randomaccess memory,SDRAM);以及非易失性存储器(nonvolatile memory,NVM),包括高速电可擦除存储器(通常称为闪速存储器)、相变随机访问存储器(phase change random access memory,PRAM)、磁阻随机访问存储器(magnetoresistive randomaccess memory,MRAM)等等,并且可包含来自和的三维(3D)交叉点(XPOINT)存储器。存储器电路XS20可实现为焊入式封装集成电路、插座式存储器模块和插入式存储卡中的一个或多个。
PMIC XS25可包括稳压器、电涌保护器、电力报警检测电路以及诸如电池或电容器之类的一个或多个备用电源。电力报警检测电路可检测掉电(欠电压)和电涌(过电压)状况中的一个或多个。电力三通电路XS30可提供从网络线缆汲取的电力以利用单条电缆向基础设施设备XS00既提供电力供应也提供数据连通性。
网络控制器电路XS35可利用诸如以太网、基于GRE隧道的以太网、基于多协议标签交换(Multiprotocol Label Switching,MPLS)的以太网或者某种其他适当的协议之类的标准网络接口协议来提供到网络的连通性。可利用物理连接经由网络接口连接器XS40向/从基础设施设备XS00提供网络连通性,该物理连接可以是电的(通常称为“铜互连”)、光的或无线的。网络控制器电路XS35可包括一个或多个专用处理器和/或FPGA来利用一个或多个上述协议通信。在一些实现方式中,网络控制器电路XS35可包括多个控制器来利用相同或不同的协议提供到其他网络的连通性。
定位电路XS45可包括电路来接收和解码由全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system,GNSS)的一个或多个导航卫星星座发送的信号。导航卫星星座(或GNSS)的示例可包括美国的全球定位系统(Global Positioning System,GPS),俄罗斯的全球导航系统(Global Navigation System,GLONASS)、欧盟的伽利略系统、中国的北斗导航卫星系统、地区导航系统或GNSS增强系统(例如,印度星座导航(Navigation withIndian Constellation,NAVIC)、日本的准天顶卫星系统(Quasi-Zenith SatelliteSystem,QZSS)、法国的卫星集成多普勒轨道成像与无线电定位(Doppler Orbitographyand Radio-positioning Integrated by Satellite,DORIS)等等),等等。定位电路XS45可包括各种硬件元件(例如包括硬件设备,比如交换机、滤波器、放大器、天线元件等等,来促进通过空中(over-the-air,OTA)通信的通信)以与定位网络的组件(例如导航卫星星座节点)通信。
(一个或多个)导航卫星星座的节点或卫星(“GNSS节点”)可通过沿着视线连续地发送或广播GNSS信号来提供定位服务,这些GNSS信号可被GNSS接收器(例如,定位电路XS45和/或由UE XQ01、XQ02等等实现的定位电路)用来确定其GNSS位置。GNSS信号可包括GNSS接收器已知的伪随机代码(例如,一和零的序列)和包括代码历元的发送时间(time oftransmission,ToT)(例如,伪随机代码序列中的限定点)和ToT处的GNSS节点位置的消息。GNSS接收器可监视/测量由多个GNSS节点(例如,四个或更多个卫星)发送/广播的GNSS信号并且解各种方程来确定相应的GNSS位置(例如,空间坐标)。GNSS接收器还实现通常没有GNSS节点的原子钟那么稳定和精确的时钟,并且GNSS接收器可使用测量到的GNSS信号来确定GNSS接收器相对于真实时间的偏差(例如,GNSS接收器时钟相对于GNSS节点时间的偏离)。在一些实施例中,定位电路XS45可包括用于定位、导航和定时的微技术(Micro-Technology for Positioning,Navigation,and Timing,Micro-PNT)IC,其使用主定时时钟来在没有GNSS辅助的情况下执行位置跟踪/估计。
GNSS接收器可根据其自己的时钟测量来自多个GNSS节点的GNSS信号的到达时间(time of arrival,ToA)。GNSS接收器可根据ToA和ToT为每个接收到的GNSS信号确定ToF值,然后可根据ToF确定三维(3D)位置和时钟偏差。3D位置随后可被转换成纬度、经度和高度。定位电路XS45可向应用电路XS05提供数据,该数据可包括位置数据或时间数据中的一个或多个。应用电路XS05可使用时间数据来与其他无线电基站(例如,RAN节点XQ11、XQ12、XR11之类的)同步操作。
图8所示的组件可利用接口电路与彼此通信。就本文使用的而言,术语“接口电路”可以指支持两个或更多个组件或设备之间的信息交换的电路、是这种电路的一部分或者包括这种电路。术语“接口电路”可以指一个或多个硬件接口,例如,总线、输入/输出(I/O)接口、外围组件接口、网络接口卡,等等。在各种实现方式中可使用任何适当的总线技术,该总线技术可包括任何数目的技术,包括行业标准体系结构(industry standardarchitecture,ISA)、扩展ISA(extended ISA,EISA)、外围组件互连(peripheralcomponent interconnect,PCI)、扩展外围组件互连(peripheral componentinterconnect extended,PCIx)、快速PCI(PCI express,PCIe)或者任何数目的其他技术。总线可以是例如在基于SoC的系统中使用的专属总线。可包括其他总线系统,例如I2C接口、SPI接口、点到点接口和电力总线,等等。
图9根据各种实施例图示了平台XT00(或“设备XT00”)的示例。在实施例中,计算机平台XT00可适合用作UE XQ01、XQ02、XR01、应用服务器XQ30和/或本文论述的任何其他元件/设备。平台XT00可包括示例中所示的组件的任何组合。平台XT00的组件可实现为集成电路(IC)、其一部分、分立电子器件或者在计算机平台XT00中适配的其他模块、逻辑、硬件、软件、固件或者其组合,或者实现为以其他方式包含在更大系统的机壳内的组件。图9的框图旨在示出计算机平台XT00的组件的高级别视图。然而,在其他实现方式中,示出的一些组件可被省略,额外的组件可存在,并且示出的组件的不同布置可发生。
应用电路XT05可包括诸如以下电路(但不限于此):单核或多核处理器以及以下各项中的一个或多个:缓存存储器、低压差(LDO)稳压器、中断控制器、诸如串行外围接口(serial peripheral interface,SPI)、集成电路间(inter-integrated circuit,I2C)或通用可编程串行接口电路之类的串行接口、实时时钟(RTC)、包括间隔和看门狗定时器在内的定时器-计数器、通用输入-输出(IO)、诸如安全数字/多媒体卡(SD/MMC)之类的存储卡控制器、通用串行总线(USB)接口、移动工业处理器接口(MIPI)接口和联合测试访问组(JTAG)测试访问端口。(一个或多个)处理器可包括通用处理器和/或专用处理器(例如,图形处理器、应用处理器等等)的任何组合。处理器(或核心)可与存储器/存储装置相耦合或者可包括存储器/存储装置并且可被配置为执行存储在存储器/存储装置中的指令以使得各种应用或操作系统能够在平台XT00上运行。在一些实施例中,应用电路XS05/XT05的处理器可处理从EPC或5GC接收的IP数据封包。
应用电路XT05可以是或包括微处理器、多核处理器、多线程处理器、超低电压处理器、嵌入式处理器或者其他已知的处理元件。在一个示例中,应用电路XT05可包括基于体系结构CoreTM的处理器,例如QuarkTM、AtomTM、i3、i5、i7或MCU类processor,或者可从加州圣克拉拉的公司获得的另外的这种处理器。应用电路XT05的处理器也可以是以下各项中的一个或多个:(一个或多个)超微半导体(Advanced Micro Devices,AMD)处理器或加速处理单元(Accelerated Processing Unit,APU);来自公司的(一个或多个)A5-A9处理器,来自技术公司的(一个或多个)SnapdragonTM处理器, 的(一个或多个)开放多媒体应用平台(OpenMultimedia Applications Platform,OMAP)TM处理器;来自MIPS技术公司的基于MIPS的设计;从ARM控股有限公司许可的基于ARM的设计;等等。在一些实现方式中,应用电路XT05可以是片上系统(SoC)的一部分,在该SoC中应用电路XT05和其他组件被形成为单个集成电路,或者单个封装,例如来自公司的EdisonTM或GalileoTMSoC板。
额外地或者替换地,应用电路XT05可包括诸如以下电路(但不限于此):一个或多个现场可编程器件(FPD),例如FPGA等等;可编程逻辑器件(PLD),例如复杂PLD(CPLD)、高容量PLD(HCPLD)等等;ASIC,例如结构化ASIC等等;可编程SoC(PSoC);等等。在这种实施例中,应用电路XT05的电路可包括逻辑块或逻辑架构,包括其他互连的资源,它们可被编程为执行各种功能,例如本文论述的各种实施例的过程、方法、功能等等。在这种实施例中,应用电路XT05的电路可包括存储单元(例如,可擦除可编程只读存储器(erasable programmableread-only memory,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasableprogrammable read-only memory,EEPROM)、闪速存储器、用于在查找表(lookup-table,LUT)中存储逻辑块、逻辑架构、数据等等的静态存储器(例如,静态随机访问存储器(staticrandom access memory,SRAM)、反熔丝等等),等等。
基带电路XT10可例如实现为包括一个或多个集成电路的焊入式基板、焊接到主电路板的单个封装集成电路或者包含两个或更多个集成电路的多芯片模块。虽然没有示出,但基带电路XT10可包括一个或多个数字基带系统,它们可经由互连子系统耦合到CPU子系统、音频子系统和接口子系统。数字基带子系统也可经由另外的互连子系统耦合到数字基带接口和混合信号基带子系统。每个互连子系统可包括总线系统、点到点连接、片上网络(NOC)结构和/或某种其他适当的总线或互连技术,例如本文论述的那些。音频子系统可包括数字信号处理电路、缓冲存储器、程序存储器、话音处理加速器电路、诸如模拟到数字和数字到模拟转换器电路之类的数据转换器电路、包括一个或多个放大器和滤波器的模拟电路和/或其他类似的组件。在本公开的一方面中,基带电路XT10可包括协议处理电路,该协议处理电路具有控制电路(未示出)的一个或多个实例来为数字基带电路和/或射频电路(例如,无线电前端模块XT15)提供控制功能。
无线电前端模块(RFEM)XT15可包括毫米波RFEM和一个或多个亚毫米波射频集成电路(RFIC)。在一些实现方式中,一个或多个亚毫米波RFIC可与毫米波RFEM物理上分离。RFIC可包括到一个或多个天线或天线阵列的连接,并且RFEM可连接到多个天线。在替换实现方式中,毫米波和亚毫米波无线电功能都可在同一物理无线电前端模块XT15中实现。RFEM XT15可包含毫米波天线和亚毫米波天线两者。
存储器电路XT20可包括任何数目和类型的用于提供给定量的系统存储器的存储器设备。作为示例,存储器电路XT20可包括以下各项中的一个或多个:易失性存储器,包括随机访问存储器(RAM)、动态RAM(DRAM)和/或同步动态RAM(SDRAM);以及非易失性存储器(NVM),包括高速电可擦除存储器(通常称为闪速存储器)、相变随机访问存储器(PRAM)、磁阻随机访问存储器(MRAM),等等。存储器电路XT20可根据基于联合电子器件工程委员会(Joint Electron Devices Engineering Council,JEDEC)低功率双数据速率(low powerdouble data rate,LPDDR)的设计来开发,例如LPDDR2、LPDDR3、LPDDR4等等。存储器电路XT20可实现为焊入式封装集成电路、单晶片封装(single die package,SDP)、双晶片封装(dual die package,DDP)或四晶片封装(quad die package,Q17P)、插座式存储器模块、包括microDIMM或MiniDIMM在内的双列直插存储器模块(dual inline memory module,DIMM)中的一个或多个,和/或经由球栅阵列(ball grid array,BGA)被焊接到主板上。在低功率实现方式中,存储器电路XT20可以是与应用电路XT05相关联的片上存储器或寄存器。为了支持对诸如数据、应用、操作系统等等之类的信息的持久存储,存储器电路XT20可包括一个或多个大容量存储设备,这些大容量存储设备可包括固态盘驱动器(solid state diskdrive,SSDD)、硬盘驱动器(hard disk drive,HDD)、微HDD、电阻变化存储器、相变存储器、全息存储器或者化学存储器,等等。例如,计算机平台XT00可包含来自和的三维(3D)交叉点(XPOINT)存储器。
可移除存储器电路XT23可包括用于将便携式数据存储设备与平台XT00相耦合的设备、电路、箱体/壳体、端口或插座,等等。这些便携式数据存储设备可用于大容量存储用途,并且可包括例如闪速存储卡(例如,安全数字(SD)卡、microSD卡、xD图片卡等等),以及USB闪盘驱动器、光盘、外部HDD,等等。
平台XT00还可包括用于将外部设备与平台XT00相连接的接口电路(未示出)。经由接口电路连接到平台XT00的外部设备可包括传感器XT21,例如加速度计、水平传感器、流量传感器、温度传感器、压力传感器、气压传感器,等等。接口电路可用于将平台XT00连接到机电组件(electro-mechanical component,EMC)XT22,EMC XT22可允许平台XT00改变其状态、位置和/或朝向,或者移动或控制机构或系统。EMC XT22可包括一个或多个电源开关、包括机电继电器(electromechanical relay,EMR)和/或固态继电器(solid state relay,SSR)在内的继电器、致动器(例如,阀门致动器等等)、声音发生器、视觉报警设备、电机(例如,直流电机、步进电机等等)、轮子、推进器、螺旋桨、爪、夹具、挂钩和/或其他类似的机电组件。在实施例中,平台XT00可被配置为基于一个或多个捕捉的事件和/或从服务提供者和/或各种客户端接收的指令或控制信号来操作一个或多个EMC XT22。
在一些实现方式中,接口电路可将平台XT00与定位电路XT45相连接,定位电路XT45可与参考图8论述的定位电路XS45相同或相似。
在一些实现方式中,接口电路可将平台XT00与近场通信(near fieldcommunication,NFC)电路XT40相连接,NFC电路XT40可包括与天线元件和处理设备相耦合的NFC控制器。NFC电路XT40可被配置为读取电子标签和/或与另一NFC使能设备连接。
驱动器电路XT46可包括进行操作来控制嵌入在平台XT00中、附接到平台XT00或者以其他方式与平台XT00通信地耦合的特定设备的软件和硬件元件。驱动器电路XT46可包括个体驱动器,这些驱动器允许平台XT00的其他组件与可存在于平台XT00内或者连接到平台XT00的各种输入/输出(I/O)设备交互或者控制这些I/O设备。例如,驱动器电路XT46可包括显示驱动器来控制和允许对显示设备的访问,包括触摸屏驱动器来控制和允许对平台XT00的触摸屏接口的访问,包括传感器驱动器来获得传感器XT21的传感器读数并且控制和允许对传感器XT21的访问,包括EMC驱动器来获得EMC XT22的致动器位置和/或控制和允许对EMC XT22的访问,包括相机驱动器来控制和允许对嵌入式图像捕捉设备的访问,包括音频驱动器来控制和允许对一个或多个音频设备的访问。
电力管理集成电路(PMIC)XT25(也称为“电力管理电路XT25”)可管理提供给平台XT00的各种组件的电力。具体地,对于基带电路XT10,PMIC XT25可控制电源选择、电压缩放、电池充电或者DC到DC转换。当平台XT00能够被电池XT30供电时,例如当设备被包括在UEXQ01、XQ02、XR01中时,经常可包括PMIC XT25。
在一些实施例中,PMIC XT25可控制平台XT00的各种节电机制或者以其他方式作为这些节电机制的一部分。例如,如果平台XT00处于因为预期很快要接收流量而仍连接到RAN节点的RRC_Connected状态中,则其可在一段时间无活动之后进入被称为非连续接收模式(Discontinuous Reception Mode,DRX)的状态。在此状态期间,平台XT00可在短暂时间间隔中断电并从而节省电力。如果在较长的一段时间中没有数据流量活动,则平台XT00可转变关闭到RRC_Idle状态,在该状态中其与网络断开连接并且不执行诸如信道质量反馈、切换等等之类的操作。平台XT00进入极低功率状态并且其执行寻呼,在寻呼中它再次周期性地醒来以侦听网络,然后再次断电。平台XT00在此状态中可不接收数据,为了接收数据,它必须转变回到RRC_Connected状态。额外的节电模式可允许设备在长于寻呼间隔(从数秒到几小时不等)的时段中对网络来说不可用。在此时间期间,设备对网络来说是完全不可达的并且可完全断电。在此时间期间发送的任何数据遭受较大延迟,并且假定该延迟是可接受的。
电池XT30可对平台XT00供电,虽然在一些示例中平台XT00可被安装部署在固定位置,并且可具有耦合到输电网络的供电电源。电池XT30可以是锂离子电池,金属空气电池,例如锌空气电池、铝空气电池、锂空气电池,等等。在一些实现方式中,例如在V2X应用中,电池XT30可以是典型的铅酸汽车电池。
在一些实现方式中,电池XT30可以是“智能电池”,其包括电池管理系统(BatteryManagement System,BMS)或者电池监视集成电路或者与之耦合。BMS可被包括在平台XT00中以跟踪电池XT30的充电状态(state of charge,SoCh)。BMS可用于监视电池XT30的其他参数以提供失效预测,例如电池XT30的健康状态(state of health,SoH)和功能状态(state of function,SoF)。BMS可将电池XT30的信息传达到应用电路XT05或平台XT00的其他组件。BMS还可包括模拟到数字(analog-to-digital,ADC)转换器,该ADC转换器允许应用电路XT05直接监视电池XT30的电压或者从电池XT30流出的电流。电池参数可用于确定平台XT00可执行的动作,例如发送频率、网络操作、感测频率,等等。
电源块或者耦合到输电网络的其他供电电源可与BMS相耦合来对电池XT30充电。在一些示例中,电源块可被替换为无线电力接收器以无线地获得电力,例如通过计算机平台XT00中的环形天线获得。在这些示例中,在BMS中可包括无线电池充电电路。选择的具体充电电路可取决于电池XT30的大小,从而取决于要求的电流。充电可利用由国际无线充电行业联盟(Airfuel Alliance)颁布的Airfuel标准、由无线电力协会(Wireless PowerConsortium)颁布的Qi无线充电标准或者由无线电力联盟(Alliance for WirelessPower)颁布的Rezence充电标准等等来执行。
虽然没有示出,但平台XT00的组件可利用适当的总线技术与彼此通信,该总线技术可包括任何数目的技术,包括行业标准体系结构(ISA)、扩展ISA(EISA)、外围组件互连(PCI)、扩展外围组件互连(PCIx)、快速PCI(PCIe)、时间触发协议(Time-TriggerProtocol,TTP)系统或者FlexRay系统或者任何数目的其他技术。总线可以是例如在基于SoC的系统中使用的专属总线。可包括其他总线系统,例如I2C接口、SPI接口、点到点接口和电力总线,等等。
图10根据一些实施例图示了基带电路XS10/XT10和无线电前端模块(RFEM)XS15/XT15的示例组件。如图所示,RFEM XS15/XT15可包括至少如图所示那样耦合在一起的射频(RF)电路XT06、前端模块(FEM)电路XT08和/或一个或多个天线XT11。
基带电路XS10/XT10可包括例如但不限于一个或多个单核或多核处理器之类的电路。基带电路XS10/XT10可包括一个或多个基带处理器或控制逻辑以处理从RF电路XT06的接收信号路径接收的基带信号并且为RF电路XT06的发送信号路径生成基带信号。基带处理电路XS10/XT10可与应用电路XS05/XT05相接口以便生成和处理基带信号和控制RF电路XT06的操作。例如,在一些实施例中,基带电路XS10/XT10可包第三代(3G)基带处理器XT04A、第四代(4G)基带处理器XT04B、第五代(5G)基带处理器XT04C或者用于其他现有世代、开发中的世代或者未来将要开发的世代(例如,第二代(2G)、第六代(6G)等等)的其他(一个或多个)基带处理器XT04D。基带电路XS10/XT10(例如,基带处理器XT04A-D中的一个或多个)可处理使能经由RF电路XT06与一个或多个无线电网络通信的各种无线电控制功能。在其他实施例中,基带处理器XT04A-D的一些或全部功能可被包括在存储于存储器XT04G中的模块中并且被经由中央处理单元(CPU)XT04E来执行。无线电控制功能可包括但不限于信号调制/解调、编码/解码、射频偏移等等。在一些实施例中、基带电路XS10/XT10的调制/解调电路可包括快速傅立叶变换(Fast-Fourier Transform,FFT)、预编码或者星座映射/解映射功能。在一些实施例中,基带电路XS10/XT10的编码/解码电路可包括卷积、咬尾卷积、turbo、维特比或者低密度奇偶校验(Low Density Parity Check,LDPC)编码器/解码器功能。调制/解调和编码器/解码器功能的实施例不限于这些示例,并且在其他实施例中可包括其他适当的功能。
在一些实施例中,基带电路XS10/XT10可包括一个或多个音频数字信号处理器(digital signal processor,DSP)XT04F。(一个或多个)音频DSP XT04F可包括用于压缩/解压缩和回声消除的元件,并且在其他实施例中可包括其他适当的处理元件。基带电路XS10/XT10的组件可被适当地组合在单个芯片或单个芯片集中或者在一些实施例中被布置在同一电路板上。在一些实施例中,基带电路XS10/XT10和应用电路XS05/XT05的一些或全部构成组件可一起实现在例如片上系统(SOC)上。
在一些实施例中,基带电路XS10/XT10可提供与一个或多个无线电技术兼容的通信。例如,在一些实施例中,基带电路XS10/XT10可支持与演进型通用地面无线电接入网络(evolved universal terrestrial radio access network,EUTRAN)或者其他无线城域网(wireless metropolitan area network,WMAN)、无线局域网(wireless local areanetwork,WLAN)、无线个人区域网(wireless personal area network,WPAN)的通信。基带电路XS10/XT10被配置为支持多于一个无线协议的无线电通信的实施例可被称为多模式基带电路。
RF电路XT06可通过非固态介质利用经调制的电磁辐射使能与无线网络的通信。在各种实施例中,RF电路XT06可包括开关、滤波器、放大器等等以促进与无线网络的通信。RF电路XT06可包括接收信号路径,该接收信号路径可包括电路来对从FEM电路XT08接收的RF信号进行下变频并且将基带信号提供给基带电路XS10/XT10。RF电路XT06还可包括发送信号路径,该发送信号路径可包括电路来对由基带电路XS10/XT10提供的基带信号进行上变频并且将RF输出信号提供给FEM电路XT08以便发送。
在一些实施例中,RF电路XT06的接收信号路径可包括混频器电路XT06a、放大器电路XT06b和滤波器电路XT06c。在一些实施例中,RF电路XT06的发送信号路径可包括滤波器电路XT06c和混频器电路XT06a。RF电路XT06还可包括合成器电路XT06d,用于合成频率来供接收信号路径和发送信号路径的混频器电路XT06a使用。在一些实施例中,接收信号路径的混频器电路XT06a可被配置为基于由合成器电路XT06d提供的合成频率对从FEM电路XT08接收的RF信号进行下变频。放大器电路XT06b可被配置为对经下变频的信号进行放大并且滤波器电路XT06c可以是被配置为从经下变频的信号中去除不想要的信号以生成输出基带信号的低通滤波器(low-pass filter,LPF)或带通滤波器(band-pass filter,BPF)。输出基带信号可被提供给基带电路XS10/XT10以便进一步处理。在一些实施例中,输出基带信号可以是零频基带信号,虽然这并不是必要要求。在一些实施例中,接收信号路径的混频器电路XT06a可包括无源混频器,虽然实施例的范围不限于此。
在一些实施例中,发送信号路径的混频器电路XT06a可被配置为基于由合成器电路XT06d提供的合成频率对输入基带信号进行上变频以为FEM电路XT08生成RF输出信号。基带信号可由基带电路XS10/XT10提供并且可被滤波器电路XT06c滤波。
在一些实施例中,接收信号路径的混频器电路XT06a和发送信号路径的混频器电路XT06a可包括两个或更多个混频器并且可分别被布置用于正交下变频和上变频。在一些实施例中,接收信号路径的混频器电路XT06a和发送信号路径的混频器电路XT06a可包括两个或更多个混频器并且可被布置用于镜像抑制(例如,哈特利镜像抑制)。在一些实施例中,接收信号路径的混频器电路XT06a和发送信号路径的混频器电路XT06a可分别被布置用于直接下变频和直接上变频。在一些实施例中,接收信号路径的混频器电路XT06a和发送信号路径的混频器电路XT06a可被配置用于超外差操作。
在一些实施例中,输出基带信号和输入基带信号可以是模拟基带信号,虽然实施例的范围不限于此。在一些替换实施例中,输出基带信号和输入基带信号可以是数字基带信号。在这些替换实施例中,RF电路XT06可包括模拟到数字转换器(analog-to-digitalconverter,ADC)和数字到模拟转换器(digital-to-analog converter,DAC)电路并且基带电路XS10/XT10可包括数字基带接口以与RF电路XT06通信。
在一些双模式实施例中,可提供单独的无线电IC电路来为每个频谱处理信号,虽然实施例的范围不限于此。
在一些实施例中,合成器电路XT06d可以是分数N型合成器或分数N/N+1合成器,虽然实施例的范围不限于此,因为其他类型的频率合成器可能是适当的。例如,合成器电路XT06d可以是增量总和合成器、倍频器或者包括带有分频器的锁相环的合成器。
合成器电路XT06d可被配置为基于频率输入和分频器控制输入合成输出频率来供RF电路XT06的混频器电路XT06a使用。在一些实施例中,合成器电路XT06d可以是分数N/N+1型合成器。
在一些实施例中,频率输入可由压控振荡器(voltage controlled oscillator,VCO)提供,虽然这不是必要要求。取决于想要的输出频率,分频器控制输入可由基带电路XS10/XT10或应用处理器XS05/XT05提供。在一些实施例中,可基于由应用处理器XS05/XT05指示的信道从查找表确定分频器控制输入(例如,N)。
RF电路XT06的合成器电路XT06d可包括分频器、延迟锁相环(delay-locked loop,DLL)、复用器和相位累加器。在一些实施例中,分频器可以是双模分频器(dual modulusdivider,DMD)并且相位累加器可以是数字相位累加器(digital phase accumulator,DPA)。在一些实施例中,DMD可被配置为将输入信号进行N或N+1分频(例如,基于进位输出)以提供分数分频比。在一些示例实施例中,DLL可包括一组级联的可调谐延迟元件、相位检测器、电荷泵和D型触发器。在这些实施例中,延迟元件可被配置为将VCO周期分解为Nd个相等的相位封包,其中Nd是延迟线中的延迟元件的数目。这样,DLL提供负反馈以帮助确保经过延迟线的总延迟是一个VCO周期。
在一些实施例中,合成器电路XT06d可被配置为生成载波频率作为输出频率,而在其他实施例中,输出频率可以是载波频率的倍数(例如,载波频率的两倍,载波频率的四倍)并且与正交发生器和分频器电路一起使用来在载波频率下生成彼此具有多个不同相位的多个信号。在一些实施例中,输出频率可以是LO频率(fLO)。在一些实施例中,RF电路XT06可包括IQ/极坐标转换器。
FEM电路XT08可包括接收信号路径,该接收信号路径可包括被配置为在从一个或多个天线XT11接收的RF信号上操作、对接收到的信号进行放大并且将接收到的信号的放大版本提供给RF电路XT06以便进一步处理的电路。FEM电路XT08还可包括发送信号路径,该发送信号路径可包括被配置为对由RF电路XT06提供的供发送的信号进行放大以便由一个或多个天线XT11中的一个或多个发送的电路。在各种实施例中,通过发送或接收路径的放大可仅在RF电路XT06中完成、仅在FEM XT08中完成或者在RF电路XT06和FEM XT08两者中完成。
在一些实施例中,FEM电路XT08可包括TX/RX切换器以在发送模式和接收模式操作之间切换。FEM电路XT08可包括接收信号路径和发送信号路径。FEM电路XT08的接收信号路径可包括LNA以对接收到的RF信号进行放大并且提供经放大的接收RF信号作为输出(例如,提供给RF电路XT06)。FEM电路XT08的发送信号路径可包括功率放大器(power amplifier,PA)来对(例如由RF电路XT06提供的)输入RF信号进行放大,并且包括一个或多个滤波器来生成RF信号供后续发送(例如,由一个或多个天线XT11中的一个或多个发送)。
应用电路XS05/XT05的处理器和基带电路XS10/XT10的处理器可用于执行协议栈的一个或多个实例的元件。例如,基带电路XS10/XT10的处理器单独或者组合地可用于执行层3、层2或层1功能,而基带电路XS10/XT10的处理器可利用从这些层接收的数据(例如,封包数据)并且进一步执行层4功能(例如,传送通信协议(transmission communicationprotocol,TCP)和用户数据报协议(user datagram protocol,UDP)层)。就本文提及的而言,层3可包括无线电资源控制(radio resource control,RRC)层,这在下文更详细描述。就本文提及的而言,层2可包括介质接入控制(medium access control,MAC)层、无线电链路控制(radio link control,RLC)层和封包数据收敛协议(packet data convergenceprotocol,PDCP)层,这在下文更详细描述。就本文提及的而言,层1可包括UE/RAN节点的物理(PHY)层,这在下文更详细描述。
图11根据一些实施例图示了基带电路的示例接口。如上所述,图7-图8的基带电路XS10/XT10可包括处理器XT04A-XT04E和被所述处理器利用的存储器XT04G。处理器XT04A-XT04E的每一者可包括存储器接口,分别是XU04A-XU04E,来向/从存储器XT04G发送/接收数据。
基带电路XS10/XT10还可包括一个或多个接口来通信地耦合到其他电路/设备,例如存储器接口XU12(例如,向/从基带电路XS10/XT10外部的存储器发送/接收数据的接口)、应用电路接口XU14(例如,向/从图7-图8的应用电路XS05/XT05发送/接收数据的接口)、RF电路接口XU16(例如,向/从图10的RF电路XT06发送/接收数据的接口)、无线硬件连通性接口XU18(例如,向/从近场通信(Near Field Communication,NFC)组件、组件(例如,低能耗)、组件和其他通信组件发送/接收数据的接口)以及电力管理接口XU20(例如,向/从PMIC XT25发送/接收电力或控制信号的接口)。
图12是根据一些实施例的控制平面协议栈的图示。在这个实施例中,控制平面XV00被示为UE XQ01(或者UE XQ02)、RAN节点XQ11(或者RAN节点XQ12)和MME XQ21之间的通信协议栈。
PHY层XV01可通过一个或多个空中接口发送或接收被MAC层XV02使用的信息。PHY层XV01还可执行链路自适应或自适应调制和编码(adaptive modulation and coding,AMC)、功率控制、小区搜索(例如,用于初始同步和切换目的)和被更高层(例如RRC层XV05)使用的其他测量。PHY层XV01还可执行传输信道上的差错检测、传输信道的前向纠错(forward error correction,FEC)编码/解码、物理信道的调制/解调、交织、速率匹配、映射到物理信道上以及多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)天线处理。
MAC层XV02可执行逻辑信道和传输信道之间的映射,将MAC服务数据单元(servicedata unit,SDU)从一个或多个逻辑信道复用到传输块(transport block,TB)上以经由传输信道递送到PHY层XV01,将MAC SDU从经由传输信道从PHY层XV01递送来的传输块(TB)解复用到一个或多个逻辑信道,将MAC SDU复用到TB上,调度信息报告,通过混合自动重复请求(hybrid automatic repeat request,HARQ)的纠错,以及逻辑信道优先级区分。
RLC层XV03可在多种操作模式中操作,包括:透明模式(Transparent Mode,TM)、未确认模式(Unacknowledged Mode,UM)和确认模式(Acknowledged Mode,AM)。RLC层XV03可执行上层协议数据单元(protocol data unit,PDU)的传送,用于AM数据传送的通过自动重复请求(automatic repeat request,ARQ)的纠错,以及用于UM和AM数据传送的RLC SDU的串接、分割和重组装。RLC层XV03也可为AM数据传送执行RLC数据PDU的重分割,为UM和AM数据传送重排序RLC数据PDU,为UM和AM数据传送检测复制数据,为UM和AM数据丢弃RLC SDU,为AM数据传送检测协议差错,以及执行RLC重建立。
PDCP层XV04可执行IP数据的头部压缩和解压缩,维护PDCP序列号(SequenceNumber,SN),在低层重建立时执行上层PDU的按序递送,对于映射到RLC AM上的无线电承载在低层重建立时消除低层SDU的复制,对控制平面数据进行加密和解密,执行控制平面数据的完好性保护和完好性验证,控制数据的基于定时器的丢弃,并且执行安全性操作(例如,加密、解密、完好性保护、完好性验证,等等)。
RRC层XV05的主要服务和功能可包括系统信息(例如,包括在与非接入层面(non-access stratum,NAS)有关的主信息块(Master Information Block,MIB)或系统信息块(System Information Block,SIB)中)的广播,与接入层面(access stratum,AS)有关的系统信息的广播,UE和E-UTRAN之间的RRC连接的寻呼、建立、维护和释放(例如,RRC连接寻呼、RRC连接建立、RRC连接修改和RRC连接释放),点到点无线电承载的建立、配置、维护和释放,包括密钥管理在内的安全性功能,无线电接入技术(radio access technology,RAT)间移动性,以及用于UE测量报告的测量配置。所述MIB和SIB可包括一个或多个信息要素(information element,IE),每个信息要素可包括个体数据字段或数据结构。
UE XQ01和RAN节点XQ11可利用Uu接口(例如,LTE-Uu接口)来经由包括PHY层XV01、MAC层XV02、RLC层XV03、PDCP层XV04和RRC层XV05的协议栈交换控制平面数据。
非接入层面(NAS)协议XV06形成UE XQ01和MME XQ21之间的控制平面的最高层面。NAS协议XV06支持UE XQ01的移动性和会话管理过程以建立和维护UE XQ01和P-GW XQ23之间的IP连通性。
S1应用协议(S1-AP)层XV15可支持S1接口的功能并且包括基本过程(ElementaryProcedure,EP)。EP是RAN节点XQ11与CN XQ20之间的交互的单位。S1-AP层服务可包括两个群组:UE关联的服务和非UE关联的服务。这些服务执行功能,包括但不限于:E-UTRAN无线电接入承载(E-UTRAN Radio Access Bearer,E-RAB)管理,UE能力指示,移动性,NAS信令传输,RAN信息管理(RAN Information Management,RIM),以及配置转移。
流控制传送协议(SCTP)层(或者称为SCTP/IP层)XV14可部分基于由IP层XV13支持的IP协议确保RAN节点XQ11和MME XQ21之间的信令消息的可靠递送。L2层XV12和L1层XV11可以指被RAN节点和MME用来交换信息的通信链路(例如,有线或无线的)。
RAN节点XQ11和MME XQ21可利用S1-MME接口来经由包括L1层XV11、L2层XV12、IP层XV13、SCTP层XV14和S1-AP层XV15的协议栈交换控制平面数据。
图13是根据一些实施例的用户平面协议栈的图示。在这个实施例中,用户平面XW00被示为UE XQ01(或者UE XQ02)、RAN节点XQ11(或者RAN节点XQ12)、S-GW XQ22和P-GWXQ23之间的通信协议栈。用户平面XW00可利用至少一些与控制平面XV00相同的协议层。例如,UE XQ01和RAN节点XQ11可利用Uu接口(例如,LTE-Uu接口)来经由包括PHY层XV01、MAC层XV02、RLC层XV03、PDCP层XV04的协议栈交换用户平面数据。
用于用户平面的通用封包无线电服务(GPRS)隧穿协议(GPRS TunnelingProtocol for the user plane,GTP-U)层XW04可用于在GPRS核心网络内以及无线电接入网络与核心网络之间运载用户数据。传输的用户数据可以是采取例如IPv4、IPv6或PPP格式的任何一者的封包。UDP和IP安全性(UDP/IP)层XW03可提供用于数据完好性的校验和,用于在源和目的地处寻址不同功能的端口号,以及选定的数据流上的加密和认证。RAN节点XQ11和S-GW XQ22可利用S1-U接口来经由包括L1层XV11、L2层XV12、UDP/IP层XW03和GTP-U层XW04的协议栈交换用户平面数据。S-GW XQ22和P-GW XQ23可利用S5/S8a接口来经由包括L1层XV11、L2层XV12、UDP/IP层XW03和GTP-U层XW04的协议栈交换用户平面数据。如上文对图12所述,NAS协议支持UE XQ01的移动性和会话管理过程以建立和维护UE XQ01和P-GW XQ23之间的IP连通性。
图14根据一些实施例图示了核心网络的组件。CN XQ20的组件可实现在一个物理节点或分开的物理节点中,这些节点包括组件来从机器可读或计算机可读介质(例如,非暂态机器可读存储介质)读取和执行指令。在实施例中,CN XR20的组件可按与本文对于CNXQ20的组件所述相同或相似的方式来实现。在一些实施例中,网络功能虚拟化(NetworkFunctions Virtualization,NFV)被利用来经由存储在一个或多个计算机可读存储介质中的可执行指令对任何或所有上述网络节点功能进行虚拟化(下文更详细描述)。CN XQ20的逻辑实例化可被称为网络切片XX01,并且CN XQ20的个体逻辑实例化可提供特定的网络能力和网络特性。CN XQ20的一部分的逻辑实例化可被称为网络子切片XX02(例如,网络子切片XX02被示为包括PGW XQ23和PCRF XQ26)。
就本文使用的而言,术语“实例化”之类的可以指实例的创建,并且“实例”可以指对象的具体发生,其可发生在例如程序代码的执行期间。网络实例可以指识别域的信息,这在不同IP域或重叠IP地址的情况中可用于流量检测和路由。网络切片实例可以指一组网络功能(network function,NF)实例和部署网络切片所要求的资源(例如,计算、存储和联网资源)。
对于5G系统(例如参见图7),网络切片可包括CN控制平面和用户平面NF、服务PLMN中的NG RAN以及服务PLMN中的N3IWF功能。个体网络切片可具有不同的单网络切片选择辅助信息(Single Network Slice Selection Assistance Information,S-NSSAI)和/或可具有不同的切片/服务类型(Slice/Service Type,SST)。网络切片对于支持的特征和网络功能优化可以不同,和/或多个网络切片实例可递送相同的服务/特征,但是对于UE(例如,企业用户)的不同群组。例如,个体网络切片可递送(一个或多个)不同的承诺服务和/或可专用于特定的客户或企业。在此示例中,每个网络切片可具有不同的S-NSSAI,带有相同的SST但带有不同的切片区分器。此外,经由5G接入节点(AN)并且与八个不同S-NSSAI相关联可同时利用一个或多个网络切片实例来服务单个UE。另外,服务个体UE的AMF实例可属于服务该UE的每个网络切片实例。
NFV体系结构和基础设施可用于将或者由专属硬件执行的一个或多个NF虚拟化到包括工业标准服务器硬件、存储硬件或交换机的组合的物理资源上。换言之,NFV系统可用于执行一个或多个EPC组件/功能的虚拟或可重配置实现。
图15是图示出根据一些示例实施例能够从机器可读或计算机可读介质(例如,非暂态机器可读存储介质)读取指令并且执行本文论述的任何一个或多个方法的组件的框图。具体而言,图15示出了硬件资源XZ00的图解表示,硬件资源XZ00包括一个或多个处理器(或处理器核)XZ10、一个或多个存储器/存储设备XZ20和一个或多个通信资源XZ30,其中每一者可经由总线XZ40通信耦合。就本文使用的而言,术语“计算资源”、“硬件资源”等等可以指物理或虚拟设备、计算环境内的物理或虚拟组件和/或特定设备内的物理或虚拟组件,例如计算机设备、机械设备、存储器空间、处理器/CPU时间和/或处理器/CPU使用、处理器和加速器负载、硬件时间或使用、电源、输入/输出操作、端口或网络套接字、信道/链路分配、吞吐量、存储器使用、存储装置、网络、数据库和应用,等等。对于利用节点虚拟化(例如,NFV)的实施例,管理程序(hypervisor)XZ02可被执行来为一个或多个网络切片/子切片利用硬件资源XZ00提供执行环境。“虚拟化资源”可以指由虚拟化基础设施向应用、设备、系统等等提供的计算、存储和/或网络资源。
处理器XZ10(例如,中央处理单元(central processing unit,CPU)、精简指令集计算(reduced instruction set computing,RISC)处理器、复杂指令集计算(complexinstruction set computing,CISC)处理器、图形处理单元(graphics processing unit,GPU)、数字信号处理器(digital signal processor,DSP)(例如基带处理器)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、射频集成电路(radio-frequencyintegrated circuit,RFIC)、另一处理器或者这些的任何适当组合)例如可包括处理器XZ12和处理器XZ14。
存储器/存储设备XZ20可包括主存储器、盘存储装置或者这些的任何适当组合。存储器/存储设备XZ20可包括但不限于任何类型的易失性或非易失性存储器,例如动态随机访问存储器(dynamic random access memory,DRAM)、静态随机访问存储器(staticrandom-access memory,SRAM)、可擦除可编程只读存储器(erasable programmable read-only memory,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically erasableprogrammable read-only memory,EEPROM)、闪存、固态存储装置,等等。
通信资源XZ30可包括互连或网络接口组件或其他适当的设备来经由网络XZ08与一个或多个外围设备XZ04或一个或多个数据库XZ06通信。例如,通信资源XZ30可包括有线通信组件(例如,用于经由通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)耦合)、蜂窝通信组件、NFC组件、组件(例如,低能耗),组件和其他通信组件。就本文使用的而言,术语“网络资源”或“通信资源”可以指可由计算机设备经由通信网络访问的计算资源。术语“系统资源”可以指任何种类的提供服务的共享实体,并且可包括计算和/或网络资源。系统资源可被认为是通过服务器可访问的连贯功能、网络数据对象或服务的集合,其中这种系统资源存在于单个主机或多个主机上并且是可清楚识别的。
指令XZ50可包括用于使得处理器XZ10的至少任何一者执行本文论述的方法中的任何一个或多个的软件、程序、应用、小应用程序、app或者其他可执行代码。指令XZ50可完全或部分驻留在处理器XZ10的至少一者内(例如,处理器的缓存存储器内)、存储器/存储设备XZ20内或者这些的任何适当组合。此外,指令XZ50的任何部分可被从外围设备XZ04或数据库XZ06的任何组合传送到硬件资源XZ00。于是,处理器XZ10的存储器、存储器/存储设备XZ20、外围设备XZ04和数据库XZ06是计算机可读和机器可读介质的示例。
示例1可包括一种用于演进型节点B(eNB)的装置,包括电路来基于从一个或多个其他eNB接收的小区信息确定可用于向用户设备(UE)提供服务的一个或多个候选eNB,并且生成自主切换(HO)信息消息来发送到所述UE,其中所述自主HO信息消息包括对所述一个或多个候选eNB的指示;以及存储器,用来存储对所述一个或多个候选eNB的指示。
示例2可包括示例1或者这里的任何其他示例的装置,其中对所述一个或多个候选eNB的指示包括所述一个或多个候选eNB的识别符的列表。
示例3可包括示例1或者这里的任何其他示例的装置,其中确定所述一个或多个候选eNB包括基于所述小区信息识别所述一个或多个其他eNB中的预定数目的其他eNB为所述一个或多个候选eNB。
示例4可包括示例1或者这里的任何其他示例的装置,其中所述小区信息包括连接所述一个或多个其他eNB中的每一者的UE的数目、所述一个或多个其他eNB中的每一者所服务的流量的量或者所述一个或多个其他eNB中的每一者与所述UE之间的预测服务质量水平。
示例5可包括示例1或者这里的任何其他示例的装置,其中所述自主HO信息消息还包括对所述自主HO信息消息是否是响应于测量报告而生成的指示。
示例6可包括权利要求1的装置,其中所述电路还识别从所述UE接收的测量报告,其中所述测量报告指示出所述UE与附近eNB的连通性信息;基于所述连通性信息更新所述一个或多个候选eNB;并且生成第二自主HO信息消息来发送到所述UE,其中所述第二自主HO信息消息包括对更新后的一个或多个候选eNB的指示;并且所述存储器还存储对更新后的一个或多个候选eNB的指示。
示例7可包括示例6或者这里的任何其他示例的装置,其中所述第二自主HO信息消息包括指出所述UE要重启自主HO定时器的指示。
示例8可包括示例6或者这里的任何其他示例的装置,其中所述第二自主HO信息消息还包括指出所述第二自主HO信息消息是响应于所述测量报告而生成的指示。
示例9可包括权利要求6的装置,其中所述电路还确定向其转移对所述UE的服务的目标eNB,并且生成HO命令来发送到所述UE,其中所述HO命令包括对所述目标eNB的指示。
示例10可包括其上存储有指令的一个或多个计算机可读介质,其中所述指令响应于被演进型节点B(eNB)执行而使得所述eNB基于从可用于为UE提供服务的一个或多个候选eNB接收的信息来识别所述一个或多个候选eNB,所述UE连接到所述eNB;生成包括对所述一个或多个候选eNB的指示的自主切换(HO)信息消息;并且编码所述自主HO信息消息来发送到所述UE。
示例11可包括示例10或者这里的任何其他示例的一个或多个计算机可读介质,其中对所述一个或多个候选eNB的指示包括所述一个或多个候选eNB的识别符的列表。
示例12可包括示例10或者这里的任何其他示例的一个或多个计算机可读介质,其中所述候选eNB是从向所述eNB提供了小区信息的多个eNB中识别的。
示例13可包括示例10或者这里的任何其他示例的一个或多个计算机可读介质,其中从所述一个或多个候选eNB接收的信息包括连接到所述一个或多个候选eNB中的每一者的UE的数目、由所述一个或多个候选eNB中的每一者服务的流量的量或者所述一个或多个候选eNB中的每一者与所述UE之间的预测服务质量水平。
示例14可包括示例10或者这里的任何其他示例的一个或多个计算机可读介质,其中所述指令还使得所述eNB识别从所述UE接收的测量报告,其中所述测量报告指示出所述UE与附近eNB的连通性信息;基于所述连通性信息更新所述一个或多个候选eNB;生成包括对更新后的一个或多个候选eNB的指示的第二自主HO信息消息;并且编码所述第二自主HO信息消息来发送到所述UE。
示例15可包括示例14或者这里的任何其他示例的一个或多个计算机可读介质,其中所述第二自主HO信息消息包括指出所述UE要重启自主HO定时器的指示。
示例16可包括示例14或者这里的任何其他示例的一个或多个计算机可读介质,其中所述指令还使得所述eNB从所述一个或多个候选eNB中选择目标eNB;对HO请求编码以发送到所述目标eNB;响应于对从所述目标eNB接收的HO请求确认的识别而生成HO命令,其中所述HO命令指示出所述UE要连接到所述目标eNB;并且对所述HO命令编码以发送到所述UE。
示例17可包括一种用于用户设备(UE)的装置,包括:存储器,其基于从源演进型节点B(eNB)接收到的自主切换(HO)信息消息存储对一个或多个候选eNB的指示;以及电路,其识别从所述源eNB接收的所述自主HO信息消息中的对所述一个或多个候选eNB的指示,在接收到所述自主HO信息消息之后对测量报告编码来发送到所述源eNB,并且基于所述测量报告执行HO操作。
示例18可包括示例17或者这里的任何其他示例的装置,其中所述电路还响应于所述测量报告的发送而启动从初始值起计数的自主HO定时器,并且确定在所述自主HO定时器期满之前是否接收到HO命令,其中所述HO操作取决于是否在所述自主HO定时器期满之前接收到所述HO命令。
示例19可包括示例18或者这里的任何其他示例的装置,其中所述电路确定在所述自主HO定时器期满之前没有接收到所述HO命令,其中所述电路还从所述一个或多个候选eNB中选择所述目标eNB,并且其中所述HO操作包括所述UE与所述目标eNB建立连接。
示例20可包括示例18或者这里的任何其他示例的装置,其中所述电路还识别在来自所述源eNB的后续自主HO信息消息中接收的指出所述UE要重启所述自主HO定时器的指示,并且响应于识别指出所述UE要重启所述自主HO定时器的指示而从所述初始值起重启所述自主HO定时器。
示例21可包括示例或者这里的任何其他示例的装置,其中所述第一电路确定在所述自主HO定时器期满之前接收到所述HO命令,其中所述电路还在所述HO命令内识别对所述目标eNB的指示,并且其中所述HO操作包括所述UE与所述目标eNB建立连接。
示例22可包括其上存储有指令的一个或多个计算机可读介质,其中所述指令响应于被用户设备(UE)执行而使得所述UE识别从源演进型节点B(eNB)接收的自主切换(HO)信息消息内的对一个或多个候选eNB的指示,在接收到所述自主HO信息消息之后对测量报告编码来发送到所述源eNB,响应于所述测量报告的发送而启动自主HO定时器,确定在所述自主HO定时器期满之前是否接收到HO命令,并且执行HO操作,其中所述HO操作取决于是否在所述自主HO定时器期满之前接收到所述HO命令。
示例23可包括示例22或者这里的任何其他示例的一个或多个计算机可读介质,其中所述UE确定在所述自主HO定时器期满之前没有接收到所述HO命令,其中所述指令还使得所述UE从所述一个或多个候选eNB中选择目标eNB,并且其中所述HO操作包括所述UE与所述目标eNB建立连接。
示例24可包括示例22或者这里的任何其他示例的一个或多个计算机可读介质,其中所述UE确定在所述自主HO定时器期满之前接收到所述HO命令,其中所述指令还使得所述UE识别所述HO命令内的对目标eNB的指示,并且其中所述HO操作包括所述UE与所述目标eNB建立连接。
示例25可包括示例22或者这里的任何其他示例的一个或多个计算机可读介质,其中所述指令还使得UE在所述测量报告的发送之后在从所述源eNB接收的后续自主HO信息消息内识别指出所述UE要从特定值起重启所述自主HO定时器的指示,并且响应于识别指出所述UE要重启所述自主HO定时器的指示而从所述特定值起重启所述HO定时器。
示例26可包括一种要由演进型节点B(eNB)执行的方法,包括基于从一个或多个其他eNB接收的小区信息确定或使得确定可用于向用户设备(UE)提供服务的一个或多个候选eNB;生成或使得生成自主切换(HO)信息消息来发送到所述UE,其中所述自主HO信息消息包括对所述一个或多个候选eNB的指示;并且存储或使得存储对所述一个或多个候选eNB的指示。
示例27可包括权利要求26的方法,其中对所述一个或多个候选eNB的指示包括所述一个或多个候选eNB的识别符的列表。
示例28可包括权利要求26的方法,其中确定或使得确定所述一个或多个候选eNB包括基于所述小区信息识别或使得识别所述一个或多个其他eNB中的预定数目的其他eNB为所述一个或多个候选eNB。
示例29可包括权利要求26的方法,其中所述小区信息包括连接所述一个或多个其他eNB中的每一者的UE的数目、所述一个或多个其他eNB中的每一者所服务的流量的量或者所述一个或多个其他eNB中的每一者与所述UE之间的预测服务质量水平。
示例30可包括权利要求26的方法,其中所述自主HO信息消息还包括对所述自主HO信息消息是否是响应于测量报告而生成的指示。
示例31可包括权利要求26的方法,还包括识别或使得识别从所述UE接收的测量报告,其中所述测量报告指示出所述UE与附近eNB的连通性信息;基于所述连通性信息更新或使得更新所述一个或多个候选eNB;生成或使得生成第二自主HO信息消息来发送到所述UE,其中所述第二自主HO信息消息包括对更新后的一个或多个候选eNB的指示;并且存储或使得存储对更新后的一个或多个候选eNB的指示。
示例32可包括权利要求31的方法,其中所述第二自主HO信息消息包括指出所述UE要重启自主HO定时器的指示。
示例33可包括权利要求31的方法,其中所述第二自主HO信息消息还包括对所述第二自主HO信息消息是响应于所述测量报告而生成的指示。
示例34可包括权利要求31的方法,其中确定或使得确定向其转移对所述UE的服务的目标eNB,并且生成或使得生成HO命令来发送到所述UE,其中所述HO命令包括对所述目标eNB的指示。
示例35可包括一种要由演进型节点B(eNB)执行的方法,包括基于从可用于为UE提供服务的一个或多个候选eNB接收的信息识别或使得识别所述一个或多个候选eNB,所述UE连接到所述eNB;生成或使得生成包括对所述一个或多个候选eNB的指示的自主切换(HO)信息消息;并且编码或使得编码所述自主HO信息消息来发送到所述UE。
示例36可包括权利要求35的方法,其中对所述一个或多个候选eNB的指示包括所述一个或多个候选eNB的识别符的列表。
示例37可包括权利要求35的方法,其中所述候选eNB是从向所述eNB提供了小区信息的多个eNB中识别的。
示例38可包括权利要求35的方法,其中从所述一个或多个候选eNB接收的信息包括连接到所述一个或多个候选eNB中的每一者的UE的数目、由所述一个或多个候选eNB中的每一者服务的流量的量或者所述一个或多个候选eNB中的每一者与所述UE之间的预测服务质量水平。
示例39可包括权利要求35的方法,还包括识别或使得识别从所述UE接收的测量报告,其中所述测量报告指示出所述UE与附近eNB的连通性信息;基于所述连通性信息更新或使得更新所述一个或多个候选eNB;生成或使得生成包括对更新后的一个或多个候选eNB的指示的第二自主HO信息消息来发送到所述UE;并且编码或使得编码所述第二自主HO信息消息来发送到所述UE。
示例40可包括权利要求39的方法,其中所述第二自主HO信息消息包括指出所述UE要重启自主HO定时器的指示。
示例41可包括权利要求39的方法,还包括从所述一个或多个候选eNB中选择或使得选择目标eNB;编码或使得编码HO请求来发送到所述目标eNB;响应于对从所述目标eNB接收的HO请求确认的识别而生成或使得生成HO命令,其中所述HO命令指示出所述UE要连接到所述目标eNB;并且编码或使得编码所述HO命令来发送到所述UE。
示例42可包括一种要由用户设备(UE)执行的方法,包括基于从源演进型节点B(eNB)接收到的自主切换(HO)信息消息存储或使得存储对一个或多个候选eNB的指示,识别或使得识别从所述源eNB接收的所述自主HO信息消息中的对所述一个或多个候选eNB的指示,在接收到所述自主HO信息消息之后编码或使得编码测量报告来发送到所述源eNB,并且基于所述测量报告执行或使得执行HO操作。
示例43可包括权利要求42的方法,还包括响应于所述测量报告的发送而启动或使得启动从初始值起计数的自主HO定时器,并且确定或使得确定在所述自主HO定时器期满之前是否接收到HO命令,其中所述HO操作取决于是否在所述自主HO定时器期满之前接收到所述HO命令。
示例44可包括权利要求43的方法,其中所述电路确定在所述自主HO定时器期满之前没有接收到所述HO命令,其中所述方法还包括从所述一个或多个候选eNB中选择或使得选择所述目标eNB,并且其中所述HO操作包括所述UE与所述目标eNB建立连接。
示例45可包括权利要求43的方法,还包括识别或使得识别在来自所述源eNB的后续自主HO信息消息中接收的指出所述UE要重启所述自主HO定时器的指示,并且响应于识别指出所述UE要重启所述自主HO定时器的指示而从所述初始值起重启或使得重启所述自主HO定时器。
示例46可包括权利要求43的方法,其中所述第一电路确定在所述自主HO定时器期满之前接收到所述HO命令,其中所述方法还包括在所述HO命令内识别或使得识别对所述目标eNB的指示,并且其中所述HO操作包括所述UE与所述目标eNB建立连接。
示例47可包括一种要由用户设备(UE)执行的方法,包括识别或使得识别从源演进型节点B(eNB)接收的自主切换(HO)信息消息内的对一个或多个候选eNB的指示,在接收到所述自主HO信息消息之后编码或使得编码测量报告来发送到所述源eNB,响应于所述测量报告的发送而启动或使得启动自主HO定时器,确定或使得确定在所述自主HO定时器期满之前是否接收到HO命令,并且执行或使得执行HO操作,其中所述HO操作取决于是否在所述自主HO定时器期满之前接收到所述HO命令。
示例48可包括权利要求47的方法,其中所述UE确定在所述自主HO定时器期满之前没有接收到所述HO命令,其中所述方法还包括从所述一个或多个候选eNB中选择或使得选择目标eNB,并且其中所述HO操作包括所述UE与所述目标eNB建立连接。
示例49可包括权利要求47的方法,其中所述UE确定在所述自主HO定时器期满之前接收到所述HO命令,其中所述方法还包括在所述HO命令内识别或使得识别对目标eNB的指示,并且其中所述HO操作包括所述UE与所述目标eNB建立连接。
示例50可包括权利要求47的方法,还包括在发送所述测量报告之后在从所述源eNB接收到的后续自主HO信息消息内识别或使得识别指出所述UE要从特定值起重启所述自主HO定时器的指示,并且响应于识别指出所述UE要重启所述自主HO定时器的指示而从所述特定值起重启或使得重启所述HO定时器。
示例51可包括一种装置来执行示例26-50中任何一项的方法。
示例52可包括用于执行示例26-50中任何一项的方法的组件。
示例53可包括其上存储有指令的一个或多个计算机可读介质,其中所述指令响应于被装置执行而使得所述装置执行示例26-50中任何一项的方法。
本领域技术人员将会清楚,在不脱离本公开的精神或范围的情况下,可在公开的设备及关联方法的所公开的实施例中做出各种修改和变化。从而,旨在于本公开覆盖上文公开的实施例的修改和变化,前提条件是这些修改和变化属于所附权利要求及其等同物的范围内。