CN101175071A - Mac协议数据单元构造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于CELL－FACH状态下使用的下行传输信道的媒体接入控制协议数据单元构造方法，包括以下步骤：将同一个时间段发到不同终端的数据包合并到一个媒体接入控制协议数据单元中；以及通过CELL－FACH状态下使用的下行传输信道发送一个媒体接入控制协议数据单元。

Description

MAC协议数据单元构造方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种无线通信系统中复用媒体接入控制(Media Access Control，缩写为MAC)数据单元的构造方法，尤其涉及到一种复用的前向接入信道上使用的媒体接入控制协议数据单元(MAC PDU)的构造方法。

背景技术

终端的两个基本操作模式是空闲模式和连接模式。连接模式可以进一步分成不同的状态：URA_PCH状态(URA Paging Channel，接入网注册区域寻呼信道状态，以下简称URA_PCH)、CELL_PCH状态(CELL Paging Channel，小区寻呼前向接入信道状态，以下简称CELL_PCH)、CELL_FACH状态(CELL Forward Access Channel，小区前向接入信道状态，以下简称CELL_FACH)、CELL_DCH(CELL Dedicated Channel，小区专用信道状态，以下简称CELL_DCH)状态，这些状态定义了终端使用的物理信道的种类。

CELL_FACH状态是连接模式下其中的一种状态，在此状态下，终端不占用专用信道，却使用公共的随机接入信道(上行)和前向接入信道(下行)来传输信令和少量的用户面数据。

现有系统中，使用越来越多的“永远在线”类型的业务。这些业务，如无线一键通、转送电子邮件、虚拟专用网络连接等，都具有一个共同的特点：需要在终端和网络之间频繁地发送小数据包，例如，每间隔30到60秒的时间发送一个长度为几个字节的数据包。这些业务通常放置在CELL_FACH状态下使用，下行使用前向接入信道的MAC PDU来传送数据。

然而，在现有系统的前向接入信道的MAC PDU中，一包的有效负荷是固定长度的沿用传统分组数据传送而定义的42个字节，并限定只能够传送到一个终端。因此，当传送这些频繁的发送小数据包的业务时，由于只利用到有效负荷的2成左右，有效负荷的其余八成不会被利用，所以造成极大的浪费。

因此，人们需要一种高效传送“永远在线”类型业务的小数据包的解决方案，以能够解决上述相关技术中的问题。

发明内容

本发明旨在提供用于前向接入信道的媒体接入控制协议数据单元构造方法，用于解决相关技术中有效负荷利用率很低等问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于CELL-FACH状态下使用的下行传输信道的媒体接入控制协议数据单元构造方法，包括以下步骤：将同一个时间段发到不同终端的数据包合并到一个媒体接入控制协议数据单元中；以及通过CELL-FACH状态下使用的下行传输信道发送一个媒体接入控制协议数据单元。

在上述的媒体接入控制协议数据单元构造方法中，在合并前包括以下步骤：在建立过程中通过层3信令中预先约定或者预先默认约定承载的逻辑信道类别。

3.在上述的媒体接入控制协议数据单元构造方法中，在合并前包括以下步骤：在建立过程中通过层3信令中预先约定或者预先默认约定终端识别号使用URNTI或者CRNTI或者同一组内的组员临时编号来标识终端的类型。

在上述的媒体接入控制协议数据单元构造方法中，在合并前包括以下步骤：限定只允许一个逻辑信道映射到传输信道上。

在上述的媒体接入控制协议数据单元构造方法中，在合并前包括以下步骤：限定所有复用在一个媒体接入控制协议数据单元的不同终端的媒体接入控制业务数据单元长度是一致的，并规定具体的长度。

在上述的媒体接入控制协议数据单元构造方法中，媒体接入控制协议数据单元包括一个媒体接入控制头和一个或者多个媒体接入控制业务数据单元，其总长度是在建立过程中通过层3信令配置的长度，媒体接入控制头和媒体接入控制业务数据单元都是可变长度的。

在上述的媒体接入控制协议数据单元构造方法中，当一个媒体接入控制头加上一个或者多个媒体接入控制业务数据单元之和小于媒体接入控制协议数据单元的总长度，则在媒体接入控制协议数据单元的尾部使用填充位来填充。

在上述的媒体接入控制协议数据单元构造方法中，媒体接入控制头包括N组子头，子头包括：终端标识号：使用URNTI或者CRNTI或者同一组内的组员临时编号来标识单个终端。

在上述的媒体接入控制协议数据单元构造方法中，媒体接入控制头包括N组子头，子头还至少包括以下之一：多终端指示，用于指示媒体接入控制协议数据单元中有多少个终端；目标信道类型，用于表示承载的逻辑信道类别；终端识别号类型，用于表示依照何种类型来解释终端识别号，类型包括URNTI类型、CRNTI类型、临时编号类型；C/T，用于区别当多个逻辑信道复用到一个传输信道上时，是哪一个逻辑信道的；长度指示，用于指示出该子头对应的媒体接入控制业务数据单元的长度。

在上述的媒体接入控制协议数据单元构造方法中，媒体接入控制业务数据单元的个数和媒体接入控制头中的子头个数相同，并依照序号依次对应。

在上述的媒体接入控制协议数据单元构造方法中，将同一个时间段发到不同终端的数据包合并到一个媒体接入控制协议数据单元中包括以下步骤：根据媒体接入控制协议数据单元的结构将多个业务数据填入媒体接入控制协议数据单元中。

通过上述技术方案，本发明实现了如下技术效果：

有效利用MAC PDU的有效负载，通过复用多个包的方式来复用有效负载，使得一次的传送效率提高。复用多个终端在同一个MAC PDU，使得终端数据传送和调度的机会增加，提高了总体传送效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明具体实施例1的示意图；

图2是本发明具体实施例2的示意图；

图3是本发明具体实施例3的示意图；

图4是本发明具体实施例4的示意图；

图5示出了根据本发明实施例的媒体接入控制协议数据单元构造方法的流程图；

图6是本发明具体实施例5的示意图；

图7是本发明具体实施例6的示意图；

图8是本发明具体实施例7的示意图；

图9是本发明具体实施例8的示意图；

图10是本发明具体实施例9的示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

本发明提供了一种用于CELL-FACH状态下使用的下行传输信道的媒体接入控制协议数据单元构造方法，如图5所示，其包括以下步骤：

步骤S502，将同一个时间段发到不同终端的数据包合并到一个媒体接入控制协议数据单元中，其中，数据包可以发送业务数据，也可以发送信令数据；以及

步骤S504，通过CELL-FACH状态下使用的下行传输信道发送该媒体接入控制协议数据单元。

可选地，在合并前包括以下步骤：在建立过程中通过层3信令中预先约定或者预先默认约定承载的逻辑信道类别。

可选地，在合并前包括以下步骤：在建立过程中通过层3信令中预先约定或者预先默认约定终端识别号使用URNTI或者CRNTI或者同一组内的组员临时编号来标识终端的类型。

例如：对于UE id的type，存在3种可能性：URNTI，CRNTI，group id。

如果在建立过程中通过层3信令中预先约定：只能够使用其中的一种，例如CRNTI的类型，那么在MAC PDU头中，就不需要携带UE ID TYPE信息，因为事先终端已经知道这个信息了，就不需要通过MAC PDU头中携带而获得了。这样处理，带来的是：MAC PDU头少带信息，而同时少带的这个信息是通过事先的层3信令携带的。那么MAC PDU头简化，而层3信令增加处理开销和复杂度。

如果不进行任何预先约定：那么在MAC PDU头中，就必须携带UE ID TYPE信息，因为终端必须要通过一种方式来获得这个信息。这样处理，带来的是：MAC PDU头无法少带信息，必须携带UE ID TYPE信息。而通过事先的层3信令可以不用携带，MAC PDU头无法进行简化，而层3信令则维持原有的处理并无复杂开销。

所以，所有的处理都是MAC PDU头的简化，和层3信令之间的权衡。MAC PDU头除UE ID的所有其他信元，都可以通过MACpdU头中携带，或者MAC PDU头中不携带而是通过事先约定(如层3信令携带)获得。但针对每一个MAC PDU头除UE ID的所有其他信元的权衡过程，有可能被协议采纳，有可能不采纳，所以专利的描述，就是针对每一个MAC PDU头除UE ID的所有其他信元的携带或者不携带的各种可能性的一个遍历描述，以便尽可能全面覆盖。

另外，注意UE ID TYPE和UE ID的区别：UE ID TYPE取值是URNTI，CRNTI，group id 3种类型3选一，而当UE ID TYPE取值是URNTI时，UE ID是32BITS从全0到全1范围内的一个值；而当UE ID TYPE取值是CRNTI时，UE ID是16BITS从全0到全1范围内的一个值。

可选地，在合并前包括以下步骤：限定只允许一个逻辑信道映射到传输信道上。

可选地，在合并前包括以下步骤：限定所有复用在一个媒体接入控制协议数据单元的不同终端的媒体接入控制业务数据单元长度是一致的，并规定具体的长度。

可选地，媒体接入控制协议数据单元包括一个媒体接入控制头和一个或者多个媒体接入控制业务数据单元，其总长度是在建立过程中通过层3信令配置的长度，媒体接入控制头和媒体接入控制业务数据单元都是可变长度的。

可选地，当一个媒体接入控制头加上一个或者多个媒体接入控制业务数据单元之和小于媒体接入控制协议数据单元的总长度，则在媒体接入控制协议数据单元的尾部使用填充位来填充。

可选地，媒体接入控制头包括N组子头，子头包括：终端标识号：使用URNTI或者CRNTI或者同一组内的组员临时编号来标识单个终端。

可选地，媒体接入控制头包括N组子头，子头还至少包括以下之一：

多终端指示，用于指示媒体接入控制协议数据单元中有多少个终端，注意：多终端指示在本发明实施例中用两种方式：N(给一个总数)方式，F(flag，象一个串接过程，指示一个子串后面接没有接下一个子串)方式。如果用N表示，则一定放在头中，一定不是放在子头中，整个头只有一个；如果用F表示，则要放在子头中，每个子头有一个。

如果没有预先预定限定承载的逻辑信道类别只有一类，那么所述媒体接入控制头包括N组子头，每组子头至少包括：目标信道类型，用于表示承载的逻辑信道类别；

如果没有预先预定限定具体的终端识别号类型为某一类，那么所述媒体接入控制头包括N组子头，每组子头至少包括：终端识别号类型：表示依照何种类型来解释终端识别号。至少包括2种类型，URNTI(UTRAN无线网络临时识别号)的类型，CRNTI(小区无线网络临时识别号)的类型，并可以扩充到第3种：是将在前向接入信道上接受数据的终端分组后，在同一组内的组员临时编号的类型。

如果没有预先预定只有一个逻辑信道复用到一个传输信道上，那么所述媒体接入控制头包括N组子头，每组子头至少包括：C/T：当多个逻辑信道复用到一个传输信道上时，用以区别是哪一个逻辑信道的。

如果没有预先预定限定所有复用在一个媒体接入控制协议数据单元的不同终端的媒体接入控制业务数据单元长度是一致的，并指示具体的长度，那么所述媒体接入控制头包括N组子头，每组子头至少包括：长度指示，用于指示出该子头对应的媒体接入控制业务数据单元的长度。

可选地，媒体接入控制业务数据单元的个数和媒体接入控制头中的子头个数相同，并依照序号依次对应。

可选地，将同一个时间段发到不同终端的数据包合并到一个媒体接入控制协议数据单元中包括以下步骤：根据媒体接入控制协议数据单元的结构将多个业务数据填入媒体接入控制协议数据单元中。

由上所述，可见根据本发明，提供了一种复用的前向接入信道上使用的MAC PDU的构造方法，对于现有的MAC PDU构造进行优化，使得同一个时间段发到不同终端的业务数据包合并到一个MAC PDU中发送，充分利用能够传送的数据单元长度，并提高传送效率。

该技术方案包括如下的这一种MAC PDU的构造方法：

前提：在建立过程中通过层3信令中，已经约定承载的逻辑信道类别，并限定终端识别号只能够使用CRNTI(小区无线网络临时识别号)的类型。并可选的限定只允许一个逻辑信道映射到传输信道上，或者不限定。并可选的限定所有复用在一个MAC PDU的不同终端的MAC PDU长度是一致的，并指示具体的长度，或者不限定。

一种MAC PDU的构造方法，包括一个媒体接入控制头和一个或者多个媒体接入控制业务数据单元构成。MAC PDU的总长度是在建立过程中通过层3信令配置的长度。媒体接入控制头和媒体接入控制业务数据单元都是可变长度的。一个媒体接入控制头加上一个或者多个媒体接入控制业务数据单元之和不超过MAC PDU的总长度。当一个媒体接入控制头加上一个或者多个媒体接入控制业务数据单元之和小于MAC PDU的总长度，则在MAC PDU的尾部使用Padding(填充位)来填充。

媒体接入控制头包括：

N组子头，每组子头至少包括：

(1)UE-Id(终端识别号)：使用URNTI或者CRNTI或者同一组内的组员临时编号来标识单个终端。

(2)C/T：当多个逻辑信道复用到一个传输信道上时，用以区别是哪一个逻辑信道的。如果在建立过程中通过层3信令中限定只允许一个逻辑信道映射到传输信道上，则此域不存在。

(3)LI(Length Indicator，长度指示)：指示出该子头对应的媒体接入控制业务数据单元的长度。如果在建立过程中通过层3信令中限定所有复用在一个MAC PDU的不同终端的媒体接入控制业务数据单元长度是一致的，并指示具体的长度，则此域不存在。

每组字头还可包括：

(4)F(Flag，连续标记位，以下简称F)，指示出在头中，此子头后面还有没有接续子头。

媒体接入控制业务数据单元的个数和媒体接入控制头中的子头个数相同，并依照序号依次对应。媒体接入控制业务数据单元存放了从无线链路控制层传下来的数据信息，构成了MAC PDU的有效负载。

下面结合附图对本发明所述技术方案的实施作进一步的详细描述：

实施例1提供了一种复用的前向接入信道上使用的MAC PDU的构造，如图1所示。在建立过程中通过层3信令中，已经约定承载的逻辑信道类别，并限定终端识别号只能够使用CRNTI(小区无线网络临时识别号)的类型。媒体接入控制头包括N(N取值为k)和k组子头，对应了k个媒体接入控制业务数据单元，在尾部使用Padding来对齐。子头中包括UE-Id，C/T，LI。

实施例2提供了一种复用的前向接入信道上使用的MAC PDU的构造，如图2所示。在建立过程中通过层3信令中，已经约定承载的逻辑信道类别，并限定终端识别号只能够使用CRNTI(小区无线网络临时识别号)的类型。并限定只允许一个逻辑信道映射到传输信道上。媒体接入控制头包括N(N取值为k)和k组子头，对应了k个媒体接入控制业务数据单元，在尾部使用Padding来对齐。子头中包括UE-Id，LI。

实施例3提供了一种复用的前向接入信道上使用的MAC PDU的构造，如图3所示。在建立过程中通过层3信令中，已经约定承载的逻辑信道类别，并限定终端识别号只能够使用CRNTI(小区无线网络临时识别号)的类型。并所有复用在一个MAC PDU的不同终端的媒体接入控制业务数据单元长度是一致的，并指示具体的长度。媒体接入控制头包括N(N取值为k)和k组子头，对应了k个媒体接入控制业务数据单元，在尾部使用Padding来对齐。子头中包括UE-Id，C/T。

实施例4提供了一种复用的前向接入信道上使用的MAC PDU的构造，如图4所示。在建立过程中通过层3信令中，已经约定承载的逻辑信道类别，并限定终端识别号只能够使用CRNTI(小区无线网络临时识别号)的类型。并限定只允许一个逻辑信道映射到传输信道上。并所有复用在一个MAC PDU的不同终端的媒体接入控制业务数据单元长度是一致的，并指示具体的长度。媒体接入控制头包括N(N取值为k)和k组子头，对应了k个媒体接入控制业务数据单元，在尾部使用Padding来对齐。子头中包括UE-Id。

图6是本发明具体实施例5的示意图；图7是本发明具体实施例6的示意图；图8是本发明具体实施例7的示意图；图9是本发明具体实施例8的示意图；图10是本发明具体实施例9的示意图。

图6至图9这几个实施例与图1至图4中实施例的区别在于：图1至图4的MAC PDU的各组字头比图6至图9的各组字头少了F域。图10所示的构造是：媒体接入控制头包括k组子头，对应了k个媒体接入控制业务数据单元，在尾部使用Padding来对齐。其具体构造方法在其他方面是类似的，这里为了节省篇幅起见，不再赘述。

由以上描述可以看出，本发明实现了以下有益效果：有效利用MAC PDU的有效负载，通过复用多个包的方式来复用有效负载，使得一次的传送效率提高。复用多个终端在同一个MAC PDU，使得终端数据传送和调度的机会增加，提高了总体传送效率。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。应该明白，这些具体实施中的变化对于本领域的技术人员来说是显而易见的，不脱离本发明的精神保护范围。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种用于小区前向接入信道状态下使用的下行传输信道的媒体接入控制协议数据单元构造方法，其特征在于，包括以下步骤：

将同一个时间段发到不同终端的数据包合并到一个媒体接入控制协议数据单元中；以及

通过小区前向接入信道状态下使用的下行传输信道发送所述一个媒体接入控制协议数据单元。

2.根据权利要求1所述的媒体接入控制协议数据单元构造方法，其特征在于，在合并前包括以下步骤：

在建立过程中通过层3信令中预先约定或者预先默认约定承载的逻辑信道类别。

3.根据权利要求1所述的媒体接入控制协议数据单元构造方法，其特征在于，在合并前包括以下步骤：

在建立过程中通过层3信令中预先约定或者预先默认约定终端识别号使用URNTI或者CRNTI或者同一组内的组员临时编号来标识终端的类型。

4.根据权利要求1所述的媒体接入控制协议数据单元构造方法，其特征在于，在合并前包括以下步骤：

限定只允许一个逻辑信道映射到传输信道上。

5.根据权利要求1所述的媒体接入控制协议数据单元构造方法，其特征在于，在合并前包括以下步骤：

限定所有复用在一个媒体接入控制协议数据单元的不同终端的媒体接入控制业务数据单元长度是一致的，并规定具体的长度。

6.根据权利要求1所述的媒体接入控制协议数据单元构造方法，其特征在于，所述媒体接入控制协议数据单元包括一个媒体接入控制头和一个或者多个媒体接入控制业务数据单元，其总长度是在建立过程中通过层3信令配置的长度，媒体接入控制头和媒体接入控制业务数据单元都是可变长度的。

7.根据权利要求6所述的媒体接入控制协议数据单元构造方法，其特征在于，当一个媒体接入控制头加上一个或者多个媒体接入控制业务数据单元之和小于媒体接入控制协议数据单元的总长度，则在媒体接入控制协议数据单元的尾部使用填充位来填充。

8.根据权利要求6所述的媒体接入控制协议数据单元构造方法，其特征在于，所述媒体接入控制头包括N组子头，所述子头包括：

终端标识号：使用URNTI或者CRNTI或者同一组内的组员临时编号来标识单个终端。

9.根据权利要求8所述的媒体接入控制协议数据单元构造方法，其特征在于，所述媒体接入控制头包括N组子头，所述子头还至少包括以下之一：

多终端指示，用于指示所述媒体接入控制协议数据单元中有多少个终端；

目标信道类型，用于表示承载的逻辑信道类别；

终端识别号类型，用于表示依照何种类型来解释终端识别号，所述类型包括URNTI类型、CRNTI类型、临时编号类型；

C/T，用于区别当多个逻辑信道复用到一个传输信道上时，是哪一个逻辑信道的；

长度指示，用于指示出该子头对应的媒体接入控制业务数据单元的长度。

10.根据权利要求8所述的媒体接入控制协议数据单元构造方法，其特征在于，媒体接入控制业务数据单元的个数和媒体接入控制头中的子头个数相同，并依照序号依次对应。

11.根据权利要求10所述的媒体接入控制协议数据单元构造方法，其特征在于，将同一个时间段发到不同终端的数据包合并到一个媒体接入控制协议数据单元中包括以下步骤：根据所述媒体接入控制协议数据单元的结构将所述多个业务数据填入所述媒体接入控制协议数据单元中。

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