虚拟化无线电接入网络中的集中式单元和分布式单元连接
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年4月25日递交的美国临时申请62/489,741的权益,这里通过引用并入该申请的公开内容,就好像完全记载了一样。
技术领域
本公开概括而言涉及用于无线通信的系统、方法和设备,更具体而言涉及虚拟化无线电接入网络(radio access network,RAN)中的集中式单元(centralized unit,CU)和分布式单元(distributed unit,DU)连接。
背景技术
无线移动通信技术使用各种标准和协议来在基站和无线移动设备之间传送数据。无线通信系统标准和协议可包括第3代合作伙伴计划(3rd Generation PartnershipProject,3GPP)长期演进(long-term evolution,LTE);电气与电子工程师学会(Instituteof Electrical and Electronics Engineers,IEEE)802.16标准,产业群通常称之为微波接入全球互通(worldwide interoperability for microwave access,WiMAX);以及用于无线局域网(wireless local area network,WLAN)的IEEE 802.11标准,产业群通常称之为Wi-Fi。在LTE系统中的3GPP无线电接入网络(RAN)中,基站可包括RAN节点,例如演进型通用地面无线电接入网络(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network,E-UTRAN)节点B(通常也表示为演进型节点B、增强型节点B、eNodeB或eNB)和/或E-UTRAN中的无线电网络控制器(Radio Network Controller,RNC),其与被称为用户设备(userequipment,UE)的无线通信设备通信。在第五代(5G)无线RAN中,RAN节点可包括5G节点(例如,5G eNB或gNB)。
附图说明
图1和图2根据本公开的一个或多个示例实施例描绘了用于装载网络服务描述符(network service descriptor,NSD)的说明性示意消息流。
图3根据本公开的一个或多个示例实施例描绘了用于装载NSD的说明性示意消息流。
图4A根据本公开的一个或多个示例实施例图示了用于虚拟化无线电接入网络(RAN)系统中的说明性集中式单元(CU)和分布式单元(DU)连接的说明性过程的流程图。
图4B根据本公开的一个或多个示例实施例图示了用于虚拟化RAN系统中的CU和DU连接的说明性过程的流程图。
图5根据本公开的一个或多个示例实施例图示了网络的系统的体系结构。
图6根据本公开的一个或多个示例实施例图示了设备的示例组件。
图7根据本公开的一个或多个示例实施例图示了基带电路的示例接口。
图8是根据本公开的一个或多个示例实施例的控制平面协议栈的图示。
图9是根据本公开的一个或多个示例实施例的用户平面协议栈的图示。
图10根据本公开的一个或多个示例实施例图示了核心网络的组件。
图11是根据本公开的一个或多个示例实施例图示出支持网络功能虚拟化(network function virtualization,NFV)的系统的组件的框图。
图12是根据本公开的一个或多个示例实施例图示出一个或多个组件的框图。
具体实施方式
接下来的详细描述参考附图。在不同的图中可使用相同标号来标识相同或相似的元素。在接下来的描述中,为了说明而非限制,记载了诸如特定结构、体系结构、接口、技术等等之类的具体细节以便提供对各种实施例的各种方面的透彻理解。然而,受益于本公开的本领域技术人员将会清楚,各种实施例的各种方面可在脱离这些具体细节的其他示例中实现。在某些情况下,省略了对公知的设备、电路和方法的描述以免用不必要的细节模糊对各种实施例的描述。对于本文档而言,短语“A或B”的意思是(A)、(B)或者(A和B)。
gNB是3GPP 5G下一代基站,其支持5G新无线电。用于5G的新无线电接入技术被称为“NR”并且取代“LTE”,并且新的基站被称为gNB(或者gNodeB),并且取代eNB(或者eNodeB或者演进型节点B)。网络管理器(network manager,NM)提供主要由一个或多个元素管理器(element manager,EM)支持的负责对网络的管理的最终用户功能的打包,但其也可涉及对网络元素的直接访问。元素管理器(EM)提供用于管理一组紧密相关类型的网络元素的最终用户功能的打包。
网络服务描述符(network service descriptor,NSD)是一部署模板,其由被NFV协调器(NFV Orchestrator,NFVO)用于网络服务(network service,NS)的寿命周期管理的信息构成。也就是说,NSD信息元素是一模板,包含与网络服务(NS)的特性相关联的信息,NFVO可使用该信息来经由寿命周期管理操作实例化NS。NS是被布置为其间具有未指定的连通性或者根据一个或多个转发图布置的一组功能的网络功能(network function,NF)的合成。NM可装载NSD,NSD可被用于部署既包括gNB的虚拟化部分也包括gNB的非虚拟化部分的NS。
gNB可被分割成集中式单元(CU)(新无线电(new radio,NR)基站(base station,BS)的上层)和分布式单元(DU)(NR BS的下层)。
要求可以是NR应当允许具有网络功能虚拟化(network functionvirtualization,NFV)的CU部署。因此,gNB可包括被实现为在云中(例如,在服务器上)运行的虚拟化网络功能(virtualized network function,VNF)的CU,以及在小区站点中运行的向UE提供无线通信的DU。
装载(onboarding)是一种使得运营者和服务提供者能够将特征打包导入到组件的功能,其中这些打包包括在虚拟资源环境中建立虚拟资源的实例所需要的伪影。然而,装载功能不支持传输网络要求中定义的网络参数(例如,带宽参数),因为促进装载的一个或多个信息元素(例如,服务质量(quality of service,QoS)信息元素)不包含任何带宽属性。
这里的实施例涉及一种向ETSI网络功能虚拟化(NFV)可管理性和协调(manageability and orchestration,MANO)提供CU-DU接口的传输网络要求(例如,带宽和时延)的方法。ETSI NFV MANO可使用这种信息来为CU和DU创建连接以便形成gNB。
在一个或多个实施例中,新无线电(NR)RAN节点或gNB可包括可实现为部署在云中的虚拟化网络功能(VNF)的CU(例如,新无线电基站(BS)的上层),以及可实现为部署在小区站点中以向用户设备(UE)提供无线通信的物理网络功能(physical network function,PNF)的DU(例如,新无线电BS的下层)。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可定义CU和DU之间的接口,该接口可满足由时延和带宽表征的特定传输网络要求。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可包括包含一个或多个处理器的网络管理器(NM)。NM可向网络功能虚拟化协调器(NFVO)发送装载NS描述符(NSD)的请求。NM可从NFVO接收NSD装载的结果。NM可向NFVO发送更新NSD的请求。NM可从NFVO接收NSD更新的结果。该结果可以是NSD装载的成功或者NSD装载的失败。在失败的情况下,那么NSD可能未被装载。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可促进NM请求NFVO装载具有虚拟链路描述符的NSD,该虚拟链路描述符包含创建虚拟链路来连接CU和DU所需要的时延和带宽属性。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可促进NM请求NFVO通过添加VNF转发图描述符(VNF forwarding graph descriptor,VNFFGD)来更新NSD,该VNF转发图描述符包含创建虚拟链路来连接CU和DU所需要的时延和带宽属性。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可促进NM请求NFVO更新包含创建虚拟链路来连接CU和DU所需要的时延和带宽属性的虚拟链路描述符。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可促进一旦装载了NSD,包括一个或多个处理器的NM就可向NFVO发送创建新的NS标识符的请求;可从NFVO接收新的NS标识符;并且可向NFVO发送实例化NS的请求,包括实例化新的VNF来实现CU,并且部署PNF来实现DU;可从NFVO接收包含寿命周期操作发生标识符的操作结果;可从NFVO接收针对NM的NS寿命周期改变通知,其指出NS实例化的开始;可向NFVO发送更新包括gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分的NS的请求;可从NFVO接收包含寿命周期操作发生标识符的操作结果;可从NFVO接收针对NM的NS寿命周期改变通知,其指出NS更新的开始;和/或可从NFVO接收针对NM的NS寿命周期改变通知,其指出NS更新的结果。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可促进NM请求NFVO使用NS更新来向具有VNFFG描述符的NS添加VNF转发图(VNFFG),该VNFFG描述符包括虚拟链路描述符,该虚拟链路描述符包含创建虚拟链路来连接CU和DU所需要的时延和带宽属性。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可促进NFVO响应于NSD装载请求而执行NSD装载;可将NSD装载的结果发送给NM;可响应于NSD更新请求而执行NSD更新;和/或可将NSD更新的结果发送给NM。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可促进NFVO向NM发送NS标识符;可向NM发送包含寿命周期操作发生标识符的操作结果;可向NM发送NS寿命周期改变通知,以向NM指出NS实例化的开始;和/或可向NM发送NS寿命周期改变通知,以向NM指出NS实例化的结果。
以上描述是为了说明,而并不打算是限制性的。许多其他示例、配置、过程等等可存在,其中一些在下文详细描述。现在将参考附图描述示例实施例。
图1和图2根据本公开的一个或多个示例实施例描绘了用于装载网络服务描述符(NSD)的说明性示意消息流。
参考图1A,示出了网络管理器(NM)102和网络功能虚拟化协调器(NFVO)104,它们发生通信以便执行NSD装载操作。NSD包含信息元素(IE),例如物理网络功能描述符(physical network function descriptor,PNFD)、虚拟网络功能描述符(virtualnetwork function descriptor,VNFD)、虚拟链路描述符(virtual link descriptor,VLD)和/或虚拟化网络功能(virtualized network function,VNF)转发图描述符(VNFforwarding graph descriptor,VNFFGD)。NM 102可向NFVO 104发送装载NSD请求103以装载NSD信息元素,这些NSD信息元素被用作部署模板以供NFVO 104执行网络服务(NS)的寿命周期管理。
在一个或多个实施例中,NM 102可请求NFVO 104装载包括虚拟链路描述符和虚拟链路简况的NSD,该虚拟链路描述符和虚拟链路简况包含时延和带宽属性。虚拟链路描述符、虚拟链路简况和NS级的VirtualLinkToLevelMapping信息元素(用于虚拟链路(VL))可用于创建VL来连接gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分。在NFVO 104装载NSD之后,NFVO 104可通过发送装载NSD响应105以指出成功NSD装载来响应NM 102。
参考图2,其中示出了可用于更新NSD的NM 102和NFVO 104之间的消息传递。例如,一旦NSD被装载(如图1中所示),NM 102就可向NFVO 104发送更新NSD请求107以添加或去除构成信息元素。NFVO104可利用指出装载已被更新的更新NSD响应108来响应。
要求可以是NR应当允许具有网络功能虚拟化(NFV)的CU部署。因此,gNB可包括被实现为在云中运行的VNF的CU,以及在小区站点中运行的向UE提供无线通信的DU。
然而,装载功能不支持传输网络要求中定义的带宽参数,因为促进装载的一个或多个信息元素(例如,服务质量(QoS)信息元素)可不包含任何带宽属性。
图3根据本公开的一个或多个示例实施例描绘了用于装载NSD的说明性示意消息流。
参考图3,示出了NM 302和NFVO 304,它们发生通信以便执行NSD装载操作。NSD包含信息元素(IE),例如物理网络功能描述符(PNFD)、虚拟网络功能描述符(VNFD)、虚拟链路描述符(VLD)和/或VNF转发图描述符(VNFFGD)。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可支持RAN功能分割成CU和DU,并且可定义诸如传输时延和传输带宽之类的传输特性,这些传输特性对于功能分割成CU和DU是相关的。
3GPP规范(例如,3GPP TR 38.801:“Study on New Radio Access Technology;Radio Access Architecture and Interfaces”)对于每个功能分割指定了对底层传输网络的要求。
在一个实施例中,NM 302可发送装载NSD请求(例如,图1的装载NSD请求103)。例如,当NM向NFVO发送装载请求时,该请求可包括一个或多个IE。该一个或多个IE可包括NSDIE。NSD IE可包括virtualLinkDesc IE。virtualLinkDesc IE可包括一个或多个IE,例如VirtualLinkDf IE。VirtualLinkDf IE包含QOS属性。
在一个或多个实施例中,NSD IE可在表格1中示出。
表格1:NSD信息元素的属性:
如表格1中所示,NSD ID可包括NSD标识符。NSD标识符可标识NSD IE并且可全局标识NSD的实例。另外,NSD IE可包含virtualLinkDesc属性。virtualLinkDesc属性也可以是由一个或多个属性构成的IE。
在一个或多个实施例中,NsVirtualLinkDesc IE可在表格2中示出。
表格2:NsVirtualLinkDesc信息元素的属性:
如表格2中所示,virtualLinkDesc IE包含virtualLinkDf属性。virtualLinkDf属性可以是由一个或多个属性构成的IE,如表格3中所示。
表格3:VirtualLinkDf信息元素的属性:
如表格3中所示,virtualLinkDf IE包含QoS属性。QoS属性可以是由一个或多个属性构成的IE,如表格4中所示。
表格4:QoS信息元素的属性:
NSD装载过程的一实施例不支持传输网络要求中(例如,3GPP TR38.801中)定义的带宽参数,因为信息元素QoS不包含带宽属性。
在为gNB装载NSD的说明性用例中,装载NSD可包括虚拟链路描述符被用于创建用于连接gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分的VL。例如,网络运营者可能需要能够装载NSD,该NSD可被用于部署既包括gNB的虚拟化部分也包括gNB的非虚拟化部分的NS。然而,NSD装载用例不包括支持带宽参数的VL描述符。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可包括虚拟链路描述符时延和带宽参数。NSD装载过程的一个或多个前提条件可包括:(1)用于gNB的虚拟化部分的VNF打包已被装载;(2)用于其他构成VNF(如果有的话)的VNF打包已被装载;和/或(3)用于构成物理网络功能(PNF)(如果有的话)的物理网络功能描述符(PNFD)已被装载。
在一个或多个实施例中,在NSD装载过程中,NM(例如,NM302)请求NFVO(例如,NFVO304)装载具有虚拟链路描述符的NSD。虚拟链路描述符可包含时延和带宽属性。虚拟链路描述符是创建VL以连接gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分所需要的。在此之后,NFVO(例如,NFVO 304)装载NSD。然后NFVO(例如,NFVO 304)响应NM(例如,NM 302)以指出成功NSD装载。NSD装载过程的后置条件可以是包含用于gNB的虚拟链路描述符的NSD已被装载。
在一个或多个实施例中,在向包含用于gNB的虚拟化和非虚拟化部分的VL的NSD添加VNFFGD的用例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可使用NSD更新中的“添加”操作来向NSD添加VNF转发图描述符(VNFFGD)以包括传输带宽参数。NSD应当包含VNFFGD以使得NS更新操作能够向NS添加VNFFG。然而,VNFFGD可不包含带宽属性。因此,向NSD添加VNFFGD的现有NSD更新操作可不能够连接gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可促进VNFFGD可包含(一个或多个)带宽和时延属性以便向NSD添加VNFFGD的NSD更新操作连接gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分。前提条件可以是在NSD中缺少VNFFGD,因为其未被包括在装载的NSD中,或者已被去除。
在一个或多个实施例中,NM(例如,NM 302)可请求NFVO(例如,NFVO 304)使用NSD更新来向NSD添加VNFFGD,该VNFFGD包括可包含时延和带宽属性的VL描述符。VL描述符可能是创建VL以连接gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分所需要的。在这个用例中,NFVO可将VNFFGD添加到NSD。NFVO(例如,NFVO 304)可响应NM(例如,NM 302)以指出VNFFGD已被成功添加。此用例的后置条件可以是包含VL来连接作为gNB的一部分的VNF实例和其他VNF/PNF实例的VNFFGD已被添加到NSD。
针对gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分之间的VL更新VLD的说明性用例可使用NSD更新操作(如图2中那样)来更新NSD的VLD以包括传输带宽参数。一个或多个问题可以是运营者可能需要在gNB的虚拟化部分被实例化之前或之后更新包含gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分之间的传输网络要求的VLD(作为NSD的一部分)。前提条件可以是NM知道用于更新指出gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分之间的传输网络要求的VLD信息元素的新属性值。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可促进NM(例如,NM 302)可请求NFVO(例如,NFVO 304)更新包含gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分之间的传输网络要求(例如,传输时延、传输带宽)的VLD。要更新的VLD信息元素的属性值被包括在该请求中。在此情况下,NFVO更新VLD。然后,NFVO可响应NM,指出VLD已被更新。针对gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分之间的VL更新VLD的后置条件可以是包含gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分之间的传输网络要求的VLD已被更新。
参考图3,其中示出了网络服务(NS)寿命周期管理操作,这些操作可包括:(1)NS标识符创建——指向NSD的NS标识符;(2)NS实例化——基于由NS标识符指向的NSD实例化NS;以及(3)NS更新——更新被实例化的NS。例如,NM 302可向NFVO 304发送创建NS标识符请求301。NFVO 304可通过向NM 302发送创建NS标识符响应303来作出响应。NM 302可向NFVO304发送实例化NS请求305。然后NFVO304可向NM 302发送实例化NS响应307。在需要更新的情况下,NM 302可向NFVO 304发送更新NS请求309。NFVO 304随后可利用更新NS响应311来响应NM 302。要理解以上描述是为了说明,而并不打算是限制性的。
在向包含用于gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分的VL的NS添加VNFFG的说明性用例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可促进添加带宽属性。
NS实例可包含VNFFG,这些VNFFG包括用于将作为gNB的一部分的VNF实例与NS实例中的其他VNF/PNF实例相连接的VL。然而,VNFFG可不包含传输网络要求所要求的带宽属性。因此,向NS添加VNFFG的现有NS更新操作可不能够连接gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分。该用例的一个或多个前提条件可以是包含作为gNB的一部分的VNF实例的NS实例对于在NS实例化期间没有提供的或者已被从NS实例中去除的VNFFG已经存在。
在一个或多个实施例中,在向包含用于gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分的VL的NS添加VNFFG的用例中,NM(例如,NM 302)请求NFVO(例如,NFVO 304)使用NS更新(如图2中那样)来向VNFFG描述符添加VNFFG,该VNFFG描述符可包括包含传输网络要求中定义的时延和带宽属性的虚拟链路描述符。该虚拟链路描述符可能是创建VL以连接gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分所需要的。在此情况下,NFVO将VNFFG添加到NS。NFVO可响应NM以指出VNFFG已被成功添加。后置条件可以是包含用于连接作为gNB的一部分的VNF实例和其他VNF/PNF实例的VL的VNFFG已被添加到NS实例。要理解以上描述是为了说明,而并不打算是限制性的。
在一个或多个实施例中,虚拟化RAN系统中的CU和DU连接可提供可实现的一个或多个要求。该一个或多个要求可包括REQ-VRAN_Mgmt_LCM-CON-a、REQ-VRAN_Mgmt_LCM-CON-Y、REQ-VRAN_Mgmt_LCM-CON-x和REQ-VRAN_Mgmt_LCM-CON-Y。REQ-VRAN_Mgmt_LCM-CON-a指出3GPP管理系统可能够装载包括虚拟链路描述符的NSD,其中该虚拟链路描述符既包含时延信息也包含带宽信息。REQ-VRAN_Mgmt_LCM-CON-Y指出3GPP管理系统可能够向具有包括虚拟链路描述符的VNFFG描述符的NS添加VNFFG,其中该虚拟链路描述符既包含时延信息元素也包含带宽信息元素。REQ-VRAN_Mgmt_LCM-CON-x指出3GPP管理系统可能够请求NFVO更新包含gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分之间的传输网络要求的VLD。REQ-VRAN_Mgmt_LCM-CON-Y也可指出3GPP管理系统可能够向包括虚拟链路描述符的NSD添加VNFFGD,其中该虚拟链路描述符既包含时延信息也包含带宽信息。要理解以上描述是为了说明,而并不打算是限制性的。
图4A根据本公开的一个或多个示例实施例图示了用于虚拟化RAN系统中的说明性CU和DU连接的说明性过程400的流程图。
在方框402,设备可确定与网络服务描述符(NSD)相关联的网络服务(NS)实例。该设备可以是下一代无线电接入网络(gNB)。该设备可被分割成集中式单元(CU)(新无线电(NR)基站(BS)的上层)和分布式单元(DU)(NR BS的下层)。网络服务描述符(NSD)是一部署模板,其由被NFV协调器(NFVO)用于网络服务(NS)的寿命周期管理的信息构成。也就是说,NSD信息元素是一模板,包含与网络服务(NS)的特性相关联的信息,NFVO可使用该信息来经由寿命周期管理操作实例化NS。NS是被布置为其间具有未指定的连通性或者根据一个或多个转发图布置的一组功能的网络功能(NF)的合成。gNB可包含NM,该NM提供负责网络管理的最终用户功能的打包。
在方框404,设备可确定与一个或多个虚拟链路相关联的时延属性和带宽属性,该一个或多个虚拟链路与设备的第一组件和设备的第二组件之间的接口相关联。例如,设备可向ETSI网络功能虚拟化(NFV)可管理性和协调(MANO)提供CU-DU接口的传输网络要求(例如,带宽和时延)。ETSI NFV MANO可使用这种信息来为CU和DU创建连接以便形成gNB。
在方框406,设备可使得向网络功能虚拟化协调器(NFVO)发送装载请求,其中该装载请求包括时延属性和带宽属性。例如,NM可请求NFVO装载包括虚拟链路描述符和虚拟链路简况的NSD,该虚拟链路描述符和虚拟链路简况包含时延和带宽属性。虚拟链路描述符、虚拟链路简况和NS级的VirtualLinkToLevelMapping信息元素(用于虚拟链路(VL))是创建VL来连接gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分所需要的。
在方框408,设备可确定从NFVO接收的装载响应。例如,在NFVO装载NSD之后,NFVO可通过发送装载NSD响应以指出成功NSD装载来响应NM。
要理解以上描述是为了说明,而并不打算是限制性的。
图4B根据本公开的一个或多个示例实施例图示了用于虚拟化RAN系统中的CU和DU连接的说明性过程450的流程图。
在方框452,设备确定从网络管理器(NM)接收的装载请求,其中该装载请求包括执行网络服务描述符(NSD)装载的指示,并且其中该装载请求包括时延属性和带宽属性。该设备可以是NFVO。例如,NM可请求NFVO装载包括虚拟链路描述符和虚拟链路简况的NSD,该虚拟链路描述符和虚拟链路简况包含时延和带宽属性。NFVO可从NM接收装载请求。虚拟链路描述符、虚拟链路简况和NS级的VirtualLinkToLevelMapping信息元素(用于虚拟链路(VL))是创建VL来连接gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分所需要的。
在方框454,设备可基于装载请求中包括的时延和带宽属性来装载NSD的网络服务(NS)实例。
在方框456,设备可使得向NM发送装载响应,其中该装载响应指出NSD的装载的成功或失败的结果。在NFVO装载NSD之后,NFVO可通过发送装载NSD响应以指出成功NSD装载来响应NM。
要理解以上描述是为了说明,而并不打算是限制性的。
图5根据本公开的一个或多个示例实施例图示了网络的系统500的体系结构。
系统500被示为包括用户设备(UE)501和UE 502。UE 501和502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,例如个人数据助理(Personal Data Assistant,PDA)、寻呼机、膝上型计算机、桌面型计算机、无线手机或者包括无线通信接口的任何计算设备。
在一些实施例中,UE 501和502的任何一者可包括物联网(Internet of Things,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。IoTUE可利用诸如机器到机器(machine-to-machine,M2M)或机器型通信(machine-typecommunications,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可包括可唯一标识的嵌入式计算设备(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 501和502可被配置为与无线电接入网络(RAN)510连接(例如通信地耦合)—RAN 510例如可以是演进型通用移动电信系统(Universal Mobile TelecommunicationsSystem,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 501和502分别利用连接503和504,连接503和504的每一者包括物理通信接口或层(在下文更详述论述);在此示例中,连接503和504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(UMTS)协议、3GPP长期演进(LTE)协议、第五代(5G)协议、新无线电(NR)协议,等等。
在此实施例中,UE 501和502还可经由ProSe接口505直接交换通信数据。ProSe接口505或者可被称为包括一个或多个逻辑信道的边路接口,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(PhysicalSidelink Shared Channel,PSSCH)、物理边路发现信道(Physical Sidelink DiscoveryChannel,PSDCH)和物理边路广播信道(Physical Sidelink Broadcast Channel,PSBCH)。
UE 502被示为被配置为经由连接507访问接入点(access point,AP)506。连接507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 506将包括无线保真路由器。在此示例中,AP506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)。
RAN 510可包括使能连接503和504的一个或多个接入节点。这些接入节点(accessnode,AN)可被称为基站(base station,BS)、NodeB、演进型NodeB(eNB)、下一代NodeB(gNB)、RAN节点等等,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。RAN 510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511,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512。
RAN节点511和512的任何一者可端接空中接口协议并且可以是UE501和502的第一接触点。在一些实施例中,RAN节点511和512的任何一者可为RAN 510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分组调度,以及移动性管理。
根据一些实施例,UE 501和502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511和512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 Division MultipleAccess,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511和512的任何一者到UE501和502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元素。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元素的映射。每个资源块包括资源元素的集合;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 501和502。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 501和502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指派控制和共享信道资源块)可基于从UE 501和502的任何一者反馈的信道质量信息在RAN节点511和512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 501和502的每一者的PDCCH上发送。
PDCCH可使用控制信道元素(control channel element,CCE)来运送控制信息。在被映射到资源元素之前,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元素群组(resource element group,REG)的四个物理资源元素的九个集合。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元素(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元素群组(enhanced resource element group,EREG)的四个物理资源元素的九个集合。ECCE在一些情形中可具有其他数目的EREG。
RAN 510被示为经由S1接口513通信地耦合到核心网络(core network,CN)520。在实施例中,CN 520可以是演进型分组核心(evolved packet core,EPC)网络、下一代分组核心(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513被分割成两个部分:S1-U接口514,其在RAN节点511和512和服务网关(serving gateway,S-GW)522之间运载流量数据;以及S1移动性管理实体(mobility management entity,MME)接口515,其是RAN节点511和512与MME 521之间的信令接口。
在这个实施例中,CN 520包括MME 521、S-GW 522、分组数据网络(Packet DataNetwork,PDN)网关(P-GW)523和归属订户服务器(home subscriber server,HSS)524。MME521在功能上可类似于传统的服务通用分组无线电服务(General Packet Radio Service,GPRS)支持节点(Serving GPRS Support Node,SGSN)的控制平面。MME 521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 524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 520可包括一个或若干个HSS524,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,HSS 524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 522可端接朝着RAN 513的S1接口510,并且在RAN 510和CN 520之间路由数据分组。此外,S-GW 522可以是RAN节点间移交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 523可端接朝着PDN的SGi接口。P-GW 523可经由互联网协议(IP)接口525在EPC网络523和外部网络之间路由数据分组,所述外部网络例如是包括应用服务器530(或者称为应用功能(application function,AF))的网络。一般而言,应用服务器530可以是提供与核心网络使用IP承载资源的应用的元素(例如,UMTS分组服务(Packet Service,PS)域、LTE PS数据服务,等等)。在这个实施例中,P-GW523被示为经由IP通信接口525通信地耦合到应用服务器530。应用服务器530也可被配置为经由CN 520为UE 501和502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 523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)526是CN520的策略和收费控制元素。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 526可经由P-GW 523通信地耦合到应用服务器530。应用服务器530可用信号通知PCRF 526以指出新的服务流并且选择适当的服务质量(Qualityof Service,QoS)和收费参数。PCRF 526可利用适当的流量流模板(traffic flowtemplate,TFT)和QoS类标识符(QoS class of identifier,QCI)将此规则配设到策略和收费实施功能(Policy and Charging Enforcement Function,PCEF)(未示出)中,这开始了由应用服务器530指定的QoS和收费。
图6根据本公开的一个或多个示例实施例图示了设备600的示例组件。
在一些实施例中,设备600可包括至少如图所示那样耦合在一起的应用电路602、基带电路604、射频(Radio Frequency,RF)电路606、前端模块(front-end module,FEM)电路608、一个或多个天线610和电力管理电路(power management circuitry,PMC)612。图示的设备600的组件可被包括在UE或RAN节点中。在一些实施例中,设备600可包括更少的元素(例如,RAN节点可不利用应用电路602,而是包括处理器/控制器来处理从EPC接收的IP数据)。在一些实施例中,设备600可包括额外的元素,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)接口元素。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(Cloud-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)。
应用电路602可包括一个或多个应用处理器。例如,应用电路602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。(一个或多个)处理器可包括通用处理器和专用处理器(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设备600上运行。在一些实施例中,应用电路602的处理器可处理从EPC接收的IP数据分组。
基带电路604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604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606的接收信号路径接收的基带信号并且为RF电路606的发送信号路径生成基带信号。基带处理电路604可与应用电路602相接口以便生成和处理基带信号和控制RF电路606的操作。例如,在一些实施例中,基带电路604可包第三代(3G)基带处理器604A、第四代(4G)基带处理器604B、第五代(5G)基带处理器604C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604D。基带电路604(例如,基带处理器604A-D中的一个或多个)可处理使能经由RF电路606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604A-D的一些或全部功能可被包括在存储于存储器604G中并且被经由中央处理单元(CPU)604E来执行的模块中。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604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604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604可包括一个或多个音频数字信号处理器(digitalsignal processor,DSP)604F。(一个或多个)音频DSP 604F可包括用于压缩/解压缩和回声消除的元素,并且在其他实施例中可包括其他适当的处理元素。基带电路的组件可被适当地组合在单个芯片中、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604和应用电路602的构成组件的一些或全部可一起实现在例如片上系统(system on a chip,SOC)上。
在一些实施例中,基带电路604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604可支持与演进型通用地面无线电接入网络(evolveduniversal terrestrial radio access network,E-UTRAN)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604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606可通过非固态介质利用经调制的电磁辐射实现与无线网络的通信。在各种实施例中,RF电路606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606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608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604。RF电路606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604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608以便发送。
在一些实施例中,RF电路606的接收信号路径可包括混频器电路606a、放大器电路606b和滤波器电路606c。在一些实施例中,RF电路606的发送信号路径可包括滤波器电路606c和混频器电路606a。RF电路606还可包括合成器电路606d,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606a使用。在一些实施例中,接收信号路径的混频器电路606a可被配置为基于由合成器电路606d提供的合成频率对从FEM电路608接收的RF信号进行下变频。放大器电路606b可被配置为对经下变频的信号进行放大并且滤波器电路606c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604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606a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606a可被配置为基于由合成器电路606d提供的合成频率对输入基带信号进行上变频以为FEM电路608生成RF输出信号。基带信号可由基带电路604提供并且可被滤波器电路606c滤波。
在一些实施例中,接收信号路径的混频器电路606a和发送信号路径的混频器电路606a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606a和发送信号路径的混频器电路606a可包括两个或更多个混频器并且可被布置用于镜频抑制(例如,哈特利镜频抑制)。在一些实施例中,接收信号路径的混频器电路606a和混频器电路606a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606a和发送信号路径的混频器电路606a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606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604可包括数字基带接口以与RF电路606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606d可以是分数N型合成器或分数N/N+1型合成器,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606d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606d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606的混频器电路606a使用。在一些实施例中,合成器电路606d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604或应用处理器602提供。在一些实施例中,可基于由应用处理器602指示的信道从查找表确定分频器控制输入(例如,N)。
RF电路606的合成器电路606d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个相等的相位分组,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606d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联合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606可包括IQ/极坐标转换器。
FEM电路608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610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606以便进一步处理的电路。FEM电路608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606提供的供发送的信号进行放大以便由一个或多个天线610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606中完成、仅在FEM 608中完成或者在RF电路606和FEM 608两者中完成。
在一些实施例中,FEM电路608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电路可包括接收信号路径和发送信号路径。FEM电路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606)。FEM电路608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606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610中的一个或多个发送)。
在一些实施例中,PMC 612可管理提供给基带电路604的电力。具体地,PMC 612可控制电源选择、电压缩放、电池充电或者DC到DC转换。当设备600能够被电池供电时,例如当设备被包括在UE中时,经常可包括PMC 612。PMC 612可增大功率转换效率,同时提供期望的实现大小和散热特性。
虽然图6示出了PMC 612仅与基带电路604耦合。然而,在其他实施例中,PMC 612可额外地或者替换地与其他组件耦合并且为其他组件执行类似的电力管理操作,其他组件例如但不限于是应用电路602、RF电路606或FEM 608。
在一些实施例中,PMC 612可控制设备600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,如果设备600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,设备600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,则设备600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、移交等等之类的操作。设备600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。设备600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。
应用电路602的处理器和基带电路604的处理器可用于执行协议栈的一个或多个实例的元素。例如,基带电路604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,而应用电路602的处理器可利用从这些层接收的数据(例如,分组数据)并且进一步执行层4功能(例如,传输通信协议(transmission communication protocol,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)层和分组数据收敛协议(packet data convergence protocol,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7根据本公开的一个或多个示例实施例图示了基带电路的示例接口。
如上所述,图6的基带电路604可包括处理器604A-604E和被所述处理器利用的存储器604G。处理器604A-604E的每一者可分别包括存储器接口704A-704E,来向/从存储器604G发送/接收数据。
基带电路604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712(例如,向/从基带电路604外部的存储器发送/接收数据的接口)、应用电路接口714(例如,向/从图6的应用电路602发送/接收数据的接口)、RF电路接口716(例如,向/从图6的RF电路606发送/接收数据的接口)、无线硬件连通性接口718(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720(例如,向/从PMC 612发送/接收电力或控制信号的接口)。
图8是根据本公开的一个或多个示例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800被示为UE 501(或者UE 502)、RAN节点511(或者RAN节点512)和MME 521之间的通信协议栈。
PHY层801可通过一个或多个空中接口发送或接收被MAC层802使用的信息。PHY层801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,用于初始同步和移交目的)和被更高层(例如RRC层805)使用的其他测量。PHY层801还可执行传输信道上的差错检测、传输信道的前向纠错(forwarderror 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802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,将MAC SDU从经由传输信道从PHY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(hybridautomatic repeat request,HARQ)的纠错,以及逻辑信道优先级区分。
RLC层803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803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803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数据传送检测重复数据,为UM和AM数据传送丢弃RLC SDU,为AM数据传送检测协议差错,以及执行RLC重建立。
PDCP层804可执行IP数据913的头部压缩和解压缩,维持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,控制对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805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元素(information element,IE),每个信息元素可包括个体数据字段或数据结构。
UE 501和RAN节点511可利用Uu接口(例如,LTE-Uu接口)来经由包括PHY层801、MAC层802、RLC层803、PDCP层804和RRC层805的协议栈交换控制平面数据。
非接入层面(NAS)协议806形成UE 501和MME 521之间的控制平面的最高层面。NAS协议806支持UE 501的移动性和会话管理过程以建立和维护UE 501和图5的P-GW 523之间的IP连通性。
S1应用协议(S1-AP)层815可支持S1接口的功能并且包括基本过程(ElementaryProcedure,EP)。EP是RAN节点511与CN 520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(Stream Control Transmission Protocol,SCTP)层(或者称为SCTP/IP层)814可部分基于由IP层813支持的IP协议确保RAN节点511和MME 521之间的信令消息的可靠递送。L2层812和L1层811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511和MME 521可利用S1-MME接口来经由包括L1层811、L2层812、IP层813、SCTP层814和S1-AP层815的协议栈交换控制平面数据。
图9是根据本公开的一个或多个示例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900被示为UE 501(或者UE 502)、RAN节点511(或者RAN节点512)、S-GW 522和P-GW 523之间的通信协议栈。用户平面900可利用至少一些与控制平面800相同的协议层。例如,UE 501和RAN节点511可利用Uu接口(例如,LTE-Uu接口)来经由包括PHY层801、MAC层802、RLC层803、PDCP层804的协议栈交换用户平面数据。
用于用户平面的通用分组无线电服务(General Packet Radio Service,GPRS)隧穿协议(GPRS Tunneling Protocol for the user plane,GTP-U)层904可用于在GPRS核心网络内以及在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格式的任何一者的分组。UDP和IP安全性(UDP/IP)层903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511和S-GW 522可利用S1-U接口来经由包括L1层811、L2层812、UDP/IP层903和GTP-U层904的协议栈交换用户平面数据。S-GW 522和P-GW 523可利用S5/S8a接口来经由包括L1层811、L2层812、UDP/IP层903和GTP-U层904的协议栈交换用户平面数据。如上文对图8所述,NAS协议支持UE 501的移动性和会话管理过程以建立和维护UE 501和P-GW523之间的IP连通性。
图10根据本公开的一个或多个示例实施例图示了核心网络的组件。
CN 520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。在一些实施例中,网络功能虚拟化(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 520的逻辑实例化可被称为网络切片1001。除了网络子切片1002以外,网络切片1001还可包括HSS524、MME 521、S-GW 522。CN 520的一部分的逻辑实例化可被称为网络子切片1002(例如,网络子切片1002被示为包括PGW 523和PCRF 526)。
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网络功能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11是根据本公开的一个或多个示例实施例图示出支持NFV的系统1100的组件的框图。
系统1100被示为包括虚拟化基础设施管理器(virtualized infrastructuremanager,VIM)1102、网络功能虚拟化基础设施(network function virtualizationinfrastructure,NFVI)1104、VNF管理器(VNF manager,VNFM)1106、虚拟化网络功能(virtualized network function,VNF)1108、元素管理器(element manager,EM)1110、NFV协调器(NFV Orchestrator,NFVO)1112以及网络管理器(network manager,NM)1114。
VIM 1102管理NFVI 1104的资源。NFVI 1104可包括用于执行系统1100的物理或虚拟资源和应用(包括管理程序)。VIM 1102可与NFVI1104管理虚拟资源的寿命周期(例如,与一个或多个物理资源相关联的虚拟机(virtual machine,VM)的创建、维护和拆除)、跟踪VM实例、跟踪性能、VM实例和关联的物理资源的故障和安全性以及将VM实例和关联的物理资源暴露给其他管理系统。
VNFM 1106可管理VNF 1108。VNF 1108可用于执行EPC组件/功能。VNFM 1106可管理VNF 1108的寿命周期并且跟踪VNF 1108的虚拟方面的性能、故障和安全性。EM 1110可跟踪VNF 1108的功能方面的性能、故障和安全性。来自VNFM 1106和EM 1110的跟踪数据可包括例如被VIM 1102或NFVI 1104使用的性能测量(performance measurement,PM)数据。VNFM 1106和EM 1110两者都可放大/缩小系统1100的VNF的数量。
NFVO 1112可协调、授权、释放和占用NFVI 1104的资源以便提供请求的服务(例如,执行EPC功能、组件或切片)。NM 1114可提供负责网络的管理的最终用户功能的打包,这可包括具有VNF、非虚拟化网络功能或者这两者的网络元素(VNF的管理可经由EM 1110发生)。
图12是根据本公开的一个或多个示例实施例图示出一个或多个组件的框图。
这一个或多个组件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方法中的任何一种或多种。具体而言,图12示出了硬件资源1200的图解表示,硬件资源1200包括一个或多个处理器(或处理器核)1210、一个或多个存储器/存储设备1220和一个或多个通信资源1230,其中每一者可经由总线1240通信耦合。对于利用节点虚拟化(例如,NFV)的实施例,管理程序(hypervisor)1202可被执行来为一个或多个网络切片/子切片利用硬件资源1200提供执行环境。
处理器1210(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1212和处理器1214。
存储器/存储设备1220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1220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1230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1208与一个或多个外围设备1204或一个或多个数据库1206通信。例如,通信资源1230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。
指令1250可包括用于使得处理器1210的至少任何一者执行本文论述的任何一个或多个方法的软件、程序、应用、小应用程序、app或者其他可执行代码。指令1250可完全或部分驻留在处理器1210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1220内或者这些的任何适当组合。此外,指令1250的任何部分可被从外围设备1204或数据库1206的任何组合传送到硬件资源1200。因此,处理器1210的存储器、存储器/存储设备1220、外围设备1204和数据库1206是计算机可读和机器可读介质的示例。
在一些实施例中,这里的附图的(一个或多个)电子设备、(一个或多个)网络、(一个或多个)系统、(一个或多个)芯片或者(一个或多个)组件或者其一些部分或实现方式可被配置为执行如本文所述的一个或多个过程、技术或方法或者其一些部分。
以下示例属于进一步实施例。
示例1可包括一种装置,包括:新无线电(NR)RAN节点或gNB,该NR RAN节点或gNB可包括可实现为部署在云中的虚拟化网络功能(VNF)的集中式单元(即,新无线电BS的上层),以及可实现为部署在小区站点中以向UE提供无线通信的物理网络功能(PNF)的分布式单元(即,新无线电BS的下层)。
示例2可包括示例1或者这里的一些其他示例的主题,其中CU和DU之间的接口应当满足由时延和带宽表征的特定传输网络要求。
示例3可包括网络管理器(NM),该网络管理器包括一个或多个处理器来:向NFV协调器(NFVO)发送装载NS描述符(NSD)的请求;并且从NFVO接收NSD装载的结果;并且向NFVO发送更新NSD的请求;并且从NFVO接收NSD更新的结果。
示例4可包括示例3或者这里的一些其他示例的主题,其中NM请求NFVO装载具有虚拟链路描述符的NSD,该虚拟链路描述符包含创建虚拟链路来连接CU和DU所需要的时延和带宽属性。
示例5可包括示例3或者这里的一些其他示例的主题,其中NM请求NFVO通过添加VNFFGD来更新NSD,该VNFFGD包括包含创建虚拟链路来连接CU和DU所需要的时延和带宽属性的虚拟链路描述符。
示例6可包括示例3或者这里的一些其他示例的主题,其中NM请求NFVO更新包含创建虚拟链路来连接CU和DU所需要的时延和带宽属性的虚拟链路描述符。
示例7可包括示例3或者这里的一些其他示例的NM,其中一旦NSD被装载,NM就包括一个或多个处理器来:向NFVO发送创建新的NS标识符的请求;并且从NFVO接收新的NS标识符;并且向NFVO发送实例化NS的请求,包括实例化新的VNF来实现CU,并且部署PNF来实现DU;并且从NFVO接收包含寿命周期操作发生标识符的操作结果;并且从NFVO接收针对NM的NS寿命周期改变通知,其指出NS实例化的开始;并且向NFVO发送更新包括gNB的虚拟化部分和非虚拟化部分的NS的请求;并且从NFVO接收包含寿命周期操作发生标识符的操作结果;并且从NFVO接收针对NM的NS寿命周期改变通知,其指出NS更新的开始;并且从NFVO接收针对NM的NS寿命周期改变通知,其指出NS更新的结果。
示例8可包括示例7或者这里的一些其他示例的主题,其中NM请求NFVO使用NS更新来利用VNFFG描述符向NS添加VNFFG,该VNFFG描述符包括包含创建虚拟链路来连接CU和DU所需要的时延和带宽属性的虚拟链路描述符。
示例9可包括示例3或者这里的一些其他示例的NFVO,其中包括一个或多个处理器来:响应于NSD装载请求而执行NSD装载;并且将NSD装载的结果发送给NM;并且响应于NSD更新请求而执行NSD更新;并且将NSD更新的结果发送给NM。
示例10可包括示例7或者这里的一些其他示例的NFVO,其中包括一个或多个处理器来:向NM发送NS标识符;并且向NM发送包含寿命周期操作发生标识符的操作结果;并且向NM发送NS寿命周期改变通知,向NM指出NS实例化的开始;并且向NM发送NS寿命周期改变通知,向NM指出NS实例化的结果。
示例11可包括一种设备,包括存储器和处理电路,该存储器和处理电路被配置为:确定与网络服务描述符(NSD)相关联的网络服务(NS)实例;确定与一个或多个虚拟链路相关联的时延属性和带宽属性,所述一个或多个虚拟链路与所述设备的第一组件和所述设备的第二组件之间的接口相关联;使得向网络功能虚拟化协调器(NFVO)发送装载请求,其中所述装载请求包括所述时延属性和所述带宽属性;并且确定从所述NFVO接收的装载响应。
示例12可包括示例11和/或这里的一些其他示例的设备,其中所述第一组件可以是集中式单元(CU),并且其中所述第二组件可以是分布式单元(DU)。
示例13可包括示例11和/或这里的一些其他示例的设备,其中所述第一组件可以是虚拟化网络功能(VNF)并且所述第二组件可以是物理网络功能(PNF)。
示例14可包括示例11和/或这里的一些其他示例的设备,其中所述时延属性和所述带宽属性被包括在虚拟链路描述符中。
示例15可包括示例11和/或这里的一些其他示例的设备,其中所述存储器和所述处理电路还被配置为利用所述一个或多个虚拟链路来连接所述第一组件和所述第二组件。
示例16可包括示例11和/或这里的一些其他示例的设备,其中所述装载响应可包括所述装载请求的成功或失败的指示符。
示例17可包括示例11和/或这里的一些其他示例的设备,其中所述存储器和所述处理电路还被配置为:确定虚拟化网络功能转发图描述符(VNFFGD)可包括虚拟链路描述符;并且发送装载更新请求以更新所述NSD来添加所述VNFFGD。
示例18可包括示例17和/或这里的一些其他示例的设备,其中所述存储器和所述处理电路还被配置为发送装载更新请求来更新所述虚拟链路描述符。
示例19可包括示例11和/或这里的一些其他示例的设备,其中所述存储器和所述处理电路还被配置为:确定包括虚拟链路描述符的虚拟化网络功能转发图(VNFFG);并且使得发送装载更新请求以向所述NS实例添加虚拟化网络功能转发图(VNFFG)。
示例20可包括示例11和/或这里的一些其他示例的设备,其中所述存储器和所述处理电路还被配置为向所述NFVO发送创建NS标识符的请求。
示例21可包括一种存储计算机可执行指令的计算机可读介质,所述计算机可执行指令当被一个或多个处理器执行时导致执行操作,所述操作包括:确定从网络管理器(NM)接收的装载请求,其中所述装载请求包括执行网络服务描述符(NSD)装载的指示,并且其中所述装载请求包括时延属性和带宽属性;基于所述时延属性和所述带宽属性来装载NSD;并且使得向所述NM发送装载响应,其中所述装载响应指出所述NSD的装载的成功或失败的结果。
示例22可包括示例21和/或这里的一些其他示例的计算机可读介质,其中所述NSD可包括与能够用于实例化网络服务(NS)的NS的特性相关联的信息。
示例23可包括示例21和/或这里的一些其他示例的计算机可读介质,其中所述时延属性和带宽属性与一个或多个虚拟链路相关联,所述一个或多个虚拟链路与第一组件和第二组件之间的接口相关联。
示例24可包括示例21和/或这里的一些其他示例的计算机可读介质,其中所述操作还包括:接收执行NSD更新的请求;响应于所述请求而执行所述NSD更新;使得将所述NSD更新的结果发送到所述NM。
示例25可包括一种方法,包括:由设备的一个或多个处理器确定与网络服务描述符(NSD)相关联的网络服务(NS)实例;确定与一个或多个虚拟链路相关联的时延属性和带宽属性,所述一个或多个虚拟链路与所述设备的第一组件和所述设备的第二组件之间的接口相关联;使得向网络功能虚拟化协调器(NFVO)发送装载请求,其中所述装载请求包括所述时延属性和所述带宽属性;并且确定从所述NFVO接收的装载响应。
示例26可包括示例25和/或这里的一些其他示例的方法,其中所述第一组件可以是集中式单元(CU),并且其中所述第二组件可以是分布式单元(DU)。
示例27可包括示例25和/或这里的一些其他示例的方法,其中所述第一组件可以是虚拟化网络功能(VNF)并且所述第二组件可以是物理网络功能(PNF)。
示例28可包括示例25和/或这里的一些其他示例的方法,其中所述时延属性和所述带宽属性被包括在虚拟链路描述符中。
示例29可包括示例25和/或这里的一些其他示例的方法,还包括利用所述一个或多个虚拟链路来连接所述第一组件和所述第二组件。
示例30可包括示例25和/或这里的一些其他示例的方法,其中所述装载响应可包括所述装载请求的成功或失败的指示符。
示例31可包括如示例25和/或这里的一些其他示例所述的方法,还包括:确定包括虚拟链路描述符的虚拟化网络功能转发图(VNFFG);并且使得发送装载更新请求以向所述NS实例添加虚拟化网络功能转发图(VNFFG)。
示例32可包括如示例25和/或这里的一些其他示例所述的方法,还包括:确定虚拟化网络功能转发图描述符(VNFFGD)可包括虚拟链路描述符;并且使得发送更新所述NSD的装载更新请求以添加所述VNFFGD。
示例33可包括示例32和/或这里的一些其他示例的方法,还包括发送装载更新请求来更新所述虚拟链路描述符。
示例34可包括一种装置,该装置包括用于执行在示例1-33的任何一项中描述或者与示例1-33的任何一项相关的方法或者本文描述的任何其他方法或过程的一个或多个元素的装置。
示例35可包括一个或多个包括指令的计算机可读介质,所述指令在其被电子设备的一个或多个处理器执行时使得所述电子设备执行在示例1-33的任何一项中描述或者与示例1-33的任何一项相关的方法或者本文描述的任何其他方法或过程的一个或多个元素。
示例36可包括一种装置,该装置包括用于执行在示例1-33的任何一项中描述或者与示例1-33的任何一项相关的方法或者本文描述的任何其他方法或过程的一个或多个元素的逻辑、模块或电路。
示例37可包括如示例1-33的任何一项中所述或者与示例1-33的任何一项相关的方法、技术或过程,或者其一些部分。
示例38可包括一种装置,包括:一个或多个处理器和一个或多个包括指令的计算机可读介质,所述指令当被所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行如示例1-33的任何一项中所述或者与示例1-33的任何一项相关的方法、技术或过程,或者其一些部分。
示例39可包括如示例1-33的任何一项中所述或者与示例1-33的任何一项相关的信号,或者其一些部分。
示例40可包括如本文示出和描述的无线网络中的信号。
示例41可包括如本文示出和描述的在无线网络中通信的方法。
示例42可包括如本文示出和描述的用于提供无线通信的系统。
示例43可包括如本文示出和描述的用于提供无线通信的设备。
上文对一个或多个实现方式的描述提供了图示和描述,但并不打算是详尽的或者将实施例的范围限制到公开的精确形式。修改和变化根据以上教导是可能的或者可通过实现各种实施例来获取。