DE202007001556U1 - Dienstqualitätsbasierte Ressourcenbestimmungs- und Zuweisungsvorrichtung in Hochgeschwindigkeitspaketzugriffsevolutions- und langfristigen Evolutionssystemen - Google Patents
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Abstract
Drahtlose
Sende/Empfangseinheit (WTRU), die einen Empfänger und einen Sender aufweist, wobei
der Sender umfaßt:
eine MAC-Schichtkomponente, die aufweist:
eine Transportformatauswahlvorrichtung;
eine mit der Transportformatauswahlvorrichtung verbundene Multiplexerkomponente;
eine mit der MAC-Schichtkomponente verbundene physikalische (PHY) Schichtkomponente mit einer oder mehr Antennen zum Senden drahtloser Signale;
mehrere mit der MAC-Schichtkomponente verbundene höhere Schichtkomponenten;
wobei die MAC-Schichtkomponente eingerichtet ist, zu empfangen:
Daten für die Übertragung und entsprechende Übertragungsdateneigenschaften von den höheren Schichtkomponenten; und
physikalische Ressourceninformationen von der PHY-Schichtkomponente;
wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, eine Zuweisung der Übertragungsdaten an parallele Datenströme basierend auf von den höheren Schichtkomponenten empfangenen Dateneigenschaften und den physikalischen Ressourceninformationen von der PHY-Schichtkomponente zu definieren;
die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, basierend auf den von den höheren Schichtkomponenten empfangenen Dateneigenschaften und den physikalischen Ressourceninformationen von der PHY-Schichtkomponente Transportformatparameter für jeden Datenstrom zu erzeugen;
die Multiplexerkomponente eingerichtet ist, die Übertragungsdaten gemäß der Datenstromzuweisung und...
eine MAC-Schichtkomponente, die aufweist:
eine Transportformatauswahlvorrichtung;
eine mit der Transportformatauswahlvorrichtung verbundene Multiplexerkomponente;
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die Multiplexerkomponente eingerichtet ist, die Übertragungsdaten gemäß der Datenstromzuweisung und...
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft die Medienzugriffssteuerungskonzeption (MAC-Konzeption) für die Evolution des Hochgeschwindigkeitspaketzugriffs (HSPA+) und langfristige Evolutionssysteme (LTE-Systeme). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung für die Zuweisung physikalischer Ressourcen und von Transportformatattributen an mehrere parallele Datenströme gemäß Dienstqualitätsanforderungen (QoS-Anforderungen) an Daten, die in einem gemeinsamen Sendezeitintervall (TTI) übertragen werden sollen.
- Drahtlose Kommunikationssysteme sind in der Technik wohlbekannt. Kommunikationsstandards werden entwickelt, um die globale Anschlußfähigkeit für drahtlose Systeme bereitzustellen und Leistungsziele zum Beispiel im Hinblick auf den Durchsatz, die Latenz und die Abdeckung zu erreichen. Ein aktueller Standard mit weitverbreiteter Verwendung, der als universelle mobile Telekommunikationssysteme (UMTS) bezeichnet wird, wurde als Teil von Funksystemen der dritten Generation (3G) entwickelt und wird von dem Partnerschaftsprojekt der dritten Generation (3GPP) gepflegt.
- Eine typische UMTS-Systemarchitektur gemäß aktuellen 3GPP-Spezifikationen ist in
1 abgebildet. Die UMTS-Netzwerkarchitektur umfaßt ein Kernnetz (CN), das über eine Iu-Schnittstelle mit einem terrestrischen UMTS-Funkzugangsnetz (UTRAN) verbunden ist. Das UTRAN ist derart aufgebaut, daß es durch drahtlose Sende/Empfangseinheiten (WTRUs), auf die in dem 3GPP-Standard als Benutzergeräte (UEs) Bezug genommen wird, über eine Uu-Funkschnittstelle drahtlose Telekommunikationsdienste an Benutzer bereitstellt. Eine in dem UMTS-Standard definierte allgemein verwendete Luftschnittstelle ist der Breit band-Codeteilungs-Vielfachzugriff (W-CDMA). Das UTRAN hat. eine oder mehrere Funknetzsteuerungen (RNCs) und Basisstationen, auf die von 3GPP als Node Bs Bezug genommen wird, welche gemeinsam für die geographische Abdeckung für drahtlose Kommunikationen mit UEs sorgen. Ein oder mehrere Node Bs sind über eine Iub-Schnittstelle mit jeder RNC verbunden; RNCs in einem UTRAN kommunizieren über eine Iur-Schnittstelle. - Die Uu-Funkschnittstelle eines 3GPP-Systems verwendet Transportkanäle (TrCHs) für die Übertragung von Benutzerdaten und Signalisierung zwischen UEs und Node Bs. In 3GPP-Kommunikationen werden TrCH-Daten von einem oder mehreren physikalischen Kanälen befördert, welche durch sich gegenseitig ausschließende physikalische Ressourcen oder im Falle von gemeinsam genutzten Kanälen durch gemeinsam genutzte physikalische Ressourcen definiert sind. Die TrCH-Daten werden in aufeinanderfolgenden Gruppen von Transportblöcken (TBs), die als Transportblocksätze (TBSs) definiert sind, übertragen. Jeder TBS wird in einem gegebenen Sendezeitintervall (TTI), welches mehrere aufeinanderfolgende Systemzeitrahmen umspannen kann, übertragen. Zum Beispiel hat ein typischer Systemzeitrahmen gemäß der 3GPP-UMTS Release '99 (R99) Spezifikation 10 Mikrosekunden, und TTIs sind als 1, 2, 4 oder 8 derartiger Zeitrahmen umspannend spezifiziert. Gemäß dem Hochgeschwindigkeitsabwärtsstrecken-Paketzugriff (HSDPA), einer Verbesserung des UMTS-Standards der Release 5 Spezifikationen, und dem Hochgeschwindigkeitsaufwärtsstrecken-Paketzugriff (HSUPA), einem Teil der Release 6 Spezifikationen, haben TTIs typischerweise 2 ms und sind daher nur ein Bruchteil eines Systemzeitrahmens.
- Die Verarbeitung von TrCHs in einen codierten zusammengesetzten TrCH (CCTrCH) und dann in einen oder mehrere physikalische Kanaldatenströme wird zum Beispiel in der 3GPP-TS 25.222 unter Bezug auf Zeitteilungsduplexkommunikationen (TDD-Kommunikationen) erklärt. Beginnend mit den TBS-Daten werden zyklische Redundanzprüfungsbits (CDC-Bits) angefügt und eine Transportblockverkettung und Codeblocksegmentierung wird durchgeführt. Dann wird eine Faltungscodierung oder Turbocodierung durchgeführt, aber in einigen Fällen ist Codierung spezifi ziert. Die Schritte nach dem Codieren umfassen die Funkrahmenentzerrung, ein erstes Verschachteln, eine Funkrahmensegmentierung und eine Ratenanpassung. Die Funkrahmensegmentierung verteilt die Daten in dem spezifizierten TTI über die Anzahl von Rahmen. Die Ratenanpassungsfunktion arbeitet mit Hilfe von Bitwiederholung oder Punktierung und definiert die Anzahl von Bits für jeden verarbeiteten TrCH, welche danach gemultiplext werden, um einen CCTrCH-Datenstrom zu bilden.
- In einem herkömmlichen 3GPP-System werden Kommunikationen zwischen einem UE und einem Node B unter Verwendung eines einzigen CCTrCH-Datenstroms geführt, wenngleich der Node B unter Verwendung jeweiliger anderer CCTrCH-Datenströme gleichzeitig mit anderen UEs kommunizieren kann.
- Die Verarbeitung des CCTrCH-Datenstroms umfaßt Bitscrambling, physikalische Kanalsegmentierung, ein zweites Verschachteln und Abbilden auf einen oder mehrere physikalische Kanäle. Die Anzahl der physikalischen Kanäle entspricht der physikalischen Kanalsegmentierung. Für Aufwärtsstreckenübertragungen von dem UE an den Node B ist die maximale Anzahl physikalischer Kanäle für die Übertragung eines CCTrCH gegenwärtig als zwei spezifiziert. Für Abwärtsstreckenübertragungen von dem Node B an UEs ist die maximale Anzahl physikalischer Kanäle für die Übertragung eines CCTrCH gegenwärtig als sechzehn spezifiziert. Jeder physikalische Kanaldatenstrom wird dann mit einem Kanalteilungscode gespreizt und für die Übertragung über die Luft auf eine zugewiesene Frequenz moduliert.
- Beim Empfang/Decodieren der TrCH-Daten wird die Verarbeitung von der Empfangsstation im wesentlichen umgekehrt. Folglich erfordert der physikalische Empfang von TrCHs an dem UE und dem Node B die Kenntnis der TrCH-Verarbeitungsparameter, um die TBS-Daten wiederherzustellen. Für jeden TrCH wird ein Transportformatsatz (TFS) spezifiziert, welcher eine vorbestimmte Anzahl von Transportformaten (TFs) enthält. Jedes TF spezifiziert eine Vielfalt an dynamischen Parametern, einschließlich TB- und TBS-Größen, und eine Vielfalt an semistatischen Parametern, einschließlich TTI, Codierungsart, Codierungsrate, Ratenanpassungsparameter und CRC-Länge. Die vordefi nierte Sammlung von TFSs für die TrCHs eines CCTrCH für einen bestimmten Rahmen wird als Transportformatkombination (TFC) bezeichnet. Für jedes UE wird pro TTI eine einzige TFC ausgewählt, so daß pro TTI pro UE nur eine TFC verarbeitet wird.
- Die Empfangsstationsverarbeitung wird durch die Übertragung einer Transportformatkombinationsanzeige (TFCI) für einen CCTrCH erleichtert. Für jeden TrCH eines bestimmten CCTrCH bestimmt die sendende Station ein bestimmtes TF des TFS des TrCH, der für das TTI gültig sein wird, und identifiziert dieses TF durch eine Transportformatanzeige (TFI). Die TFIs aller TrCHs des CCTrCH werden in die TFCI kombiniert. Wenn zum Beispiel zwei TrCHs, TrCH1 und TrCH2, gemultiplext werden, um den CCTrCH1 zu bilden, und der TrCH1 zwei mögliche TFs, TF10 und TF11, in seinem TFS hat, und der TrCH2 vier mögliche TFs, TF20, TF21, TF22 und TF23, in seinem TFS hat, könnten gültige TFCIs für den CCTrCH1 (0, 0), (0, 1), (1, 2) und (1, 3), aber nicht notwendigerweise alle möglichen Kombinationen, umfassen. Der Empfang von (0, 0) als der TFCI für den CCTrCH1 informiert die Empfangsstation für den empfangenen TTI des CCTrCH1 darüber, daß der TrCH1 mit dem TF10 formatiert wurde und der TrCH2 mit dem TF20 formatiert wurde; der Empfang von (1, 2) als der TFCI für den CCTrCH1 informiert die Empfangsstation darüber, daß der TrCH1 für das empfangene TTI des CCTrCH1 mit dem TF11 formatiert wurde und der TrCCH2 mit dem TF22 formatiert wurde.
- In den Release 5 und 6 UMTS-Spezifikationen, die jeweils HSDPA und HSUPA betreffen, werden schnelle Übertragungen gemäß der hybriden automatischen Wiederholungsaufforderung (HARQ) erreicht. Gegenwärtig ist spezifiziert, daß pro TTI nur ein automatischer Wiederholungsaufforderungsprozeß (HARQ-Prozeß) verwendet wird.
- Die Hochgeschwindigkeitspaketzugriffsevolution (HSPA+) und die universelle terrestrische Funkzugangs- (UTRA) und langfristige UTRAN-Evolution (LTE) sind Teil eines von dem 3GPP angeführten gegenwärtigen Bemühens, eine hohe Datenrate, geringe Latenz, paketoptimierte Systemkapazität und Abdeckung in UMTS-Systemen zu erreichen. In dieser Hinsicht sind sowohl der HSPA+ als auch die LTE mit erheblichen Änderungen an der vorhandenen 3GPP-Funkschnittstelle und der Funknetzarchitektur konzipiert. Zum Beispiel wurde bei der LTE vorgeschlagen, den gegenwärtig im UMTS verwendeten Codeteilungs-Vielfachzugriff-Kanalzugriff (CDMA-Kanalzugriff) durch den orthogonalen Frequenzteilungs-Vielfachzugriff (OFDMA) und Frequenzteilungs-Vielfachzugriff (FDMA) als Luftschnittstellentechnologien jeweils für die Übertragungen der Abwärtsstrecke und der Aufwärtsstrecke zu ersetzen. Die von HSPA+ vorgeschlagene Luftschnittstellentechnologie basiert auf Codeteilungs-Vielfachzugriff (CDMA), aber mit einer effizienteren physikalischen Schichtarchitektur (PHY-Schichtarchitektur), die unabhängige Kanalteilungscodes umfassen kann, welche bezüglich der Kanalqualität unterschieden werden. Sowohl LTE als auch HSPA+ werden für die Unterstützung von Mehrfacheingangs-Mehrfachausgangs-Kommunikationen (MIMO-Kommunikationen) auf der physikalischen Schicht konzipiert. In derartigen neuen Systemen können für Kommunikationen zwischen einem UE und einem Node B mehrere Datenströme verwendet werden.
- Die Erfinder haben erkannt, daß die vorhandenen 3GPP-Medienzugriffssteuerungsschichtverfahren (MAC-Schichtverfahren) nicht dafür konzipiert sind, die neuen PHY-Schichtarchitekturen und Merkmale der vorgeschlagenen Systeme zu behandeln. Die TFC-Auswahl in dem aktuellen UMTS-Standard berücksichtigt einige der von LTE und HSPA+ eingeführten neuen Transportformatattribute (TF-Attribute) nicht, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, der Zeit- und Frequenzverteilung und der Anzahl der Teilträger in der LTE, den Kanalteilungscodes im HSPA+ und verschiedenen Antennenstrahlen in dem Fall der MIMO.
- Gemäß den in dem aktuellen UMTS-Standard definierten MAC-Verfahren werden in Transportblöcke gemultiplexte Daten jeweils auf einen einzigen Datenstrom abgebildet, so daß nur ein Transportformatkombinationsauswahlverfahren (TFC-Auswahlverfahren) erforderlich ist, um die notwendigen Attribute für die Übertragung über den physikalischen Kanal beginnend an einer gemeinsamen Sendezeitintervallgrenze (TTI-Grenze) zu bestimmen. Entsprechend wird für jede gegebene UE-Knoten-Node-B-Kommunikation nur ein hybrider automatischer Wiederholungsaufforderüngsprozeß (HARQ-Prozeß), der die Datenwiederholungsübertra gungen für die Fehlerkorrektur steuert, zugewiesen. Gemäß den weiter oben beschriebenen vorgeschlagenen PHY-Schichtänderungen für HSPA+ und UMTS können für eine gegebene UE-Node-B-Kommunikation gleichzeitig mehrere physikalische Ressourcengruppen für Datenübertragungen verfügbar sein, was möglicherweise zu mehreren Datenströmen führt, die für die Kommunikation übertragen werden.
- Die Erfinder haben erkannt, daß mehrere Datenströme beginnend bei einer gemeinsamen TTI-Grenze jeweils gemeinsame oder verschiedene Dienstqualitätsanforderungen (QoS-Anforderungen) haben können, was spezialisierte Übertragungsattribute, wie etwa Modulation und Codierung, und unterschiedliche hybride automatische Wiederholungsanforderungsprozesse (HARQ-Prozesse) erfordert. Beispielhaft können im Fall von Mehrfacheingangs-Mehrfachausgangs-Kommunikationen (MIMO-Kommunikationen) unabhängige Datenströme aufgrund der räumlichen Diversität gleichzeitig übertragen werden; jedoch erfordert jeder räumlich unterschiedliche Datenstrom aufgrund verschiedener Kanalcharakteristiken seine eigenen Übertragungsattribute und seinen eigenen HARQ-Prozeß, um die gewünschten QoS-Anforderungen zu erfüllen. Es gibt gegenwärtig keine MAC-Schichtkomponenten, die dafür eingerichtet sind, Attribute gleichzeitig an mehrere Multimedia-Datenströme zuzuweisen und wirksam eine gleiche oder ungleiche QoS für parallele Datenströme bereitzustellen.
- Die Erfinder haben Komponenten zum parallelen Auswählen mehrerer Transportformate entsprechend Kanalqualitätsmessungen und QoS-Anforderungen entwickelt, welche die neuen PHY-Schichtattribute und Merkmale von HSPA+- und LTE-Systemen nutzen.
- Zusammenfassung
- Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung für die Transportformatkombinationsauswahl (TFC-Auswahl) in einer Medienzugriffssteuerungsschicht (MAC-Schicht) zur Verfügung, um Änderungen zu behandeln, die von Systemen der Hochgeschwindigkeitspaketzugriffsevolution (HSPA+) und der langfristigen Evolution (LTE) vorgeschlagen werden, welche die physikalische Schichtstruktur und Attribute, die dynamische Ressourcenzuweisung, Übertragungsschemas, die zu MIMO werden, und mehrere QoS-Anforderungen umfassen. Mehrere TFC-Auswahlfunktionen, die derart eingerichtet sind, daß sie gleichzeitig laufen, werden bereitgestellt, um Übertragungsattribute an parallele Datenströme zuzuweisen, welche die Dienstqualitätsanforderungen (QoS-Anforderungen) der Daten gemäß den physikalischen Kanalcharakteristiken erfüllen. Die vorliegende Erfindung unterstützt die Übertragung von mehreren Datenströmen auf einer gemeinsamen Sendezeitintervallgrenze (TTI-Grenze) entweder mit anderen normierten oder differenzierten QoS über die parallelen TFC-Auswahlfunktionen. wesentliche Änderungen an der früheren 3GPP-TFC-Auswahlfunktion werden eingeführt, welche in den Hochgeschwindigkeitsabwärtsstreckenpaketzugriff- (HSDPA-) und Hochgeschwindigkeitsaufwärtsstreckenpaketzugriff- (HSUPA-) Protokollen, die, wie weiter oben beschrieben, neue Merkmale in HSPA+- und LTE-Systemen behandeln, definiert sind. Die vorliegende Erfindung sorgt ohne weiteres für die dynamische hybride automatische Wiederholungsaufforderungsprozeßzuweisung (HARQ-Prozeßzuweisung), wenn verschiedene HARQs auf die Datenströme anwendbar sind.
- Für eine bevorzugte Ausführungsform wird eine drahtlose Sende/Empfangseinheit (WTRU) bereitgestellt, die einen Empfänger und einen Sender umfaßt und Kommunikationsdaten in einer Hierarchie von Verarbeitungsschichten, einschließlich einer physikalischen Schicht (PHY-Schicht), einer Medienzugriffssteuerungsschicht (MAC-Schicht) und höherer Schichten, verarbeitet. Eine MAC-Schichttransportformat-Auswahlvorrichtung definiert eine Zuweisung von Übertragungsdaten höherer Schichten an parallele Datenströme basierend auf von höheren Schichten empfangenen Dateneigenschaften und physikalischen Ressourceninformationen, die von der PHY-Schicht empfangen werden. Die Transportformatauswahlvorrichtung erzeugt auch Transportformatparameter für jeden Datenstrom. Eine Multiplexerkomponente multiplext die Übertragungsdaten entsprechend der Datenstromzuweisung und den jeweiligen von der Transportformatauswahlvorrichtung erzeugten Transportformatparametern in Transportblöcken auf die parallelen Datenströme und gibt die selektiv gemultiplexten Übertragungsdaten für die Übertragung über jeweilige physikalische Ressourcenteilbereiche über eine oder mehrere Antennen zum Senden drahtloser Signale an die PHY-Schicht aus. Vorzugsweise erzeugt die Transportformatauswahlvorrichtung auch physikalische Übertragungsattribute, wie etwa die Modulations- und Codierungsrate (MCR), die Anzahl von Teilrahmen pro Sendezeitintervall (TTI), die Dauer des TTI, die Sendeleistung und hybride automatische Wiederholungsaufforderungsparameter (HARQ-Parameter).
- Andere Aufgaben und Vorteile werden für Leute mit gewöhnlichen Kenntnissen des Fachgebiets basierend auf der folgenden Beschreibung gegenwärtig bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung offensichtlich.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Ein detaillierteres Verständnis der Erfindung kann aus der folgenden Beschreibung erhalten werden, die beispielhaft gegeben wird und die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu verstehen ist, wobei:
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1 einen Überblick über die Systemarchitektur eines herkömmlichen UMTS-Netzwerks zeigt; -
2 die Anwendung paralleler Transportformatkombinationsauswahlfunktionen (TFC-Auswahlfunktionen) in jedem TTI in der Medienzugriffssteuerungsschicht (MAC-Schicht), um die physikalischen Schichtmerkmale von vorgeschlagenen LTE- oder HSPA+-Systemen gemäß der vorliegenden Erfindung zu unterstützen, zeigt. - Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
- Die vorliegende Erfindung ist auf drahtlose Kommunikationssysteme anwendbar, die Systeme der langfristige Evolution (LTE) des Partnerschaftsprojekts der dritten Generation (3GPP) und der Hochgeschwindigkeitspaketzugriffsevolution (HSPA+-Evolution) umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Die vorliegende Erfindung kann sowohl in Kommunikationen der Aufwärtsstrecke (UL) als auch der Abwärtsstrecke (DL) verwendet werden und kann daher in einer drahtlosen Sende/Empfangseinheit (WTRU), auf die auch als ein Benutzergerät (UE) Bezug genommen wird, oder einem Node B, auf den auch als eine Basisstation Bezug genommen wird, verwendet werden.
- Im allgemeinen umfaßt eine drahtlose Sende/Empfangseinheit (WTRU) ein Benutzergerät, eine Mobilstation, eine feste oder mobile Teilnehmereinheit, einen Funkrufempfänger, ein Zellulartelefon, einen Minicomputer (PDA), einen Computer oder jede andere Art von Vorrichtung, die fähig ist, in einer drahtlosen Umgebung zu arbeiten, ist aber nicht darauf beschränkt. Eine Basisstation ist eine Art WTRU, die im allgemeinen dafür konzipiert ist, Netzwerkdienste an mehrere WTRUs bereitzustellen, und umfaßt einen Node B, eine Standortsteuerung, einen Zugangspunkt oder jede andere Art von Schnittstellenvorrichtung in einer drahtlosen Umgebung, ist aber nicht darauf beschränkt.
- Ein überarbeitetes MAC-Protokoll wird bereitgestellt, um neue Attribute und Ressourcen zu berücksichtigen, die von Systemen der Hochgeschwindigkeitspaketzugriffsevolution (HSPA+) und der langfristigen Evolution (LTE) eingeführt werden und die Kanalteilungscodes für HSPA+, die Anzahl und Verteilung von Teilträgern in den Frequenz- und Zeitdomänen für die LTE, verschiedene Antennenstrahlen in Mehrfacheingangs-Mehrfachausgangsschemas (MIMO-Schemas) für HSPA+ und LTE und Teilmengen von Antennen in MIMO-Schemas für HSPA+ und LTE umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Für HSPA+- und LTE-Systeme, die MIMO verwenden, stellt die vorliegende Erfindung für jeden von mehreren parallelen Datenströmen verschiedene Verbindungsanpassungsparameter, zum Beispiel verschiedene Modulations- und Codierungsschemas, bereit. Die mehreren parallelen Datenströme werden bevorzugt basierend auf Dienstqualitätsanforderungen (QoS-Anforderungen) der Daten, die übertragen werden sollen, und der Kanalqualität der Kanäle an verschiedene physikalische Ressourcengruppen verschiedener räumlicher Kanäle zugewiesen. Insbesondere ist eine Transportformatauswahlvorrichtung derart eingerichtet, daß sie die QoS über parallele Datenströme normiert, wenn die gleiche QoS gewünscht wird, und verschiedene QoS-Anforderungen für parallele Datenströme realisiert, wenn die Datenströme zum Beispiel von verschiedenen Funkträgern mit verschiedenen QoS-Anforderungen stammen.
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2 stellt eine bevorzugte Ausführungsform ausgewählter Komponenten dar, die in einem Sender und/oder Empfänger in Verbindung mit mehreren Transportformatkombinationsauswahlen (TFC-Auswahlen) in jedem TTI in einer Medienzugriffssteuerungsschicht-Verarbeitungskomponente (MAC-Schicht-Verarbeitungskomponente)200 für eine WTRU, die für den Betrieb in LTE- oder HSPA+-Systemen gemäß der vorliegenden Erfindung eingerichtet ist, enthalten sind. Die TFC-Auswahl ist ein Verfahren, das für jeden aktiven Datenstrom vor jedem Sendezeitintervall (TTI) stattfindet und ist mit der Entscheidung, wie Daten übertragen werden sollen, verknüpft. - Die Medienzugriffssteuerungsschicht-Verarbeitungskomponente (MAC-Schicht-Verarbeitungskomponente)
200 ist derart eingerichtet, daß sie über eine Funkverbindungssteuerungsprotokollschicht (RLC-Schicht) für eine von höheren Schichten bereitgestellte gegebene UE-Node-B-Kommunikationsverbindung Daten von einem oder mehreren Funkträgern2041 bis204M empfängt. - Die höheren Schichten, welche die RLC-Schicht, die Funkressourcensteuerungsschicht (RRC-Schicht) und die Schicht
3 umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind, werden durch Komponenten203 der höheren Schichten dargestellt, die über der MAC-Schichtkomponente200 vorhanden sind. Die Daten der Funkträger2041 bis204M werden bevorzugt in einem Puffer219 in einer Schicht über der MAC-Schicht, zum Beispiel über der RLC-Schicht, gepuffert, bis die TFC-Auswahlen für das aktuelle TTI stattgefunden haben, wobei die Daten an diesem Punkt von der Datenmultiplexerkomponente220 , wie weiter unten diskutiert, in vorgesehene Transportblöcke gemultiplext werden. - Die MAC-Schicht-Verarbeitungskomponente
200 ist auch derart eingerichtet, daß sie für jeden Funkträger Dienstqualitätsanforderungen (QoS-Anforderungen) und andere Dateneigenschaften2021 bis202M empfängt. QoS-Anforderungen, die von höheren Schichten (d.h. Schicht3 oder höher) bereitgestellt werden, können eine Anzahl von hybriden automatischen Wiederho lungsaufforderungs-Wiederholungssendungen (HARQ-Wiederholungssendungen), eine Blockfehlerrate, eine Priorität, zulässige Datenkombinationen und/oder einen Leistungsabstand umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. Andere Dateneigenschaften können Punkte, wie etwa Puffereigenschaften für jeden Datenkanal der Funkträger, umfassen. - Von der physikalischen Schicht (PHY-Schicht), die durch die physikalische Schichtkomponente
201 dargestellt ist, empfängt die MAC-Schicht-Verarbeitungskomponente200 für jede Gruppe verfügbarer physikalischer Ressourcen Kanaleigenschaften2061 bis206N , wie etwa Kanalqualitätsmessungen und dynamische Ablaufsteuerungsparameter, die dazu neigen, sich in jedem TTI zu ändern. Eine Transportformatkombinationsauswahlvorrichtung (TFC-Auswahlvorrichtung)208 wird als Teil der MAC-Schichtverarbeitungskomponente200 bereitgestellt. Die TFC-Auswahlvorrichtung208 ist derart eingerichtet, daß sie die Funkträgerdaten2041 bis204M und die verfügbaren physikalischen Ressourcenaufteilungen basierend auf den von höheren Schichten kommunizierten Informationen2021 bis202M und207 und den von der PHY-Schicht kommunizierten Informationen2061 bis206N zuweist. - Kanaleigenschaften verfügbarer physikalischer Ressourcen, die alle TTIs zum Zweck der TFC-Auswahl von der PHY-Schicht an die MAC-Schicht signalisiert werden, können zum Beispiel die Form einer Kanalqualitätsanzeige (CQI) für die Kanalqualität annehmen. Teilkanäle können bei der LTE als Teilträger und bei dem HSPA+ als Kanalteilungscodes bereitgestellt werden. Die vorliegende Erfindung berücksichtigt neue dynamische Transportformatparameter (TF-Parameter), die von der LTE und dem HSPA+ eingeführt werden und die dazu neigen, sich für jedes TTI zu ändern, und die die zulässige Transportblock- (TB-) oder TB-Satzgröße, die Anzahl von Teilrahmen, die Modulationsrate, die Codierungsrate, die Zeit- und Frequenzverteilung von Teilträgern (für die LTE), die Anzahl von Teilkanälen (d.h. Teilträgern oder Kanalteilungscodes), die maximal zulässige Sendeleistung, die Antennenstrahlen beim MIMO, den Teilsatz von Antennen beim MIMO, die TTI-Dauer und H-ARQ-Parameter umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Diese dynamischen TF-Parameter werden in der TFC-Auswahlvorrichtung
208 bevorzugt vor jedem TTI auf der Basis entsprechender Beschränkungen, die von den PHY-Schichtdaten2061 bis206N bereitgestellt werden, bestimmt. - Einige TF-Parameter werden als semistatisch betrachtet, weil es mehr als ein TTI braucht, daß sie sich ändern, und sie werden folglich nicht jedes TTI dynamisch, sondern nach mehreren TTIs aktualisiert. Beispiele für semistatisches TF-Parameter umfassen die Art der Kanalcodierung und die Größe der zyklischen Redundanzprüfung (CRC). Vorzugsweise werden semistatische Parameter gemäß Signalisierungsinformationen
207 von einer höheren Schicht, wie etwa zum Beispiel der Funkressourcensteuerungsschicht (RRC-Schicht), an die Transportformatkombinationsauswahlvorrichtung (TFC-Auswahlvorrichtung)208 bestimmt. - Die TFC-Auswahlvorrichtung
208 ist derart eingerichtet, daß sie die Funkträgerdaten2041 bis204M und die verfügbaren physikalischen Ressourcenunterteilungen in entsprechende parallele TFC-Auswahlfunktionen2101 bis210N zuweist, welche die Funkträgerdaten2041 bis204M an jeweilige Datenströme2091 bis209N zuweisen und jeweilige HARQ-Prozesse2301 bis230N für die PHY-Schicht identifizieren, welche ihrerseits die jeweiligen HARQ-Prozesse2401 bis240N auf die jeweiligen Datenströme anwendet. Die Datenströme2091 bis209N können aus Daten von einem oder mehreren logischen Kanälen bestehen und können jeweils aus einem einzigen Funkträger oder mehreren Funkträgern abgeleitet werden. Daten eines einzigen Funkträgers können geteilt werden und von der TFC-Auswahlvorrichtung208 bestimmten verschiedenen Datenströmen zugewiesen werden. Wenn zum Beispiel nur ein Funkträger Daten kommuniziert, werden die Daten dieses Funkträgers bevorzugt in Ströme unterteilt, die alle verfügbaren physikalischen Funkressourcenunterteilungen, insbesondere für UL-Übertragungen, effizient nutzen. - Typischerweise werden die verfügbaren physikalischen Ressourcenunterteilungen in den von der PHY-Schicht empfangenen Informationen
2061 bis206N definiert. Für Aufwärtsstreckenübertragungen (UL-Übertragungen) kann die TFC-Auswahlvorrichtung explizite Trennungsanweisungen von der RRC-Schichtsignalisierung207 empfangen, welche physikalische Ressourcenunterteilungen und Übertragungsparameter für jede physikalische Ressource in jeder Unterteilung vorschreiben. Ebenso kann die Signalisierung von der RRC-Schicht207 Unterteilungen anweisen, die datenstrom- oder trägerspezifisch sind. In dem erlaubten Maß können die PHY-Schichtinformationen2061 bis206N optionale Auswahlen in den Gruppierungen von physikalischen Ressourcen für physikalische Unterteilungen umfassen. In einem derartigen Fall wird die TFC-Auswahlvorrichtung208 auch die Unterteilungen nach den zulässigen Unterteilungskriterien auswählen, die von der PHY-Schicht2061 bis206N und/oder der RRC-Schicht207 signalisiert werden. - Die TFC-Auswahlvorrichtung
208 paßt Daten-QoS-Anforderungen der Kanaldaten der Funkträger2041 bis204M vorzugsweise an physikalische Kanalqualitäten für verfügbare physikalische Ressourcenunterteilungen an, indem sie die Datenströme2091 bis209N definiert. Die TFC-Auswahlvorrichtung208 stellt die Zuweisung der Funkträger2041 bis204M für die Datenströme2061 bis206N an die Multiplexerkomponente220 über Zuweisungsdaten214 bereit, so daß die Kanaldaten der Funkträger2041 bis204M richtig in die jeweiligen Datenströme2091 bis209N geleitet werden. Die Datenströme2091 bis209N sind einigermaßen analog zu dem CCTrCH- oder einzelnen TrCH-Datenstrom des bisherigen Stands der Technik, stellen aber eine ausgewählte Teilung der Daten der Funkträger für eine Kommunikation zwischen einem UE und einem Node B bereit, die unabhängigen Verarbeitungs/Übertragungsspuren folgt. - Die TFC-Auswahlfunktionen
2101 bis210N erzeugen Transportformate (TFs) oder TF-Sätze, um die gewünschte QoS für die parallelen Datenströme2091 bis209N basierend auf den Kanalqualitätsparametern der entsprechenden physikalischen Ressourcenunterteilungen bereitzustellen. Die TF-Auswahl für jede aus gewählte physikalische Ressourcenunterteilung wird der PHY-Schicht, wie durch die Signale2301 bis230N dargestellt, bereitgestellt. Die TFC-Auswahlfunktionen2101 bis210N treffen auch bevorzugt verfügbare Parameterauswahlen für die physikalischen Ressourcen von physikalischen Ressourcenunterteilungen, wie etwa die Anzahl von Teilrahmen, die Modulationsrate, die Codierungsrate, die Zeit- und Frequenzverteilung von Teilträgern (für die LTE), die Anzahl von Teilkanälen (d.h. Teilträgern oder Kanalteilungscodes), die maximal zulässige Sendeleistung, Antennenstrahlen beim MIMO, die Teilmenge von Antennen beim MIMO, die TTI-Dauer und H-ARQ-Parameter. Diese Auswahlen sind in den meisten Fällen durch die PHY-Schicht begrenzt. Die Gesamtmenge von verfügbaren HARQ-Ressourcen kann an die MAC-Komponente200 signalisiert werden, um den TFC-Auswahlfunktionen2091 bis209N zu ermöglichen, über Signale2301 bis230N HARQ-Prozesse für die Datenströme2091 bis209N an die PHY-Schicht zuzuweisen. Die HARQ-Unterteilungszuweisung wird von den Werten anderer verwandter Parameter, insbesondere der Werte des Modulations- und Codierungsschemas (MCS) und der TB-Größe, beeinflußt. Die TFC-Funktionen2101 bis210N berücksichtigen die Werte von physikalischen Schichtparametern, bevorzugt des MCS und der TB-Größe, jeder der physikalischen Ressourcenunterteilungen, wenn die HARQ-Unterteilungszuweisungen für die jeweiligen Datenströme2091 bis209N bestimmt werden. In dem eingeschränkteren Fall, in dem die PHY-Schicht die HARQ-Unterteilung vorschreibt, wählt die MAC-Komponente200 die den Datenströmen2091 bis209N zugewiesenen HARQ-Prozesse nicht aus. - Die TF-Auswahl einschließlich der TB-Größe für jeden Datenstrom
2091 bis209N wird über2151 bis215N an die Datenmultiplexerkomponente220 bereitgestellt. Die Datenmultiplexerkomponente220 verwendet diese Information, um jeweilige Datenströme2091 bis209N höherer Schichten in Transportblöcke (TBs) oder TB-Sätze2501 bis250N , die für die jeweils zugewiesenen physikalischen Ressourcenunterteilungen, wie durch die TFC-Auswahlvorrichtung208 bestimmt, vorgesehen sind, zu verketten und zu segmentieren. Die TBs2501 bis250N werden der PHY-Schicht bevorzugt für die Übertragung über physikalische Kanäle beginnend an einer gemeinsamen Sendezeitintervallgrenze (TTI) bereitgestellt. Vorzugsweise umfaßt die PHY-Schicht eine oder mehrere Antennen zum Senden der TBs über drahtlose Signale. - Bevorzugt werden die Signale
2301 bis230N und TBs2501 bis250N in der MAC-Schichtverarbeitungskomponente200 koordiniert und können kombiniert und gemeinsam mit der PHY-Schichtverarbeitung vor jeder TTI-Grenze signalisiert werden. - In einer Ausführungsform erzeugen die TFC-Auswahlfunktionen
2101 bis210N Transportformate (TFs), um die erwartete QoS, die für zwei oder mehr der Datenströme2091 bis209N bereitgestellt wird, zu normieren. Diese Ausführung ist wünschenswert, wenn Daten von einem Funkträger oder einem Satz von Funkträgern mit gemeinsamen QoS-Anforderungen stammen, die in einem gemeinsamen TTI übertragen werden sollen. - In einer anderen Ausführungsform erzeugen die TFC-Auswahlfunktionen
2101 bis210N Transportformate (TFs), um die erwartete QoS zu unterscheiden, die den zwei oder mehr der Datenströme2091 bis209N bereitgestellt werden. Diese alternative Ausführungsform ist wünschenswert, wenn zwei oder mehr Funkträgersätze, die Daten für die jeweiligen Datenströme bereitstellen, verschiedene QoS-Anforderungen haben oder wenn ein einziger Funkträger, zum Beispiel ein Sprachfluß, Daten mit verschiedener QoS einschließlich Priorität enthält. Eine weitere Erklärung wird weiter unten bereitgestellt. - Pufferanalyse
- QoS-Anforderungen
2021 bis202M , wie etwa die Datenrate, die Blockfehlerrate, der Sendeleistungsabstand, die Priorität und/oder Latenzanforderungen für Funkträgerdaten2041 bis204M werden von der TFC-Auswahlvorrichtung208 ausgewertet. Im allgemeinen werden QoS-Anforderungen von den höheren Schichten bereitgestellt, so daß die TFC-Auswahlfunktionen die erlaubten Datenkombinationen für den Datenmultiplexschritt für den/die aktuellen TTI(s) bestimmen können. Wenn mehrere logische Kanäle oder Datenströme höherer Schichten in den Daten2041 bis204M vorhanden sind, können die QoS-Anforderungen ferner Pufferbelegungsinformationen für jeden logischen Kanal, die Priorität für jeden logischen Kanal oder den Datenstrom oder die Anzeige des Datenstroms mit der höchsten Priorität, Paketgrößen für jeden Datenstrom und zulässige Kombinationen von Datenströmen umfassen. Gemäß den QoS-Anforderungen2021 bis202M bestimmt die TFC-Auswahlvorrichtung208 bevorzugt die zulässigen Datenmultiplexkombinationen für Datenkanäle2041 bis204M mit verfügbaren Daten für die Übertragung, sortiert nach der Übertragungspriorität. Die Menge verfügbarer Daten für jede zulässige Multiplexkombination, eine entsprechende Anzahl von HARQ-Wiederholungssendungen, ein Leistungsabstand und/oder andere QoS-bezogene Parameter in Verbindung mit jeder Datenmultiplexkombination werden ebenfalls bevorzugt bestimmt. - Physikalische Ressourcenunterteilung und Zuweisung von Datenströmen
- Die verfügbaren physikalischen Ressourcen, wie sie von der physikalischen Schicht zusammen mit Kanalqualitätsmessungen und dynamischen Ablaufsteuerungsinformationen
2061 bis206N bereitgestellt werden, werden bevorzugt basierend auf der QoS und Unterteilungsanforderungen von Daten höherer Schichten und Kanalparametern, die von der physikalischen (PHY) Schicht bereitgestellt werden, welche die Kanalqualitätsanzeigemeldungen (CQI-Meldungen), dynamische Ablaufsteuerungsinformationen. und verfügbare HARQ-Ressourcen umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind, in Teilkanalunterteilungen unterteilt. Die verfügbaren Teilkanalunterteilungen werden derart bestimmt, daß sie Datenströmen für die einzelne Übertragung der zu diesen Datenströmen gehörenden gemultiplexten Datenkombinationen zugewiesen werden können. - Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird für jeden verfügbaren Teilkanal (Teilträger in den Zeit- und Frequenzdomänen oder Kanalteilungscode in der Codedomäne), der basierend auf Pilotkanälen auf der physikalischen Schicht gemessen wird, eine CQI-Meldung erzeugt. In Abwärtsstrecken kommunikationen (DL-Kommunikationen) werden nicht notwendigerweise alle verfügbaren Teilkanäle in jedem TTI für die Datenübertragung verwendet. Eine Schwelle, die die erwünschte Grenze für die annehmbare Übertragungsleistung anzeigt, ist derart definiert, daß nur die Teilkanäle mit entsprechenden CQI-Werten, die höher als die Schwelle sind, für die Übertragung verwendet werden. Folglich werden von den TFC-Auswahlfunktionen
2101 bis210N nur die sich qualifizierenden Teilkanäle für die Aufnahme in zugewiesene Unterteilungen ausgewählt. Dies wird bevorzugt durch die CQI-basierende Ablaufsteuerung in einem Node B erreicht. - Für UL-Kommunikationen kann eine Node B-Ablaufsteuerung Informationen über die zugewiesenen physikalischen (PHY) Ressourcen an ein Benutzergerät (UE) bereitstellen, welche die verfügbaren Teilkanäle, Antennenstrahlen, die maximal zulässige Aufwärtsstreckenleistung (UL-Leistung) und die Modulations- und Codierungsschemabegrenzung (MCS-Begrenzung) und/oder die Kanalqualitätsanzeige (CQI) für jeden der zugewiesenen Teilkanäle umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Vorzugsweise werden derartige Informationen für jeden physikalischen Kanal bereitgestellt, der für die UL-Übertragung verfügbar ist. Die PHY-Ressourcenzuweisung kann sich für die nachfolgenden Ablaufsteuerungsbewilligungen ändern oder unverändert bleiben. Dies kann bestimmt werden, indem der relative Unterschied in den nachfolgenden Ablaufsteuerungsbewilligungen identifiziert wird. Ein UE kann nicht mit genug physikalischen Ressourcen versehen sein, um basierend auf einem Schwellwert selektiv einen Teilsatz der verfügbaren Teilkanäle zu wählen. In diesem Fall kann die TFC-Auswahlvorrichtung
208 vorzugsweise, ungeachtet der CQI, alle verfügbaren Teilkanäle nutzen. UL-Kanäle, die eine bessere CQI als eine Schwelle bieten, können in der Ablaufsteuerungsbewilligung identifiziert werden. Wenn diese Bewilligung über mehrere TTIs gültig ist, kann sich die CQI einzeln bewilligter Teilkanäle jedoch mit der Zeit ändern. Die TFC-Auswahlfunktionen2101 –210N passen den Modulations- und Codierungssatz (MCS), die TB-Größe, die Sendeleistung und/oder die HARQ-Wiederholungssendungen vorzugsweise für jeden Teilkanal oder Sätze von Teilkanälen, die einer bestimmten physikalischen Ressourcenunterteilung zugewiesen sind, entsprechend dem weiter unten erklärten Übertragungsattributbestimmungsschritt an. Die TFC-Auswahlfunktionen2101 –210N trennen vorzugsweise Datenströme zwischen Teilkanälen oder Sätzen von Teilkanälen, die einer bestimmten physikalischen Ressourcenunterteilung zugewiesen sind, welche CQI-Pegel bietet, die die QoS-Anforderung der auf die physikalischen Ressourcenunterteilung abgebildeten Datenströme2091 –209N besser erfüllen. - Von den höheren Schichtdaten
2041 –204M abgeleitete parallele Datenströme werden in Verbindung mit jeweiligen verfügbaren physikalischen Ressourcenunterteilungen an die TFC-Auswahlfunktionen2101 –210N zugewiesen. Die Datenstromzuweisungen werden bevorzugt gemäß gemeinsamen QoS-Attributen verschiedener Kanäle zwischen den höheren Schichtdaten2041 –204M , zum Beispiel der Priorität, erzeugt. Die TFC-Auswahlfunktionen2101 –210N weisen bevorzugt Datenströme an verfügbare physikalische Ressourcenunterteilungen zu, indem sie CQI-Pegel und dynamische Ablaufsteuerungsinformationen für jeden Satz von Datenströmen und zugehörige physikalische Ressourcenunterteilungen so gut wie möglich an QoS-Anforderungen anpassen. - Die parallelen Datenströme können von einem oder mehreren Funkträgern mit gemeinsamen oder unterschiedlichen QoS-Anforderungen stammen; folglich können zwei oder mehr der Datenströme
2091 –209N kompatible QoS-Anforderungen haben. Beispielhaft können Sprache-über-Internet-Protokoll- (VoIP-) und Internetsurfdaten, welche eine nicht kompatible QoS erfordern, verschiedenen Datenströmen2091 –209N oder Sätzen von Datenströmen zugewiesen werden und auf getrennte physikalischen Ressourcenunterteilungen abgebildet werden, um den unterschiedlichen Prioritäts- und Verzögerungsanforderungen am besten zu entsprechen. - Übertragungsattributbestimmung
- Die TFC-Auswahlfunktionen
2101 –210N arbeiten bevorzugt parallel, um die TF und die physikalischen Übertragungsattribute zu bestimmen, die auf jede physikalische Ressourcenunterteilung angewendet werden sollen, um die QoS-Anforderungen der entsprechenden Datenströme2091 –209N am besten zu erfüllen. Diese Bestimmung basiert bevorzugt auf den CQIs und dynamischen Ablaufsteuerungsinformationen jeder Teilkanalunterteilung und den QoS-Anforderungen der entsprechenden Datenströme2091 –209N . Die physikalischen Attribute umfassen die Modulations- und Codierungsrate, die Anzahl von Teilrahmen pro TTI, die Sendeleistung und HARQ-Wiederholungssendungen, die angepaßt werden können, um die QoS-Anforderung jedes Datenstroms zu erfüllen, und möglicherweise entsprechend der CQI bestimmter Teilkanäle angepaßt werden können. HARQ-Prozesse werden, wie weiter unten detaillierter erklärt, bevorzugt dynamisch physikalischen Ressourcenunterteilungen zugewiesen. - Mehr als eine physikalische Ressourcenunterteilung kann mit Datenströmen mit gemeinsamen QoS-Anforderungen verbunden werden. Wenn die CQIs sich in diesem Fall über einzelne physikalische Ressourcenunterteilungen ändern, werden die Transportformatparameter, einschließlich der Modulations- und Codierungssatz (MCS), die TB-Größe, die TTI-Länge, die Sendeleistung und HARQ-Parameter, angepaßt, um die QoS über die Teilkanalunterteilungen zu normieren. Mit anderen Worten können für jede physikalische Ressourcenunterteilung verschiedene Parameter zugewiesen werden, um die QoS über die entsprechenden Datenströme, welche jeder Teilsatz der Datenströme
2091 –209N sein können, zu normieren. Manche TF-Attribute können, wenn sie die gleichen QoS-Attribute beeinflussen, zum Beispiel im Fall des MCS und der Sendeleistung, welche beide die erwartete Blockfehlerrate beeinflussen, relativ zueinander angepaßt werden. - Wenn einmal die Codierung, Modulation und die TTI-Länge mit den physikalischen Ressourcenunterteilungen verbunden wurden, werden Transportblöcke TBs (oder äquivalent TB-Sätze) zugewiesen. Insbesondere die Anzahl von Datenbits, die für jede Teilkanalunterteilung in jeden TB gemultiplext werden kann, wird vorzugsweise basierend auf den anderen TF-Parametern bestimmt. Es kann mehrere TBs mit eindeutig definierten Größen geben, die mit verschiedenen physikalischen Ressourcenunterteilungen und HARQ-Prozessen verbunden sind. Falls die dynamische HARQ-Ressourcenunterteilung zulässig ist, darf die Summe der Teilkanalsatz-Übertragungsfähigkeiten die insgesamt verfügbaren HARQ-Ressourcen nicht übersteigen. Wenn die dynamische HARQ-Ressourcenunterteilung nicht zulässig ist, darf das ausgewählte TF die verfügbaren Ressourcen für jeden verbundenen HARQ-Prozeß nicht übersteigen.
- Die TBs
2501 –250N werden zusammen mit zugehörigen TF-Attributen2301 –230N für die Übertragung über physikalische Kanäle der physikalischen Schicht bereitgestellt. - HARQ-Zuweisung
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden HARQ-Ressourcen dynamisch über die physikalischen Ressourcenunterteilungen und ihre zugehörigen TBs (oder äquivalent über TB-Sätze) verteilt, so daß vor jedem TTI mehrere HARQ-Prozesse zugewiesen werden können. Dies wird gegenüber den von dem bisherigen Stand der Technik vorgeschlagenen statisch konfigurierten HARQ-Prozeßressourcen bevorzugt, da physikalische Ressourcenunterteilungen darauf beschränkt sind, zu den HARQ-Ressourcen zu passen, die zu der physikalischen Ressourcenunterteilung gehören, wenn statische HARQ-Ressourcen angewendet werden.
- Die dynamische Verteilung von HARQ-Ressourcen ermöglicht eine weit größere Flexibilität während der physikalischen Ressourcenunterteilung, da die HARQ-Gesamtressourcen dynamisch auf einer bedarfsweisen Basis zwischen den auf jede physikalische Ressourcenunterteilung gemultiplexten Daten verteilt werden können. Daher ist die Unterteilung physikalischer Ressourcen nicht durch statische Ressourcen des verbundenen HARQ-Prozesses beschränkt. Wenn außerdem Daten eines Funkträgers höherer Schichten über mehrere physikalische Ressourcenunterteilungen, die eine verschiedene Kanalqualität bieten, verteilt werden, gibt es eine weit höhere Flexibilität bei der Auswahl der Größe jedes TB und des MCS, die zu den physikalischen Ressourcenunterteilungen gehören, um der gewünschten QoS zu entsprechen.
- Jeder zu einem oder mehreren Teilkanalsätzen gehörende TB wird einem verfügbaren HARQ-Prozeß zugewiesen. Wenn die dynamische HARQ-Ressourcenunterteilung zulässig ist, werden die TB-Größe und das MCS, die jedem TB zugewiesen werden, bevorzugt verwendet, um eine weiche Speicheranforderung zu bestimmen, die dann verwendet wird, um dem Sender und dem Empfänger die erforderlichen HARQ-Ressourcen zu ermitteln. Zum Beispiel sind typischerweise eine Transportformatkombinationsanzeige (TFCI) oder Transportformat- und Ressourcenanzeige (TFRI) und die Kenntnis des gewählten MCS an dem Empfänger ausreichend, daß ein Empfänger HARQ-Speicherressourcen auf einer TTI-Basis dynamisch reserviert. Beim synchronen Betrieb sind die Wiederholungssendungen bekannt. Beim asynchronen Betrieb werden HARQ-Prozeßkennungen verwendet, um Wiederholungssendungen anzuzeigen. Wenn Wiederholungssendungen stattfinden, werden die HARQ-Ressourcen vorzugsweise für die Wiederholungssendungen nicht dynamisch angepaßt, weil sich die Ressourcenanforderungen gegenüber der anfänglichen Übertragung nicht ändern.
- Ein HARQ-Prozeß
2401 –240N wird jedem TB und seiner zugehörigen physikalischen Ressourcenunterteilung zugewiesen. Informationen2301 –230N , welche die MCS, Teilrahmen, das TTI, Teilträger oder Kanalteilungscodes, die Antenne (beim MIMO), die Antennenleistung und die maximale Anzahl von Übertragungen umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind, werden dann für die Übertragung einem HARQ-Prozeß übergeben. Die HARQ-Prozesse2401 –240N werden dann nach Empfang einer erfolgreichen Zustellungsquittung oder nach Überschreiten ihrer maximalen Anzahl von Wiederholungssendungen ihre Verfügbarkeit anzeigen. - Datenmultiplexen
- Der Datenmultiplexer
220 multiplext die höheren Schichtdaten204 gemäß der Datenstromzuweisungsinformation214 und den TF-Attributen2151 –215N , wie von den TFC-Auswahlfunktionen2101 –210N bereitgestellt werden. Datenblöcke für jeden Datenstrom werden in vorher bestimmte zugehörige TB-Größen gemultiplext. Die Kenntnis der physikalischen Ressourcenunterteilungen, zu denen die Datenströme2091 –209N geleitet werden, ist für das Multiplexen nicht erforderlich; nur die TB-Größen und die Abbildung von logischen Kanälen2041 –204M auf Datenströme2091 –209N werden benötigt. Vorzugsweise wird das Multiplexen logischer Kanäle2041 –204M in TBs, die Datenströmen2091 –209N zugewiesen sind, in der Reihenfolge der Priorität der logischen Kanäle2041 –204M erledigt. - Wenn es weniger verfügbare Daten als die TB-Größe gibt oder die Multiplexblockgröße nicht genau paßt, kann der TB entsprechend gestopft werden. Die TFC-Auswahlprozesse
2101 –210N beseitigen jedoch bevorzugt in dem meisten Fällen die Notwendigkeit des Stopfens. Wenn die verfügbaren Daten für die Übertragung die TB-Größe übersteigen und mehr als ein TB für den Satz verbundener Datenströme bestimmt wurde, werden die Blöcke von den verbundene Datenströmen über die TBs verteilt. Innerhalb jedes TB spezifiziert MAC-Anfangsblockinformation, wie Datenströme innerhalb des TB gemultiplext wurden. Diese Information bestimmt eindeutig, wie Daten von verschiedenen Strömen in einen gemeinsamen TB gemultiplext wurden, und wie Daten von Strömen über TBs verteilt wurden. - Die Merkmale der vorliegenden Erfindung können in eine integrierte Schaltung (IC) eingebaut werden oder in einer Schaltung aufgebaut werden, die, eine Vielzahl miteinander verbundener Bestandteile aufweist.
- Obwohl die Merkmale und Elemente der vorliegenden Erfindung in den bevorzugten Ausführungsformen in bestimmten Kombinationen beschrieben werden, kann jedes Merkmal oder Element allein, ohne die anderen Merkmale und Elemente der bevorzugten Ausführungsformen oder in verschiedenen Kombinationen mit oder ohne andere Merkmale und Elemente der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
- Eine drahtlose Sende/Empfangseinheit (WTRU) der vorliegenden Erfindung verarbeitet Kommunikationsdaten in einer Hierarchie von Verarbeitungsschichten, einschließlich einer physikalischen Schicht (PHY-Schicht), einer Medienzugriffssteuerungsschicht (MAC-Schicht) und höherer Schichten. Eine MAC-Schichttransportformat-Auswahlvorrichtung definiert eine Zuweisung von Übertragungsdaten höherer Schichten an parallele Datenströme basierend auf von höheren Schichten empfangenen Dateneigenschaften und physikalischen Ressourceninformationen, die von der PHY-Schicht empfangen werden. Die Transportformatauswahlvorrichtung erzeugt auch Transportformatparameter für jeden Datenstrom. Eine Multiplexerkomponente multiplext die Übertragungsdaten entsprechend der Datenstromzuweisung und den jeweiligen von der Transportformatauswahlvorrichtung erzeugten Transportformatparametern in Transportblöcken auf die parallelen Datenströme und gibt die selektiv gemultiplexten Übertragungsdaten für die Übertragung über jeweilige physikalische Ressourcenunterteilungen an die PHY-Schicht aus. Vorzugsweise erzeugt die Transportformatauswahlvorrichtung auch physikalische Übertragungsattribute, wie etwa die Modulations- und Codierungsrate (MCR), die Anzahl von Teilrahmen pro Sendezeitintervall (TTI), die Dauer des TTI, die Sendeleistung und hybride automatische Wiederholungsaufforderungsparameter (HARQ-Parameter).
Claims (29)
- Drahtlose Sende/Empfangseinheit (WTRU), die einen Empfänger und einen Sender aufweist, wobei der Sender umfaßt: eine MAC-Schichtkomponente, die aufweist: eine Transportformatauswahlvorrichtung; eine mit der Transportformatauswahlvorrichtung verbundene Multiplexerkomponente; eine mit der MAC-Schichtkomponente verbundene physikalische (PHY) Schichtkomponente mit einer oder mehr Antennen zum Senden drahtloser Signale; mehrere mit der MAC-Schichtkomponente verbundene höhere Schichtkomponenten; wobei die MAC-Schichtkomponente eingerichtet ist, zu empfangen: Daten für die Übertragung und entsprechende Übertragungsdateneigenschaften von den höheren Schichtkomponenten; und physikalische Ressourceninformationen von der PHY-Schichtkomponente; wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, eine Zuweisung der Übertragungsdaten an parallele Datenströme basierend auf von den höheren Schichtkomponenten empfangenen Dateneigenschaften und den physikalischen Ressourceninformationen von der PHY-Schichtkomponente zu definieren; die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, basierend auf den von den höheren Schichtkomponenten empfangenen Dateneigenschaften und den physikalischen Ressourceninformationen von der PHY-Schichtkomponente Transportformatparameter für jeden Datenstrom zu erzeugen; die Multiplexerkomponente eingerichtet ist, die Übertragungsdaten gemäß der Datenstromzuweisung und den jeweiligen von der Transportformatauswahlvorrichtung erzeugten Transportformatparametern in Transportblöcken auf die parallelen Datenströme zu multiplexen und die selektiv gemultiplexten Übertra gungsdaten für die Übertragung über jeweilige physikalische Ressourcenunterteilungen an die PHY-Schichtkomponente auszugeben, die PHY-Schichtkomponente eingerichtet ist, die wahlweise gemultiplexten Übertragungsdaten über die eine oder mehr Antennen zu senden; und die PHY-Schichtkomponente eingerichtet ist, die drahtlos gesendete Kommunikationssignale zu empfangen, und einen Teil des Empfängers aufweist.
- WTRU nach Anspruch 1, die als ein Benutzergerät (UE) eingerichtet ist.
- WTRU nach Anspruch 1, die als eine Basisstation eingerichtet ist.
- WTRU nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei Übertragungsdaten in Sendezeitintervallen (TTIs) in einem vordefinierten Zeitrahmenformat übertragen werden, wobei die MAC-Schichtkomponente eingerichtet ist, Übertragungsdaten vor jedem Sendezeitintervall (TTI) für die Übertragung darin zu verarbeiten.
- WTRU nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Übertragungsdaten in Sendezeitintervallen (TTIs) in einem vordefinierten Zeitrahmenformat übertragen werden, wobei die Multiplexerkomponente eingerichtet ist, die Übertragungsdaten für die Übertragung der gemultiplexten Daten jeweiliger Datenströme beginnend bei einer gemeinsamen Sendezeitintervallgrenze (TTI-Grenze) auf parallele Datenströme zu multiplexen.
- WTRU nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Übertragungsdateneigenschaften QoS-Anforderungen umfassen, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, Zuweisungen von Übertragungsdaten an parallele Datenströme zu definieren und basierend auf den QoS-Anforderungen Transportformatparameter für jeden Datenstrom zu erzeugen.
- WTRU nach Anspruch 6, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, Transportformatparameter zu erzeugen, die eine erwartete QoS normieren, die von zwei oder mehr Datenströmen erreicht wird, welche Übertragungsdaten mit gemeinsamen QoS-Anforderungen enthalten.
- WTRU nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, Transportformatparameter zu erzeugen, die eine erwartete QoS unterscheiden, die von zwei oder mehr Datenströmen erreicht wird, welche Übertragungsdaten mit verschiedenen QoS-Anforderungen enthalten.
- WTRU nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Übertragungsdaten mehrere logische Kanäle umfassen, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, Zuweisungen von Übertragungsdaten an parallele Datenströme zu definieren, welche Daten von jedem logischen Kanal selektiv auf einen der parallelen Datenströme verteilen.
- WTRU nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Übertragungsdaten einen einzigen logische Kanal umfassen, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, selektiv Zuweisungen von Übertragungsdaten an parallele Datenströme zu definieren, welche Daten des einzigen logischen Kanals zwischen den parallelen Datenströmen verteilen.
- WTRU nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Übertragungsdateneigenschaften QoS-Anforderungen für jeden von mehreren logischen Kanälen umfassen und die physikalischen Ressourceninformationen Kanalqualitätsanzeigen (CQIs) von der physikalischen Schicht umfassen, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, Zuweisungen von Übertragungsdaten an parallele Datenströme zu definieren und für jeden Datenstrom basierend auf den QoS-Anforderungen und den CQIs Transportformatparameter zu erzeugen.
- WTRU nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, Zuweisungen von Übertragungsdaten an parallele Datenströme für die Übertragung in mehreren Teilkanalsätzen in Zeit- und Frequenzdomänen eines langfristigen Evolutionssystems (LTE-System) zu definieren.
- WTRU nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, Zuweisungen von Übertragungsdaten an parallele Datenströme für die Übertragung in mehreren Teilkanalsätzen in einer Codedomäne eines Hochgeschwindigkeitspaketzugriffsevolutionssystems (HSPA+-System) zu definieren.
- WTRU nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, Zuweisungen von Übertragungsdaten an parallele Datenströme für die Übertragung in mehreren Teilkanalsätzen für verschiedene Mehrfacheingangs-Mehrfachausgangs-Übertragungsströme (MIMO-Übertragungsströme) zu definieren.
- WTRU nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, Zuweisungen von Übertragungsdaten an parallele Datenströme für die Übertragung in mehreren Teilkanalsätzen mit zugehörigen Kanalqualitätseigenschaften zu definieren, und die physikalische Ressourceninformationen von der PHY-Schicht Kanalqualitätseigenschaften umfassen, wie sie durch eine oder mehrere Kanalqualitätsanzeigen (CQIs) bereitgestellt werden.
- WTRU nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, basierend auf den von den höheren Schichten empfangenen Dateneigenschaften und/oder den physikalischen Ressourceninformationen von der PHY-Schicht physikalische Übertragungsattribute für jeden Datenstrom zu erzeugen und die erzeugen physikalischen Übertragungsattribute für die Verwendung zur Steuerung der Übertragung der Übertragungsdaten in den parallelen Datenströmen über die jeweiligen physikalischen Ressourcenunterteilungen an die PHY-Schicht auszugeben.
- WTRU nach Anspruch 16, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, Transportformatparameter und physikalische Übertragungsattribute zu erzeugen, welche die Modulations- und Codierungsrate, Transportblockgrößen, die Sendezeitintervallänge (TTI-Länge), die Sendeleistung und hybride automatische Wiederholungsanforderungsparameter (HARQ-Parameter) umfassen.
- WTRU nach Anspruch 16 oder 17, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, physikalische Übertragungsattribute zu erzeugen, welche für jeden der Datenströme eine hybride automatische Wiederholungsanforderungsprozeßzuweisung (HARQ-Prozeßzuweisung) gemäß zu jedem Datenstrom gehörenden erzeugten Transportformatparametern umfassen.
- WTRU nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, physikalische Übertragungsattribute zu erzeugen, welche mindestens eines der folgenden Attribute umfassen: Modulations- und Codierungsrate, Anzahl der Teilrahmen pro Sendezeitintervall (TTI), die Dauer des TTI, die Sendeleistung und hybride automatische Wiederholungsanforderungsparameter (HARQ-Parameter).
- WTRU nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, basierend auf Informationen über die gesamten HARQ-Ressourcen, die von den höheren Schichten und/oder der PHY-Schicht empfangen werden, physikalische Übertragungsattribute zu erzeugen, welche hybride automatische Wiederholungsanforderungsparameter (HARQ-Parameter) umfassen.
- WTRU nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei die Übertragungsdateneigenschaften QoS-Anforderungen für jeden von mehreren logischen Kanälen umfassen und die physikalischen Ressourceninformationen Kanalqualitätsanzeigen (CQIs) von der physikalischen Schicht umfassen, wobei die Transportformatauswahlvorrichtung eingerichtet ist, Zuweisungen von Übertragungsdaten an parallele Datenströme zu definieren, Transportformatparameter für jeden Datenstrom zu erzeugen und basierend auf den QoS-Anforderungen und CQIs physikalische Übertragungsattribute zu erzeugen.
- WTRU nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei Übertragungsdaten in Sendezeitintervallen (TTIs) in einem vordefinierten Zeitrahmenformat übertragen werden, wobei die MAC-Schichtkomponente eingerichtet ist, Übertragungsdaten vor jedem Sendezeitintervall (TTI) für die Übertragung darin zu verarbeiten.
- WTRU nach einem der Ansprüche 16 bis 22, wobei Übertragungsdaten in Sendezeitintervallen (TTIs) in einem vordefinierte Zeitrahmenformat übertragen werden, wobei die Multiplexerkomponente eingerichtet ist, die Übertragungsdaten für die Übertragung der gemultiplexten Daten jeweiliger Datenströme beginnend bei einer gemeinsamen Sendezeitintervallgrenze (TTI-Grenze) auf parallele Datenströme zu multiplexen.
- WTRU nach einem der Ansprüche 16 bis 23, wobei die physikalische (PHY) Schichtkomponente eingerichtet ist, verfügbare Ressourcen basierend auf physikalischen Übertragungsattributen, die von der Transportformatauswahlvorrichtung ausgegeben werden, zu unterteilen und die gemultiplexten Übertragungsdaten über die eine oder mehrere Antennen zu senden.
- WTRU nach Anspruch 24, wobei die physikalische (PHY) Schichtkomponente eingerichtet ist, verfügbare Ressourcen für die Übertragung der Übertragungsdaten in mehrere Teilkanal sätze in den Zeit- und Frequenzdomänen eines langfristigen Evolutionssystems (LTE-System) zu unterteilen.
- WTRU nach Anspruch 24 oder 25, wobei die physikalische (PHY) Schichtkomponente eingerichtet ist, verfügbare Ressourcen für die Übertragung der Übertragungsdaten in mehrere Teilkanalsätze in einer Codedomäne eines Hochgeschwindigkeitspaketzugriffsevolutionssystems (HSPA+-System) zu unterteilen.
- WTRU nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei die physikalische (PHY) Schichtkomponente eingerichtet ist, verfügbare Ressourcen für die Übertragung der Übertragungsdaten in mehrere Teilkanalsätze für verschiedene Mehrfacheingangs-Mehrfachausgangs-Übertragungsströme (MIMO-Übertragungsströme) zu unterteilen.
- WTRU nach einem der Ansprüche 26 bis 27, die als ein Benutzergerät (UE) eingerichtet ist.
- WTRU nach einem der Ansprüche 16 bis 27, die als eine Basisstation eingerichtet ist.
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