LTE Relay用戶面架構(gòu)
利用蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)FeD2D,目標(biāo)包括:
1.?層2演進(jìn)型UE到網(wǎng)絡(luò)的Relay架構(gòu),包括用于網(wǎng)絡(luò)通過演進(jìn)型ProSe UE到網(wǎng)絡(luò)Relay UE的識別、尋址和到達(dá)演進(jìn)型Remote UE的方法。
2.?需要考慮對協(xié)議棧、流程和信令機(jī)制的潛在影響,如授權(quán)、連接設(shè)置、UE移動(dòng)性、參數(shù)配置和安全性,允許多個(gè)演進(jìn)的Remote UE通過演進(jìn)的ProSe UE到網(wǎng)絡(luò)Relay UE。
3.?研究蜂窩鏈路(Uu空口)和中繼鏈路之間的路徑選擇/切換,并提供服務(wù)連續(xù)性和QoS。
對于層2演進(jìn)的UE到網(wǎng)絡(luò)中繼,下圖試圖說明參考架構(gòu)。

假設(shè):
1.演進(jìn)的ProSe UE到網(wǎng)絡(luò)中繼(“Relay UE”)在覆蓋范圍內(nèi)。
2.演進(jìn)的ProSe?Remote UE(“Remote UE”)可以在覆蓋范圍內(nèi)、覆蓋范圍內(nèi)擴(kuò)展或覆蓋范圍外。
3.演進(jìn)的ProSe?Remote UE和演進(jìn)的ProSe UE到網(wǎng)絡(luò)Relay都具有相同的服務(wù)PLMN。
4.給定的演進(jìn)的ProSe UE到網(wǎng)絡(luò)中繼可以同時(shí)被多個(gè)演進(jìn)的ProSe?Remote ?UE用作中繼。同時(shí)連接到演進(jìn)的ProSe UE到網(wǎng)絡(luò)中繼的演進(jìn)的ProSe?Remote UE的數(shù)量的任何規(guī)范限制是待確定。
5.演進(jìn)ProSe?Remote UE可以保持到E-UTRAN的RRC連接,只要在覆蓋范圍內(nèi),同時(shí)通過演進(jìn)ProSeUE連接到網(wǎng)絡(luò)中繼。當(dāng)演進(jìn)的ProSe?Remote UE在覆蓋范圍之外,但通過演進(jìn)的ProSe UE到網(wǎng)絡(luò)中繼連接到E-UTRAN時(shí),假設(shè)它也具有E-UTRAN中的上下文。
6.因此,對于IF2,有兩種主要情況:
(1)?IF2a:LTE Uu參考點(diǎn),用于直接與E-UTRAN連接(這里L(fēng)TE Uu的eMTC變體也是可能的)
(2)?IF2b:用于在演進(jìn)ProSe?Remote UE和E-UTRAN之間經(jīng)由演進(jìn)ProSeUE到網(wǎng)絡(luò)中繼交換的任何控制或用戶面信息的參考點(diǎn)(并且通常對于演進(jìn)ProSeUE到網(wǎng)絡(luò)中繼是透明的)。
7.中繼接口IF3是(演進(jìn)的)LTE側(cè)鏈或非3GPP技術(shù),例如WiFi或藍(lán)牙。
由于演進(jìn)的ProSe?Remote UE和演進(jìn)的ProSe UE到網(wǎng)絡(luò)中繼是接近的,因此它們在許多情況下可以具有相同的服務(wù)eNB。如果它們連接到不同的eNB,需要研究如何在涉及的eNB之間通過X2轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)。為了避免這種情況,還可以將一個(gè)UE切換到另一個(gè)UE的eNB。盡管認(rèn)為中繼解決方案不應(yīng)假設(shè)兩個(gè)UE連接到相同的eNB,但可以進(jìn)行初始假設(shè),即它們是連接的,并暫時(shí)降低兩個(gè)UE與不同eNB連接的情況的優(yōu)先級。此外,正如今天一樣,由哪些eNB控制的哪些小區(qū)在LTE Uu無線接口上不可見。這是認(rèn)為應(yīng)該保留的原則。
當(dāng)用戶面從直接3GPP鏈路切換到間接3GPP鏈路時(shí),需要將演進(jìn)的Remote UE的數(shù)據(jù)承載映射到演進(jìn)的中繼UE的數(shù)據(jù)載體上。
由于層2演進(jìn)的ProSe UE到網(wǎng)絡(luò)中繼解決方案將考慮其中演進(jìn)的Remote UE和演進(jìn)的中繼UE由不同的UE服務(wù)的解決方案,因此存在用于如何映射遠(yuǎn)程UE的EPS承載的多個(gè)選項(xiàng)。然而,為了簡單起見,最初假設(shè)兩個(gè)UE由相同的eNB服務(wù),并且需要什么擴(kuò)展來允許不同的服務(wù)eNB。
如圖2所示,Remote UE的EPS承載被映射到中繼UE的傳輸信道上。

為了經(jīng)由演進(jìn)的中繼UE傳輸演進(jìn)的Remote UE EPS承載,有必要將分組封裝在演進(jìn)中繼UE與其eNB之間的承載內(nèi)。圖3說明了UP承載的SGW交換的用戶面參考協(xié)議架構(gòu)。

演進(jìn)的Remote UE的UP PDCP層終止于與演進(jìn)的中繼UE相同的eNB,在那里。該P(yáng)DCP層將為演進(jìn)的Remote UE UP業(yè)務(wù)提供加密。
在下面的部分中,嘗試識別每個(gè)新協(xié)議層(分別為中繼適配層和IF3適配層)的服務(wù)和功能。
為了將分組從演進(jìn)的中繼UE轉(zhuǎn)發(fā)到演進(jìn)的Remote UE,在eNB和演進(jìn)的中繼UE中需要新的適配層,該適配層將演進(jìn)的遠(yuǎn)程UE PDCP PDU映射到正確的演進(jìn)的Remote 用戶設(shè)備并映射到演進(jìn)的中繼用戶設(shè)備的正確的DRB。這在圖3中表示為“Relay自適應(yīng)”。例如,演進(jìn)的Remote UE可以對將被映射到演進(jìn)的中繼UE的不同DRB的不同業(yè)務(wù)具有不同的QoS要求。中繼適配層所需的附加PDU報(bào)頭如圖4所示。

Remote?UE ID字段在連接到中繼UE的所有遠(yuǎn)程UE中唯一地標(biāo)識Remote?UE,因此一個(gè)八位字節(jié)應(yīng)該足夠多。承載ID字段在某個(gè)遠(yuǎn)程UE的所有承載中唯一地標(biāo)識該遠(yuǎn)程UE的承載。在這種情況下,一個(gè)八位字節(jié)也應(yīng)該綽綽有余。事實(shí)上,如果連接到中繼UE的遠(yuǎn)程UE的數(shù)量被限制為16,則這兩個(gè)字段可以在一個(gè)八位位組中被發(fā)信號通知,因?yàn)槌休d的數(shù)量不應(yīng)超過10。這些中繼適配層PDU然后將通過LTE Uu被發(fā)送到演進(jìn)的中繼UE,其中中繼適配單元將它們分發(fā)到對應(yīng)于正確的Remote?UE的D2D適配層。該D2D適配層可以是例如用于3GPP PC5側(cè)鏈路通信的PDCP,或者是在非3GPP(WLAN或藍(lán)牙)的情況下的相關(guān)對應(yīng)層。當(dāng)演進(jìn)的遠(yuǎn)程UE中的D2D適配層接收到分組時(shí),它將其轉(zhuǎn)發(fā)到遠(yuǎn)程UE中處理解密和按順序遞送的PDCP層
演進(jìn)型中繼UE的服務(wù)eNB中的中繼適配層提供從演進(jìn)型遠(yuǎn)程UE的服務(wù)基站中的上層(PDCP)層到演進(jìn)型中繼UE的DRB(和下層)的上層PDU的映射/復(fù)用。在演進(jìn)的中繼UE中,中繼適配層執(zhí)行解復(fù)用并將PDU分配給適當(dāng)?shù)难葸M(jìn)的遠(yuǎn)程UE。
由于用于演進(jìn)的遠(yuǎn)程UE的UP業(yè)務(wù)已經(jīng)由更高(PDCP)層加密,因此不需要在中繼適配層進(jìn)行額外的加密。
IF3適配層向上層提供演進(jìn)的遠(yuǎn)程UE和演進(jìn)的中繼UE之間的中繼用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。
IF3適配層需要支持以下功能:
在IF3下層上映射/復(fù)用上層PDU。例如,“承載ID”可以被包括作為IF3適配層報(bào)頭的一部分。這與中繼適配層非常相似。
由于IF3可以使用不同的無線電接入技術(shù)(LTE側(cè)鏈、WiFi、藍(lán)牙),因此IF3適配層的設(shè)計(jì)需要考慮這一點(diǎn)。IF3上使用的哪種較低層技術(shù)對于IF3適配層通常應(yīng)該是透明的。
演進(jìn)的ProSe UE到網(wǎng)絡(luò)中繼提供中繼功能,例如使用中繼適配層和IF3適配層PDU中的信息(例如“承載ID”)。
對于源自演進(jìn)的遠(yuǎn)程UE的數(shù)據(jù),演進(jìn)的中繼UE將IF3適配SDU映射到中繼適配層上提供的SDU上。
可以注意到,由于不支持經(jīng)由一個(gè)遠(yuǎn)程UE到另一遠(yuǎn)程UE的公共中繼UE來建立承載,因此在中繼UE中不需要具有將PDU從一個(gè)遠(yuǎn)程UE路由到另一個(gè)遠(yuǎn)程客戶端的任何高級路由功能。