CN101483454A - 移动网络中以媒体存取控制层调度数据传输 - Google Patents

Abstract

一种用于无线通信中传输格式组合(TFC)选择及相关演算的方法及策略。该方法提供被使用者设备(UE)及无线网络控制器(RNC)中的媒体存取控制(MAC)层用来调度数据传输的程序。在该发明方法中，每次时隙中达到最大传输功率时，物理层将传送包含达到最大传输功率的时隙数量的通知至媒体存取控制层。本发明提供一种不需媒体存取控制层决定各时隙中各传输格式组合所需功率的低成本方法及算法。

Description

移动网络中以媒体存取控制层调度数据传输

本申请是国际申请日为2003年12月19日、申请号为200380106751.1的分案申请。

技术领域

本发明大致有关被媒体存取控制层用来调度数据传输的程序。

背景技术

第三代伙伴计划通用移动电信系统(3GPP UMTS)，使用者设备(UE)及无线网络控制器(RNC)中的媒体存取控制层是分别负责上连及下连中调度数据传输。传输信道是形成媒体存取控制层及物理层间的接口。物理层中，一组传输信道是被组合来形成编码组合传输信道(CCTrCH)。

传输格式组合组(TFCS)是针对各编码组合传输信道来定义。各传输格式组合(TFC)是定义编码组合传输信道的各传输信道的传输格式(TF)。传输格式可藉由设定传输时间间隔(TTI)来定义传输信道数据速率(微秒)，传输块(TB)尺寸(位)及传输块组(TBS)尺寸(块数)。

传输块是为被交换于媒体存取控制及物理层间的基本单元。传输块组是被定义为一组传输块，其是被同时交换于实际及媒体存取控制层间并使用相同传输信道。传输时间间隔是被定义为传输块组的抵达间隔时间。传输时间间隔是等于传输块组从媒体存取控制被转换为物理层且接着藉由该物理层抵达无线接口的周期。

媒体存取控制可从无线链路控制(RLC)层获得数据。媒体存取控制层及无线链路控制层是藉由逻辑信道或无线承载(RB)来形成。各传输信道可载运超过一无线承载。无线链路控制可为各无线承载维持一缓冲；各缓冲可包含一组无线链路控制服务数据单元(SDUs)。某些无线链路控制配置(但非全部)是可将服务数据单元分割为协议数据单元(PDUs)，某些可连结服务数据单元来建造协议数据单元，而某些可使用统调协议数据单元。媒体存取控制层中，媒体存取控制标头可被加入协议数据单元来形成传输块。

媒体存取控制层是针对给定传输时间间隔来选择协议数据单元尺寸，并从无线链路控制层要求这些协议数据单元。无线链路控制接着分割及/或连结服务数据单元来满足媒体存取控制要求。媒体存取控制接着建造传输块并于下一传输时间间隔传输该传输块至将被空中传送的物理层。

于使用者设备侧，为了选择传输格式组合，具有某些必须被使用者设备必须遵循的标准要求。这些要求是被归纳如下。

预期提供传输格式组合选择方法，是消除媒体存取控制必须决定各时隙中各传输格式组合所需功率的需求。

发明内容

本发明是提供消除媒体存取控制必须决定各时隙中各传输格式组合所需功率需求的方法及算法。以下说明详述调度数据传输的媒体存取控制程序，其中该调度牵涉将被使用的传输格式组合选择及将被服务的无线承载选择。

通用移动电信服务(UMTS)-分时双工(TDD)网络的使用者设备及服务无线网络控制器(S-RNC)是被讨论。特别是，传输格式组合选择及相关算法是被呈现。

选择传输格式组合之前，必须建立一组有效传输格式组合。此组是被称为候选组。该候选组中的所有传输格式组合大致满足以下六个(6)准则：1)属于传输格式组合组；2)并不运载超过更多位是可被传输于传输时间间隔中；3)重视传输时间间隔兼容性(也就是传输信道的传输格式于传输信道的传输时间间隔中间是不能改变)；4)并不位于如以下定义的阻隔状态中；5)与无线链路控制配置兼容；及6)不需无线链路控制来制造统调协议数据单元。若传输格式组合组中该媒体存取控制层；均需协议数据单元，则此最后要求是可被忽略。本发明是提供最后三个(3)要求的解决方案。

阻隔准则是被定义如下：

具有相互排斥时隙分派的单编码组合传输信道或多重编码组合传输信道例中，使用者设备可考虑将被完成的被给定编码组合传输信道的传输格式组合的阻隔准则，若针对三个(3)连续帧，与各帧中的编码组合传输信道相关的至少一时隙中，被估计使用者设备传输功率是大于最大使用者设备传输功率。

不具有互斥时隙分派的多重编码组合传输信道例中，若针对三个(3)连续帧给定编码组合传输信道，各帧中被估计使用者设备传输功率大于最大使用者设备传输功率至少一与编码组合传输信道相关的时隙，若使用此传输格式组合使被估计使用者设备传输功率继续大于最大使用者设备传输功率至少一与编码组合传输信道相关的时隙，则使用者设备可将被给定传输格式组合的阻隔准则视为被完成。

至于非阻隔准则，使用者设备必须将被给定传输格式组合(已被阻隔)的非阻隔准则视为被完成，直到此传输格式组合的使用不会使被估计使用者设备传输功率大于最大使用者设备传输功率与传输格式组合产生关联的所有上连(UL)时隙的三个(3)连续帧最小者。至要不背离本发明范畴，该连续帧数量可大于或小于三个(3)。例如，连续帧数量可为两个(2)或四个(4)或更多，三个(3)连续帧为较佳。此亦为用于使用者设备及服务无线网络控制器的非互斥时隙排列的所有接续准则例。

媒体存取控制被分为媒体存取控制-c及媒体存取控制-d。媒体存取控制-c负责共享信道，而媒体存取控制-d负责专用信道。使用者设备侧是具有被定义用于共享信道的单传输格式组合，而传输格式组合选择并不施加于使用者设备媒体存取控制-c。无线网络控制器侧，传输格式组合选择是于媒体存取控制-c及媒体存取控制-d中被达成。

无线链路控制配置是于传输格式组合选择期间扮演重要角色。视传输可用数据量而定，传输格式组合组中的某些传输格式组合可能不遵照无线链路控制配置。统调兼容性(统调协议数据单元所需)是为无线链路控制配置议题。为了检查统调兼容性，必须检查传输格式组合是否要求统调协议数据单元来自仅运载不能提供统调协议数据单元的逻辑信道(也就是无线链路控制-TM(透通模式)中的逻辑信道)的传输信道。若是，则传输格式组合可与无线链路控制配置兼容且被视为无效。

注意，具有与无线链路控制配置有关的其它要求。然而，本发明中，这些要求本身是于传输格式组合选择程序期间被检查。因为传输格式组合选择程序可最大化高优先性数据的产出，所以传输格式组合选择程序是以逻辑信道优先性顺序而非每传输信道来执行。因此，若统调兼容性要求不被满足，则整个程序不必被重复(无被选择传输格式组合)以获得有效传输格式组合。也就系统调兼容性为何于执行传输格式组合选择之前被检查，藉此降低传输格式组合候选组。

在被映射至该传输信道及用于该传输信道的传输格式的逻辑信道缓冲占用基础下，统调协议数据单元兼容性必须较佳对每传输格式组合做检查。统调协议数据单元兼容性的检查是仅被执行于被配置用于透通模式(RLC-TM)的逻辑信道中。

传输格式可决定所需的传输块数量及传输块尺寸。第一步骤为决定有多少协议数据单元可藉由该传输信道中的所有逻辑信道来产生。此决定必须考虑各逻辑信道中的传输块尺寸及是否可分割，并包含以下步骤：

a.若逻辑信道中可分割，则计算n：

其中n＝服务数据单元尺寸/传输块尺寸，

及检查n是否为整数(其意指协议数据单元数量乘上协议数据单元尺寸等于服务数据单元尺寸)。

i.若是，则该逻辑信道的协议数据单元数量等于n。

ii.若否，则该逻辑信道的协议数据单元数量等于0。

b.若不可分割，则检查服务数据单元尺寸是否等于传输块尺寸。

i.若是，则该逻辑信道的协议数据单元数量等于传输可用该逻辑信道中的服务数据单元总数

ii.若否，则该逻辑信道的协议数据单元数量等于0。

该传输信道的协议数据单元数量是藉由加总被映射至该传输信道的各逻辑信道的协议数据单元数量来决定。

若该传输信道的协议数据单元数量大于或等于传输格式中的传输块数量，则传输格式组合可以统调协议数据单元来支持。

被提出于标准中且被用于本发明的最小传输格式组合组概念是被解释如下。最小传输格式组合组是为可传输将被传送的最高优先性传输信道的一传输块的组。最小传输格式组合组是包含所有具有用于一传输信道的“最小尺寸兼容传输格式”及用于所有其它传输信道的空传输格式的传输格式组合，其中该“最小尺寸兼容传输格式”是被定义为：

针对认可模式-无线链路控制(AM-RLC)逻辑信道，“最小尺寸兼容传输格式”是为具“无线链路控制尺寸”等于无线链路控制协议数据单元尺寸的一传输块的传输格式。

针对非分割透通模式(TM-RLC)逻辑信道，“最小尺寸兼容传输格式”是为具“无线链路控制尺寸”等于被考虑的无线链路控制服务数据单元尺寸的一透通块的传输格式。

针对分割模式TM-RLC，“最小尺寸兼容传输格式”是为透通块数量乘上“无线链路控制尺寸”等于被考虑的无线链路控制服务数据单元尺寸的传输格式。

针对非认可模式(UM-RLC)逻辑信道，“最小尺寸兼容传输格式”是为具单传输块(可为任何尺寸，因为非认可模式的协议数据单元尺寸无限制)的传输格式。若具有大于具被定义单传输块的一传输格式，则“最小尺寸兼容传输格式”是为具最小传输块尺寸者。

本发明中，每次时隙中达到最大传输功率时，物理层是传送通知及时隙数量至达到最大传输功率的媒体存取控制层。

每次媒体存取控制接收来自时隙中达到最大传输功率的媒体存取控制层的通知时，媒体存取控制是决定何编码组合传输信道已分派码于达到最大传输功率的时隙中，并标示该编码组合传输信道已达到最大功率。当编码组合传输信道达到最大功率时，媒体存取控制将检查其是否应“步降”。

步降：每次编码组合传输信道达到最大传输功率三个(3)连续帧，媒体存取控制将限制候选传输格式组合至下一个共享传输时间间隔边界中的最小传输格式组合组(对编码组合传输信道中所有传输信道的共享传输时间间隔)。

媒体存取控制“步降”之后，将考虑还原准则为“步升”。

针对步升，最小传输格式组合组的每帧运算后，媒体存取控制将预测下一帧中该编码组合传输信道的全部传输格式组合组所需功率。若该编码组合传输信道的全部时隙中的被预测传输功率小于最大允许使用者设备传输功率三个(3)连续帧，则全部传输格式组合组可被包含于候选传输格式组合组中。否则，最小传输格式组合组将被使用。

也就是说，媒体存取控制将促使全部组(功率表示)或最小组。此为避免媒体存取控制决定各时隙中的各传输格式组合组所需功率的低成本解决方案。

至于功率预测，为了检查该全部组是否可被支持，是充分检查需最大传输功率的传输格式组合是否可被支持。然而，由于被用于分时双工系统中的速率匹配及剌穿，各时隙的需最大传输功率的传输格式组合均不同(也就是各时隙与需最大传输功率的传输格式组合产生关联)。此问题的一解决方案是使媒体存取控制知道物理层用来＂填充＂时隙及编码的程序。因为传输功率为贝他(β)因子及时隙中的传输格式组合所使用码数的函数，所以各时隙所需功率将视被使用的传输格式组合而定，且各传输格式组合可具有不同贝他因子及不同数据速率(及被使用的不同码数)。

在此提出是为媒体存取控制藉由考虑最坏方案来预测编码组合传输信道的各时隙中传输功率的解决方案，假设：所有被分派编码是被用于该时隙(所有编码，即使其来自不同编码组合传输信道)；及传输格式组合组中所有传输格式组合间最高的贝他因子。

若具有来自时隙中不同编码组合传输信道的编码，则不同贝他因子将被用于各编码(各编码将使用相关编码组合传输信道的最高贝他因子)。

以上技术提供避免媒体存取控制决定传输格式组合要求各时隙中最高功率的低成本解决方案。

至于统调协议数据单元，如上述，统调协议数据单元的要求必须仅于不需统调协议数据单元的传输格式组合间无任何传输格式组合可用时才遵循。也就是说，若不需统调协议数据单元的候选传输格式组合组中具有可用传输格式组合，则这些的一应被选择，而非选择需统调的传输格式组合。应注意，对于所有需统调的传输格式组合，当无线链路控制配置要求被针对统调兼容性做检查时，来自不能制造统调传输格式组合的逻辑信道的协议数据单元(也就是RLC-TM逻辑信道)是从候选传输格式组合组被消除。需统调协议数据单元且位于候选传输格式组合组中的传输格式组合是需来自可制造统调的逻辑信道的统调协议数据单元。无论被给定传输格式组合是否需要统调协议数据单元均应视无线链路控制缓冲占用(必须被传送的数据量)而定。为了创造仅具不需统调协议数据单元的传输格式组合组，每传输时间间隔均必须测试所有传输格式组合。然而，此为昂贵的解决方案。

如以下说明，在此提出决定是否具有不需统调协议数据单元而执行传输格式组合选择演算的传输格式组合。因此，所有满足五个上述要求的传输格式组合将为候选传输格式组合组的部份，且有关统调协议数据单元的要求无论何时均将被完成于各传输格式组合选择迭代。

被选择传输格式组合必须从候选组被选择且必须满足以下准则(以其被列示的顺序)：

a)无其它传输格式组合可传输较该被选择传输格式组合的更高优先性数据；

b)无其它传输格式组合可传输更多来自次低优先性信道的数据，及

c)无其它传输格式组合具有较该被选择传输格式组合为低的位速率。

附图说明

图1A至1D包含媒体存取控制-c传输格式组合选择演算实施流程图；

图1显示图1A及1D被安排形成流程图的方式；

图2A至2D包含媒体存取控制-d传输格式组合选择演算实施流程图；及

图2显示图2A及2D被安排形成流程图的方式。

图3为无线网络控制器媒体存取控制-d服务数据单元尺寸选择程序

具体实施方式

遵循实施例说明中，各逻辑信道是具有相关媒体存取控制逻辑信道优先性(MLP)。该媒体存取控制逻辑信道优先性可决定逻辑信道的优先性。被说明于以下段落中的准则是以媒体存取控制逻辑信道优先性为基础。

因此，第一重点为每逻辑信道优先性(尝试手首先提供最高优先性逻辑信道)与每传输信道相对的演算迭代。

执行传输格式组合选择时的一解决方案是为决定各传输格式组合可运载多少各优先性数据(开始于最高优先性)，接着基于该要求(最大化较高优先性数据产出)选择一个。然而，此要求跨越候选组中所有传输格式组合。

在此被提出的解决方案是识别各传输格式组合所运载的最高优先性数据量，并接着从候选组消除这些提供较低产出者。下一个迭代中(次高优先性数据)，仅最新组被考虑。

然而，仍需满足先前所示统调协议数据单元的“候选组”要求。当完成全部程序之前从该组消除传输格式组合时，最后被选择的传输格式组合可要求统调协议数据单元，且该全部程序必须在无被给定传输格式组合下被重复直到不需统调的传输格式组合被发现为止(若无发现传输格式组合，则第一被选择传输格式组合将被使用)。

在此被提出的解决方案是确保不需统调的至少一传输格式组合可维持于候选组。如前述，特定候选组可无该传输格式组合，该例中，上述“候选组”要求不必被满足。

因此，若从候选组移除并不最大化产出的传输格式组合后，候选组不包含至少一被“填满”的传输格式组合(也就是所有被使用的传输块)，则不需统调协议数据单元的传输格式组合(但不最大化产出)是被加回至候选组(注意，统调要求较产出要求为强)。若具有许多可被加入候选组的传输格式组合，则选择可最大化最高优先性数据的产出者。若超过一个不需统调的传输格式组合对最高优先性数据具有相同产出，则选择可最大化次高优先性数据的产出者。此准则应被反复施加于所有优先性位准。

以下为媒体存取控制-d选择程序实施例。应注意本发明较此例广泛，而该例不应被视为限制本发明。

下列被用于以下算法：

来自具有优先性p的服务数据单元是为被考虑具有优先性p的数据。

候选传输格式组合组是被称为TFC_Can。

仅具有大于零的缓冲占用的逻辑信道应被考虑用于传输格式组合选择。

该算法仅运算于传输格式组合组具有有效传输格式组合时(具有大于零的数据速率的传输格式组合)。

以下算法(图2显示)是被执行用于媒体存取控制-d传输格式组合选择：

执行步骤S1至S3获得候选组后(步骤S1仅藉由使用者设备来执行)，程序进行如下：

S4：启始化p＝1。

S5：检查候选传输格式组合组中是否具有至少一传输块的至少一传输格式组合。

a.若是，S5a，前进至步骤S6。

b.若否，S5b，前进至步骤S25(所有被填充传输格式组合，选择一个)。

S6：从候选传输格式组合组中选择具有至少一传输块的第一传输格式组合。

S7：检查是否具有优先性p的逻辑信道使：该逻辑信道具有可被传送的协议数据单元；逻辑信道并不阻隔此传输格式组合；及被映射至该逻辑信道的传输信道具有可用传输块。

a.若是，S7a，前进至步骤S9并选择该逻辑信道。若具有超过一个该逻

辑信道，则随机选择一个。接着前进至步骤S10。

b.若否，S7b，前进至步骤S16(无具有优先性p的数据)。

S10：对被选择逻辑信道检查是否有协议数据单元尺寸限制。

a.若是，S10a，前进至步骤S11并检查传输信道的传输块尺寸是否相同于协议数据单元尺寸+媒体存取控制标头。

i.若是，S11a：

1.前进至S13并从此逻辑信道选择协议数据单元来尽可能将传输块填入传输信道。

2.更新逻辑信道信息如下：

a.此逻辑信道是被阻隔用于此传输格式组合选择(逻辑信道已服务)。

3.前进至S14，更新传输块信息如下：

a.被使用传输块是不再用于此传输格式组合选择。

4.前进至步骤S14。

ii.若否，S11b，

1.前进至S8，其中逻辑信道是被考虑阻隔用于此传输格式组合(协议数据单元并不配适传输格式组合)。

2.接着返回步骤S7。

b.若否，S10b，

i.前进至S12，并尽量以来自此逻辑信道的位将传输块填入该传输信道。

ii.于S14，更新传输块信息如下：

1.被使用传输块是不再用于此传输格式组合选择。

iii.此逻辑信道是被考虑阻隔用于此传输格式组合选择(逻辑信道已服务)。

iv.前进至S15。

于S15，检查此传输格式组合中所有传输块是否均被填充。

a.若是，S15a，前进至步骤S16(此传输格式组合中无任何空间)。

b.若否，S15b，返回步骤S7。

于S16，计算优先性p数据的总和最适产出给此传输格式组合，如下：

以Num_Bits(p，i，j)标示当使用TFC j时，可被传输于DCH i的优先性p数据的位数(也就是传输块尺寸乘上被传送的传输块数量，包含可应用的任何无线链路控制及/或媒体存取控制标头及/或统调位)。

DCH i的正规化产出是被计算为：

$\mathrm{Throughput}(p,i,j)=\mathrm{Num}\_\mathrm{Bits}(p,i,j)\·\frac{10\mathrm{ms}}{\mathrm{TTILength}(i,j)}$ 　　　　　　　　方程式1

其中TTILength(i，j)为给定TFC j用于TrCHi的传输格式的传输时间间隔长度。

编码组合传输信道的优先性p数据的总和最适产出是为此优先性数据的每个DCH正规化产出的总和。

$\mathrm{Total}\_\mathrm{Througput}(p,j)=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Througput}(p,i,j)$

于S17，检查候选传输格式组合组中是否有更多传输格式组合。

a.若是，S17a，选择下一个传输格式组合并回到步骤S7。

b.若否，S17b，(所有传输格式组合均被检查)，返回步骤S18。

于S18，候选传输格式组合组中所有传输格式组合间，具有至少一传输格式组合，令为TFC k，可提供最高”总和最适产出”给优先性p，如：

$k=\underset{j}{\arg \max }\{\mathrm{Total}\_\mathrm{Throughput}(p,j)\}$ 　　　　　　　　　方程式2

从候选传输格式组合组删除(也就是”抛弃”)所有提供小于TFCk的一的产出的所有传输格式组合。接着回到步骤S19。

于S19，检查候选传输格式组合组中是否有至少一传输格式组合具有所有被填充的传输块。

a.若否，S19a，前进至S20并检查是否具有至少一个不属于候选传输格式组合组且具有所有被填充的传输块的传输格式组合。

i.若是，S20a：

1.前进至S21并创造具有所有这些传输格式组合的一组，称为不需统调的传输格式组合(TFC_NoPad)。

2.于不需统调的传输格式组合中的所有传输格式组合间选择可提供最高“总和最适产出”给优先性p数据的传输格式组合。

3.将该传输格式组合加入候选传输格式组合组。

ii.若否，S20b，继续至步骤S22。

b.若是，S19b，继续至步骤S22(候选传输格式组合组中已具有不需统调的一传输格式组合)。

于S22，检查候选传输格式组合组中是否全部传输格式组合具有所有被填充的传输块。

a.若是，S22a，前进至步骤S25(已选择传输格式组合)。

b.若否，S22b，前进至步骤S23。

于S23，更新p＝p+1。

于S24，检查是否p≤8。

a.若是，S24a，回到步骤S25。

b.若否，S24b，前进至步骤S25(所有优先性均被检查，将选择一传输格式组合)。

于S25，检查候选传输格式组合组中是否具有至少一个不需统调协议数据单元的传输格式组合。

a.若是，S25a，前进至步骤S26。

b.若否，S25b，前进至步骤S27。

于S26，从候选传输格式组合组中选择不需统调的传输格式组合。若其中具有超过一个不需统调的传输格式组合，则选择可提供最小位速率的传输格式组合。

于S27，从候选传输格式组合组中选择可提供最小位速率的传输格式组合。若具有超过一个具相同位速率的传输格式组合，则随机选择一个。从无线链路控制将未填充的协议数据单元填入具统调协议数据单元的传输格式组合中。

无线网络控制器侧，媒体存取控制层中的传输格式组合选择是被达成于媒体存取控制层-c及媒体存取控制层-d实体中。媒体存取控制层-c是被放置于控制无线网络控制器(C-RNC)中，且每胞元具有一媒体存取控制层-c；媒体存取控制层-d是被放置于服务无线网络控制器中，且各使用者设备具有一媒体存取控制层-d。

为了转换服务无线网络控制器及控制无线网络控制器间的数据，是使用正向存取信道(FACH)流程控制。流程控制可使媒体存取控制层-c(控制无线网络控制器)得以控制各媒体存取控制层-d(服务无线网络控制器)可传送给相关优先性(正向存取信道优先性指针)的服务数据单元数量(credits，信证)。媒体存取控制层-d可针对各优先性选择服务数据单元尺寸，并传送该数据至媒体存取控制层-c。媒体存取控制层-c可于此数据被传送前将其缓冲。

若credits＝0(如因控制无线网络控制器中壅塞)，则服务无线网络控制器立即停止传输媒体存取控制层-c服务数据单元。若credits＝“不受限”，则意指服务无线网络控制器可传送不限数量的媒体存取控制层-c服务数据单元。

以下段落说明用于无线网络控制器媒体存取控制层-c的传输格式组合选择(图1)及用于无线网络控制器媒体存取控制层-d中共享传输信道的服务数据单元尺寸选择算法。

除了无线网络控制器侧上对传输功率并无限制外，无线网络控制器媒体存取控制层-d传输格式组合选择算法类似使用者设备媒体存取控制层-d者，因此在此不再说明。前段讨论的程序是可应用至使用者设备及无线网络控制器侧。

媒体存取控制层说明书并不明确说明无线网络控制器上传输格式组合选择的任何要求。然而对于使用者设备正确译码数据而言，是具有某些必须遵循的要求。这些要求是被摘要如下。

针对媒体存取控制层-c选择传输格式组合之前，有效传输格式组合组必须被建立。此组是被称为“候选组”。候选组中所有传输格式组合必须：

1.属于传输格式组合组；

2.遵守传输时间间隔兼容性-传输信道的传输格式(TF)于传输信道的传输时间间隔中间不能改变；及

3.与无线链路控制配置兼容。

被选择传输格式组合必须从候选组来选择且必须满足以下列示顺序的准则：

1.无其它传输格式组合可传输较被选择传输格式组合更多的最高优先性数据。

2.无其它传输格式组合可从次低优先性逻辑信道传输更多数据。此准则是被反复应用于剩余优先性位准。

3.无其它传输格式组合具有较被选择传输格式组合更低的位速率。

4.必须遵守被接收自媒体存取控制层-d的数据各优先性内的“先进先出”。

针对媒体存取控制层-c程序，被接收自媒体存取控制层-d的数据是被缓冲于媒体存取控制层-c。此可藉由每使用者设备具有一队列，或所有使用者设备具有一队列，或各优先性具有一队列来达成。建议每优先性具有一队列，因为可更容易维持先进先出顺序。第一程序是要求缓冲器显示时间来维持顺序，而第二程序将要求优先性配位。

为了阻隔，媒体存取控制层-c可将数据调度于任何被映射至编码组合信道上的正向存取信道上。若来自逻辑信道的数据以长度‘t’被传送于传输信道上，则来自某些逻辑信道的数据不应被传送于其它传输信道上，因为如此‘t’存续期间可导致接收侧无线链路控制(也就是使用者设备侧)的失序问题。

针对共享控制信道(CCCH)，此问题是藉由阻隔信道传输一段等于最后被传送传输信道的传输时间间隔的存续期间来解决(也就是来自该逻辑信道的数据于该传输时间间隔期间将不被传送)。

针对被缓冲数据(被接收自媒体存取控制层-d的数据)，此问题可藉由阻隔数据被给定优先性来解决。然而，此方式将于系统资源使用下使即使不需要的更大量数据被阻隔，并导致来自相同优先性的其它使用者设备的数据传输。为了避免此，若来自该优先性的此使用者设备的数据以传输时间间隔‘t’期间被传送于传输信道，则来自使用者设备的优先性数据是被阻隔‘t’期间。此增加可被传出使用者设备的数据量且亦解决失序问题。

至于统调，媒体存取控制层-c可要求统调协议数据单元仅来自于共享控制信道无线链路控制实体。若共享控制信道被阻隔且若统调协议数据单元被要求，则媒体存取控制层-c可要求统调协议数据单元仅来自于无线链路控制。

以下为无线网络控制器媒体存取控制层-c传输格式组合组选择程序实施例。本发明较广泛，且本发明不应受限于被给定例的范畴而受限于申请专利范围。

此媒体存取控制层-c算法中：

-具被转换协议数据单元的缓冲器是被称为“逻辑信道”。

-候选传输格式组合组是被称为TFC_Can。

仅具有大于零的缓冲占用的逻辑信道应被考虑用于传输格式组合选择。

该算法仅运算于传输格式组合组具有有效传输格式组合时(具有大于零的数据速率的传输格式组合)。

参考图1A至1D，以下步骤是被执行用于媒体存取控制层-c传输格式组合组选择算法(图2显示)：

S1：启始化p＝1。

S2：检查候选传输格式组合组中是否具有至少一传输块的至少一传输格式组合。

a.若是，S2a，前进至S3。

b.若否，S2b，前进至S26(所有被填充传输格式组合，选择一个)。

S3：从候选传输格式组合组中选择具有至少一传输块的第一传输格式组合。

S4：检查是否具有优先性p的逻辑信道使：该逻辑信道具有可被传送的协议数据单元；若该被选择逻辑信道为共享控制信道，则逻辑信道并不阻隔此被选择传输格式组合；若该被选择逻辑信道为被转换协议数据单元则检查是否具有不被阻隔被选择传输格式组合的至少一协议数据单元；及该被选择逻辑信道不被阻隔用于此传输格式组合。

a.若是，S4a，前进至S5并选择该逻辑信道。若具有超过一个该逻辑信道，则随机选择一个。前进至步骤S6。

b.若否，S4b，前进至S17(无具有优先性p的数据)。

S6：对被选择逻辑信道检查是否有协议数据单元尺寸限制。

a.若是，S6a，前进至S7并检查传输块尺寸是否相同于协议数据单元尺寸+媒体存取控制标头。

i.若是，S7a，前进至S8及：

1.选择具该传输块尺寸的传输信道。若超过一个，则选择给予最大可用数据速率的传输信道，如下：

MAX{(可用传输块数量)/传输时间间隔尺寸}；及

2.从此逻辑信道选择不被阻隔的协议数据单元以尽量将传输块填满传输信道。协议数据单元选择必须遵守先进先出；被阻隔的协议数据单元必须被跳过。

3.更新缓冲器信息如下：

a.此传输格式组合选择无法获得被选择协议数据单元，则前进至S11及：

更新传输块信息如下：

a.此传输格式组合选择不再获得被使用传输块。则前进至S14。

ii.若否，前进至S9来执行：

1.此逻辑信道是被考虑阻隔用于此传输格式组合(协议数据单元并不配适传输格式组合)。

2.接着返回步骤S4。

c.若否，S6b，前进至S10及：

i.选择给予最大可用数据速率的传输信道，如下：

MAX{(可用传输块数量*传输块尺寸)/传输时间间隔尺寸}。

ii.从此逻辑信道的数据尽量将传输块填满该传输信道。

iii.更新缓冲器信息如下：

1.此传输格式组合选择无法获得被使用位，且其不应被计算于该缓冲占用中。

iv.接着前进至步骤S11来更新传输块信息如下：

1.此传输格式组合选择不再获得被使用传输块。

v.接着前进至S12。

2.若该被选择逻辑信道为共享控制信道，S12a，则前进至S14及：

考虑于此传输格式组合选择期间阻隔该共享控制信道用于此传输格式组合(用于此传输时间间隔的传输格式组合选择下一步)。

3.若该被选择逻辑信道不为共享控制信道，S12b，则前进至S13来决定：

若该被选择逻辑信道为被转换协议数据单元，S13a，则前进至S15来确认：

-所有其它协议数据单元：

-位于相同缓冲器中(也就是相同优先性)；及

具有相同于被选择协议数据单元的使用者设备识别号的使用者设备识别号是于此传输格式组合选择期间被考虑阻隔用于此传输格式组合(于此传输时间间隔的传输格式组合选择下一步)。

5.若该被选择逻辑信道不为被转换协议数据单元，S13b，则直接前进至S16。

于S16，检查此传输格式组合中所有传输块是否均被填充。

a.若是，S16a，前进至步骤S17(此传输格式组合中无任何空间)。

b.若否，S16b，返回步骤S4。

于S17，计算优先性p数据的总和最适产出给此传输格式组合，如下：

以Num_Bits(p，i，j)标示当使用TFC j时，可被传输于FACH i的优先性p数据的位数(也就是传输块尺寸乘上被传送的传输块数量，包含可应用的任何无线链路控制及/或媒体存取控制标头及/或统调位)。

FACH i的正规化产出是被计算为：

$\mathrm{Throughput}(p,i,j)=\mathrm{Num}\_\mathrm{Bits}(p,i,j)\·\frac{10\mathrm{ms}}{\mathrm{TTILength}(i,j)}$ 　　　　　　　方程式3

其中TTILength(i，j)为给定TFC j用于TrCHi的传输格式的传输时间间隔长度。

编码组合传输信道(S-CCPCH)的优先性p数据的总和最适产出是为此优先性数据的每个正向存取信道正规化产出的总和。

$\mathrm{Total}\_\mathrm{Througput}(p,j)=\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{Througput}(p,i,j)$

于S18，检查候选传输格式组合组中是否有更多传输格式组合。

c.若是，S18a，选择下一个传输格式组合并回到步骤S4。

d.若否，S18b，(所有传输格式组合均被检查)，前进至步骤S19。

于S20，候选传输格式组合组中所有传输格式组合间，具有至少一传输格式组合，令为TFC k，可提供最高”总和最适产出”给优先性p，如：

$k=\underset{j}{\arg \max }\{\mathrm{Total}\_\mathrm{Throughput}(p,j)\}$ 　　　　　　　方程式2

从候选传输格式组合组删除所有提供小于TFC k的产出的所有传输格式组合。接着回到步骤S19。

于S19，检查候选传输格式组合组中是否有至少一传输格式组合具有所有被填充的传输块(不需统调)。

a.若否，S20a，前进至S22：

1.创造具有所有这些传输格式组合的一组，称为不需统调的传输格式组合(TFC_NoPad)。

2.于不需统调的传输格式组合中的所有传输格式组合间选择可提供最高”总和最适产出”给优先性p数据的传输格式组合；及

3.将该传输格式组合加入候选传输格式组合组。

ii.若否，S21b，继续至步骤S23。

b.若是，S20b，继续至步骤S23(候选传输格式组合组中已具有不需统调的一传输格式组合)。

于S23，检查候选传输格式组合组中是否全部传输格式组合具有所有被填充的传输块。

a.若是，S26a，前进至步骤S27。

d.若否，S26b，前进至步骤S28。

于S27，从候选传输格式组合组中选择不需统调的传输格式组合。若其中具有超过一个不需统调的传输格式组合，则选择可提供最小位速率的传输格式组合。

于S28，从候选传输格式组合组中选择可提供最小位速率的传输格式组合。若具有超过一个具相同位速率的传输格式组合，则随机选择一个。从无线链路控制(共享控制信道)将未填充的协议数据单元填入具统调协议数据单元的传输格式组合中。

于S29，若共享控制信道被用于此传输格式组合，则考虑共享控制信道被阻隔用于所有传输格式组合等于被选择传输信道的传输时间间隔的时间。

于S30，针对具有相同于被用于被选择传输格式组合中的被转换协议数据单元的各逻辑信道(也就是针对具有特定优先性的缓冲器)，位于该缓冲器中且具有相同于被选择用于此传输格式组合的协议数据单元的使用者设备识别号的使用者设备识别号的各协议数据单元，是于此传输格式组合选择期间被考虑阻隔用于所有传输格式组合一段等于被选择用于该传输信道的传输信道传输时间间隔的时间。

显示媒体存取控制层-c传输格式组合选择算法实施流程图的图1，是包含较图2更多的演算步骤。

媒体存取控制层-d可以一组被允许服务数据单元尺寸(该被允许尺寸是视次级共享控制信道(S-CCPCH)的传输格式组合组而定)针对各共享传输信道优先性指针(正向存取信道优先性)。正向存取信道流程控制帧是被控制无线网络控制器用来控制使用者数据流。其可响应正向存取信道容量要求或于任何其它时间产生。正向存取信道流程控制帧应包含服务无线网络控制器媒体存取控制层-d实体被允许传送的信证数量。

针对各逻辑信道，具有相关正向存取信道优先性。媒体存取控制层-d可视逻辑信道缓冲占用(BO)及正向存取信道优先性可用信证数量来选择服务数据单元尺寸(从被配置组内)。相同尺寸及相同正向存取信道优先性的媒体存取控制层-d服务数据单元可被传输于相同正向存取信道数据帧中。

逻辑信道的服务数据单元尺寸选择是视对应无线链路控制配置，逻辑信道缓冲占用，及正向存取信道优先性的可用信证数量而定。

针对给定缓冲占用，各服务数据单元尺寸是具有不同数量的信证。若所需信证数量乘上服务数据单元尺寸不精确匹配缓冲占用，则其将需要某些间接支出(无线链路控制统调)。最小化此支出的服务数据单元尺寸是被选择来最大化产出。然而，其可选择需逐增信证数量的尺寸。应注意，信证数量需求愈多，媒体存取控制标头是被添加更多次，而导致更多支出。

因为无封闭型方程式来决定何选择较佳(针对给定缓冲占用最小化无线链路控制统调支出或最小化信证数量)，后者(被用于给定缓冲占用的最小化信证数量)是被选择，此因藉由选择需较少数量信证的尺寸，未来可用更多信证，其证实及有用于全负载系统中。同时，若缓冲占用与服务数据单元尺寸相较下非常大，则该解决方案可最小化支出及信证数量。

以下为无线网络控制器媒体存取控制层-d服务数据单元尺寸选择程序实施例。本发明不受限于下例，而仅受限于附带申请专利范围。

为了将服务数据单元传送至媒体存取控制层-c，媒体存取控制层-d遵循以下程序(见图3)：

S1：选择最高优先性(也就是最高媒体存取控制逻辑信道优先性)。

S2：选择具该优先性的逻辑信道。若具有该优先性的逻辑信道超过一个，则随机选择一个。

S3：基于逻辑信道的缓冲占用，选择被用于该逻辑信道的服务数据单元尺寸，如下：

基于媒体存取控制层-d中可用”信证”数量来决定可藉由使用各协议数据单元尺寸(不包含统调位)来决定可被传输的数据量。针对各协议数据单元尺寸，信息位量是由此可得：

MIN(缓冲占用，信证×服务数据单元尺寸)。

选择给予最大信息位量的协议数据单元尺寸。若超过一个协议数据单元尺寸给予相同最大信息位量，则选择给予传送给定最大信息位量所需的最小信证数量的协议数据单元尺寸。若超过一个协议数据单元尺寸给予相同最小信证数量，则选择最小协议数据单元尺寸。

S4：选择将从该逻辑信道传送的服务数据单元。许多服务数据单元可被传送

但仅一服务数据单元尺寸被允许用于该逻辑信道。当选择将被传送的服务数据单元数量时，被允许的信证必须被遵守。

S5：检查是否有更多具相同优先性的逻辑信道及是否仍有可用于该优先性的信证。

若是，S5a，返回S2。

若否，S5b，前进至S6。

于S6，针对各服务数据单元尺寸建造一“Iur”正向存取信道数据帧(给定优先性)。注意，服务数据单元尺寸对于给定逻辑信道是为相同，但对于相同优先性的不同逻辑信道可为不同。因此，若具该优先性的n逻辑信道，则具有至少一(1)及至多n正向存取信道数据帧(一用于各尺寸)。应注意，各逻辑信道的服务数据单元顺序必须维持于该数据帧内。

于S7，检查是否具有更多逻辑信道。

若是，S7a，前进至S8来选择次高优先性并返回S2。

若否，S7b，该程序结束。

前段中，执行传输格式组合选择所需信息是被说明。针对媒体存取控制及无线链路控制间的交互作用，是需要逻辑信道模式为基础的配置信息(静态)及被缓称数据信息(动态)。

至于媒体存取控制协议说明书(3GPP TS 25.321)及无线链路控制协议说明书(3GPP TS 25.322)，无线链路控制可提供缓冲占用给媒体存取控制，其为被缓冲于无线链路控制中的总数据量。然而，因为媒体存取控制需来自无线链路控制的更多信息以执行传输格式组合选择，无线链路控制协议说明书(3GPP TS 25.322)亦表示无线链路控制协议需提供“无线链路控制协议实体信息”至媒体存取控制。无线链路控制协议说明书(3GPP TS 25.322)并不明确说明何“无线链路控制协议实体信息”必须包含。

此段中，“无线链路控制协议实体信息”内容将被说明。因为此信息是被用来“限制”传输格式组合选择，所以此信息是被称为传输格式组合限制变量。

传输格式组合限制变量可提供有关可于下一传输时间间隔传输的被缓冲于无线链路控制中的协议数据单元及/或服务数据单元。

针对未认可及透通模式，媒体存取控制可于每传输时间间隔基础上明确说明协议数据单元尺寸。因此，无线链路控制无法创造传输时间间隔之前的协议数据单元，且仅被缓冲服务数据单元为基础的信息可被传输前的无线链路控制提供。针对认可模式，协议数据单元尺寸是被固定，因此被缓冲服务数据单元为基础的信息可被无线链路控制提供。

注意，传输格式组合限制变量可包含无线链路控制模式本身。然而，因为提供无线链路控制模式需媒体存取控制对无线链路控制模式上的无线链路控制被缓冲数据特性为基础做假设，所以数据特性本身被替代提供。

因为传输格式组合选择视给定传输时间间隔中传输可用数据量而定，所以传输格式组合限制变量包含服务数据单元/协议数据单元尺寸及被缓冲于无线链路控制中的服务数据单元/协议数据单元数量。

视无线链路控制模式而定且亦为了避免数据传输冲突，仅某些被缓冲于无线链路控制中的数据可用于传输。

针对所有无线链路控制模式，所有于一传输时间间隔中被传输至无线链路控制的所有协议数据单元尺寸及使用者设备识别号类型必须相同。被报告至媒体存取控制的信息必须保证传输格式组合可被选择使这两个限制不冲突。因此，仅具相同尺寸及使用者设备识别号类型的服务数据单元及协议数据单元的信息被提供。因为数据必须以被接收顺序来传输，无线链路控制仅报告无线链路控制传输缓冲器中相同尺寸及使用者设备识别号类型的服务数据单元/协议数据单元连续数(从最旧服务数据单元/协议数据单元开始)。

针对具被配置分割的透通模式，仅一服务数据单元可于每传输时间间隔被传输，因此无线链路控制将报告仅一服务数据单元被用来传输。

针对认可模式，视无线链路控制配置而定，逻辑信道可运载无线链路控制服务数据单元数据(被接收自上层)及/或无线链路控制对(peer-to-peer)控制数据。用于认可模式逻辑信道的可用协议数据单元数据因而被可支持的无线链路控制数据类型限制住。针对支持无线链路控制服务数据单元传输的认可模式逻辑信道(被接收自上层)，可用协议数据单元数据量亦被逻辑信道的无线链路控制传输窗尺寸所限制。注意，无线链路控制传输窗尺寸是被静态配置于无线链路控制中。

针对传输格式组合选择，媒体存取控制必须知道有多少传输块被媒体存取控制标头占用。因为传输块标头视使用者设备识别号类型而定，所以传输格式组合限制变量亦包含使用者设备识别号类型。注意，媒体存取控制协议说明书(3GPP TS 25.321)是表示使用者设备识别号类型被无线链路控制提供至媒体存取控制以便各数据传输。

因为传输格式组合包含有关媒体存取控制必须来自无线链路控制的协议数据单元数据数量的信息，所以媒体存取控制必须知道被缓冲于无线链路控制的服务数据单元是否可分割。因此，传输格式组合限制变量包含分割指针。注意，此指针是被静态配置于无线链路控制中。

如前段所提及，统调信息必须被媒体存取控制的道以执行传输格式组合选择。因为统调仅被支持于特定无线链路控制模式中(仅UM及AM模式)，统调协议数据单元指针亦被包含于传输格式组合限制变量中。

上述为媒体存取控制针对传输格式组合选择用于调度数据传输程序的方法及演算说明。上述作为本发明脉络的3GPP UMTS仅为例证，本发明可被修改来提供其它相关标准及数据传输模式。所有该修改是被设想位于本发明范畴内。

上述阻隔及非阻隔技术是极有用于运用分时双工(TDD)的无线通信网络中。然而，以上技术可被用于分频双工(FDD)型网络。

本发明所有其它观点是可应用于所有UMTS操作模式中。

Claims (20)

1.一种在一无线发射/接收单元中使用的方法，所述方法包含：

监控多个时期中的传输功率；

决定在给定连续时期的数目中，所述被监控的传输功率是否超过一最大传输功率；以及

响应一肯定决定，限制一传输格式组合组至一最小传输格式组合组。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述连续时期的数目为三。

3.如权利要求1所述的方法，其中限制所述传输格式组合组至所述最小传输格式组合组发生在下一个共有传输时间间隔边界中。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包含：

在最小传输格式组合组中每一时期的运算后，预测下一个时期中一全部传输格式组合组所需的一传输功率。

5.如权利要求4所述的方法，进一步包含：

对于给定连续时期的数目，当被预测的传输功率小于所述无线发射/接收单元最大允许传输功率时，包含所述全部传输格式组合组于一候选传输格式组合组中。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述连续时期的数目为三。

7.如权利要求4所述的方法，进一步包含：

对于给定连续时期的数目，当被预测的传输功率没有小于所述无线发射/接收单元最大允许传输功率时，包含所述最小传输格式组合组于一候选传输格式组合组中。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述连续时期的数目为三。

9.如权利要求1所述的方法，其中所述无线发射/接收单元是在一分时双工网络中操作。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述无线发射/接收单元是在一分频双工网络中操作。

11 一种用于在一无线网络中操作的无线发射/接收单元，所述无线发射/接收单元包含：

一处理器，其设置以监控多个时隙中的传输功率，决定在给定连续时期的数目中所述被监控的传输功率是否超过一最大传输功率，以及响应一肯定决定限制一传输格式组合组至一最小传输格式组合组。

12.如权利要求11所述的无线发射/接收单元，其中所述连续时期的数目为三。

13.如权利要求11所述的无线发射/接收单元，其中限制所述传输格式组合组至所述最小传输格式组合组发生在下一个共有传输时间间隔边界中。

14.如权利要求11所述的无线发射/接收单元，其中所述处理器在最小传输格式组合组中每一时期运算后，预测下一个时期中一全部传输格式组合组所需的一传输功率。

15.如权利要求14所述的无线发射/接收单元，其中对于给定连续时期的数目，当被预测的传输功率小于所述无线发射/接收单元最大允许传输功率时，所述处理器包含所述全部传输格式组合组于一候选传输格式组合组中。

16.如权利要求15所述的无线发射/接收单元，其中所述连续时期的数目为三。

17.如权利要求14所述的无线发射/接收单元，其中对于给定连续时期的数目，当被预测的传输功率没有小于所述无线发射/接收单元最大允许传输功率时，所述处理器包含所述最小传输格式组合组于一候选传输格式组合组中。

18.如权利要求17所述的无线发射/接收单元，其中所述连续时期的数目为三。

19.如权利要求11所述的无线发射/接收单元，其中所述无线发射/接收单元是在一分时双工网络中操作。

20.如权利要求11所述的无线发射/接收单元，其中所述无线发射/接收单元是在一分频双工(FDD)网络中操作。

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