CN201332403Y - 用于产生无线电链路控制协议数据单元的无线发射/接收单元和基站 - Google Patents

Abstract

一种用于产生无线电链路控制(RLC)协议数据单元(PDU)的无线发射/接收单元和基站。RLC实体被配置成接收用于逻辑信道的数据请求以作为媒介接入控制(MAC)中的增强的专用信道(E－DCH)传输格式组合(E－TFC)选择过程的一部分。与所述RLC实体耦合的处理器确定所述数据字段大小，并产生RLC PDU，由此该RLC PDU与来自E－TFC选择的请求的数据相匹配。产生RLC PDU的大小可以大于或等于最小配置的RLC PDU大小(如果数据可用)并且小于或等于最大RLC PDU大小。与所述处理器耦合的发射机在当前的传输时间间隔(TTI)中传输RLC PDU中的数据。

Description

用于产生无线电链路控制协议数据单元的无线发射/接收单元和基站

技术领域

本申请涉及无线通信领域。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3GPP)是电信联盟组织之间的一次合作以实现全球可应用的第三代(3G)无线通信系统。图1是常规的通用移动电信系统(UMTS)网络的系统架构的概况。

UMTS网络架构包括核心网络(CN)、UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)以及至少一个用户设备(UE)。CN通过Iu接口与UTRAN交互连接。

UTRAN被配置成通过Uu无线电接口为UE提供无线电信服务，在本申请中UE被称为无线发射/接收单元(WTRU)。在UMTS标准中定义的常用的空中接口是宽带码分多址(W-CDMA)。UTRAN包括一个或多个无线电网络控制器(RNC)和被3GPP称为节点B的基站，共同用于提供地理上的覆盖以至少与一个UE进行无线通信。一个或多个节点B通过Iub接口被连接到每一个RNC。UTRAN中的RNC经由Iur接口实现通信。

图2是示例UE 200的框图。UE 200可以包括RRC实体205、RLC实体210、MAC实体215以及物理(PHY)层1(L1)实体220。RLC实体210包括发射侧组件225和接收侧组件230。发射侧组件225包括传输缓存器235。

图3是示例UTRAN 300的框图。UTRAN 300可以包括RRC实体305、RLC实体310、MAC实体315以及PHY L1实体320。RLC实体310包括发射侧组件325和接收侧组件330。发射侧组件325包括传输缓存器335。

3GPP版本6引入了高速上行链路分组接入(HSUPA)来为上行链路传输提供更高的数据速率。作为HAUPA的一部分，新的传输信道，即增强的专用信道(E-DCH)被引入以用于用更高的速率运载上行链路(UL)数据。

图4示出了RLC子层的整体概况。RLC子层包括RLC实体，其中存在三种类型：透明模式(TM)RLC实体、非确认模式(UM)RLC实体以及确认模式(AM)RLC实体。UM RLC实体和TM RLC实体可以被配置成发射RLC实体或接收RLC实体。发射RLC实体发送RLC PDU而接收RLC实体接收该RLC PDU。AM RLC实体包括用于传输RLC PDU的发射侧和用于接收RLC PDU的接收侧。

每一个RLC实体根据基本过程被定义为发送方或接收方。在UM和TM中，发射RLC实体为发送方而同等(peer)RLC实体为接收方。AM RLC实体根据基本过程可以是发送方或接收方。发送方是确认模式数据(AMD)PDU的发射机而接收方是AMD PDU的接收机。发送方或接收方可以在UE处或UTRAN处。

对于每一个TM或UM服务，存在发射RLC实体和接收RLC实体。但是，对于AM服务，存在组合的发射和接收RLC实体。

UM RLC实体和TM RLC实体都使用一个用于发送数据PDU的逻辑信道和一个用于接收数据PDU的逻辑信道。AM RLC实体可以被配置成使用一个或两个逻辑信道以发送或接收数据PDU和控制PDU。如果只有一个逻辑信道被配置，则发射AM RLC实体在同一个逻辑信道上传输数据PDU和控制PDU。

AM RLC实体或UM RLC实体可以被配置以产生固定大小的PDU或可变(flexible)大小的PDU。如果固定的RLC PDU大小被配置，则该RLC PDU大小对于数据PDU和控制PDU二者都相同。如果可变的RLC PDU大小被配置，则数据PDU大小是变化的。遗憾的是，没有定义合适的可变的RLCPDU大小。

目前，RLC实体为无线电未知的(即不知道当前的无线电情况)。当RLC实体被设计成无线电未知时，RLC实体产生最大大小的RLC PDU。根据当前无线电情况和指定的授权(grant)，RLC实体可以在每个TTI上产生多于一个的PDU。遗憾的是，如果所产生的RLC PDU大于已选E-DCH传输格式组合(E-TFC)的大小，则该产生的RLC PDU可以被分段(segment)。

无线电未知RLC的一个缺点在于当使用较小的固定的RLC PDU大小时会产生较大的L2开销。另一个缺点在于由于使用了大的固定的RLC PDU大小对MAC进行分段，剩余HARQ错误会导致大的错误率。(注释：剩余HARQ错误＝改进的MAC(MAC-i/is)的PDU传输失败。如果有大量的分段，则运载分段的任何的MAC-i/is PDU失败的可能性更大，由此RLC PDU错误率增加。)

但是，在UL这边，RLC实体可以是无线电可知的(即知道当前的无线电情况)，这是因为RLC和MAC协议二者都位于相同的节点中。因此，基于即时可用数据速率可以确定RLC PDU大小。

无线电可知RLC实体可以根据可用比特率产生RLC PDU。会存在最小开销和由剩余混合自动重复请求(HARQ)错误率所导致的较低错误率。但是，无线电可知RLC实体可能不能在指定TTI中产生RLC PDU，这是因为在短时间内产生RLC PDU可能需要太多的处理能力。例如，无线电可知RLC实体需要在所产生的RLC PDU上执行加密功能。此外，无线电可知RLC实体对较小的E-TFC大小的开销很高，而对较大的传输块大小的开销很低。

无线电可知RLC实体产生与传输块大小相匹配的RLC PDU，该RLCPDU为实现低HARQ错误率而被配置。由于无线电可知RLC在存在大的E-TFC选择时产生大的RLC PDU，因此在大的RLC PDU需要被重传且E-TFC选择的大小时会存在问题。此外，大的RLC PDU的重传需要产生大量的MAC段。因此，剩余HARQ错误会导致RLC PDU错误率的增加。

由此，需要一种用于产生RLC PDU的RLC实体以使得RLC开销和HARQ剩余错误率被减少的方法。

实用新型内容

一种用于产生无线电链路控制(RLC)协议数据单元(PDU)的无线发射/接收单元和基站。RLC实体被配置成接收用于逻辑信道的数据请求，该数据请求作为媒介接入控制(MAC)中的增强的专用信道(E-DCH)传输格式组合(E-TFC)选择过程的一部分。与所述RLC实体耦合的处理器确定数据字段大小，并产生RLC PDU，由此该RLC PDU与来自所述E-TFC选择的请求的数据相匹配。所产生的RLC PDU的大小可以大于或等于最小配置的RLC PDU大小(如果数据可用)且小于或等于最大RLC PDU大小。与所述处理器耦合的发射机在当前传输时间间隔(TTI)中传输RLC PDU中的数据。

附图说明

从下面以示例的方式给出的描述并结合附图可以获得更详细的理解，其中：

图1示出了用于常规通用移动电信系统(UMTS)网络的系统架构的总体概况；

图2是示例UE的框图；

图3是示例UTRAN的框图；

图4示出了RLC子层的总体概况；

图5是RLC PDU产生过程的流程图；

图6是具有最大PDU大小限制的RLC PDU产生过程的流程图；

图7是用于实现最小和最大RLC PDU限制的混合RLC过程的流程图。

具体实施方式

下文中提到的术语“无线发射/接收单元(WTRU)”包括但不限于用户设备(UE)、移动站、固定或移动用户单元、寻呼机、移动电话、个人数字助理(PDA)、计算机或能够操作在无线环境中的任何其它类型的用户装置。下文中提到的术语“基站”包括但不限于基站、站点控制器、接入点(AP)或能够在无线环境中操作的任何其它类型的接口装置。下文提到的UTRAN包括但不限于小区、基站、RNC或网络节点。

在此公开的多种方法用于产生RLC PDU由此减小RLC开销和由HARQ剩余错误而导致的RLC PDU错误率。虽然该方法针对WTRU来进行描述，但是同样适用于压缩的(collapsed)架构的节点B+，其中无线电网络控制器(RNC)和节点B位于一个节点中。当将该概念应用于节点B+时，术语WTRU可以和术语节点B+互换。

在下文中，术语“传输块”可以涉及以下任意一种：MAC-e PDU、MAC-iPDU、MAC-es PDU、MAC-is PDU或MAC PDU。术语“传输块中的比特数”或“已选传输块(TB)”用于涉及以下量中的任意一者：总的传输块大小(或“传输块大小”)；总的传输块大小减去用于MAC报头所需的比特数；可用的比特数，该比特根据E-DCH传输格式组合(E-TFC)选择过程用于MAC-d流或用于RLC PDU所属的逻辑信道；可用比特数，该比特根据E-TFC选择过程用于MAC-d流的组合或用于逻辑信道；以及作为E-TFC选择过程一部分的来自指定逻辑信道的请求的比特数。

参考图1，UTRAN可以被修改成还包括目标节点-B、源节点-B、控制RNC(CRNC)和服务RNC(SRNC)。RNC可以包括RLC单元和RRC单元(未示出)。可替换地，RNC功能可以被包括在节点B中由此不会出现控制RNC或服务RNC。

UTRAN可以被修改成接收至少一个RLC服务数据单元(SDU)。UTRAN还可以被配置成使用至少一种下述的技术来减少RLC开销和剩余HARQ错误率。UTRAN还可以被配置成在RLC数据可用时产生在最小和最大RLCPDU大小之间的RLC PDU。

参考图2，UE 200可以被修改成在当前TTI在至少一个RLC PDU中传输数据。UE 200的RLC实体225可以被配置成从MAC实体215接收用于逻辑信道的数据请求以作为E-TFC选择过程一部分。UE 200还可以被配置成确定数据字段大小，并基于对应于数据请求的所确定的数据字段大小来产生至少一个RLC PDU。UE 200还可以被配置成在RLC数据可用时产生在最大RLC PDU大小和最小RLC PDU大小之间的RLC PDU。

再参考图2，UE 200中的RLC实体210可以被修改成产生以TTI为基础的RLC PDU。为了产生以TTI为基础的RLC PDU，RLC实体210依赖于由MAC实体215提供的数据请求以作为E-TFC选择过程一部分。由MAC实体215提供的数据请求使RLC实体210能了解用于指定TTI的信道情况、授权以及支持的E-TFC大小。MAC实体215中的E-TFC选择功能传输数据请求到RLC实体210以用于逻辑信道。该数据请求对应于用于传输块中的逻辑信道的可用空间，并考虑了相应的MAC分段实体中的可应用的MAC-is报头和数据。RLC实体210可以基于来自E-TFC选择的数据请求产生一个或多个预定大小的RLC PDU。为了避免产生小的RLC PDU或大的RLCPDU，RLC实体210可以具有无线电可知功能，该功能具有多个限制。如果数据可用，则RLC PDU大小可以不大于最大RLC PDU大小并且可以不小于最小RLC PDU大小。

图5是RLC PDU产生过程500的流程图。参考图5，在通过MAC的E-TFC选择功能接收用于逻辑信道的数据请求后(步骤505)，基于该数据请求确定数据字段大小(步骤510)。数据字段大小被确定由此RLC PDU(即数据字段大小加上RLC报头)等于数据请求。然后基于所确定的数据字段大小产生RLC PDU(步骤515)。在当前的TTI中，数据在RLC PDU中被传输(步骤520)。可选择地，在确定数据字段大小时也可以考虑MAC-i PDU报头。

图6是具有最大PDU大小限制的RLC PDU产生过程600的流程图。一旦执行E-TFC选择过程，通过MAC的E-TFC选择功能发送用于逻辑信道的数据请求(步骤605)。如果确定所请求的数据大小大于最大RLC PDU大小(步骤610)，则RLC实体210可以产生至少一个最大RLC PDU大小的RLC PDU。RLC实体210可以继续产生最大RLC PDU大小的RLC PDU，或产生小于最大RLC PDU大小的RLC PDU，直到数据请求不再有可用空间或RLC实体中不再有可用数据。如果数据请求中没有可用空间或者没有额外的数据要传输，则RLC实体210不再产生RLC PDU。可替换地，如果RLC被限于只在每一个TTI中发送一个RLC PDU，则RLC实体210可以发送最大RLC PDU大小的PDU并停止产生RLC PDU。

图7示出了用于实现具有最小和最大RLC PDU大小限制的完整无线电可知RLC混合RLC过程700的流程图。

RLC PDU大小可以小于或等于最大RLC PDU大小且大于或等于最小RLC PDU大小(如果数据可用)。在一个实施方式中，UTRAN 300确定最大RLC PDU大小并使用L2或L3信令来将该最大RLC PDU大小的值传送到UE 200。最大RLC PDU大小的值的信令可以在无线电承载配置/设置或无线电承载重新配置时出现。此外，最大RLC PDU大小的值的信令可以在传输信道配置或传输信道重新配置时出现。在接收到通过信号发送的最大RLC PDU大小的值后，UE 200被配置成产生小于或等于最大RLC PDU大小的值的RLC PDU。如果来自MAC的请求的数据大小或请求的比特数大于最大RLC PDU大小，则用于当前TTI的MAC PDU可以包括多个RLC PDU或RLC PDU的分段。

在另一个实施方式中，UTRAN 300将最大RLC PDU大小广播到特定小区中的所有UE 200。UTRAN 300使用诸如增强的随机接入信道(E-RACH)的公共信道来广播最大RLC PDU大小。

最小RLC PDU大小可以以下列方式的任意一种或组合而被配置。可以使用RRC层信令来配置最小RLC PDU大小。例如，UTRAN 300可以使用RRC信息单元(IE)“RLC信息”来配置UE 200以使用最小RLC PDU大小。然后，最小RLC PDU大小可以再一次从允许的最小MAC段大小中得到。例如，最小RLC PDU大小可以是最小MAC段大小的倍数。可替换地，最小RLC PDU大小可以是在UE 200中预先配置好的静态值。此外，最小RLCPDU大小可以是基于最小已选E-TFC的平均值或请求的数据大小的平均而确定的动态值。如果作为E-TFC选择过程一部分的来自指定逻辑信道的请求的比特数小于最小RLC PDU大小，则在数据可用的情况下，具有的大小等于最小RLC PDU大小的RLC PDU仍然被创建并被发送到较低层。此外，如果作为E-TFC选择过程一部分的来自指定逻辑信道的请求的数据大小小于最小RLC PDU大小，则具有的大小小于最小RLC PDU大小的RLC PDU可以被创建并被发送到较低层由此保持没有填充(pad)到RLC等级(level)的好处。

在另一个实施方式中，如果作为E-TFC选择过程一部分的来自指定逻辑信道的请求的数据大小小于最小RLC PDU大小，则不发送RLC PDU到较低层。

为了进行下面的论述，函数MIN(A，B)提供参数A与B之间的最小值。参考图7，如果存在可用于传输的数据，并且MAC正请求用于逻辑信道的数据(步骤705)，则可以通过E-TFC选择过程的选择基于用于逻辑信道的数据来确定可用的请求的数据大小，该数据通过MAC被请求或被允许由MAC传输(步骤710)。可用的请求的数据大小对应于作为E-TFC选择的一部分的用于指定逻辑信道的请求的比特数。

如果可用的请求的数据大小被确定为大于最小RLC PDU大小(步骤715)，则产生至少一个RLC PDU，该RLC PDU的大小等于可用的数据、可用的请求的数据大小或最大RLC PDU大小中的较小者(步骤720)。

然后可用的请求的数据被设定为可用的请求的数据大小减去产生的RLC PDU的大小(步骤725)。如果该可用的请求的数据大小大于0且数据在逻辑信道中仍然可用(步骤730)，并且如果可用的请求的数据大小大于最小RLC PDU大小(步骤715)，则产生大小等于可用的数据、可用的请求的数据大小或最大RLC PDU大小中的较小者的额外的RLC PDU(步骤720)。重复这个过程直到不再有可用空间(即，可用的请求的数据大小为0)，或者直到该逻辑信道中不再有可用数据，或者直到可用的请求的数据大小小于最小RLC PDU大小。这等同于创建N个最大RLC PDU大小的RLC PDU的UE，其中N等于可用的请求的数据大小或可用的数据除以最大RLC PDU大小后得到的整数值中的较小的一者。然后UE能创建额外的大小为X的RLCPDU，其中X等于可用的请求的数据或可用的数据除以最大RLC PDU大小后得到的余数中的较小者。如果X小于最小RLC PDU大小，则在数据可用的情况下，UE创建最小RLC PDU大小的RLC PDU。

如果可用的请求的数据大小小于等于0或不再有数据可用(步骤730)，则产生的RLC PDU被发送到较低层(步骤735)并且过程结束。

仍然参考图7，如果确定可用的请求的数据大小不大于最小RLC PDU大小(步骤715)，则大小等于最小RLC PDU大小或可用的数据中的较小者的值的RLC PDU被产生(步骤740)，并且所有产生的RLC PDU被发送到较低层(步骤735)。产生的RLC PDU可以包括填充位或多个相连接的RLCSDU。可选择地，RLC实体还可以考虑用于每一个将被产生的RLC PDU的将被添加的MAC-i报头部分。为了进行这一描述，MAC-i报头等于h2，其中h2可以是16比特。更具体地，在确定可用的请求的数据大小时，在每一次RLC PDU被产生时或产生RLC PDU之前，UE可以减去h2。例如，在步骤710中可用的请求的数据大小可以等于通过E-TFC选择的请求的数据减去h2。另一个选择是通过MAC实体中的E-TFC选择功能执行该步骤。一旦产生RLC PDU(步骤720)，则在步骤725，通过减去产生的RLC PDU的大小和h2可以更新可用的请求的数据大小。

在第一可替换的实施方式中，如果确定可用的请求的数据大小小于最小RLC PDU大小(步骤715)，则大小小于最小RLC PDU大小的RLC可以被产生。因此，可以避免在RLC等级使用填充位。

在第二可替换的实施方式中，如果确定可用的请求的数据大小小于最小RLC PDU大小(步骤715)，则大小为请求的数据大小N倍的RLC PDU被产生由此所产生的RLC PDU的大小大于或等于最小RLC PDU大小。为了考虑到信道情况的改变，N的值可以在传输时被预先配置或确定。

在第三可替换的实施方式中，如果确定可用的请求的数据大小小于最小RLC PDU大小(步骤715)，则不向较低层发送RLC PDU。

图7的RLC PDU产生过程700是应用于在RLC PDU创建中未考虑重传的新数据的第一次传输的示例。在RLC产生过程700中，由于RLC PDU已经被创建，因此只有新数据的第一次传输可以是无线电可知的并且数据重传不可以被修改。在可替换的实施方式中，RLC产生过程700只可以应用于新数据的第一次传输。即使基于通过E-TFC选择功能用于逻辑信道的数据请求的数据字段大小小于或大于数据重传，所有的数据重传也可以作为完整的RLC PDU被发送到较低层。

如果基于通过E-TFC选择功能的用于逻辑信道的数据请求的可用的请求的数据大小大于重传的RLC PDU之和，并且还有用于传输的新的数据可用，则可以执行下述的一者或组合。

图2的RLC实体210可以被修改成发送重传RLC PDU并产生一个或多个将被发送到MAC实体215的RLC PDU。将产生的新的RLC PDU的大小可以基于可用的请求的数据大小来被确定，其中通过从在图7的步骤710中确定的初始可用的请求的数据大小中减去重传的RLC PDU的大小来确定可用的请求的数据大小。一旦更新过的可用的请求的数据大小被确定，并且如果可用的请求的数据大小不等于或小于0，则UE可以继续图7中的步骤715。还可以为重传考虑MAC-i报头部分。如上所述，h2在步骤710中可以被减去。当重传的RLC PDU的大小从步骤710中确定的可用的数据大小中被减去时，h2×Y也可以被减去，其中Y等于重传的RLC PDU的数量。

可替换地，RLC实体210可以被修改成发送重传的RLC PDU和基于剩下的E-TFC选择大小的大小产生的新的RLC PDU，该剩下的E-TFC选择大小具有将下界限限制和上界限限制施加到RLC PDU大小的选择。在执行E-TFC选择后，如果RLC PDU需要被重传，则可用的请求的数据大小被减小到需要重传的RLC PDU的大小。

如上所述，RLC SDU可以被分段以适合已选RLC PDU的大小。剩下的RLC PDU分段可以以下列方式的任意一种或组合被处理。

剩下的RLC SDU分段可以存储在RLC实体210中的传输缓存器235中。然后，剩下的RLC SDU分段在下一个传输时机之前可以再被存储在RLC实体210中的SDU分段缓存器中。在下一个传输时机，RLC SDU分段可以作为单个RLC PDU被发送或被连接到另一个RLC SDU，使剩下的RLC SDU分段适合已选RLC PDU大小。

可替换地，RLC实体210可以被修改成产生另一个RLC PDU或X数量的具有相同大小的RLC PDU以作为当前请求的数据大小。数量X等于剩下的RLC PDU分段除以当前的请求的数据大小所得到的整数值。然后至少一个被创建的RLC PDU被存储到传输缓存器235中以用于在下一个TTI中或与其它RLC PDU组合传输。

虽然上述特征和元素以特定的结合进行了描述，但每个特征或元素可以在没有其他特征和元素的情况下单独使用，或在与或不与其他特征和元素结合的各种情况下使用。这里提供的方法或流程图可以在由通用计算机或处理器执行的结合在可读存储介质中的计算机程序、软件或固件中实施。计算机可读存储介质的实例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓存、半导体存储设备、内部硬盘和可移动磁盘之类的磁介质、磁光介质以及CD-ROM碟片和数字多功能光盘(DVD)之类的光介质。

举例来说，恰当的处理器包括：通用处理器、专用处理器、传统处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核相关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其他类型的集成电路(IC)和/或状态机。

与软件相关联的处理器可以用于实现射频收发机，以在无线发射接收单元(WTRU)、用户设备(UE)、终端、基站、无线电网络控制器或是任何一种主机计算机中加以使用。WTRU可以与采用硬件和/或软件形式实施的模块结合使用，例如相机、摄像机模块、视频电话、扬声器电话、振动设备、扬声器、麦克风、电视收发机、免提耳机、键盘、蓝牙

模块、调频(FM)无线电单元、液晶显示器(LCD)显示单元、有机发光二极管(OLED)显示单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器，和/或任何一种无线局域网(WLAN)或超宽带(UWB)模块。

Claims (3)

1、一种用于产生无线电链路控制协议数据单元的无线发射/接收单元，其特征在于，该无线发射/接收单元包括：

无线电链路控制实体，被配置成接收用于逻辑信道的数据请求，该逻辑信道作为增强的专用信道传输格式组合选择过程的一部分；

处理器，与所述无线电链路控制实体耦合，其中该处理器被配置成：

确定数据字段大小，其中该数据字段大小通过当前增强的专用信道传输格式组合选择而被确定以使得所述无线电链路控制协议数据单元大小等于用于逻辑信道的请求的数据；以及

基于所确定的数据字段大小来产生所述无线电链路控制协议数据单元，其中所产生的无线电链路控制协议数据单元大小与所述数据请求相对应；以及

发射机，与所述处理器耦合，其中该发射机被配置成在当前传输时间间隔中传输至少一个无线电链路控制协议数据单元中的数据。

2、根据权利要求1所述的无线发射/接收单元，其特征在于，所述处理器是能对无线电链路控制服务数据单元进行分段以适合所请求的无线电链路控制协议数据单元大小的处理器。

3、根据权利要求2所述的无线发射/接收单元，其特征在于，该无线发射/接收单元还包括：

传输缓存器，与所述处理器耦合，其中该传输缓存器被配置成存储所述无线电链路控制协议数据单元的任一剩余的分段。

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