CN1969506B - 在移动通信系统中选择保证QoS的传送格式组合的方法、设备和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及选择传送格式组合(TFC)，使得在特定等级的移动通信系统中，即使对于低优先级业务，也能保证业务质量(QoS)。本发明通过MAC层，传送在具有不同QoS和不同优先级的业务时，选择传送格式组合，从而不仅保证每个业务的优先级，而且保证了业务质量。

Description

在移动通信系统中选择保证QoS的传送格式组合的方法、设备和系统
技术领域
本发明涉及用于选择传送格式组合的方法，通过通用移动电信系统(UMTS)和欧洲国际移动电信(IMT)2000系统中的发送方媒体接入控制(MAC)层将对信道环境适当地传送数据。尤其是，本发明涉及用于选择传送格式组合(TFC)的方法，以便在特定等级的移动通信系统中甚至对于低优先级业务，保证业务质量(QoS)。
背景技术
通用移动电信系统(UMTS)是从作为欧洲标准的全球数字移动通信系统(GSM)进化的第三代移动电信系统。UMTS目标在于基于GSM核心网和宽带码分多址(W-CDMA)技术提供增强移动通信业务。
在1998年12月，欧洲的ETSI，日本的ARIB/TTC，美国的T1和韩国的TTA形成用于创立UMTS技术的详细规范的第三代伙伴计划(3GPP)。在3GPP中，为了实现UMTS快速和有效的技术发展，通过考虑网络元素的独立性和它们的操作，产生了5个技术规范组(TSG)用于确定UMTS的规范。
每个TSG开发、批准和管理相关领域的规范。在这些组中，无线接入网络(RAN)组(TSG-RAN)开发用于UMTS陆地无线接入网(UTRAN)的功能、需求和接口的规范，该UTRAN是一个用于支持UMTS中的W-CDMA接入技术的新的无线接入网络。
现有技术的UMTS网络结构1示意在图1中。如图所示，移动终端、或用户设备(UE)2，通过UMTS陆地无线接入网(UTRAN)6连接核心网(CN)4。该UTRAN 6设置、维护和管理用于UE 2和核心网4之间的通信的无线接入承载，以符合端到端业务质量。
UTRAN 6包括至少一个无线网络子系统(RNS)8，每个子系统包括用于多个基站或节点B12的一个无线网络控制器(RNC)10。连接到指定基站12的RNC 10是控制RNC，用于分配和管理为在一个小区中操作的多个UE 2提供的公共资源。一个或多个小区存在于一个节点B中。该控制RNC 10控制业务负载、小区拥塞和接收新无线链路。每个节点B 12可以接收来自UE 2的上行链路信号并且可以将下行链路信号发送给UE 2。每个节点B 12充当能使UE 2连接该UTRAN 6的接入点，而RNC 10充当将相应节点B连接核心网4的接入点。
在UTRAN 6的无线网络子系统8中，该服务RNC 10是管理专用无线资源的RNC，该专用无线资源用于提供业务给特定UE 2，并且是到核心网4的接入点，用于将数据传送给特定UE。连接UE 2的所有其他RNC 10是漂移RNC，以便只有一个服务RNC通过UTRAN 6将UE连接到核心网4。该漂移RNC 10促进用户数据的路由，并且分配代码作为公共资源。
通过根据无线接入网规范建立的无线接口协议实现UE 2和UTRAN 6之间的接口，无线接入网规范描述物理层(L1)、数据链路成(L2)和网络层(L3)，这些层，例如描述在3GPP规范中。这些层是基于在通信系统领域中公知的开放系统互联(OSI)模型的下三层。
无线接口协议的现有技术结构示意在图2中。如图所示，无线接口协议水平的分为物理层、数据链路层和网络层，并且垂直的分为用于携带数据业务，如语音信号和因特网协议分组传输的用户平面，和用于携带用于接口的维护和管理的控制信息的控制平面。在UE和UTRAN中提供的无线接口协议是成对的，并且在无线阶段中发送数据。将解释每个无线接口协议层。
第一层，物理层(PHY)通过使用各种无线传输技术发送数据到无线阶段。尤其是，该物理层(PHY)向高层提供信息传输业务，并且通过传输信道(TrCH)链接到媒体接入控制(MAC)层。通过传输信道(TrCH)，在PHY层和MAC层之间可靠的传送有线阶段的数据。基于信道是否被共享，传送信道被分为专用传送信道和公共传送信道。而且，通过不同物理层，即发送方(发射机)和接收方(接收机)的物理层之间的物理信道执行数据传输。
第二层包括MAC层、无线链路控制(RLC)层、广播/组播控制(BMC)层和分组数据会聚协议(PDCP)层。该MAC层将各种逻辑信道(LoCH)映射到各种传输信道。该MAC层也通过将多个逻辑信道映射到一个传输信道来多路复用逻辑信道。该MAC层通过该逻辑信道连接上RLC层。根据发送的信息类型，可以将该逻辑信道分为用于发送控制平面信息的控制信道和用于发送用户平面信息的业务信道。
根据被管理的传输信道的类型，该MAC层被分为MAC-b子层、MAC-d子层、MAC-c/sh子层、MAC-hs子层和MAC-e子层。该MAC-b子层管理广播信道(BCH)，该广播信道是处理系统信息广播的传输信道。该MAC-c/sh子层管理公共传输信道，如FACH(前向接入信道)或由其他终端共享的DSCH(下行链路共享信道)。该MAC-d子层处理DCH(专用信道)的管理，即用于特定终端的专用传输信道的管理。为了支持上行链路和下行链路高速数据传输，该MAC-hs子层管理HS-DSCH(高速下行链路共享信道)，即用于高速下行链路数据传输的传输信道，和MAC-e子层管理E-DCH(增强专用信道)，即，用于高速上行链路数据传输的传输信道。
该RLC层保证每个无线承载(RB)的业务质量(QoS)，并且处理相应数据的传输。对于每个RB，该RLC层包括一个或两个独立的RLC实体，以便保证每个RB的特定QoS。该RLC层也提供三个RLC模式，即，透明模式(TM，未确认模式(UM)和确认模式(AM)，以支持各种类型的QoS。而且，，RLC控制数据的大小，以在通过无线接口发送中适用于下层。为此，该RLC划分和级联从上层接收的数据。
PDCP(分组数据会聚协议)层是RLC层的较高层，并且允许数据通过网络协议(诸如Ipv4或Ipv6)传输，通过具有相对小带宽的无线接口被有效的发送。为了实现这些，该PDCP层执行报头压缩功能，其中在数据报头部分中只有必要的信息被发送，由此增加通过无线接口的传输效率。因为PDCP层执行报头压缩作为基本功能，因而它只存在于分组交换(PS)域。为每个RB提供一个PDCP实体，以相对于每个PS服务提供报头压缩功能。
位于第二层(L2)中的RLC层上部的BMC(广播/组播控制)层调度小区广播消息，并且将该消息广播给位于特定小区的终端。
在控制平面中定义了位于第三层(L3)最下部的无线资源控制(RRC)层，该层控制与RB的建立、重配置和释放有关的第一和第二层的参数。该RRC层也控制逻辑信道、传输信道和物理信道。在此，该RB涉及由用于终端和UTRAN之间的数据传输的无线协议的第一和第二层提供的逻辑路径。通常，RB的建立涉及规定协议层的特性和提供特定数据业务所需的信道、以及设置它们相应的详细参数和操作方法。
以下，将解释通过MAC层执行的用于选择传输格式组合(TFC)的方法。该TFC选择是根据瞬时改变的无线信道环境来选择合适大小的传输块(TB)和TB的数量，由此有效的利用有限的无线资源。该MAC层将传输块(TB)通过传输信道传送给PHY层。传输格式(TF)是对由一个传输信道传送的TB大小和TB数量的定义。在确定用于特定传输信道的TF的时候，该MAC层考虑在PHY层中的传输信道多路复用。
传输信道多路复用是用于将多个传输信道映射到一个编码合成传输信道(CCTrCH)。即使该PHY层执行该传输信道多路复用，但在确定TF时，MAC层考虑映射到相同CCTrCH的每个传输信道。由于由PHY层处理的数据量是通过CCTrCH传输的数据量，考虑CCTrCH，MAC层确定每个传输信道的TF。
目前，TF的组合是通常所说的传输格式组合(TFC)。TFC不由MAC层自身确定，而是从一组由UTRAN的RRC层指示的可用业务流模板(TFTS)中选择。即，在初始RB设置的时候，UTRAN的RRC层通知MAC层用于一个CCTrCH的一组可用的TFC，并且在每个传输时间间隔(TTI)中，MAC层从一组可用的TFC(TFCS)中选择合适的TFC。终端RRC通过空中接口从UTRAN RRC中接收TFCS信息，并且通知终端MAC层接收的TFCS信息。
该MAC层的主功能是在每个TTI中选择TFCS中的最佳TFC。该最佳TFC选择被划分为两个步骤。首先，在分配给CCTrCH的TFCS中建立有效TFCS。然后，在有效TFCS中选择最佳TFC。该有效TFCS是在预置TFCS中在相应TTI中的一组可用TF，因为无线信道环境瞬间变化并由此终端的最大传输功率变化从而形成预置TFCS。因为可传输的数据量通常与传输功率的大小成正比，因此该最大传输功率限制可用的TFC。
最佳TFC表示在由最大传输功率限制的TFCS中能最佳发送要发送的数据的TFC。基于逻辑信道优先级，而不是基于数据传输量，在有效TFCS中选择最佳TFC。8个优先级，1到8，1为最高优先级，被设置给逻辑信道。在多个逻辑信道被多路复用给一个传输信道，并且多个传输信道多路复用给一个CCTrCH的情况下，该MAC层选择能最佳发送具有最高优先级的逻辑信道数据的TFC。
图3示意了用于选择TFC的通用方法。图4示意了多个逻辑信道和多个传输信道被多路复用到一个CCTrCH的结构。将参考图4解释通过MAC层选择TFC的过程。图4示意了三个逻辑信道(LoCH)和两个传输信道(TrCH)被映射到CCTrCH的情况。其进一步示出，其中LoCH1和LoCH2多路复用到TrCH1的情况。在此，该LoCH1具有1的优先级，该LoCH2具有5的优先级，并且LoCH3具有3的优先级。因此，该LoCH1具有最高优先级。
该MAC层在每个TTI中选择预置TFCS中的最佳TFC。如图4所示，该TFCS不是通过MAC层确定，而是当RRC配置RB时从RRC发送给MAC层的。在图4，定义了16个TFC，每个TFC具有称为TFC索引的识别号。在圆括号中的号码(x，y)最初分别表示具有大小1的TrCH1的TB的数目，和具有2大小的TrCH2的TB的数目。然而，在本发明中，每个TB的大小优选的互相相同。因此，在圆括号中数字表示TrCH1的TB的数目和TrCH2的TB的数目。
参考图4，假设RLC的每个Tx缓冲器1，Tx缓冲器2和Tx缓冲器3分别具有处于传输等候状态的3、4和2数据块(TB)。而且，假设通过有限的最大传输功率可以发送最大10个TB。在该状态下，该MAC层通过图5所示的方法选择最佳TFC(TFCI＝11)。
图5示意的用于选择最佳TFC的方法将参考图3进行详细解释。参考图5，当提供16个TFC时(1)，通过有限的传输功率可以发送最大10个TB。因此，该MAC层在指定TFCS(2)中配置除了TFCI＝13和TFCI＝15外的有效TFCS(S11)。TFCI＝13和TFCI＝15被排除，因为它们在TrCH1和TrCH2上的相应的TB的总和超过10TB。例如，对于TFCI＝13，在TrCH1上存在6TB和在TrCH2上存在6TB。因此，在在TrCH1和TrCH2上的TB的总和等于12。12超过了可以发送的TB的最大数10。因此，当配置有效TFC时，该MAC层排除TFCI＝13(2)。
在有效TFCS中，该MAC层在每个传输信道中排除了发送的TB超过在RLC的Tx缓冲器中存储的TB的TFC。下面将说明用于排除大于传输信道数据量的TFC的原因。如果选择了大于传输信道的数据量的TFC，RLC必须产生只包括填充符而没有数据TB的，因此引起无线资源的浪费。
参考图4，该TrCH1具有总共7TB，该7TB是在Tx缓冲器1(3TB)和TX缓冲器2(4TB)中存储的TB总数。通过LoCH1和LoCH2将这些TB分别发送给TrCH1。因此，该MAC层排除TFCI＝14，因为用于TFCI＝14的TrCH1的TB的数量是8。因为8超过了用于图4的TrCH1的TB的总数(7TB)，TFCI＝14被排除。同样，因为图4的TrCH2具有2TB，该MAC层排除TFCI＝9和TFCI＝12，因为它们用于TrCH2的TB的数量，4TB和4TB分别超过了2TB。然后该MAC层继续设置排除了TFCI＝9、12和14的新的有效TFCS(3)(S12)。
因为该LoCH1具有最高优先级1，该MAC层在LoCH1的基础上配置新的有效TFCS。由于该LoCH1具有三个TB，该MAC层选择最佳发送LoCH1的数据的TFC。在此，该MAC选择TFCI＝6、7、8、10和11，因为用于每个TFCI的TrCH1的TB的数量大于3。因此，除了步骤(3)的TFCI＝0、1、2、3、4和5以外，配置新的有效TFCS(4)(S13)。
随后，该MAC层在具有下一最高优先级的LoCH3的基础上配置新的有效TFCS。由于该LoCH3具有两个TB，该MAC层选择能最佳发送LoCH3的数据的TFC。在此，该MAC层选择TFCI＝8和TFCI＝11，因为用于每个TFCI的TrCH2的TB的数量等于或大于2。因此，除了步骤(4)的TFCI＝6、7和10以外，配置新的有效TFCS(5)。
而且，该MAC层在具有下一最高优先级的LoCH2的基础上配置新的有效TFCS。由于该LoCH2具有三个TB，该MAC层选择能最佳发送LoCH2的数据的TFC。在此，该MAC层选择TFCI＝11，因为它在有效TFCS(5)留下的TFCI中具有用于TrCH1的最大数TB。因此，排除步骤(5)的TFCI＝8，设置新的有效TFCS(6)(S13-S14)。
如果存在没有构成有效TFCS的逻辑信道，即，逻辑信道没有包含在有效TFCS中(S15)，该MAC层执行步骤(4)。然而，如果不存在未被包括在有效TFCS中的逻辑信道，该MAC层在配置的有效TFCS中选择任意TFC作为最佳TFC(S16)。在此，因为在有效TFCS中只存在一个TFC，该TFC＝11被选择作为最佳TFC(6)。最后，在该TTI中将要发送给每个逻辑信道的TB的数量是LoCH1＝3，LoCH2＝3和LoCH3＝2。
作为参考，在上述方法中的步骤2和3的顺序可以交换。
在用于选择传输格式组合的常规方法中，该MAC层在逻辑信道的优先级的基础上选择TFC。即，选择能最佳发送具有最高优先级的逻辑信道的数据的TFC。然而，根本不发送具有低优先级的逻辑信道的数据。
参考图4，将解释上述问题。如果具有最高优先级的LoCH1具有7TB，MAC层通过图5的方法选择TFCI＝14＝(8，0)。因此，每个逻辑信道在TTI中具有以下要发送的TB数量(LoCH1＝7，LoCH2＝1和LoCH3＝0)，其显示在图6中。
尽管存在可发送的数据，但由于具有较高优先级的逻辑信道的数据传输而不发送数据的情况称为资源匮乏。只要在逻辑信道绝对优先级的基础上选择TFC，如在普通TFC选择方法中，将发生资源匮乏。
资源匮乏严重的降低了特定业务的质量。例如，对于实时分组业务，如音频流，必须持续发送特定数据量。然而，如果由于逻辑信道的优先级发生资源匮乏，将不再需要长时间未发送的分组，或丢弃该分组，由此降低业务质量。
发明内容
技术问题
本发明涉及用于选择传输格式组合(TFC)的方法，从而通过在传送具有不同QoS和不同优先级的业务的时侯，由MAC层选择不仅保证每个业务的优先级而且保证业务质量的传输格式组合，使得在移动通信系统中，即使对于具有低优先级的业务，也保证业务质量(QoS)。
技术方案
本发明的附加特征和优点将在下面的描述中进行陈述，并且通过描述变得更清楚，或者通过发明的实践可了解这些特征和优点。通过在书面说明书以及权利要求和附图中指出的特定结构可以实现并获得本发明的目的和其他优点。
为了实现这些和其他优点，并且根据本法的目的，如具体实现和宽泛的描述，本发明实施为一种选择传输格式组合的方法，该传输格式组合用于通过将来自多个上层的数据单元多路复用到下层信道来在传输时间间隔内发送多个数据单元，从确定的传输格式组合集中选择多个传输格式组合，并且存在传输优先级用于发送来自多个上层信道的每个信道的数据单元，其中该多个上层信道中的至少一个具有相关的最低业务质量(QoS)需求，并且选择传输格式以便保证用于至少一个上层信道的最低业务质量(QoS)；其中通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前，考虑该至少一个上层信道的最低业务质量QoS需求，来选择该传输格式组合。优选的，该多个上层信道是逻辑信道，并且下层信道是编码合成传输信道。
在本发明的一方面中，通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前，考虑至少一个上层信道的最低业务质量(QoS)需求来选择传输格式组合。可以在下层执行多路复用。可以在媒体接入控制(MAC)层执行多路复用。
在本发明的另一方面，最低业务质量(QoS)包括最低比特率，保证比特率和最低传输延迟中的至少一个。通过在无线资源控制层中确定的传输格式组合集来保证最低业务质量(QoS)。然而，也可以通过在媒体接入控制(MAC)层选择传输格式组合来保证最低业务质量(QoS)。优选的，只有当要通过至少一个逻辑信道发送数据单元时，通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前，考虑至少一个上层信道的最低QoS需求来选择传输格式组合。
优选的，该多个上层信道和下层信道处于UTRAN中。替代的，该多个上层信道和下层信道处于移动终端内，其中通过UTRAN的无线资源控制层中确定的传输格式组合集保证该最低业务质量。
在本发明的另一实施例中，一种用于通过将来自多个上层信道的数据单元多路复用到下层信道来在传输时间间隔内发送多个数单元的方法，该多个上层信道每个具有用于传输数据单元的不同的传输优先级，该方法包括：确定该多个上层信道中的至少一个是否具有相关的最低业务质量(QoS)需求，以及如果该多个上层信道的至少一个具有相关的最低QoS需求，从确定的传输格式组合集中选择传输格式组合，从而保证用于该至少一个上层信道的最低QoS；其中通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前，考虑该至少一个上层信道的最低业务质量QoS需求，来选择该传输格式组合。
在本发明的一个方面中，通过在无线资源控制层中确定的传输格式组合集保证最低QoS。不然，通过在媒体接入控制(MAC)层中选择传输格式组合来保证最低QoS。
在本发明的另一方面，该方法还包括：确定是否要通过具有相关最低业务质量需求(QoS)的该至少一个上层信道发送任何数据单元，其中仅在如果要通过该至少一个上层信道发送数据单元的情况下，通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前考虑该至少一个上层信道的最低QoS需求，来选择传输格式组合。
优选的，该多个上层信道是逻辑信道，而下层信道是编码合成传输信道。在下层执行多路复用。优选的，在媒体接入控制(MAC)层中执行多路复用。
最低业务质量(QoS)包括至少一个最低比特率，保证比特率和最低传输延迟。该多个上层信道和下层信道位于UTRAN中。替代的，该多个上层信道和下层信道位于移动终端内，其中通过在UTRAN的无线资源控制层中确定的传输格式组合来保证该最低QoS。
在本发明的另一实施例中，一种用于在传输时间间隔内发送多个数据单元的移动通信设备，包括：RF模块，天线，适用于存储数据和控制信息的存储单元，用于将信息传送给用户的显示器，和适于通过将来自多个上层信道的数据单元多路复用到下层信道来选择传输格式组合的处理单元，该传输格式组合用于在传输时间间隔内发送多个数据单元，该传输格式组合从确定的传输格式组合集中选择，并且存在传输优先级用于发送来自该多个上层信道的每个信道的数据单元，其中该多个上层信道的至少一个具有相关的最低业务质量(QoS)需求，并且选择传输格式组合，以便保证用于该至少一个上层信道的最低业务质量(QoS)；其中通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前，考虑该至少一个上层信道的最低业务质量QoS需求，来选择该传输格式组合。
在本发明的另一实施例中，用于向移动终端提供业务的网络，包括：发射机，适于通过第一信道将数据和控制信息标志符发送给移动终端，并且通过第二信道将控制信息发送给移动终端；接收机，适于接收来自移动终端的信息；和控制器，适于通过将来自多个上层信道的数据单元多路复用到下层信道来选择传输格式组合，该传输格式组合用于在传输时间间隔内发送多个数据单元，该传输格式组合从确定的传输格式组合集中选择，并且存在传输优先级用于发送来自该多个上层信道的每个信道的数据单元，其中该多个上层信道的至少一个具有相关的最低业务质量(QoS)需求，并且选择传输格式组合，以便保证用于该至少一个上层信道的最低业务质量(QoS)；其中通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前，考虑该至少一个上层信道的最低业务质量QoS需求，来选择该传输格式组合。
应当理解本发明的上述一般性描述和下面的详细描述是示意性的和说明性的，并且意图提供对所要求的本发明的进一步解释。
附图说明
包含的附图提供对本发明的进一步理解，并且结合和构成说明书的一部分，附图示意了本发明的实施例，并且与说明一起用来解释发明的原理。在不同附图中的通过相同数字进行引述的本发明的特征、元素和方面表示根据一个或多个实施例的相同、等效或类似的特征、元素和方面。
图1示意了普通的UTRAN网络结构。
图2示意了在UMTS中使用的普通无线接口协议结构。
图3示意了用于通过MAC层选择传输格式组合的方法。
图4示意了被多路复用到一个无线信道的多个逻辑信道和多个传输信道。
图5示意了当具有最高优先级的逻辑信道的传输块的数量是3时用于选择传输格式组合的方法。
图6示意了当具有最高优先级的逻辑信道的传输块的数量是7时选择传输格式组合的方法。
图7示意了根据本发明的一个实施例，用于通过上层配置传输格式组合集保证特定逻辑信道的最低QoS的方法。
图8示意了在图7的传输格式组合集中，当具有最高优先级的逻辑信道的传输块的数量是3时选择最佳传输格式组合的方法。
图9示意了在图7的传输格式组合集中，当具有最高优先级的逻辑信道的传输块的数量是7时选择最佳传输格式组合的方法。
图10示意了根据本发明的一个实施例，用于通过上层向MAC层指示保证特定逻辑信道的最低QoS的方法。
图11示意了根据本发明的一个实施例，根据上层对保证最低QoS的指示，当具有最高优先级的逻辑信道的传输块的数量是3时选择最佳传输格式组合的方法。
图12示意了根据本发明的一个实施例，根据上层对保证最低QoS的指示，当具有最高优先级的逻辑信道的传输块的数量是7时选择最佳传输格式组合的方法。
图13示意了根据本发明的一个实施例，通过MAC层选择保证最低QoS的传输格式组合的方法。
图14示意了根据本发明的一个实施例，通过MAC层选择保证最低QoS的传输格式组合的终端。
图15示意了根据本发明的一个实施例，通过MAC层选择保证最低QoS的传输格式组合的网络。
具体实施方式
将详细参考本发明的优选实施例，其范例示意在附图中。
本发明涉及用于选择传输格式组合的方法，当特定业务需要最低QoS时，在通过MAC层选择最佳TFC时，能防止具有低优先级的特定业务引起资源匮乏。该方法包括下面两种方法：第一种方法，通过考虑特定业务的最低QoS来配置TFCS；第二种方法，通过考虑特定业务的最低QoS选择TFCS。
第一种方法是，当通过RRC层配置用于特定业务的RB时，当特定业务需要最低QoS时，配置能保证QoS的TFCS。该最低QoS包括最低比特率和最低延迟，它是实时业务，如语音或流数据，所需的特性。每当开始配置用于特定业务的RB或者每当在数据传输期间重新设置该RB，诸如当逻辑信道或传输信道的映射结构被改变以便向MAC层发送新的TFCS，该RRC层配置能保证最低QoS的TFCS，并且设置新的TFCS。
根据本发明，在LoCH1和LoCH2提供交互型业务，如网页浏览的状态下，当新的音频流业务被提供给LoCH3时，该RRC通过考虑该音频流业务的最低QoS来设置TFCS。如果所需的音频流业务的最低QoS是在每个TTI中发送至少一个TB，该RRC配置TFCS，如图7所示。图7中的TFCS是专门由能发送至少一个TB的TFC构成的TFCS。
图8示意了当图7中用于LoCH1的TB的数量是3时选择最佳TFC的方法。图9示意了当图7中用于LoCH1的TB的数量是7时选择最佳TFC的方法。
参考图7，在TFCS排除具有零数量的用于TrCH2的TB的TFC的情况下，当该LoCH1的TB是3时，通过图8中示意的方法，该MAC层选择TFCI＝6＝(6，2)。当LoCH1的TB是7时，通过图9中示意的方法该MAC层也选择TFCI＝6＝(6，2)。因此，该LoCH3能连续发送数据而没有资源匮乏。
然而，该第一方法具有下列特性。首先，数据传输受无线信道环境所影响，并且在一些情况下可被终止。数据传输被停止的状态称作阻塞状态。在阻塞状态的时侯，由于MaxPower不具有TB(MaxPower＝0TB)，具有空TFC的TFCI＝0＝(0，...，0)被选择以停止该数据传输。然而，由于根据第一方法在本发明中不存在空TFC，在图8的步骤(2)的有效TFCS中不存在有价值的TFC，并由此可引起协议错误。
第二，即使逻辑信道需要最低QoS，但是可以没有数据发送。在该情况下，该MAC层通过第一方法选择能发送至少一个TB的TFC。因此，该RLC产生填充块，或者可以引起协议错误。这对应于图7中LoCH3具有0TB的情况。如果该LoCH3具有0TB，在图8的步骤(5)的有效TFCS中不存在有价值的TFC，并由此引起协议错误。
第三，每当配置RB或重新配置RB，都必须构造新的TFCS，使得增加了无线信令开销。该原因如下。该TFCS基本通过UTRAN RRC层配置，并且终端无线接收配置的TFCS。如果每当配置或重新配置RB该TFCS被重新构造，在每个时刻无线发送TFCS信息，由此增加信令开销。
将解释根据本发明，通过考虑更加改进的最低QoS来选择TFCS的第二方法。第二方法具有与第一方法相同的TFCS配置，但是与第一方法不同在于，即MAC层通过在考虑其相应的逻辑信道优先级之前，考虑最低QoS来选择最佳TFC。第二方法通过上层，如RRC层或RLC层，将保证特定逻辑信道的最低QoS的指示信息提供给MAC层。第二方法将参考图10进行解释。
图10示意了根据本发明，用于通过上层，如RRC层或RLC层，将特定逻辑信道的最低QoS的保证指示给MAC层的协议层的结构。图11示意了当图10中用于LoCH1的TB的数量是3时，用于选择最佳TFC的方法。图12示意了当图10中用于LoCH1的TB的数量是7时，用于选择最佳TFC的方法。图13示意了根据本发明，用于选择保证最低QoS的TFC的方法。当与普通TFC选择方法比较时，本发明还包括通过考虑用于特定逻辑信道的最低QoS来设置TFCS的方法(图13的S23-S29)。
如图10所示，当上层，如RRC层，将用于保证用于LoCH3的最低QoS＝1TB/TTI的指示发送给MAC层时，当该LoCH1的TB的数量是3时，通过图13示意的方法该MAC层选择TFCI＝6＝(6，2)。当该LoCH1的TB的数量是7时，通过图12示意的方法该MAC层选择TFCI＝6＝(6，2)。因此，在例如第一方法的情况下，该LoCH3能连续发送数据而没有资源匮乏。
将参考附图11更详细的解释第二方法。该MAC层通过从TFCS(1)中排除超过最大传输功率(MaxPower)的TFC来配置有效TFCS(2)。优选的，该MAC通过从TFCS组中排除这样的TFC来配置有效TFCS，在该TFC中TrCH1的TB的数量和TrCH2的TB的数量的总和超过10TB(在MaxPower的情况下可发送的TB的数量)。
随后，该MAC层通过排除这样TFC来配置图11的有效TFCS(3)，该TFC在每个传输信道中发送比在上层的Tx缓冲器中存储的TB的总数多的TB(图13的S22)。
当MAC层已经从RRC层接收了用于保证特定逻辑信道的最低QoS的指示时，即，当存在其最低QoS被保证了的逻辑信道时(图13的S23)，该MAC层在没有配置为特定逻辑信道保证QoS的TFCS的逻辑信道中，选择具有最高优先级的逻辑信道(图13的S24)，并且然后检查通过所选择的逻辑信道发送的数据量(图13的S25)。
如图10所示，由于被保证最低QoS的逻辑信道是LoCH3，该MAC层选择LoCH3，然后将通所选择的LoCH3发送的数据量与最低QoS＝1TB/TTI相比较。如果通所选择的LoCH3发送的数据量不小于最低QoS＝1TB/TTI，该MAC层通过从有效TFCS中排除不能保证LoCH3的最低QoS的TFC来配置保证QoS的TFCS(图13的S26；图11的(4)；和图12的(4))。
然而，如果通过所选择的LoCH3发送的数据量小于最低QoS＝1TB/TTI，该MAC层通过从有效TFCS中排除不能保证LoCH3的数据传输的TFC来配置保证QoS的TFCS(图13的S27)。
如果存在逻辑信道没有被包括在保证QoS的TFCS中，该MAC层返回到图13的步骤S24。然而，如果不存在逻辑信道没有被包含在保证QoS的TFCS中，该MAC层将保证QoS的TFCS配置为有效TFCS(图13的S29)。后续的过程与普通TFC选择方法的过程相同，如图3所示。
尤其是，根据本发明的第二方法，如果通过只考虑最低QoS，而不管通过逻辑信道发送的数据量来设置保证QoS的TFCS，将引起本发明第一方法的第二个问题，由此当不存在要发送的数据时，该RLC层产生填充块，或者产生协议错误。因此，即使逻辑信道具有定义的最低QoS，当配置保证QoS的TFCS时也仍必须考虑对应逻辑信道的数据量，如图13的步骤S25所示。
在本发明中，通过选择传输格式组合，即使在具有低优先级的业务中，也保证了特定等级的业务质量，其中当通过多路复用传输具有不同的QoS和不同优先级的业务时，MAC层不仅考虑每个业务的优先级，而且考虑业务质量。
在本发明中，该MAC层通过考虑通过逻辑信道发送的数据量又保证最低QoS来选择TFC，由此防止产生填充块和协议错误。
参考图14，示意了本发明的移动通信设备400的框图，例如用于执行本发明方法的移动电话。该移动通信设备400包括：处理单元410，如微处理器或数字信号处理器，RF模块435、功率管理模块406、天线440、电池455、显示器115、键盘420、存储单元430，如闪存、ROM或SPRAM、扬声器445和麦克风450。
用户输入指令信息，如电话号码，例如，通过推动键盘420的按钮或通过使用麦克风450进行语音激活。该处理单元410接收和处理该指令信息，以执行合适的功能，诸如拨电话号码。可以从存储单元430检索操作数据，以执行该功能。而且，处理单元410可以在显示器415上显示指示和操作信息，用于用户参考和方便。
该处理单元410向RF模块435发布指令信息，以启动通信，例如发送包括语音通信数据的无线信号。该RF模块435包括接收机和发射机以接收和发射无线信号。天线440便于无线信号的发射和接收。基于接收无线信号，该RF模块435可以将该信号转发并转换为基带频率用于处理单元410的处理。例如，处理的信号将被转换为例如通过扬声器445输出的可听或可读信息。
处理单元410适于将从其他用户接收的消息和发送给其他用户的消息的消息历史数据存储在存储单元430中，接收用于由用户输入的消息历史数据的条件请求，处理条件请求，以从存储单元中读取对应于该条件请求的消息历史数据，并且向显示单元415输出该消息历史数据。该存储单元430适于存储接收的消息和发送的消息的消息历史数据。
图15示出了根据本发明优选实施例UTRAN 520的框图。该UTRAN 520包括一个或多个无线网络子系统(RNS)525。每个RNS 525包括无线网络控制器(RNC)523和由该RNC管理的多个节点B(基站)521。该RNC 523处理无线资源的分配和管理，并且操作为对于核心网4接入点。而且，该RNC 523适于执行本发明的方法。
该节点B 521通过上行链路接收由终端400的物理层发送的信息，并且通过下行链路向终端发送数据。对于终端400，节点B 521操作为UTRAN 520的接入点，或者操作为发射机和接收机。本领域技术人员应当清楚，例如，利用该处理单元410或其他数据或数字处理设备，单独的或与外部支持逻辑电路组合，该移动通信设备400可容易的实施。
通过使用本发明，移动通信设备的用户可选择传输格式组合，用于通过将来自多个上层信道的数据单元多路复用道下层信道，在传输时间间隔内发送多个数据单元，该传输格式组合从确定的传输格式组合集中选择，并且存在传输优先级用于发送来自该多个上层信道的每个信道的数据单元，其中该多个上层信道的至少一个具有相关的最低业务质量(QoS)需求，并且选择传输格式组合，使得保证用于该至少一个上层信道的最低业务质量(QoS)。
尽管在移动通信的环境中描述本发明，但本发明也可使用在利用如PDA和配备有无线通信能力的膝上型计算机的移动设备的任何无线通信系统中。而且，描述本发明所使用的特定术语不应将本发明的范围限制到特定类型的无线通信系统，如UMTS。本发明也应用于使用不同空中接口和/或物理层的其他无线通信系统，例如TDMA、CDMA、FDMA、WCDMA等。
这些优选实施例可实施为使用标准程序和/或工程技术以生产软件、固件、硬件或其任何组合的方法、装置或产品。在此使用的术语“产品”涉及以硬件逻辑(例如，集层电路芯片、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等)或计算机可读介质(例如，磁存储介质(例如，硬盘驱动器、软盘、磁带等)，光存储器(CD-ROM，光盘等)，易失和非易失存储设备(例如，EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、固件、可编程路基电路等)实现的代码或逻辑。
通过处理器访问和执行在该计算机可读介质中的代码。通过传输媒体或通过网络从文件服务器上可进一步访问实施优选实施例的代码。在该情况下，实施代码的制造的产品可包括传输媒体，如网络传输线，无线传输媒体、通过空间传播的信号、无线电波、红外信号等。当然，本领域技术人员将认识到在不脱离本发明范围的情况下对该配置可进行很多修改，并且制造的产品可包括本领域已知的任何信息承载介质。
在附图中所示的逻辑电路实施按照特定的顺序进行特定操作。在替代的实施方式中，能以不同的顺序执行、修改和删除特定的逻辑操作，并且仍旧实施本发明的优选实施例。而且，可向上述逻辑中添加步骤，并仍旧符合本发明的实施方案。
由于在不脱离本发明的本质或必要特性的情况下，本发明可体现为多种形式，应当理解，除非特别指明，上述实施例不限于前面所述的任何细节，而应当在如所附权利要求所定义的本质和范围内广泛的解释，并因此落在权利要求的边界和范围、或该边界和范围的等同物内的所有变化和修改应当包含在附加权利要求中。

Claims (38)

1.一种选择传输格式组合的方法，该传输格式组合用于通过将来自多个上层信道的数据单元多路复用到下层信道在传输间隔内发送多个数据单元，该传输格式组合从确定的传输格式组合集中选择，并且存在传输优先级用于发送来自该多个上层信道的每个信道的数据单元，其中该多个上层信道的至少一个具有相关的最低业务质量(QoS)需求，并且选择传输格式组合，使得保证用于该至少一个上层信道的最低业务质量(QoS)；其中通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前，考虑该至少一个上层信道的最低业务质量QoS需求，来选择该传输格式组合。
2.如权利要求1的方法，其中该多个上层信道是逻辑信道，而该下层信道是编码合成传输信道。
3.如权利要求1的方法，其中在下层执行所述多路复用。
4.如权利要求1的方法，其中在媒体接入控制(MAC)层执行所述多路复用。
5.如权利要求1的方法，其中该最低业务质量(QoS)包括最低比特率、保证比特率和最低传输延迟中的至少一个。
6.如权利要求1的方法，其中通过在无线资源控制层确定传输格式组合集来保证该最低业务质量(QoS)。
7.如权利要求1的方法，其中通过在媒体接入控制(MAC)层选择传输格式组合来保证该最低业务质量(QoS)。
8.如权利要求7的方法，其中仅在如果在至少一个逻辑信道上发送数据单元的情况下，通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前考虑该至少一个上层信道的最低QoS需求，来选择传输格式组合。
9.如权利要求1的方法，其中该多个上层信道和下层信道在UTRAN中。
10.如权利要求1的方法，其中该多个上层信道和下层信道在移动通信终端内。
11.如权利要求10的方法，其中通过在UTRAN的无线资源控制层中确定传输格式组合集来保证该最低业务质量(QoS)。
12.一种通过将来自多个上层信道的数据单元多路复用到下层信道来在传输间隔内发送多个数据单元的方法，该多个上层信道每个具有不同的用于发送数据单元的传输优先级，该方法包括：
确定该多个上层信道的至少一个是否具有相关的最低业务质量(QoS)需求；和
如果该多个上层信道的至少一个具有相关的最低QoS需求，从确定的传输格式组合集中选择传输格式组合，使得保证用于该至少一个上层信道的最低QoS，其中通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前，考虑该至少一个上层信道的最低业务质量QoS需求，来选择该传输格式组合。
13.如权利要求12的方法，其中通过在无线资源控制层确定的传输格式组合集保证该最低QoS。
14.如权利要求12的方法，其中通过在媒体接入控制(MAC)层选择传输格式组合来保证该最低QoS。
15.如权利要求14的方法，进一步包括：
确定是否任意数据单元要通过具有相关的最低业务质量(QoS)需求的该至少一个上层信道发送；
其中仅在如果要通过该至少一个上层信道发送数据单元的情况下，通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前，考虑该至少一个上层信道的最低QoS需求，来选择传输格式组合。
16.如权利要求12的方法，其中该多个上层信道是逻辑信道，并且该下层信道是编码合成传输信道。
17.如权利要求12的方法，其中在下层执行所述多路复用。
18.如权利要求12的方法，其中在媒体接入控制(MAC)层执行所述多路复用。
19.如权利要求12的方法，其中该最低业务质量(QoS)包括最低比特率、保证比特率和最低传输延迟中的至少一个。
20.如权利要求12的方法，其中该多个上层信道和下层信道在UTRAN中。
21.如权利要求12的方法，其中该多个上层信道和下层信道在移动终端内。
22.如权利要求21的方法，其中通过在UTRAN的无线资源控制层中确定传输格式组合集来保证该最低业务质量(QoS)。
23.一种用于在传输时间间隔内发送多个数据单元的移动通信设备，该移动通信设备包括：
RF模块；
天线；
存储单元，适于存储数据和控制信息；
显示器，适于向用户传送信息；和
处理单元，适于选择传输格式组合，该传输格式组合用于通过将来自多个上层信道的数据单元多路复用到下层信道来在传输间隔内发送多个数据单元，该传输格式组合从确定的传输格式组合集中选择，并且存在传输优先级用于发送来自该多个上层信道的每个信道的数据单元，其中该多个上层信道的至少一个具有相关的最低业务质量(QoS)需求，并且选择传输格式组合，使得保证用于该至少一个上层信道的最低业务质量(QoS)；其中通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前，考虑该至少一个上层信道的最低业务质量QoS需求，来选择该传输格式组合。
24.如权利要求23的移动通信设备，其中该多个上层信道是逻辑信道，并且下层信道是编码合成传输信道。
25.如权利要求23的移动通信设备，其中在下层执行所述多路复用。
26.如权利要求23的移动通信设备，其中在媒体接入控制(MAC)层执行所述多路复用。
27.如权利要求23的移动通信设备，其中该最低业务质量(QoS)包括最低比特率、保证比特率和最低传输延迟中的至少一个。
28.如权利要求23的移动通信设备，其中通过在无线资源控制层确定传输格式组合集来保证该最低业务质量(QoS)。
29.如权利要求23的移动通信设备，其中通过在媒体接入控制(MAC)层选择传输格式组合来保证该最低业务质量(QoS)。
30.如权利要求29的移动通信设备，其中仅在如果要通过至少一个逻辑信道发送数据单元的情况下，通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前考虑该至少一个上层信道的最低QoS需求，来选择传输格式组合。
31.一种用于向移动终端提供业务的网络，该网络包括：
发射机，适于通过第一信道向移动终端发送数据和控制信息标志符，并且通过第二信道向移动终端发送控制信息；
接收机，适于接收来自移动终端的信息；和
控制器，适于选择传输格式组合，该传输格式组合用于通过将来自多个上层信道的数据单元多路复用到下层信道来在传输间隔内发送多个数据单元，该传输格式组合从确定的传输格式组合集中选择，并且存在传输优先级用于发送来自该多个上层信道的每个信道的数据单元，其中该多个上层信道的至少一个具有相关的最低业务质量(QoS)需求，并且选择传输格式组合，使得保证用于该至少一个上层信道的最低业务质量(QoS)；其中通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前，考虑该至少一个上层信道的最低业务质量QoS需求，来选择该传输格式组合。
32.如权利要求31的网络，其中该多个上层信道是逻辑信道，并且下层信道是编码合成传输信道。
33.如权利要求31的网络，其中在下层中执行所述多路复用。
34.如权利要求31的网络，其中在媒体接入控制(MAC)层执行所述多路复用。
35.如权利要求31的网络，其中该最低业务质量(QoS)包括最低比特率、保证比特率和最低传输延迟中的至少一个。
36.如权利要求31的网络，其中通过在无线资源控制层确定传输格式组合集来保证该最低业务质量(QoS)。
37.如权利要求31的网络，其中通过在媒体接入控制(MAC)层选择传输格式组合来保证该最低业务质量(QoS)。
38.如权利要求37的网络，其中仅在如果要通过至少一个逻辑信道发送数据单元的情况下，通过在考虑该多个上层信道的传输优先级之前考虑该至少一个上层信道的最低QoS需求来选择传输格式组合。
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