CN101320992A - Utra系统中动态前向错误修正 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及UTRA系统中动态前向错误修正。特别是，在一个3G UTRAN无线通讯系统中的一UE发送器，其以动态半静态参数执行动态连结适应(DLA)，用以克服RF传播的难题。为每一个半静态参数定义分隔传输信道(DCH)，包含前项错误编码(FEC)编码形式和速率。当数据速率在DLA期间降低时，选择一个具有所欲FEC编码形式和速率的TFC。由于这个调整是发生在每一TTI，在每一时隙的数据分组编码在物理信道上的映像包含了FEC优势而不是仅有减低数据速率而已。这准许了在上行映像过程中，可能遭受RF传播困难的时隙得以增进SIR。

Description

UTRA系统中动态前向错误修正
本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2003/022102，国际申请日为2003年7月14日，进入中国国家阶段的申请号为03817017.5，名称为“UTRA系统中动态前向错误修正”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明是与UMTS第三代(3G)无线通讯相关。更具体地说，本发明考虑使用动态连结适应(DLA)操作的分时双工(TDD)模式。
背景技术
在种种的服务中，例如影像、声音和数据，每一种都具有不同的服务品质(QoS)需求，此是藉由多任务操作几个传输信道至一个编码的复合传输信道(CCTrCh)上，接着CCTrCh被映至物理信道上以通过空中接口传输，每一个传输信道皆联系于一传输格式设定(TFS)，其是定义允许传输格式(TF)的设定。类似像传输区块大小和传输区块设定大小的类的参数会做动态的考量，因其在TFS内部可呈多样化。相对地，对所给予的传输信道来说，半静态参数就无法动态地改变，更确切的说，他们只能在无线资源控制(RRC)在用户设备(UE)以及UMTS全球无线存取网络(UTRAN)之间所发出讯号已经被交换之后，才能做出更改。这种交换以适应半静态参数所耗费的时间，可能在有关RF传播失误的适时缓和方面，会造成无法接受的后果。
前项错误修正(FEC)编码形式和速率是半静态参数，对TFS内部的每个TF来说是完全相同的。一个FEC编码速率的1/2表示大略为发送1位的信息所需位数的两倍，而1/3速率即表示大约三倍的位数。编码速1/2允许在每个数据位上加入一个额外的FEC位，对编码速率1/3而言，每个数据位上可加入两个额外的FEC位，这允许了时隙能容忍较低的SIR。
当在CCTrCh上多任务操作数个传输信道时，有很多种种可能的组合方式。一种独特的传输格式组合(TFC)详述了每个多任务操作信道的传输格式，一种TFC设定即是允许TFCs的设定。
一种传输格式组合指示器(TFCI)是一种独特TFC的指示器，且其被发送至接收器以通知接收器哪个传输信道对现行的帧是可使用状态，以TFCIs的接收为基础的接收器就能转译(interpret)成那个物理信道或是哪个时隙已经在使用中，于是，TFCI就是一个传播媒介，提供了发送器和接收器之间的协调，以便接收器知道哪一个物理信道已经被使用。
图1A所示为一UTRA协议堆栈，其是包含下列较低层：无线连结控制器(RLC)、媒体存取控制(MAC)以及物理(PHY)。
RLC层递送携带控制信息的逻辑信道至MAC层，这些信道是包含设定信息的动态控制信道(DCCH)，以及携带例如声音或数据的用户信息的动态流量信道(DTCH)。
MAC层将逻辑信道DCCH和DTCH映至不同的传输信道(DCHs)，其是接着被递送至PHY层，该MAC层需负责选择TFC，其是为了在CCTrCH内的传输信道DCH的结合，该选择在每次传输时间间隙(TTI)都会发生，该传输时间间隙是由于一数据突发传输的一段时间，举例来说，一个20ms TTI表示在TF详细列述的数据每20ms的一次传输(一般是总计为两个10ms帧)，一般，每个帧都有15个时隙。该TFC选择是基于每一逻辑信道中缓冲数据的总数以及上行通路(UL)通讯中的UE发送功率，该TFC为在CCTrCH内的每一传输信道定义了所有动态和半静态参数，该为每一UL CCTrCH所选择的TFC和联系的数据会提供给物理层以供发送，如果该物理层随后认定该TFC发送超出UE发送功率的可允许值或最大值，一物理状态指示读数像素就会产生至MAC层以指示已经达到最大功率或可允许发送功率。
图1B所示为一框图。其是PHY层结合CCTrCH上传输信道DCH_A、DCH_B、DCH_C，以及将他们映至物理层以供其通过空中接口传输。一数据突发传输会在当一数据的编码分组映至物理层上的一时隙时发生，该PHY层负责执行传输信道DCH的信道编码，包含任何前向错误修正(FEC)，在TFC包含的参数之间是已被定义的FEC编码形式和速率。该系统基于TTI选择哪一个传输信道将是有效状态，以及多少数据将会在每一信道上发送，这表示该TFC的选择在TTI其间是固定的，且其仅能在下一次TTI时期开始时改变，该TFC选择过程会考量到物理层发送困难度(最大可允许功率是其一)，以及为了某些时期减少物理发送需求。
在多传输信道被并入一单一的CCTrCH之后，该CCTrCH接着会被分割成区段(segment)，且这些区段会分别被映上一些物理层。在TDD系统中，该物理层可存在于一或数个不同的时隙，且可在每一时隙使用数个不同编码，虽然在下行通路的时隙中有多达16个可能的编码，典型的情况，举例来说，是在一特定的时隙的一特定的下行通路中具有个编码。一个连接能在一下行通路时隙中被分派多达16个编码，在UL中，UE在任何一特定时隙中会被限制仅能使用两个编码。一些物理层是由数个时隙的数个编码来定义，每一连接所分派的物理层数目是可变动的。
在上行通路中，在一特定时隙中很少看到超过两个编码的，在任何情况下，一些物理层是由数个时隙的数个编码来定义，物理层的数目是可变动的。
动态连结适应(DLA)是一个快速的调整机制，其是藉由UE针对不同RF传输状况来执行。当一UE达到其最大发送功率，能减低其数据速率，一般是使用1/2，试着去修正讯号干扰比(SIR)，藉由限制TFC设定以达成具有较低功率需求的组合。举例来说，在一个具有单一传输信道以及相当于该传输信道DCH的许可传输模式的TFC的简单案例中，类似这类的传输信道可支持数据速率0、16、32、64和128kbps，在此案例中，TFC设定会是(TF0、TF1、TF2、TF3、TF4)，其中TF0＝0kbps、TF1＝16kbps、TF2＝32kbps、TF3＝64kbps、TF4＝128kbps，既然在较高数据速率发送需要较多的功率，数据速率就会在拥挤时期被限制住，其是藉由TFC设定为(TF0、TF1、TF2、TF3)，这样就消除了使用高速数据速率TF4的可能性。当该UE发送功率量测显示有能力支持这些TFCs以低于或等于UE发送功率最大值或可允许值时，区块化(Blocked)的TFCs可能在稍后在接续下来的期间藉由反区块化他们以回存至一组可用的TFCs。
在3GPP UTRAN TDD标准中，有特别注明物理资源(亦即数据)必须在PHY层中依循序化的排列分派，首先是藉由时隙，然后是藉由编码。因此，在每一次数据突发传送期间，第一时隙的第一编码被分派，接着是第一时隙的第二编码，依此类推直到第一时隙完全分派完毕，该数据的分派会由下一个连续的时隙的第一编码开始继续下去，然后是该时隙的第二编码，依此类推至可用时隙或编码的需要数量直到数据资源需求满足为止。在降级RF状况，DLA减低数据速率且因此之后减低每TTI所需求物理资源的总量，然而，该UE分派物理资源至循序化排列的帧内的时隙并不会顾及特定时隙的RF状态。结果就是，如果该第一少数时隙即是具有低SIR的时隙，则稍后具有潜力较适合RF状态的时隙将不会被利用或是不被充分利用。
发明内容
在一个3G UTRAN无线通讯系统中的一UE发送器，以动态半静态参数执行动态连结适应(DLA)，用以克服RF传播的难题。为每一个半静态参数定义分隔传输信道(DCH)，包含前项错误编码(FEC)编码形式和速率。当数据速率在DLA期间降低时，选择一个具有所需FEC编码形式和速率的TFC。由于这个调整是发生在每一TTI，在每一时隙的数据分组编码映至物理信道上包含了FEC优势而不是仅有减低数据速率而已。这准许了在上行映像过程中，每一个可能遭受RF传播困难的时隙得以增进SIR。
附图说明
图1A所示为一UTRA协议的层及信道的堆栈示意图。
图1B所示为一传输信道被映至物理层的框图。
图2所示为一动态FEC方法的流程图。
具体实施方式
虽然接下来有关本发明的叙述是在TDD的背景之内，但其可在FDD和TDD模式下操作。经由动态前向错误修正(FEC)增大的DLA不是对达到最大发送功率的FDD就是对达到最大发送功率的TDD UE有益处。
UE在同一连接上会发送专用控制信道(DCCH)的控制层级信息以及专用流量信道(DTCH)的用户层级数据，表一所示为一为了说明的UE的TFC简易表，包含五个传输信道DCH1、DCH2、DCH3、DCH4和DCH5。举此例来说，该传输信道会藉由MAC层被映至无线存取承载设立之上(亦即UE呼叫设定)以致该DCCH会被映至DCH1且该DTCH会被映至DCH2至DCH5群组之一。该传输信道DCH2至DCH5具有用户层级数据，其是由一系统无线网络控制器(RNC)预先下定义为半静态参数，这些传输信道DCH2至DCH5能轻易地由RNC储存成一查询表。
如同表一所示，一TFCI值被分派至每一可能的TFC，且每一信道控制数据的存在以X表示。在此范例中，DCH2至DCH5彼此独占，因此，不会一起多路传输至CCTrCh上，也因此该CCTrCh从未包含一个以上的用户层级DCH。
表一、带有互不兼容DTCH映像的TFC组
Figure A20081009277300091
在此范例中，该分派至传输信道的半静态参数是前向错误修正(FEC)编码形式及速率组合。在一个3G UTRAN系统中，一般会有四个FEC编码组合：无编码、卷积1/2速率、卷积1/3速率以及加速(turbo)1/3速率，于是，图2中的该传输信道就定义DCH2＝无编码、DCH3＝卷积1/2、DCH4＝卷积1/3、DCH5＝加速(turbo)1/3。
UE可以每一TTI根据所需求的FEC编码动态地改变TFC。当需要一类似卷积1/3的高编码速率时，该UE即选择一包含DCH4的TFC，其是藉由设定TFCI＝2或6；当需要一类似卷积1/2的低编码速率时，该UE即选择一包含DCH3的TFC，其是藉由设定TFCI＝3或7。所有五个信道DCH1、DCH2、DCH3、DCH4、DCH5都已被定义，但只有用户层级传输信道DCH2至DCH5的其中的一会被映至CCTrCh上，其是根据TFCI值，至于控制层级传输信道DCH1则会选择性的被映至CCTrCh上。
当与DLA连接使用时，该如同上述的FEC编码的动态控制会维持同一数量的物理资源用给有效状态的时隙，虽然减少了他们的发送功率需求。更具体地，数据速率是藉由DLA所降低，其是当因为低SIR时，其会决定该现行的PHY信道数量无法被支持，虽然惯用上速率是以的DLA降低，但如果遭受高干扰的时隙是用户数据发送的第一时隙的话，这可能无法增进SIR值，习知的DLA技术将继续减低速率，直到该第一时隙中的被发送的位数量减少为止，在较低的数据速率下，会分派较少的时隙和时隙的编码，其会导致低于可使用的PHY信道容量。然而，藉由现行地FEC编码操作动态调整，这些未被分派的时隙和时隙编码就可利用来接受额外的FEC位，因此，被映至PHY信道的数据将会增进SIR值，其是调整的FEC编码还有藉由DLA所降低的数据速率所产生的结果，藉由分派更多的FEC位，所需求的发送功率会降低至相同目标服务品质(QoS)。此外，物理信道的数量能维持在全容量，其利用所有可能的时隙，以便这些具有最佳RF传播潜能的时隙不会在映至UL的期间因竞争而被消除。
本发明被未被限制于一单一半静态参数的动态控制，另一包含任一半静态参数的动态控制的实施例也在本发明的范围之内，这些参数的例子有速率匹配参数以及循环冗余编码(CRC)大小，该UE必须被配置类似一可映至许多传输信道的一的逻辑信道。
图2所示为一动态FEC方法的流程图。在步骤201中，类似如FEC编码形式和速率等不同的参数，会被认定及定义为可能随着传输信道DCH而映像，这些在步骤202中会藉由RNC而被储存于查询表，在步骤203，在UE设定时，RNC会产生一组TFCs以致于一半静态参数对每一TFCI来说皆为互不兼容的的，在步骤204中，UE的MAC会根据现行UE发送功率状态从具有最理想半静态参数的TFC群组中选择TFC，在步骤205，该逻辑信道DTCH和DCCH会基于步骤204的决定随着传输信道DCH以多任务方式被映至CCTrCh，且该适当的TFCI会被映至UE的时隙以指示该用来通常与DLA并行之上行通路通讯的被映像的TFC，步骤204及205会在上行通路的每一TTI重复，用以动态调整FEC或在所选择TFC中的其它半静态参数。

Claims (26)

1.一种实施于一无线网络控制器RNC中以动态地更改传输信道组合的方法，该方法包括：
基于半静态传输参数配置互不兼容专用传输信道；以及
基于一较佳的半静态传输参数选择性地将数据映至一信道，其中互不兼容专用传输信道不会多路传输至一编码的复合传输信道CCTrCh。
2.如权利要求1所述的方法，更包括：
定义传输格式组合TFCs，其各具一互不兼容半静态传输参数；
储存该TFCs于一查询表中。
3.如权利要求2所述的方法，其中用户设备UE媒体存取控制层基于UE发送功率决定期望的半静态传输参数，更包括：
在每一发送时间间隔动态地选择带有该期望的半静态传输参数的一TFC。
4.如权利要求1所述的方法，其中该半静态传输参数是前向错误修正FEC编码形式和速率。
5.如权利要求1所述的方法，其中该半静态传输参数是循环冗余编码CRC大小。
6.如权利要求1所述的方法，其中该半静态传输参数是速率匹配。
7.如权利要求1所述的方法，其中该半静态传输参数被最佳化以用于该用户设备的传输功率条件。
8.一种无线网络控制器RNC，该无线网络控制器使用在一编码的复合传输信道CCTrCH上多任务传输信道的组合来动态地更改传输信道组合，包括：
一处理单元，用以基于半静态传输参数配置互不兼容专用传输信道，并基于一较佳的半静态传输参数选择性地将数据映至一信道，其中互不兼容专用传输信道不会一起多路传输至该CCTrCh。
9.如权利要求8所述的RNC，其中该处理单元更定义传输格式组合TFCs，该TFCs各具一互不兼容半静态传输参数，并储存该TFCs于一查询表中。
10.如权利要求9所述的RNC，其中在每一发送时间间隔带有该期望的半静态传输参数的一TFC被动态地选择。
11.如权利要求9所述的RNC，其中该半静态传输参数是由一用户设备媒体存取控制层所决定。
12.如权利要求8所述的RNC，其中该半静态传输参数是前向错误修正FEC编码形式和速率。
13.如权利要求8所述的RNC，其中该半静态传输参数是循环冗余编码大小。
14.如权利要求8所述的RNC，其中该半静态传输参数是速率匹配。
15.如权利要求8所述的RNC，其中该半静态传输参数被最佳化以用于一用户设备的传输功率条件。
16.一种包括一媒体存取控制MAC的用户设备UE，用以在每一发送时间间隔动态地选择带有一期望的半静态传输参数的一传输格式组合TFC；
其中互不兼容专用信道基于半静态传输参数被配置，且该TFCs被定义，该TFCs各具互不兼容半静态传输参数。
17.一种用以动态地更改传输信道组合的方法，包括：
从一TFC组中选择一传输格式组合TFC，该TFC组具有用于一专用流量信道DTCH的一半静态传输参数；
所选择的TFC组包括基于传输功率条件的最佳半静态传输参数；以及
根据所选择的TFC将该DTCH映像为一传输信道。
18.如权利要求17所述的方法，更包括在每一发送时间间隔TTI重复该选择及映像。
19.如权利要求17所述的方法，其中该选择及映像与动态连结适应DLA同时执行。
20.如权利要求17所述的方法，其中该参数是前向错误修正FEC编码形式和速率。
21.如权利要求17所述的方法，其中该参数是循环冗余编码CRC大小。
22.如权利要求17所述的方法，其中该参数是一速率匹配值。
23.一种包括一媒体存取控制MAC的用户设备，用以从一TFC组中选择一传输格式组合TFC，该TFC组具有用于一专用流量信道DTCH的一半静态传输参数，并用以根据所选择的TFC将该DTCH映像为一传输信道；
所选择的TFC组包括基于传输功率条件的最佳半静态传输参数。
24.如权利要求23所述的方法，其中该参数是前向错误修正FEC编码形式和速率。
25.如权利要求23所述的方法，其中该参数是循环冗余编码CRC大小。
26.如权利要求23所述的方法，其中该参数是一速率匹配值。
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PB01 Publication
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