CN2671267Y - 实现高速动态链路配置的用户设备 - Google Patents

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CN2671267Y CNU022873163U CN02287316U CN2671267Y CN 2671267 Y CN2671267 Y CN 2671267Y CN U022873163 U CNU022873163 U CN U022873163U CN 02287316 U CN02287316 U CN 02287316U CN 2671267 Y CN2671267 Y CN 2671267Y
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R·A·迪法齐奥
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Abstract

一种用户设备(UE)在用于编码合成传输信道(CCTrCh)的无线传输的传输格式合并组(TFCS)中选择传输格式合并(TFC)。用户设备包括媒质接入控制装置和物理层处理装置。媒质接入控制装置的输入配置以接收消除和恢复传输格式合并的指示，输出配置以产生被选择的传输格式合并。媒质接入控制装置包含传输格式合并组中的可得到的传输格式合并的列表。物理层处理装置连接到媒质接入控制装置，其输出配置以产生消除和恢复传输格式合并的指示，其输入配置以接收用于CCTrCh信道传输的被选择的传输格式合并。

Description

实现高速动态链路配置的用户设备
技术领域
本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及无线通信中用于实现高速动态链路配置的用户设备。
背景技术
在第三代通信系统(3G)中，动态链路配置(DLA)用于当无线传输条件变差而需要用户设备(UE)以大于允许的最大值或实际最大值的传输功率传输时来平衡传输功率。需要以大于最大功率电平的功率电平进行的传输，在第三代通信系统中采用最大功率电平进行。当这些信号以最大功率电平(小于这些信号需要的传输功率电平)传输时，特性变差而且差错率增大，使传输的数据将不能接收以及占用的系统资源被浪费的可能性增大。
现有技术中处理这种最大功率情况的一种方法是以传输功率的最大允许值或实际最大值继续传输，依靠接收机的差错校正性能来校正任何可能出现的错误。这最后导致了不理想的系统特性，因为传输是以低功率电平进行的，该低功率电平不足以保持差错率特性的理想水平。
处理这种最大功率情况的另一种方法是在保持差错率特性的理想水平所需要的传输功率大于最大功率时减少上行链路(UL)的数据需求。这种方法通过降低数据传输率保持了理想的差错率特性。
也可以在需要的功率大于最大功率时，允许增大块差错率(BLER)而不影响上行链路需要的数据，继续上行链路的传输。这将无法避免的引起最大功率条件期间上行链路的传输重新配置而降低速率。在第三代无线标准中，用户设备的特性要求指定限制在这个期间。
因为传输需要大于最大传输功率电平的功率电平，导致超出指定要求而造成服务失败，而传输失败后对数据进行重新传输会使花销增加，降低无线资源的使用效率，缩短用户设备的电池寿命。如果不允许重新传输数据，会导致BLER增大，而随后就需要增大功率来保持BLER的特性符合要求。因为用户设备是以最大功率进行传输，利用上行链路传输功率控制算法中信噪比SIR的增大，不能在当前的信道条件下改善BLER的特性。如果信道条件得以改善，增大的SIR需要用户设备以大于保持理想特性所必需功率的功率进行传输，而导致无线资源使用效率的降低及电池寿命的缩短。
为了满足或超出改善服务质量(QoS)的特性要求，采用一种调整上行链路传输需要的有效方法是必要的。
在第三代通信系统中，数据流分别在具有特定QoS特性的传输信道(TrCH)上传输，这些信道被配置来达到特定的BLER特性要求。分配给用户设备的物理信道同时支持多条TrCH信道，称为编码合成传输信道(Coded Composite Transport Channel，即CCTrCH)。CCTrCH信道允许在任何指定的传输时间间隔(TTI)内每条TrCH信道上数据数量的变化。该传输时间间隔对每条TrCH信道是指定的。在一指定的TrCH信道的每个传输时间间隔内，传输数据的数量是以传输格式(TF)形式指定的。
对某一指定传输时间间隔TTI内的CCTrCH信道，每条TrCH信道中的传输格式TF复合形成传输格式合并(Transport FormatCombination，即TFC)。所有可得到的传输格式合并(即所有可得到的允许的多路复用选择)的组合称为传输格式合并组(TransportFormat Combination Set，即TFCS)。
对每一条上行链路CCTrCH信道，用户设备媒质接入控制(MAC)单元在传输时间间隔TTI内选择一传输格式合并TFC来传输。传输格式合并TFC及相关数据根据基本数据请求传输到物理层。随后如果物理层确定该传输格式合并TFC的传输功率超过了最大传输功率或允许的用户设备传输功率，会产生物理状态指示数据到媒质接入控制单元MAC来指示已达到了最大功率或传输功率的允许值。
当MAC获知已达到最大功率或传输功率的允许值时，以这样的传输功率进行的传输格式合并的传输被中断，也就是，该传输格式合并从可得到的传输格式合并中清除，除非该传输格式合并是按照3GPP标准的不能中断的复合帧。在随后的期间，当用户设备的传输功率测量表明能通过小于或等于最大功率或用户设备传输功率的允许值支持已被中断的上述传输格式合并的传输时，上述已被中断的传输格式合并可以取消中断而恢复为可得到的传输格式合并。
然而当前的方法存在很大的缺陷，就是对传输格式合并的清除。如前面提到的，物理层确定是否一个传输格式合并TFC的传输功率需要超过最大传输功率或允许的用户设备传输功率，然后物理状态指示数据传到媒质接入控制单元MAC来指示已达到了最大功率或传输功率的允许值。使用这种方法，当MAC重新设置可得到的传输格式合并组来消除中断的传输格式合并并开始从修改后的传输格式合并组中选择传输格式合并时，用户设备在最大功率状态可能要持续大约60毫秒或更长的时间。用户设备仅仅由于传输格式合并需要的传输功率超出了传输功率的容许值而减少可得到的传输格式合并。用户设备也将根据需要的传输功率更低来选择传输格式合并。但是，无法保证缩减了的传输格式合并组将不再需要大于最大传输功率的功率。这会导致过程的重复和附加的延迟，以及传输格式合并组的又一次缩减。对每一个被消除的传输格式合并，在给定的传输时间间隔，数据和无线资源丢失。最终，系统特性会在最大功率条件下变差。
当用户设备要恢复由于最大功率条件而中断的传输格式合并时另外的特性也得以提高。要取消传输格式合并的中断(即恢复)，就是尽可能快的形成更完整的可得到的传输格式合并组供用户设备使用。最后通过传输格式合并的有效恢复，系统特性得到改善。
因此，现有技术的处理用户设备处于最大功率状态的方法在系统特性上存在很大的不足。需要有更好的方法，在达到最大用户设备功率的条件下来高效地缩减传输格式合并组，并在最大用户设备功率的情况过去以后高效地恢复传输格式合并。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无线通信中用于实现高速动态链路配置的用户设备。
用户设备(UE)在用于无线传输的编码合成传输信道(CCTrCh)的传输格式合并组(TFCS)中选择传输格式合并(TFC)。用户设备包括媒质接入控制装置和物理层处理装置。媒质接入控制装置的输入用来接收消除和恢复传输格式合并的指示，输出用来产生选择的传输格式合并。媒质接入控制装置包含传输格式合并组TFCS中的可得到的传输格式合并TFC的列表。物理层处理装置连接到媒质接入控制装置，其输出用来产生消除和恢复传输格式合并的指示，其输入用来接收用于CCTrCh信道传输的被选择的传输格式合并。
根据本实用新型，在达到最大用户设备功率的条件下能高效地缩减传输格式合并组，并在最大用户设备功率的情况过去以后高效地恢复传输格式合并。
附图说明
图1是按照本实用新型的传输格式合并的有效消除的流程图。
图2是在传输格式合并组中恢复传输格式合并的流程图。
图3是按照本实用新型的传输格式合并的预先消除的流程图。
图4和图5是确定在一期间内传输格式合并的传输功率需要的两个选择方案的流程图。
图6是媒质接入控制单元和物理单元的框图。
具体实施方式
本实用新型将参考附图进行描述，在附图中如附图标记所示。
按照本实用新型的动态链路配置涉及三个方面。首先，当用户设备的传输功率要求超过用户设备传输功率的最大值或最大允许值时，需要的功率超过最大功率极限值的传输格式合并被有效中断。当前超过此极限值的所有传输格式合并都被选出并通知MAC单元。然后仅仅是传输功率不需要超过用户设备传输极限容量的传输格式合并被选择为可得到的传输格式合并。
其次，本实用新型当最大功率条件不再存在时进行传输格式合并组中传输格式合并的有效恢复。
还有，本实用新型可以预先确定不支持的传输格式合并，即那些传输功率需要大于用户设备传输功率的最大值或允许值的传输格式合并。这些传输格式合并被连续地周期地确定，比如在每个传输时间间隔TTI内，而不是仅在最大功率条件存在时的时间间隔内。每个传输时间间隔内可能有数据或没有数据被传输。由于传输格式合并的需要随时间而变化，这允许预先确定将得不到支持的传输格式合并。
应当指出，虽然本实用新型涉及传输格式合并的消除和恢复，在传输格式合并组内设置的传输格式合并的最小组合应该总是在传输中可得到的。优选地，这个最小的组合不包括下面描述的消除和恢复的传输格式合并。
传输格式合并的消除和恢复的过程定期进行。虽然下面描述的过程是在一个传输时间间隔TTI内，而在大约每个传输时间间隔内完成该过程(即每个传输时间间隔内进行该过程多于一次)，或者在几个传输时间间隔内完成该过程，也是可能的。还应当指出，每个传输时间间隔内可能有数据或没有数据被传输。
如图1所示的流程10描述了本实用新型的传输格式合并的有效消除。流程10中，开始在使用的可得到的传输格式合并组中选择传输格式合并(步骤16)。可得到的传输格式合并是用来建立CCTrCH信道的原始的完整传输格式合并组。选出的传输格式合并被传送到物理单元14(步骤18)。物理单元14判断传输格式合并的传输功率需要(步骤22)，确定是否该传输格式合并的用户设备传输功率要求超过了用户设备传输功率的最大值或最大允许值(步骤24)。如果没有，步骤16，18，22和24重复执行直到一个传输格式合并的传输功率要求超过了最大允许功率值。如果一个传输格式合并的用户设备传输功率要求超过了最大允许功率值，物理单元14确定出在传输格式合并组中所有“超出功率状态”的传输格式合并(步骤25)。物理单元14向MAC单元12指示传输格式合并的可得到或不可得到(即中断)的状态。应当指出，物理单元14能够指示可得到的传输格式合并，不可得到的传输格式合并或两者都指出。MAC单元12根据物理单元14的可得到的传输格式合并的指示，消除处于超出功率状态的传输格式合并(步骤28)。然后流程10在每个传输时间间隔内重复。
物理层中指示进行的特性，一部分也可能在MAC层中进行。
如图2所示的流程50描述了处于超出功率状态的传输格式合并的恢复。MAC单元12在使用的可得到的传输格式合并组中选择一个传输格式合并(步骤52)。可得到的传输格式合并组可以是用来建立CCTrCH信道的原始的完整传输格式合并组，或者是根据在前的物理单元14的指示而形成的缩减的可得到的传输格式合并组。选出的传输格式合并传送到物理单元14(步骤53)。
物理单元14判断是否有传输格式合并处于超出功率状态(步骤54)。该判断只是针对传输格式合并组中在某一期间内处于超出功率状态的那些传输格式合并进行。该期间可以是例如每个传输时间间隔。物理单元14确定是否原处于超出功率状态的传输格式合并的传输功率现已不再大于传输功率的最大值或最大允许值而可能恢复为可得到的传输格式合并(步骤55)。然后物理单元14向MAC单元12指示这些传输格式合并的恢复(步骤56)。如果可得到的传输格式合并有变化(即如果传输格式合并不再中断)，MAC单元12修改它包含的可得到的传输格式合并的列表(步骤58)。步骤52至58被MAC和物理层单元12，14连续重复地执行。流程50确保在传输格式合并中断时，传输格式合并的恢复在每个传输时间间隔内连续的进行判断，而不是仅仅在超出最大功率值的传输时间间隔内进行。
在一期间内通过对不中断的传输格式合并的指示来恢复传输格式合并，比通过用户设备根据传输信号测量算得的传输功率来确定恢复传输格式合并更加有效，因为通常的测量报告和处理过程很慢。这可以避免在当前信道条件下用户设备传输速率的减小。用户设备可以在预先的传输功率需要的基础上在传输以前恢复需要的传输格式合并，减少通过一个或多个传输时间间隔恢复传输格式合并所需要的时间。
如图3所示的流程150描述了本实用新型的传输格式合并的预先消除。流程150中，首先建立CCTrCH信道并配置完整的传输格式合并组TFCS(步骤151)。然后在可得到的传输格式合并组中选择一个传输格式合并(步骤152)。MAC单元12发送选出的传输格式合并到物理单元14(步骤154)。物理单元14继续判断在一个期间内可得到的传输格式合并(步骤156)，比如如图3所示在每个传输时间间隔内进行判断。所有可得到的传输格式合并的传输能力被验证。确定是否有以前不中断的传输格式合并现在处于超出功率状态(步骤157)。如果没有，流程150返回到步骤152，重复流程150。如果有，现在处于超出功率状态的新的传输格式合并被指示到MAC单元12(步骤158)。MAC单元12修改所有可得到的传输格式合并的列表(步骤160)。应当指出，由MAC单元12执行的步骤152，154和160，和由物理单元14执行的步骤156，157和158持续重复，如图3所示在每个传输时间间隔内进行不是必需的。
由于传输格式合并传输功率的需要随时间而变化，因此要定期，比如在每个传输时间间隔内，检查传输格式合并的恢复，流程150的方法允许对将得不到支持的传输格式合并的预先确定。在步骤156中，传输格式合并的功率需要在每个传输时间间隔内被检查，来确定是否超出了最大功率值或最大允许功率值。如果对于当前没有中断的传输格式合并，其需要的功率不能满足，物理单元14向MAC单元12指示该传输格式合并应该被中断(步骤158)。传输格式合并的选择过程进行调整，以避免在传输格式合并的传输之前选择了超出传输功率容量的传输格式合并。另外，如果当前中断的传输格式合并需要的功率能被满足，那么允许的传输格式合并的列表会修改，以便在前中断的传输格式合并可以被恢复。
另外，预先确定可以利用无线传输条件随时间的变化进行。例如，接收访问信道的路径损耗的变化，或报告的上行链路干扰的变化。无线传输条件的这些变化允许用户设备预先确定传输功率需要，在由干扰，路径损耗或其他条件使传输格式合并进入超出功率状态之前中断该传输格式合并。
预先确定的方法150可以使上行链路的数据丢失减少，通过选择适当的传输格式合并进行成功的传输而更有效的利用无线资源。在传输格式合并的选择和传输之前中断传输格式合并，使BLER降低，用户设备的QoS特性得以改善，同时由于重新传输的需要减少使物理资源得到更好的利用。因为TrCH信道的BLER降低，相应的上行链路的信噪比SIR不会再不必要的增大，进一步降低了上行链路的传输功率，提高了无线资源的利用率。
虽然方法10，50和150不断地修改可得到的传输格式合并来提供改善的特性，而在每个传输时间间隔TTI内对每个传输格式合并所需功率进行计算，进而算得需要的资源仍是很重要的。因此，如图4和图5所示，描述了在一个期间内或传输时间间隔内确定传输格式合并的传输功率需要的两个选择方案。
图4的方法70中，MAC单元12确定的传输格式合并是在建立CCTrCH信道或重新配置CCTrCH信道时确定的(步骤72)。在建立CCTrCH信道或重新配置CCTrCH信道时，根据传输格式合并组中包含的传输格式合并所需的传输功率对传输格式合并组进行了分类(步骤74)。应指出，虽然已在物理层14中得到指示，分类的传输格式合并列表也可以在层2或层3的单元中确定。在时分双工TDD系统中，传输格式合并的列表可以指定时隙，比如每个时隙一类传输格式合并列表。物理单元14定期验证需要最大的传输功率的传输格式合并的传输性能(步骤76)。确定该传输格式合并能否传输(步骤77)。如果该传输格式合并能被传输，确定是否有中断的传输格式合并(步骤79)。如果有，所有在前中断的传输格式合并都变为可得到的传输格式合并(步骤81)，物理层单元14进行到步骤82，向MAC单元12指示传输格式合并组中的所有传输格式合并应不再中断而成为可得到的传输格式合并。如果没有中断，流程70返回到步骤76。
然而，如果确定传输格式合并需要最大的传输功率而不能被传输，或者如果需要最大传输功率的传输格式合并所需要的传输功率大于最大允许功率，流程进行到进行例行测试以评估分类列表中每个传输格式合并的状态(步骤78)。有效确定哪些传输格式合并应该被中断的过程不是本实用新型的中心内容，有多种选择可以利用。本实用新型的第一种选择方案是，例如，因为有分类传输格式合并列表，首先检查位于列表中间位置的传输格式合并能否被传输。如果不能，再检查位于列表中间位置以下部分中的传输格式合并能否被传输。同样，如果位于列表中间位置的传输格式合并能被传输，检查位于列表中间位置以上部分中的传输格式合并能否被传输。此过程重复进行直到需要最大传输功率的传输格式合并能被传输。另一个选择方案是利用散列法得到超出功率容量的列表目录。
物理单元14确定不能被支持的传输格式合并以及在前中断而现在得到支持的传输格式合并(步骤80)，并向MAC单元指示经修改的可得到的和中断的传输格式合并(步骤82)。
一个选择方案是从物理单元14发送经修改的没有中断的传输格式合并的完整列表，或新近不再中断的传输格式合并的列表到MAC单元12时，只传送一个“目录”给分类的传输格式合并列表。例如，当传输格式合并列表分类时，目录上面部分记录的传输格式合并被中断，下面部分记录的传输格式合并不再中断。传输目录能降低物理单元14和MAC单元12之间所需的控制数据量。
另一个选择方案是从物理单元14发送经修改的没有中断的传输格式合并的完整列表，或新近不再中断的传输格式合并的列表到MAC单元12时，只从物理单元14发送一测量值或计算值到MAC单元12(或其他层2单元)，允许层2单元确定新的可得到的传输格式合并。应当指出，图4所示的许多通过物理单元14执行的步骤也可以在MAC单元12中执行，比如步骤78和80。
然后步骤76至82重复执行。一旦物理单元14传送允许的传输格式合并的经修改的列表(或传输格式合并组目录或测量值/计算值)到MAC单元12，MAC单元12就修改可得到的传输格式合并的列表(步骤84)。
如图5所示，描述了第二个选择方法100来定期确定传输格式合并所需的传输功率。MAC单元12确定的原始的传输格式合并是在建立CCTrCH信道或重新配置CCTrCH信道时确定的(步骤102)。在建立CCTrCH信道或重新配置CCTrCH信道时，每个传输格式合并有相应的响应。这可以在MAC单元12，物理单元12或任何层2或层3单元中进行。这个响应在某一假定的传输信道下可能需要或不需要，假定的传输信道或传输功率或其他方法的最大可容许的路径损耗映射到整数0-N。此外，在时分双工TDD系统中，这种相应的响应可以指定时隙。
MAC单元12前传选出的传输格式合并到物理单元14(步骤104)。物理单元14传输一个传输格式合并(步骤106)并确定相应与最大功率的差值(步骤108)。物理单元14用该差值指示中断的和不中断的传输格式合并(步骤110)。应当指出，这个差值可以是负值，表示一个可能的中断，或者是正值，表示一个可能的恢复。然后这些中断和不中断的传输格式合并指示到MAC单元(步骤112)。物理单元14关于每个传输格式合并的传输重复步骤106-112。接收到由物理单元14传送来的中断和不中断的传输格式合并的指示后，MAC单元12修改中断和不中断的传输格式合并的列表(步骤114)。然后步骤104和114由MAC单元12重复执行。
如图6所示，描述了MAC单元12和物理单元14的框图。MAC单元12包括传输格式合并选择处理器13，用来在支持理想TrCH信道的特定CCTrCH信道中选择传输的传输格式合并。同样，物理单元14包括允许的传输格式合并处理器15，用来确定中断和不中断的传输格式合并并将这些中断和不中断的传输格式合并指示到传输格式合并选择处理器13。虽然在物理层完成是优选的，但前面提及的处理过程也可以在MAC层或其他层2单元中进行。按照图4和图5所述的实施例，传输格式合并处理器15还可以根据用户设备传输功率的需要来进行对传输格式合并的分类。分类列表或确定的相应响应也可以在传输格式合并选择处理器13中确定。因此，这个处理过程可以在物理层，MAC层或其他层2单元，甚至层3单元中进行。MAC单元12前传选出的传输格式合并17(从传输格式合并组的可得到的传输格式合并中选出)到物理单元14。作为响应，物理单元14指示中断和不中断的(消除的和恢复的)传输格式合并19。
应当指出，虽然方法10，50和150在前面作为分开的流程进行了描述，本领域的普通技术人员应该清楚理解，为了特别用途这些方法按需要可以结合起来，处理过程也可以同时进行。当结合方法10，50和150时，为了方法的结合能得到正确的操作，每种方法有一些变化是必需的。本实用新型已通过优选实施例的形式进行了描述，在本实用新型的范围内的其他改变，如下面的权利要求中描述的，对本领域的普通技术人员来说是显而易见的。

Claims (4)

1.一种实现高速动态链路配置的用户设备，其在用于编码合成传输信道(CCTrCh)的无线传输的传输格式合并组(TFCS)中选择传输格式合并(TFC)，其特征在于该用户设备包括：
媒质接入控制装置，其输入配置以接收消除和恢复传输格式合并的指示，其输出配置以产生被选择的传输格式合并，媒质接入控制装置包含传输格式合并组中的可得到的传输格式合并的列表；和
连接到媒质接入控制装置的物理层处理装置，其输出配置以产生消除和恢复传输格式合并的指示，其输入配置以接收用于CCTrCH信道传输的被选择的传输格式合并。
2.根据权利要求1所述的用户设备，其特征在于所述媒质接入控制装置包括传输格式合并选择处理器，用来选出被选择的传输格式合并。
3.根据权利要求1所述的用户设备，其特征在于所述物理层处理装置包括允许的传输格式合并处理器，用来确定消除的和恢复的传输格式合并。
4.根据权利要求1所述的用户设备，其特征在于所述媒质接入控制装置包括传输格式合并选择处理器，用来选出被选择的传输格式合并，以及物理层处理装置包括允许的传输格式合并处理器，用来确定消除的和恢复的传输格式合并。
CNU022873163U 2001-10-19 2002-10-18 实现高速动态链路配置的用户设备 Expired - Lifetime CN2671267Y (zh)

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