DE102005043001B4

DE102005043001B4 - Verfahren zum Senden mehrerer Datenströme, Verfahren zum Demultiplexen von mittels mehrerer Empfangsantennen empfangenen Sende-Datenströmen, Sendeeinrichtung zum Senden mehrerer Datenströme, Empfangseinrichtung zum Demultiplexen von mittels mehrerer Empfangsantennen empfangenen Sende-Datenströmen und Computerprogrammelemente

Info

Publication number: DE102005043001B4
Application number: DE102005043001.5A
Authority: DE
Inventors: Hyung-Nam Choi; Michael Eckert; Martin Wuschke
Original assignee: Intel Mobile Communications GmbH
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2014-06-05
Anticipated expiration: 2025-09-10
Also published as: KR101015777B1; KR101240215B1; US20070064949A1; KR20070029569A; KR20080094874A; DE102005043001A1

Abstract

Verfahren zum Senden mehrerer Datenströme, wobei jeder Datenstrom mindestens ein Datenpaket aufweist, mittels mehrerer Sendeantennen in einem Kommunikationssystem mit mehreren Sendeantennen und mehreren Empfangsantennen, bei dem jedem Datenstrom mindestens ein Transportkanal zugeordnet wird und die Datenpakete zum Senden der Datenpakete mittels einer jeweiligen Sendeantenne auf Sende-Datenströme gemultiplext werden, wobei jeder Sende-Datenstrom einer Sendeantenne zugeordnet ist, wobei der jeweilige Sende-Datenstrom mittels der ihm zugeordneten Sendeantenne zu übertragen ist, und wobei das Multiplexen erfolgt gemäß einer in mindestens einer Multiplex-Datei gespeicherten Multiplex-Vorschrift.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Senden mehrerer Datenstrome, ein Verfahren zum Demultiplexen von mittels mehrerer Empfangsantennen empfangenen Sende-Datenstromen, eine Sendeeinrichtung zum Senden mehrerer Datenströme, eine Empfangseinrichtung zum Demultiplexen von mittels mehrerer Empfangsantennen empfangenen Sende-Datenströmen und entsprechende Computerprogrammelemente.
Der derzeitige UMTS-Mobilfunk-Kommunikationsstandard (UMTS: Universal Mobile Telecommunications System), auch bezeichnet als Release 6, erlaubt maximale Netto-Übertragungsraten von 10 Mbps in Downlink-Übertragungsrichtung (auch bezeichnet als Abwärtsstrecke, das heißt eine Signalübertragungsrichtung von einer jeweils einem Mobilfunk-Kommunikations-Endgerät zugeordneten Basisstation in einem Mobilfunk-Zugangsnetzwerk zu dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät) und 2 Mbps in Uplink-Übertragungsrichtung (auch bezeichnet als Aufwärtsstrecke, bezeichnet eine Signalübertragungsrichtung von einem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät zu einer jeweiligen Basisstation in dem Mobilfunk-Zugangsnetzwerk). Für die zukünftige Weiterentwicklung des UMTS-Mobilfunk-Kommunikationssystems hinsichtlich der Verbesserung der Systemkapazität und der spektralen Effizienz, insbesondere für Paketdaten-Anwendungen werden derzeit im 3GPP-Standardisierungsgremium (3GPP: 3^rd Generation Partnership Project) neue Techniken untersucht, beispielsweise höhere Modulationsstufen wie 64 QAM (Quadratur-Amplitudenmodulation) oder 256 QAM, neue Vielfach-Zugriffsverfahren auf Basis von OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) sowie MIMO (Multiple Input – Multiple Output). Das Ziel ist die maximalen Netto-Übertragungsraten zukünftig deutlich zu erhöhen bis zu 100 Mbps in Downlink-Übertragungsrichtung und 50 Mbps in Uplink-Übertragungsrichtung.
Ein MIMO-Kommunikationssystem ist üblicherweise ein Funksystem, welches sowohl senderseitig als auch empfängerseitig mehrere Antennen aufweist (beispielsweise bis zu vier Antennen senderseitig und/oder bis zu vier Antennen empfängerseitig), welche gleichzeitig betrieben werden, wobei die Antennen dieselben Frequenzkanäle zur Datenübertragung nutzen. Der Vorteil an einem solchen Mehr-Antennensystems ist beispielsweise, dass mit mehreren Antennen am Sender unterschiedliche Datenströme im gleichen Frequenzband übertragen werden. Die Datenströme können anschließend im Empfänger mittels ebenfalls mehrerer Antennen wieder getrennt werden. Auf diese Weise kann eine Vervielfachung der Datenrate erzielt werden. Allerdings ist dieser Gewinn mit einer erhöhten Komplexität in der Signalverarbeitung, insbesondere auf der Empfänger-Seite, verbunden.
In dem 3GPP-Standardisierungsgremium werden derzeit nur MIMO-Systeme für folgendes Anwendungsszenario untersucht: Als Übertragungsrichtung wird nur der Downlink betrachtet (das heißt der Sender ist die Basisstation auf Netzwerkseite und der Empfänger ist das Teilnehmer-Endgerät), und als Übertragungsdaten werden nur die Daten auf dem Transportkanal HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel) betrachtet.
Im Hinblick auf eine zukünftige Anwendung eines MIMO-Kommunikationssystem auch in Uplink-Übertragungsrichtung und für andere Typen und eine andere Anzahl von Transportkanälen besteht Bedarf an einer einfachen und kostengünstigen Lösung eines solchen Szenarios.
In [1] ist die UMTS-Luftschnittstelle, welche in drei Protokollschichten gegliedert ist, im Detail beschrieben.
Weiterhin ist in [2] das so genannte Radio Resource Control-Protocol (RRC) beschrieben.
Aus [3] und [4] sind für die Funkübertragungstechnologien FDD (Frequency Division Duplex) und TDD (Time Division Duplex) verschiedene Sende-Diversitätsverfahren bekannt. Ein UMTS-System, in welchem in einem Mehr-Antennensystem zwei Sendeantennen auf UMTS-Basisstations(NodeB)-Seite eingesetzt werden, ist in dem UMTS-Kommunikationssystem Release 6 beschrieben.
Die in [3] und [4] spezifizierten Sende-Diversitätsverfahren beruhen anschaulich darauf, dass der Sender dem Empfänger mehrere statistisch voneinander unabhängige, das heißt unkorrelierte Kopien des gleichen Signals schickt, so dass die Signale auf verschiedenen Ausbreitungspfaden mit unterschiedlichen Laufzeiten und Dämpfungseinflüssen beim Empfänger ankommen. Beim Empfänger werden die beiden Empfangssignale wieder zu einem Signal kombiniert, beispielsweise, indem zu definierten Zeitpunkten das jeweils stärkere Empfangssignal detektiert wird. Auf diese Weise werden die Fading-Einflüsse, das heißt die Abschwächungs-Einflüsse, welche aufgrund des Mobilfunk-Kanals auftreten, verringert, da die Wahrscheinlichkeit, dass die durch Fading verursachten Signaleinbrüche gleichzeitig auf den verschiedenen Ausbreitungspfaden erfolgen, relativ gering ist.
Weiterhin ist in [5] ein oben beschriebenes MIMO-Kommunikationssystem gemäß 3GPP für das Anwendungsszenario beschrieben, bei dem als Übertragungsrichtung nur die Downlink-Übertragungsrichtung (das heißt der Sender ist die Basisstation auf Netzwerkseite und der Empfänger ist das Teilnehmer-Endgerät) und als Übertragungsdaten nur die Daten auf dem Transportkanal HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel) betrachtet wird.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Mehr-Antennensystem, über welches mehrere unterschiedliche Datenstrome übertragen werden, flexibel an die jeweiligen Übertragungsbedürfnisse und Übertragungsverhältnisse anzupassen.
Das Problem wird durch das Verfahren zum Senden mehrerer Datenströme, durch das Verfahren zum Demultiplexen von mittels mehrerer Empfangs-Antennen empfangenen Sende-Datenströmen, durch eine Sendeeinrichtung zum Senden mehrerer Datenströme, durch eine Empfangseinrichtung zum Demultiplexen von mittels mehrerer Empfangsantennen empfangenen Sende-Datenströmen und entsprechender Computerprogrammelemente mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
Bei einem Verfahren zum Senden mehrerer Datenströme, wobei jeder Datenstrom mindestens ein Datenpaket aufweist, mittels mehrerer Sendeantennen in einem Kommunikationssystem mit mehreren Sendeantennen und mehreren Empfangsantennen, werden die Datenpakete zum Senden der Datenpakete mittels einer jeweiligen Sendeantenne auf Sende-Datenströme gemultiplext, wobei jeder Sende-Datenstrom einer Sendeantenne zugeordnet ist, wobei der jeweilige Sende-Datenstrom mittels der ihm zugeordneten Sendeantenne zu übertragen ist, und wobei das Multiplexen erfolgt gemäß einer in mindestens einer Multiplex-Datei gespeicherten Multiplex-Vorschrift.
Bei einem Verfahren zum Demultiplexen von mittels mehrerer Empfangsantennen empfangenen Sende-Datenströmen in einem Kommunikationssystem mit mehreren Sendeantennen und mehreren Empfangsantennen werden die empfangenen Sende-Datenströme gedemultiplext zu mehreren Datenströmen, wobei jeder Datenstrom mindestens ein Datenpaket aufweist, unter Verwendung einer von dem Sender übermittelten und mittels der Empfangsantennen empfangenen Demultiplex-Information, in welcher angegeben ist, in welcher Weise die Datenströme auf die Sende-Datenströme gemultiplext worden sind.
Eine Sendeeinrichtung zum Senden mehrerer Datenstrome, wobei jeder Datenstrom mindestens ein Datenpaket aufweist mittels mehrerer Sendeantennen in einem Kommunikationssystem mit mehreren Sendeantennen und mehreren Empfangsantennen weist mehrere Sendeantennen auf sowie einen Multiplexer zum Multiplexen der Datenpakete auf Sende-Datenströme. Ferner ist eine Multiplexer-Steuereinheit vorgesehen, zum Steuern des Multiplexens gemäß einer in mindestens einer Multiplex-Datei gespeicherten Multiplex-Vorschrift.
Eine Empfangseinrichtung zum Demultiplexen von mittels mehrerer Empfangsantennen empfangenen Sende-Datenströmen in einem Kommunikationssystem mit mehreren Sendeantennen und mehreren Empfangsantennen weist mehrere Empfangsantennen auf sowie einen Demultiplexer zum Demultiplexen der empfangenen Sende-Datenströme zu mehreren Datenströmen, wobei jeder Datenstrom mindestens ein Datenpaket aufweist. Ferner ist eine Demultiplexer-Steuereinheit vorgesehen zum Steuern des Demultiplexens gemäß einer von dem Sender übermittelten und mittels der Empfangsantennen empfangenen Demultiplex-Information, in welcher angegeben ist, in welcher Weise die Datenströme auf die Sende-Datenströme gemultiplext worden sind.
Weiterhin sind Computerprogrammelemente vorgesehen, welche bei ihrer Ausführung durch einen Prozessor ein jeweils oben beschriebenes Verfahren aufweisen.
Anschaulich kann ein Aspekt der Erfindung darin gesehen werden, dass im Hinblick auf eine zukünftige Anwendung von MIMO auch in Uplink-Übertragungsrichtung und für andere Typen und eine andere Anzahl von Transportkanälen eine vorteilhafte Lösung für das Multiplexen, die Übertragung und die Signalisierung von Daten in einem Mobilfunk-Kommunikations-System, beispielsweise gemäß UMTS, bereitgestellt wird.
Beispielhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Multiplex-Datei kann verändert werden, das heißt sie ist veränderbar, beispielsweise in Abhängigkeit von mindestens einer von einem Empfänger der Sende-Datenströme übermittelten Änderungs-Anforderung.
Auf diese Weise ist es ermöglicht, dass die aktuelle Qualität eines Mobilfunkkanals berücksichtigt wird im Rahmen des Multiplexens der zu sendenden Datenströme auf die Sende-Datenströme, wobei jeder Sende-Datenstrom, beispielsweise jeder MIMO-Sende-Datenstrom, jeweils einer Sendeantenne oder einer Untergruppe von Sendeantennen zugeordnet ist. Anschaulich können in diesem Fall von einem Empfänger der Sende-Datenströme die Übertragungscharakteristika mindestens eines zur Datenübertragung verwendeten Mobilfunkkanals ermittelt werden und zumindest ein Teil der Multiplex-Datei kann in Abhängigkeit von den ermittelten Übertragungscharakteristika des mindestens einen Mobilfunkkanals bestimmt werden und gegebenenfalls, wenn gewünscht, verändert werden.
Sowohl das Verfahren zum Senden als auch das Verfahren zum Demultiplexen kann jeweils von einem Mobilfunk-Kommunikations-Endgerät oder einer Mobilfunk-Basisstation durchgeführt werden, anders ausgedrückt, das Verfahren kann sowohl in Uplink-Übertragungsrichtung als auch in Downlink-Übertragungsrichtung eingesetzt werden, so dass jeweils für Uplink-Übertragungsrichtung als auch für Downlink-Übertragungsrichtung die Multiplex-Information gemäß der Erfindung signalisiert werden kann mittels der Multiplex-Vorschrift beziehungsweise der von dem Sender zu dem Empfänger übertragenen Demultiplex-Information.
Zumindest ein Teil der Multiplex-Datei beziehungsweise der mit einer Anderungs-Anforderung gewünschten Änderung in der Multiplex-Datei kann zusätzlich in Abhängigkeit von der einem jeweiligen Datenstrom zugeordneten Dienstgüte (Quality of Service, QoS) bestimmt werden.
Jedem Datenstrom kann mindestens ein Transportkanal zugeordnet werden beziehungsweise sein und jedem Transportkanal kann seinerseits eine Multiplex-Datei zugeordnet werden oder sein. Die Sende-Datenströme können MIMO-Sende-Datenströme sein, in welchem Fall beispielsweise in einem 3GPP-Mobilfunk-Kommunikationssystem eine Abbildung des Transportkanals auf den jeweiligen physikalischen Datenübertragungskanal (Abbildung der Datenströme auf die Sende-Datenströme) vorgesehen ist unter Berücksichtigung der Angaben in der Multiplex-Datei.
Jedem Sende-Datenstrom kann eine Transportblock-Tabelle zugeordnet werden oder sein, welche mindestens eine zu verwendende Übertragungsrate für das Übertragen des Sende-Datenstroms enthält.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, auf Basis der verfügbaren Sendeleistung pro Sendeantenne und der ermittelten Übertragungscharakteristika des mindestens einen Mobilfunkkanals der diesem zugeordneten jeweiligen Sendeantenne eine maximal verfügbare Übertragungskapazität pro Sende-Datenstrom zu ermitteln und das Multiplexen durchzuführen unter Berücksichtigung der maximal verfügbaren Übertragungskapazität pro Sende-Datenstrom.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, auf Basis der ermittelten maximal verfügbaren Übertragunskapazität pro Sende-Datenstrom eine Priorisierung der Sende-Datenströme durchzuführen, wobei dem Sende-Datenstrom mit der größten maximal verfügbaren Übertragungskapazität die höchste Priorität zugewiesen wird und wobei den anderen Sende-Datenströmen entsprechend ihrer jeweiligen ermittelten maximal verfügbaren Übertragungskapazitäten niedrigere Prioritäten zugewiesen werden, wobei die Anzahl der Prioritäten kleiner oder gleich ist der Anzahl der berücksichtigten Sende-Datenströme.
Anschaulich wird gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung eine Rangliste der Prioritäten entsprechend der geordneten Größe der jeweils maximal verfügbaren Übertragungskapazitäten gebildet.
Das Multiplexen kann durchgeführt werden unter Verwendung einer mit einer Scheduler-Einheit versehenden Medium Access Control-Einrichtung (MAC-Einrichtung).
In dieser Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die maximal verfügbare Übertragungskapazität für jeden berücksichtigten Sende-Datenstrom der Scheduler-Einheit bereitgestellt wird und dass die Scheduler-Einheit die Sende-Datenströme in Abhängigkeit von der Priorität des jeweiligen Sende-Datenstroms abarbeitet, beginnend mit dem Sende-Datenstrom mit der höchsten Priorität.
Mindestens ein Sende-Datenstrom kann deaktiviert werden und/oder mindestens ein Sende-Datenstrom kann reaktiviert werden, beispielsweise aufgrund einer entsprechenden Änderung der Multiplex-Vorschrift in der jeweiligen Multiplex-Datei.
Weiterhin können die Sende-Datenströme auf mindestens einen physikalischen Datenkanal abgebildet werden.
Für jeden Sende-Datenstrom kann zumindest ein Teil der folgenden Informationen an den Empfänger des Sende-Datenstroms übertragen werden, beispielsweise als dort zu verwendende Demultiplex-Information:

• eine Nummer des Sende-Datenstroms; und/oder
• eine Angabe des/der verwendeten Modulationsverfahren und/oder Codierungsverfahren; und/oder
• ein Transportblock-Größenindikator; und/oder
• eine Transportkanal-Identität; und/oder
• eine Anzahl der Transportblöcke pro Transportkanal.

Die Erfindung ist besonders geeignet zum Einsatz in einem zellularen Mobilfunk-Kommunikationssystem, beispielsweise in einem zellularen 3GPP-Mobilfunk-Kommunikationssystem oder in einem 3GPP2-Mobilfunk-Kommunikationssystem, beispielsweise in einem UMTS-Mobilfunk-Kommunikationssystem oder in einem CDMA2000-Mobilfunk-Kommunikationssystem oder in einem FOMA-Mobilfunk-Kommunikationssystem (FOMA: Freedom of Mobile Multimedia Access).
Anschaulich werden gemäß unterschiedlichen Aspekten der Erfindung neue Parameter definiert bezüglich des Multiplexens von Datenströmen auf Sende-Datenströme in einem Mehr-Antennen-Kommunikationssystem, d. h. in einem Kommunikationssystem mit mehreren Sendeantennen und/oder mehreren Empfangsantennen, mit denen zum einen das Multiplexen von Transportkanälen auf Sende-Datenströme, beispielsweise MIMO-Sende-Datenströme und zum anderen die diskreten Übertragungsraten auf einem Sende-Datenstrom, beispielsweise einem MIMO-Sende-Datenstrom, spezifiziert werden.
Auf der Ebene der physikalischen Schicht wird eine neue Steuerungseinheit definiert, beispielsweise die Datenrate-Controller-Einheit, dessen Funktion die Bestimmung der maximal verfügbaren Übertragungskapazität pro Sende-Datenstrom, beispielsweise pro MIMO-Sende-Datenstrom, die interne Priorisierung der Sende-Datenströme (beispielsweise MIMO-Sende-Datenströme) und die Deaktivierung beziehungsweise Reaktivierung von Sende-Datenströmen (beispielsweise MIMO-Sende-Datenströmen) anhand der vom Mobilfunk-Kommunikationsnetzwerk vorgegebenen Kriterien ist.
Bezüglich einer Signalisierung werden beispielsweise pro Sende-Datenstrom, beispielsweise pro MIMO-Sende-Datenstrom, Kontrollinformationen auf einen physikalischen Kontrollkanal vom Sender zum Empfänger signalisiert zur Indikation der Zusammensetzung der Daten eines Sende-Datenstroms, beispielsweise eines MIMO-Sende-Datenstroms, die über assoziierte physikalische Datenkanäle gesendet werden.
Vorteile unterschiedlicher Aspekte der Erfindung können beispielsweise in folgenden Aspekten gesehen werden:

• die Datenübertragung für Mehr-Antennensysteme kann in Abhängigkeit von der Dienstqualität (QoS) und den Übertragungseigenschaften des Mobilfunkkanals, über welchen die Sende-Datenströme übertragen werden, effizient durchgeführt werden,
• die Anwendung von Mehr-Antennensystemen in Downlink-Übertragungsrichtung und in Uplink-Übertragungsrichtung wird unterstützt,
• die Anwendung von Mehr-Antennensystemen für alle Typen und für eine beliebige Anzahl von Transportkanälen wird unterstutzt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Kommunikationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine Darstellung einer Protokollstruktur der UMTS-Luftschnittstelle;
3 eine Darstellung einer MIMO-Struktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
4 ein Blockdiagramm, in dem ein Uplink-Übertragungsszenario dargestellt ist;
5 ein Blockdiagramm, in dem das Abbilden von Datenströmen von Transportkanälen auf die physikalischen Kanäle dargestellt ist;
6 ein Blockdiagramm, in dem ein MIMO-Multiplexen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist; und
7 ein Blockdiagramm, in dem ein MIMO-Multiplexen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.
1 zeigt ein UMTS-Mobilfunk-Kommunikationssystem 100, aus Gründen der einfacheren Darstellung insbesondere die Komponenten des UMTS-Mobilfunk-Zugangsnetzwerkes (UMTS Terrestrial Radio Access Network, UTRAN), welches eine Mehrzahl von Mobilfunk-Netzwerk-Teilsystemen (Radio Network Subsystems, RNS) 101, 102 aufweist, welche jeweils mittels einer so genannten Iu-Schnittstelle 103, 104 mit dem UMTS-Kernnetzwerk (Core Network, CN) 105 verbunden sind. Ein Mobilfunk-Netzwerk-Teilsystem 101, 102 weist jeweils eine Mobilfunk-Netzwerk-Kontrolleinheit (Radio Network Controller, RNC) 106, 107 auf sowie eine oder mehrere UMTS-Basisstationen 108, 109, 110, 111, welche gemäß UMTS auch als NodeB bezeichnet werden.
Innerhalb des Mobilfunk-Zugangsnetzwerkes sind die Mobilfunk-Netzwerk-Kontrolleinheiten 106, 107 der einzelnen Mobilfunk-Netzwerk-Teilsysteme 101, 102 mittels einer so genannten Iur-Schnittstelle 112 miteinander verbunden. Jede Mobilfunk-Netzwerk-Kontrolleinheit 106, 107 überwacht jeweils die Zuordnung von Mobilfunk-Ressourcen aller Mobilfunkzellen in einem Mobilfunk-Netzwerk-Teilsystem 101, 102.
Eine UMTS-Basisstation 108, 109, 110, 111 ist jeweils mittels einer so genannten Iub-Schnittstelle 113, 114, 115, 116 mit einer der UMTS-Basisstation 108, 109, 110, 111 zugeordneten Mobilfunk-Netzwerk-Kontrolleinheit 106, 107 verbunden.
Jede UMTS-Basisstation 108, 109, 110, 111 spannt anschaulich funktechnisch eine oder mehrere Mobilfunkzellen (CE) innerhalb eines Mobilfunk-Netzwerk-Teilsystems 101, 102 auf. Zwischen einer jeweiligen UMTS-Basisstation 108, 109, 110, 111 und einem Teilnehmergerät 118 (User Equipment, UE), im Folgenden auch bezeichnet als Mobilfunk-Endgerät, in einer Mobilfunkzelle werden Nachrichtensignale beziehungsweise Datensignale mittels einer Luftschnittstelle, gemäß UMTS bezeichnet als Uu-Luftschnittstelle 117, vorzugsweise gemäß einem Vielfachzugriff-Übertragungsverfahren übertragen.
Beispielsweise wird gemäß dem UMTS-FDD-Modus (Frequency Division Duplex) eine getrennte Signalübertragung in Uplink- und Downlink-Richtung (Uplink: Signalübertragung vom Mobilfunk-Endgerät 118 zur jeweiligen UMTS-Basisstation 108, 109, 110, 111; Downlink: Signalübertragung von der jeweiligen zugeordneten UMTS-Basisstation 108, 109, 110, 111 zu dem Mobilfunk-Endgerät 118) durch eine entsprechende separate Zuweisung von Frequenzen oder Frequenzbereichen erreicht.
Mehrere Teilnehmer, anders ausgedrückt mehrere aktivierte oder in dem Mobilfunk-Zugangsnetzwerk angemeldete Mobilfunk-Endgeräte 118 in derselben Mobilfunkzelle werden vorzugsweise mittels orthogonaler Codes, insbesondere gemäß dem so genannten CDMA-Verfahren (Code Division Multiple Access) voneinander signaltechnisch getrennt.
In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass in 1 aus Gründen der einfachen Darstellung nur ein Mobilfunk-Endgerät 118 dargestellt ist. Allgemein sind jedoch eine beliebige Anzahl von Mobilfunk-Endgeräten 118 in dem Mobilfunksystem 100 vorgesehen.
Die Kommunikation eines Mobilfunk-Endgeräts 118 mit einem anderen Kommunikationsgerät kann mittels einer vollständigen Mobilfunk-Kommunikationsverbindung zu einem anderen Mobilfunk-Endgerät aufgebaut sein, alternativ zu einem Festnetz-Kommunikationsgerät.
Wie in 2 dargestellt ist, ist die UMTS-Luftschnittstelle 117 logisch in drei Protokollschichten gegliedert (in 2 symbolisiert durch eine Protokollschichtanordnung 200). Die die Funktionalität der jeweiligen im Folgenden beschriebenen Protokollschichten gewährleistenden und realisierenden Einheiten (Entitäten) sind sowohl in dem Mobilfunk-Endgerät 118 als auch in der UMTS-Basisstation 108, 109, 110, 111 beziehungsweise in der jeweiligen Mobilfunk-Netzwerk-Kontrolleinheit 106, 107, implementiert.
Die in 2 dargestellte unterste Schicht ist die physikalische Schicht PHY 201, welche gemäß dem OSI-Referenzmodell (Open System Interconnection) gemäß ISO (International Standardisation Organisation) die Protokollschicht 1 darstellt.
Die über der physikalischen Schicht 201 angeordnete Protokollschicht ist die Datensicherungsschicht 202, gemäß OSI-Referenzmodell Protokollschicht 2, welche ihrerseits mehrere Teil-Protokollschichten aufweist, nämlich die Medium Access Control-Protokollschicht (MAC-Protokollschicht) 203, die Radio Link Control-Protokollschicht 204 (RLC-Protokollschicht), die Packet Data Convergence Protocol-Protokollschicht 205 (PDCP-Protokollschicht), sowie die Broadcast/Multicast Control-Protokollschicht 206 (BMC-Protokollschicht).
Die oberste Schicht der UMTS-Luftschnittstelle Uu ist die Mobilfunk-Netzwerkschicht (gemäß OSI-Referenzmodell Protokollschicht 3), aufweisend die Mobilfunk-Ressourcen-Kontrolleinheit 207 (Radio Resource Control-Protokollschicht, RRC-Protokollschicht).
Jede Protokollschicht 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207 bietet der über ihr liegenden Protokollschicht ihre Dienste über vorgegebene, definierte Dienstzugangspunkte (Service Access Points) an.
Die Dienstzugangspunkte werden zum besseren Verständnis der Protokollschicht-Architektur mit allgemein gebräuchlichen und eindeutigen Namen versehen, wie beispielsweise logische Kanale 208 zwischen der MAC-Protokollschicht 203 und der RLC-Protokollschicht 204, Transportkanäle 209 zwischen der physikalischen Schicht 201 und der MAC-Protokollschicht 203, Radio Bearer (RB) 210 zwischen der RLC-Protokollschicht 204 und der PDCP-Protokollschicht 205 beziehungsweise der BMC-Protokollschicht 206, sowie Signalling Radio Bearer (SRB) 213 zwischen der RLC-Protokollschicht 204 und der RRC-Protokollschicht 207.
Die in 2 dargestellte Protokollstruktur 200 ist gemäß UMTS nicht nur horizontal in die oben beschriebenen Protokollschichten und Einheiten der jeweiligen Protokollschichten aufgeteilt, sondern auch vertikal in eine so genannte Kontroll-Protokollebene 211 (Control-Plane, C-Plane), welche Teile der physikalischen Schicht 201, Teile der MAC-Protokollschicht 203, Teile der RLC-Protokollschicht 204 sowie die RRC-Protokollschicht 207 enthält und die Nutzer-Protokollebene 212 (User-Plane, U-Plane), welche Teile der physikalischen Schicht 201, Teile der MAC-Protokollschicht 203, Teile der RLC-Protokollschicht 204, die PDCP-Protokollschicht 205 sowie die BMC-Protokollschicht 206 enthält.
Mittels der Einheiten der Kontroll-Protokollebene 211 werden ausschließlich Kontroll-Daten übertragen, die zum Aufbau und zum Abbau sowie zur Aufrechterhaltung einer Kommunikationsverbindung benötigt werden, wohingegen mittels der Einheiten der Nutzer-Ebene 212 die eigentlichen Nutzdaten transportiert werden.
Details zu der Protokollschichtanordnung 200 sind in [1] beschrieben.
Jede Protokollschicht beziehungsweise jede Einheit (Entität) einer jeweiligen Protokollschicht hat bestimmte vorgegebene Funktionen im Rahmen einer Mobilfunk-Kommunikation.
Senderseitig ist die Aufgabe der physikalischen Schicht 201 beziehungsweise der Einheiten der physikalischen Schicht 201, die sichere Übertragung von von der MAC-Protokollschicht 203 kommenden Daten über die Luftschnittstelle 117 zu gewährleisten. Die Daten werden in diesem Zusammenhang auf physikalische Kanäle (nicht dargestellt in 2) abgebildet. Die physikalische Schicht 201 bietet ihre Dienste der MAC-Protokollschicht 203 über Transpartkanäle 209 an, mittels derer festgelegt wird, wie und mit welcher Charakteristik die Daten über die Luftschnittstelle 117 transportiert werden sollen. Die wesentlichen Funktionen, welche von den Einheiten der physikalischen Schicht 201 bereitgestellt werden, beinhalten die Kanalcodierung, die Modulation und die CDMA-Code-Spreizung. In entsprechender Weise führt die physikalische Schicht 201 beziehungsweise die Entitäten der physikalischen Schicht 201 auf der Empfängerseite die CDMA-Code-Entspreizung, die Demodulation und die Decodierung der empfangenen Daten durch und gibt diese dann an die MAC-Protokollschicht 203 zur weiteren Verarbeitung weiter.
Die MAC-Protokollschicht 203 beziehungsweise die Einheiten der MAC-Protokollschicht 203 bietet beziehungsweise bieten ihre Dienste der RLC-Protokollschicht 204 mittels logischer Kanäle 208 als Dienstzugangspunkte an, mittels derer charakterisiert wird, um welchen Dateityp es sich bei den transportierten Daten handelt, Die Aufgabe der MAC-Protokollschicht 203 in dem Sender, d. h. bei Datenübertragung in Uplink-Richtung in dem Mobilfunk-Endgerät 118, liegt insbesondere darin, die Daten, die an einem logischen Kanal 208 oberhalb der MAC-Protokollschicht 203 anliegen, auf die Transportkanäle 209 der physikalischen Schicht 201 abzubilden. Die physikalische Schicht 201 bietet den Transportkanälen 209 hierzu diskrete Übertragungsraten an. Daher ist eine wichtige Funktion der MAC-Protokollschicht 203 beziehungsweise der Entitäten der MAC-Protokollschicht 203 in dem Mobilfunk-Endgerät 118 im Sendefall die Auswahl eines geeigneten Transportformates (TF) für jeden konfigurierten Transportkanal in Abhängigkeit von der jeweils aktuellen Datenübertragungsrate und der jeweiligen Datenpriorität der logischen Kanäle 208, die auf den jeweiligen Transportkanal 209 abgebildet sind, sowie der verfügbaren Sendeleistung des Mobilfunk-Endgeräts 118 (UE). In einem Transportformat ist unter anderem festgelegt, wie viele MAC-Datenpaketeinheiten, bezeichnet als Transportblock, pro Übertragungszeitlänge TTI (Transmission Time Interval) über den Transportkanal 209 an die physikalische Schicht 201 gesendet, anders ausgedrückt, übergeben werden. Die zulässigen Transportformate sowie die zulässigen Kombinationen von Transportformaten der verschiedenen Transportkanäle 209 werden dem Mobilfunk-Endgerät 118 von der Mobilfunk-Netzwerk-Kontrolleinheit 106, 107 bei dem Aufbau einer Kommunikationsverbindung signalisiert in Form der so genannten Uplink-TFCS (Transport Format Combination Set, Menge der erlaubten Transportformat-Kombinationen). In dem Empfanger werden von den Einheiten der MAC-Protokollschicht 203 die auf den Transportkanälen 209 empfangenen Transportblöcke wieder auf die logischen Kanäle 208 aufgeteilt.
Die MAC-Protokollschicht beziehungsweise die Einheiten der MAC-Protokollschicht 203 weist beziehungsweise weisen üblicherweise drei logische Einheiten auf. Die so genannte MAC-d-Einheit (MAC-Dedicated-Einheit) behandelt die Nutzdaten und die Kontrolldaten, die über die entsprechenden dedizierten logischen Kanäle DICH (Dedicated Traffic Channel) und DCCH (Dedicated Control Channel) auf die dedizierten Transportkanäle DCH (Dedicated Channel) abgebildet werden. Die MAC-c/sh-Einheit (MAC-Control/Shared-Einheit) behandelt die Nutzdaten und die Kontrolldaten von logischen Kanälen 208, die auf die gemeinsamen Transportkanäle 209, wie beispielsweise der dem gemeinsamen Transportkanal RACH (Random Access Channel) in Uplink-Richtung oder dem gemeinsamen Transportkanal FACH (Forward Access Channel) in Downlink-Richtung abgebildet werden. Die MAC-b-Einheit (MAC-Broadcast-Einheit) behandelt nur die Mobilfunkzellenrelevanten Systeminformationen, die über den logischen Kanal BCCH (Broadcast Control Channel) auf den Transportkanal BCH (Broadcast Channel) abgebildet und per Broadcast zu allen Mobilfunk-Endgeräten 118 in der jeweiligen Mobilfunkzelle übertragen werden.
Mittels der RLC-Protokollschicht 204 beziehungsweise mittels der Einheiten der RLC-Protokollschicht 204 werden der RRC-Protokollschicht 207 ihre Dienste mittels Signalling Radio Bearer (SRB) 213 als Dienstzugangspunkte und der PDCP-Protokollschicht 205 und der BMC-Protokollschicht 206 mittels Radio Bearer (RB) 210 als Dienstzugangspunkte angeboten. Die Signalling Radio Bearer und die Radio Bearer charakterisieren, wie die RLC-Protokollschicht 204 mit den Datenpaketen umzugehen hat. Hierzu wird beispielsweise von der RRC-Protokollschicht 207 der Übertragungsmodus für jeden konfigurierten Signalling Radio Bearer beziehungsweise Radio Bearer festgelegt. Es sind gemäß UMTS folgende Übertragungsmodi vorgesehen:

• Transparent Mode (TM),
• Unacknowledged Mode (UM), oder
• Acknowledged Mode (AM).

Die RLC-Protokollschicht 204 ist so modelliert, dass es eine eigenständige RLC-Entität pro Radio Bearer beziehungsweise Signalling Radio Bearer gibt. Des Weiteren ist die Aufgabe der RLC-Protokollschicht beziehungsweise ihrer Entitäten 204 in der Sendeeinrichtung, die Nutzdaten und die Signalisierungsdaten von Radio Bearern beziehungsweise Signalling Radio Bearern in Datenpakete aufzuteilen oder zusammenzufügen. Die RLC-Protokollschicht 204 übergibt die nach der Teilung oder dem Zusammenfügen entstandenen Datenpakete an die MAC-Protokollschicht 203 zum weiteren Transport beziehungsweise zur weiteren Verarbeitung.
Die PDCP-Protokollschicht 205 beziehungsweise die Einheiten der PDCP-Protokollschicht 205 ist beziehungsweise sind eingerichtet für die Übertragung beziehungsweise für den Empfang von Daten der so genannten Packet-Switched-Domain (Paketvermittelnde Domäne, PS-Domain). Die Hauptfunktion der PDCP-Protokollschicht 205 ist die Komprimierung beziehungsweise Dekomprimierung der IP-Header-Informationen (Internet Protocol-Header-Informationen).
Die BMC-Protokollschicht 206 beziehungsweise deren Entitäten wird beziehungsweise werden verwendet, um über die Luftschnittstelle so genannte Zell-Broadcast-Nachrichten zu übertragen beziehungsweise zu empfangen.
Die RRC-Protokollschicht 207 beziehungsweise die Entitäten der RRC-Protokollschicht 207 ist beziehungsweise sind für den Aufbau und den Abbau und die Umkonfiguration von physikalischen Kanälen, Transportkanälen 209, logischen Kanälen 208, Signalling Radio Bearers 213 und Radio Bearers 210 sowie für das Aushandeln aller Parameter der Protokollschicht 1, d. h. der physikalischen Schicht 201 und der Protokollschicht 2, verantwortlich. Hierzu tauschen die RRC-Einheiten, d. h. die Einheiten der RRC-Protokollschicht 207 in der Mobilfunk-Netzwerk-Kontrolleinheit 106, 107 und das jeweilige Mobilfunk-Endgerät 118 über die Signalling Radio Bearers 213 entsprechende RRC-Nachrichten aus. Details zur RRC-Schicht sind in [2] beschrieben.
Wie oben erläutert wurde, ist in [5] ein MIMO-Kommunikationssystem beschrieben, bei dem als Übertragungsrichtung nur der Downlink und als Übertragungsdaten nur die Daten auf dem Transportkanal HS-DSCH betrachtet werden.
Die weiteren Charakteristika der bisher betrachteten MIMO-Kommunikationssysteme sind:

Jeweils 1, 2 oder 4 Antennen auf NodeB-Seite und auf der Seite des Mobilfunk-Kommunikationsendgeräts (User Equipment-Seite, UE-Seite).
• Funkübertragungstechnologien FDD (Frequency Division Duplex) und TDD (Time Division Duplex).
• Auf der Sender-Seite, d. h. auf der Seite der NodeB, werden die zu übertragenden Daten des HS-DSCH-Transportkanals in einer Anzahl von Datenströmen aufgeteilt.
• Die einzelnen Datenströme werden in der physikalischen Protokollschicht kanalcodiert, moduliert und gespreizt.
• Anschließend werden die einzelnen Datenströme über eine einzelne Sendeantenne beziehungsweise über eine Untergruppe von Sendeantennen mittels der Luftschnittstelle zum Empfänger, in diesem Fall das Mobilfunk-Kommunikationsendgerät (User Equipment, UE) gesendet.
• Der Empfänger bestimmt die Qualität der empfangenen Daten pro Datenstrom beziehungsweise pro Sendeantenne auf Basis des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR, Signal to Noise Ratio) und signalisiert dem Sender die Qualität in Form einer Qualitätsangabe.
• Auf Basis der Empfangsqualität adaptiert der Sender die Kanalcodierung und Modulation für den jeweiligen Datenstrom für die darauf folgende Datenübertragung.
• Im ungünstigen Fall eines sehr gestorten Kanals wird/werden ein Datenstrom beziehungsweise der/die assozierte(n) Sendeantenne(n) temporar abgeschaltet, so dass der/die korrespondierende(n) Datenstrom/Datenströme temporär nicht mehr übertragen wird/werden.

3 zeigt ein MIMO-Mobilfunk-Kommunikationssystem 300.
Ohne Einschränkung der Allgemeingültigkeit ist in 3 eine Konfiguration für FDD mit vier Datenströmen, im Folgenden auch bezeichnet als Streams (Stream 1 bis Stream 4) 301, 302, 303, 304, mit vier Sendeantennen auf Seite der Basisstation 305, 108, 109, 110, 111, nämlich eine erste Sendeantenne 306, eine zweite Sendeantenne 307, eine dritte Sendeantenne 308 sowie eine vierte Sendeantenne 309 und auf der Seite des Mobilfunk-Kommunikationsendgeräts 310, 118 mit zwei Empfangsantennen, nämlich einer ersten Empfangsantenne 311 sowie einer zweiten Empfangsantenne 312.
In dem Sender, d. h. anders ausgedrückt in der UMTS-Basisstation (NodeB) 305, 108, 109, 110, 111 werden die Daten auf den HS-DSCH-Transportkanal 313 gleichmäßig auf vier Datenströme, nämlich die Streams 301, 302, 303, 304, mittels eines Demultiplexers 314 aufgeteilt. Anschließend werden die Daten der einzelnen Datenströme in der physikalischen Schicht in der oben beschriebenen Weise separat kanalcodiert und moduliert (in 3 symbolisiert durch die Blöcke MCS 315, 316, 317, 318).
Anschließend werden die kanalcodierten und modulierten Datenströme, wiederum separat, gespreizt (symbolisiert in 3 mittels der Blöcke SPR 319, 320, 321, 322) und leistungsverstärkt (symbolisiert in 3 mittels der Blöcke w1, w2, w3, w4, 323, 324, 325, 326). Auf Empfangerseite, d. h. in dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 310, 118 wird von diesem, beispielsweise von einem Prozessor des Mobilfunk-Kommunikationsendgeräts 310, 118 die Qualität der empfangenen Daten pro Datenstrom beziehungsweise pro Sendeantenne auf Basis des ermittelten Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) ermittelt und die ermittelte Signalqualität wird der Basisstation 305 signalisiert (in 3 symbolisiert durch Block FEEDBACK 327).
Auf Basis der übertragenen Empfangs-Signalqualität adaptiert die UMTS-Basisstation 305 die Kanalcodierung und Modulation 315, 316, 317, 318 sowie die Leistungseinstellung w1, w2, w3, w4, 323, 324, 325, 326. Diese Adaption ist in 3 mittels des Blocks ”MCS Control and Weighting” 328 symbolisiert. Die Adaption erfolgt individuell für den jeweiligen Datenstrom für die darauf folgende Datenübertragung.
Ferner weist das Mobilfunk-Kommunikationsendgerat 310, 118 einen mit den beiden Empfangsantennen 311, 312, gekoppelten Detektor und Demultiplexer 329 auf, welcher die mittels der Empfangsantennen 311, 312 empfangenen Datenströme des physikalischen Kanals auf die Datenströme Stream 1 bis Stream 4, 330, 331, 332, 333 des Transportkanals demultiplext.
Im Hinblick auf die zukünftige UMTS-Evolution zur Verbesserung der Paketdatenübertragung in Downlink-Übertragungsrichtung und Uplink-Übertragungsrichtung ist es wünschenswert, dass die Anwendung von MIMO auch für andere Transportkanäle als den HS-DSCH erweiterbar ist, d. h. auch für gemeinsame und dedizierte Transportkanäle. Dies führt dazu, dass dann Daten von einer Vielzahl von Transportkanälen auf eine Vielzahl von unabhängigen MIMO-Datenströmen in der physikalischen Schicht gemultiplext werden müssen.
Im Hinblick auf das Scheduling kann eine Lösung darin gesehen werden, für jeden der Datenströme in der physikalischen Schicht die Transportkanäle statisch zu konfigurieren, d. h. ein Transportkanal wird in diesem Fall statisch auf einen bestimmten Datenstrom gemultiplext und für jeden dieser Datenströme wird ein separates Scheduling durchgeführt.
Nachteilig an dieser Vorgehensweise ist beispielsweise, dass hierdurch nur sehr schlecht auf die dynamischen Übertragungseigenschaften des Mobilfunkkanals reagiert werden kann. Es sollten die Fälle berücksichtigt werden, wenn aufgrund eines sehr gestörten Mobilfunkkanals beispielsweise ein Datenstrom beziehungsweise der/die assoziierte(n) Sendeantenne(n) temporär abgeschaltet wird beziehungsweise werden, so dass der korrespondierende Datenstrom temporär nicht mehr übertragen werden kann. Andererseits sollte sichergestellt sein, dass die Daten eines Dienstes entsprechend seinem QoS-Profil (QoS: Quality of Service) über den Mobilfunkkanal übertragen werden. Weiterhin ist eine statische Konfiguration relativ ineffizient bezüglich der Nutzung der Übertragungskapazität, d. h. wenn beispielsweise auf einem Transportkanal temporär keine Daten zur Übertragung anstehen, dann wird der assoziierte Datenstrom nicht genutzt.
Vor diesem Hintergrund sind erfindungsgemäß bei dem Anwendungsfall eines Mehr-Antennensystms, beispielsweise in einem MIMO-Mehr-Antennensystem entsprechende Änderungen im Multiplexing, bei der Übertragung und Signalisierung von Daten vorgesehen.
Im Folgenden wird zum leichteren Verständnis der Ausführungsbeispiele der Erfindung das Multiplexing, die Übertragung und die Signalisierung von Daten gemäß einem UMTS-Kommunikationssystem nach Release 6 exemplarisch anhand eines Uplink-Übertragungsszenarios mit dedizierten Transportkanälen beschrieben.
Es ist darauf hinzuweisen, dass in alternativen Ausgestaltungen der Erfindung auch andere zellulare Mobilfunk-Kommunikationssysteme oder auch nicht zellulare Mobilfunk-Kommunikationssysteme eingesetzt werden können und insbesondere auch die Downlink-Übertragungsrichtung im Rahmen eines alternativen Ausführungsbeispiels realisiert sein kann. Auch ist die Erfindung nicht beschränkt auf einen bestimmten zu verwendenden Transportkanal.
In 4 ist das Uplink-Übertragungsszenario in einem Blockdiagramm 400 illustriert.
Es wird ein Ausführungsbeispiel betrachtet, in dem ein Mobilfunk-Kommunikationsendgerät, im Folgenden auch Teilnehmergerät (User Equipment UE) in einer Mobilfunkzelle zwei Paketdienste in Uplink-Übertragungsrichtung parallel nutzt, beispielsweise für interaktives Spielen im Internet und für ein Streaming von Videodaten.
Mittels der Mobilfunknetzwerk-Kontrolleinheit (Radio Network Controller, RNC) wurden die einzelnen Protokollschichten für den Uplink, d. h. für die Uplink-Übertragungsrichtung in der Weise konfiguriert, dass die beiden Dienste mit der bereitgestellten Quality of Service, d. h. mit der bereitgestellten Dienstgüte, während der Dauer der Mobilfunkverbindung genutzt werden können. Die von der RNC spezifizierte Konfiguration wurde der RRC-Schicht beziehungsweise der RRC-Protokolleinheit im Teilnehmergerät UE mittels einer entsprechenden RRC-Protokollnachricht signalisiert. In der U-Plane sind zwei Radio Bearer spezifiziert, nämlich ein erster Radio Bearer (RB1) 401 für den Kommunikationsdienst „Interaktives Spielen im Internet” und ein zweiter Radio Bearer (RB2) 402 für den Kommunikationsdienst „Streaming von Videodaten”, über welche die Nutzdaten des jeweiligen paketvermittelten Kommunikationsdienstes übertragen werden.
Jeder Radio Bearer 401, 402 wird in der RLC-Schicht 403 beziehungsweise in der diese realisierenden Einheit auf eine jeweilige RLC-Entität, im Folgenden auch als RLC-Teil-Protokolleinheit und mittels dieser auf einen jeweiligen logischen Verkehrskanal DTCH (Dedicated Traffic Channel) abgebildet.
In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine erste RLC-Teil-Protokolleinheit 404 vorgesehen für den ersten Radio Bearer 401, welcher auf einen ersten DTCH-Kanal (DTCH1) 405 abgebildet wird. Ferner ist eine zweite RLC-Teil-Protokolleinheit 406 vorgesehen für die Abbildung des zweiten Radio Bearers 402 auf einen zweiten DTCH-Kanal (DTCH2) 407. In der C-Plane sind aufgrund der unterschiedlichen Art von Kontroll-Nachrichten vier Signalling Radio Bearers, nämlich ein erster Signalling Radio Bearer (SRB1) 408, ein zweiter Signalling Radio Bearer (SRB2) 409, ein dritter Signalling Bearer (SRB3) 410 sowie ein vierter Signalling Radio Bearer (SRB4) 411, spezifiziert, die jeweils in der RLC-Schicht 403 mittels einer jeweiligen RLC-Teil-Protokolleinheit auf einen jeweiligen logischen Kontrollkanal DCCH (Dedicated Control Channel) abgebildet sind. Genauer ist eine dritte RLC-Teil-Protokolleinheit 412 vorgesehen zum Abbilden des ersten Signalling Radio Bearers 408 auf einen ersten DCCH-Kanal (DCCH1) 413. Weiterhin ist eine vierte RLC-Teil-Protokolleinheit 414 vorgesehen zum Abbilden des zweiten Signalling Radio Bearers 409 auf einen zweiten DCCH-Kanal (DCCH2) 415. Eine fünfte RLC-Teil-Protokolleinheit 416 ist vorgesehen zum Abbilden des dritten Signalling Radio Bearers 410 auf einen dritten DCCH-Kanal (DCCH3) 417 und eine sechste RLC-Teil-Protokolleinheit 418 ist vorgesehen zum Abbilden des vierten Signalling Radio Bearers 411 auf einen vierten DCCH-Kanal (DCCH4) 419.
In einer MAC-d-Protokolleinheit 420 sind zwei Transportkanäle, nämlich ein erster Transportkanal (DCH1, Dedicated Channel) 421 und ein zweiter Transportkanal 422 (DCH2) konfiguriert, wobei in der U-Plane die beiden logischen Verkehrskanäle DTCH1 405 und DTCH2 407 auf den ersten Transportkanal DCH1 421 gemultiplext sind und in der C-Plane die vier logischen Kontrollkanäle DCCH1 413, DCCH2 415, DCCH3 417 und DCCH4 419 auf den zweiten Transportkanal DCH2 422 gemultiplext sind.
In der Protokolleinheit der physikalischen Schicht 423, anschaulich in der physikalischen Schicht, werden die Daten der beiden Transportkanäle 421, 422 kanalcodiert und auf einen Mobilfunk-Zeitrahmen beziehungsweise Datenstrom CCTrCH (Coded Composite Transport Channel) 424 der Länge von 10 ms gemultiplext. Basierend auf der Mobilfunk-Übertragungstechnolagie FDD werden die Daten auf dem CCTrCH nach erfolgter Spreizung und Modulation über den Dedicated Physical Data Channel (DPDCH) mit einem Spreizfaktor SF = 16 über die Luftschnittstelle zu dem Mobilfunk-Zugangsnetzwerk (UTRAN) gesendet. Parallel dazu werden spezifische Kontrollinformationen der physikalischen Schicht 423 auf dem Dedicated Physical Control Channel (DPCCH) mit einem Spreizfaktor SF = 256 gesendet, damit die physikalische Schicht 423 in der UMTS-Basisstation 305, 108, 109, 110, 111 nach der Decodierung der Kontrollinformation auf dem DPCCH auch die Daten des DPDCH korrekt decodieren kann.
Eine Aufgabe der MAC-d-Protokolleinheit 420 in dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät 310, 118 ist, das Scheduling der Daten auf Basis des jeweiligen TFC-Auswahlverfahrens durchzuführen, d. h. zu definierten Zeitpunkten ein geeignetes Transportformat für die konfigurierten Transportkanäle DCH1 421 und DCH2 422 auszuwählen in Abhängigkeit von der momentanen Übertragungsrate und der Datenpriorität der jeweiligen logischen Kanäle, die auf diesen Transportkanälen abgebildet sind, sowie in Abhängigkeit von der verfügbaren Sendeleistung des Mobilfunk-Kommunikationsendgeräts 310, 118. Hierbei wird durch das Scheduling-Verfahren sichergestellt, dass die Daten eines Kommunikationsdienstes entsprechend seinem QoS-Profil über die Luftschnittstelle übertragen werden. Eine Transportformat-Kombination TFC stellt eine vom RNC erlaubte Kombination von Transportformaten für jeden konfigurierten Transportkanal dar. Die zulässigen Kombinationen von Transportformaten der verschiedenen Transportkanäle werden dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät von der RNC beim Verbindungsaufbau signalisiert.
In dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ohne Einschränkung der Allgemeingültigkeit angenommen, dass für den ersten Transportkanal DCH1 421 fünf Transportformate TF0, TF1, TF2, TF3, TF4 und für den zweiten Transportkanal DCH2 422 zwei Transportformate TF0 und TF1 konfiguriert sind. Weiterhin wird angenommen, dass die Menge der erlaubten Transportformat-Kombinationen TFCS (Transport Format Combination Set) insgesamt aus zehn TFCs (TFC0 bis TFC9) besteht.
5 zeigt in einem Blockdiagramm 500 ein solches Beispiel, in dem die MAC-d-Protokolleinheit 420 die Transportformat-Kombination TFC8 501 ausgewählt hat. Hierbei gibt die Transportformat-Kombination TFC8 (TFC8 = (TF3, TF1)) an, dass auf dem CCTrCH 424 die jeweiligen Anteile der codierten Daten von drei Transportblöcken (nämlich einem ersten Transportblock TB1 502, einem zweiten Transportblock TB2 503, einem dritten Transportblock TB3 504 des ersten Transportkanals 421) von dem ersten Transportkanal DCH1 (= TF3 505) und von einem Transportblock, nämlich einem ersten Transportblock 506 TB1 des zweiten Transportkanals DCH2 422 (= TF1 507) übertragen werden. Damit die physikalische Schicht 423 in der UMTS-Basisstation die Daten auf dem DPDCH 508 korrekt decodieren kann, wird auf dem DPCCH 509 als Kontrollinformation die auf dem CCTrCH 424 verwendete Transportformat-Kombination TFC8 501 signalisiert.
Im Folgenden werden Verfahren für das Multiplexing, die Übertragung und die Signalisierung von Daten in dem oben beschriebenen UMTS-Kommunikationssystem vorgeschlagen, die vorteilhaft für Mehr-Antennensysteme sind. Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen beinhalten insbesondere folgende Merkmale:
Im Rahmen des Multiplexings werden gemäß den Ausführungsformen der Erfindung folgende neue Parameter definiert:

• Für jeden Transportkanal 421, 422 wird eine „MIMO Stream Multiplexing List” als Multiplex-Vorschrift in einer einem jeweiligen Transportkanal 421, 422 eindeutig zugeordneten Multiplex-Datei konfiguriert. Durch diesen Parameter wird angegeben, auf welche MIMO-Sende-Datenströme die Daten dieses Transportkanals 421, 422 gemultiplext werden oder nicht. Die „MIMO Stream Multiplexing List” wird als Bitstream definiert mit der folgenden Notation: „Stream 1, Stream 2, ..., Stream n, im Fall von n Datenströmen. Bei einem ersten Bitwert „1” wird der jeweilige Transportkanal auf den Datenstrom gemultiplext, bei einem zweiten Bitwert „0” erfolgt kein Multiplexing des jeweiligen Transportkanals auf den MIMO-Sende-Datenstrom. Die Konfiguration dieses Parameters erfolgt gemäß einer Ausführungsform der Erfindung von dem Funknetz, beispielsweise von der UMTS-Basisstation oder von dem RNC und soll in Abhängigkeit der Dienstgüte der Daten, die über diesen Transportkanal 421, 422 jeweils übertragen werden und der dynamischen Übertragungseigenschaften des Funkkanals adaptiv erfolgen. Mit diesem Parameter ist es möglich, dass die Daten eines Transportkanals 421, 422 über mehrere parallele Datenströme über die Luftschnittstelle übertragen werden können.
• Für jeden MIMO-Sende-Datenstrom wird eine Transportblock-Tabelle MTT konfiguriert. Mit der Transportblock-Tabelle MTT werden die diskreten Übertragungsraten auf den jeweiligen MIMO-Sende-Datenstrom festgelegt.

Im Rahmen des Schedulings wird zu dessen Durchführung in der MAC-Schicht eine neue Steuerungseinheit in der physikalischen Schicht PHY definiert, beispielsweise bezeichnet als ein MIMO-Rate-Controller, dessen Funktion ist wie folgt, anders ausgedrückt, der eingerichtet ist zur Realisierung der im Folgenden beschriebenen Funktionen:

• Auf Basis der verfügbaren Sendeleistung pro Sendeantenne und der vom Empfänger signalisierten Kanalqualität für die jeweilige Sendeantenne wird die momentan maximal verfügbare Übertragungskapazität pro MIMO-Sende-Datenstrom bestimmt.
• Auf Basis der ermittelten Übertragungskapazität pro MIMO-Sende-Datenstrom wird eine interne Priorisierung der MIMO-Sende-Datenströme durchgeführt, d. h. der MIMO-Sende-Datenstrom mit der größten Übertragungskapazität erhält die höchste Priorität. Dementsprechend erhält der Datenstrom mit der niedrigsten Übertragungskapazität die niedrigste Priorität. Die Anzahl der Prioritätsstufen ist hierbei beispielsweise kleiner oder gleich der Anzahl der MIMO-Sende-Datenstrome. Anders ausgedrückt bedeutet dies, dass die Prioritätsstufen entsprechend der jeweiligen maximal verfügbaren Übertragungskapazität der jeweiligen Sendeantenne bestimmt wird.
• Die Information über die momentan maximal verfügbare Übertragungskapazität pro MIMO-Sende-Datenstrom sowie der Priorisierung der MIMO-Sende-Datenströme wird der Scheduler-Einheit in der MAC-Schicht signalisiert, so dass diese beim Scheduling die MIMO-Sende-Datenströme in Abhängigkeit von deren jeweiliger Priorität abarbeitet, d. h. zuerst wird der Datenstrom mit der höchsten Priorität abgearbeitet, anschließend der MIMO-Sende-Datenstrom mit der zweithöchsten Priorität, usw.
• Auf Basis einer von dem Funknetz vorgegebenen Schwelle (SNR, Blockfehlerrate BLER (Block Error Rate), Bitfehlerrate BER (Bit Error Rate), etc.) wird entschieden, ob ein MIMO-Sende-Datenstrom temporär deaktiviert beziehungsweise reaktiviert wird.

Im Rahmen der Signalisierung wird angenommen, dass die Daten eines MIMO-Sende-Datenstroms auf einen oder mehrere physikalische Datenkanäle abgebildet werden. Um dem Empfänger die Zusammensetzung der Daten auf diese physikalischen Datenkanäle zu signalisieren, wird weiterhin angenommen, dass für jeden MIMO-Sende-Datenstrom Kontrollinformationen auf einen assoziierten physikalischen Kontrollkanal übertragen werden.
Gemäß den hier dargestellten Ausführungsformen der Erfindung sollen pro MIMO-Sende-Datenstrom folgende Kontrollinformationen auf einen physikalischen Kontrollkanal vom Sender zum Empfänger signalisiert werden:

• Die Nummer des MIMO-Sende-Datenstroms (Stream#);
• das oder die verwendeten Modulationsverfahren und/oder Codierungsverfahren (MCS);
• ein Transportblock-Größen-Indikator (TB Index);
• eine Transportkanal-Identität (TrCH-Id);
• eine Anzahl der Transportblöcke pro Transportkanal (N).

Ohne Einschränkung der Allgemeingültigkeit wird in den folgenden Ausführungsformen der Erfindung folgende Konfiguration angenommen.
Es wird eine Downlink-Übertragung mit der MIMO-Struktur gemäß 3 angenommen, d. h. mit vier Datenströmen (Stream 1 bis Stream 4) 301, 302, 303, 304, vier Sendeantennen 306, 307, 308, 309 auf NodeB-Seite 305 und zwei Empfangsantennen 311, 312 auf UE-Seite 310.
Es ist darauf hinzuweisen, dass in alternativen Ausgestaltungen der Erfindung auch andere Konfigurationen von Datenströmen und Sendeantennen auf NodeB-Seite und Empfangsantennen auf UE-Seite angenommen werden können. Beispielsweise kann eine MIMO-Struktur mit zwei Datenströmen und vier Sendeantennen auf NodeB-Seite angenommen werden, in der jeweils ein Datenstrom auf eine Untergruppe von zwei Sendeantennen zugeordnet wird. Weiterhin kann auf UE-Seite nur eine oder vier Empfangsantennen angenommen werden.
Es sind drei dedizierte Transportkanäle konfiguriert, nämlich ein erster Transportkanal DCH1, ein zweiter Transportkanal DCH2 und ein dritter Transportkanal DCH3 mit folgenden Transportformaten:

• DCH1: TF0 = (0 × 336 Bits), TF1 = (1 × 336 Bits), TF2 = (2 × 336 Bits), TF3 = (3 × 336 Bits), TF4 = (4 × 336 Bits);
• DCH2: TF0 = (0 × 336 Bits), TF1 = (1 × 336 Bits), TF2 = (2 × 336 Bits), TF3 = (3 × 336 Bits);
• DCH3: TF0 = (0 × 148 Bits), TF1 = (1 × 148 Bits).

Für jeden dedizierten Transportkanal ist gemäß diesen Ausführungsformen eine ”MIMO-Stream Multiplexing List” als Multiplex-Vorschrift konfiguriert, d. h.

• DCH1: (1, 1, 1, 1), d. h. dieser Transportkanal wird auf alle vier MIMO-Sende-Datenströme gemultiplext;
• DCH2: (0, 1, 0, 1), d. h. dieser Transportkanal wird auf die Datenströme Stream 2 302 und Stream 4 304 gemultiplext; und
• DCH3: (0, 0, 1, 1), d. h. dieser Transportkanal wird auf die Datenströme Stream 3 303 und Stream 4 304 gemultiplext.

Die Übertragungszeitlänge TTI für alle Transportkanäle ist als 10 ms angenommen, wobei in alternativen Ausführungsformen der Erfindung jede beliebige andere geeignete Übertragungszeitlänge verwendet werden kann.
Für alle vier MIMO-Sende-Datenströme 301, 302, 303, 304 (Stream 1 bis Stream 4) ist dieselbe Transportblock-Tabelle MTT konfiguriert, welche die folgenden Werte aufweist:

• TB#0 = 0 Bits;
• TB#1 = 400 Bits;
• TB#2 = 800 Bits;
• TB#3 = 1.200 Bits;
• TB#4 = 1.800 Bits;
• TB#5 = 2.400 Bits.

Es ist in diesem Zusammenhang anzumerken, dass auch unterschiedliche Transportblock-Tabellen für die jeweiligen unterschiedlichen MIMO-Sende-Datenströme vorgesehen sein können.
Die Daten eines MIMO-Sende-Datenstroms 301, 302, 303, 304 werden auf physikalische Datenkanäle abgebildet. Um dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerat die Zusammensetzung der Daten auf diese physikalischen Datenkanäle zu signalisieren, werden für jeden MIMO-Sende-Datenstrom 301, 302, 303, 304 folgende Kontrollinformationen auf dem assoziierten physikalischen Kontrollkanal übertragen:

• Nummer des MIMO-Datenstroms (Stream#);
• verwendete Modulationsverfahren und/oder Codierungsverfahren (MCS);
• der Transportblock-Größen-Indikator (TB Index);
• die Transport-Identität (TrCH-Id);
• die Anzahl der Transportblöcke pro Transportkanal (N).

Im Folgenden wird das Multiplexing, die Übertragung und die Signalisierung von Daten gemäß dem in einem Blockdiagramm 600 in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Es wird der Fall betrachtet, bei der folgende Menge von Datenpaketen (= Transportblöcke) auf jedem Transportkanal zur Übertragung anstehen:

• auf dem ersten Transportkanal 601 DCH1: 2 × 336 Bits = (TF2);
• auf dem zweiten Transportkanal 602 DCH2: 3 × 336 Bits = (TF3);
• auf dem dritten Transportkanal 603 DCH3: 1 × 148 Bits = (TF1).

Auf Basis der verfügbaren Sendeleistung pro Sendeantenne und der von dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät signalisierten Kanalqualität für die jeweilige Sendeantenne bestimmt eine Datenrate-Controller-Einheit 604, welche in der physikalischen Protokollschicht 423 angeordnet ist, die momentan maximal verfügbare Übertragungskapazität pro MIMO-Sende-Datenstrom wie folgt:

• erster MIMO-Sende-Datenstrom 301 Stream 1: maximal 1.800 Bits, d. h. TB#4;
• zweiter MIMO-Sende-Datenstrom 302 Stream 2: maximal 800 Bits, d. h. TB#2;
• dritter MIMO-Sende-Datenstrom 303 Stream 3:
maximal 1.200 Bits, d. h. TB#3;
• vierter MIMO-Sende-Datenstrom 304 Stream 4: maximal 400 Bits, d. h. TB#1.

Auf Basis der ermittelten Übertragungskapazität pro MIMO-Sende-Datenstrom 301, 302, 303, 304 führt die Datenraten-Controller-Einheit 604 (Rate Controller) ohne Einschränkung der Allgemeingültigkeit folgende Priorisierung der MIMO-Sende-Datenströme 301, 302, 303, 304 durch:

• erste Priorität 1: erster MIMO-Sende-Datenstrom 301 Stream 1;
• zweite Priorität 2: dritter MIMO-Sende-Datenstrom 303 Stream 3;
• dritte Priorität 3: zweiter MIMO-Sende-Datenstrom 302 Stream 2;
• vierte Priorität 4: vierter MIMO-Sende-Datenstrom 304 Stream 4.

Die Datenraten-Controller-Einheit 604 signalisiert einer in der MAC-Protokollschichteinheit 605 vorgesehenen Scheduler-Einheit 606 die Information über die momentan maximal verfügbare Übertragungskapazität pro MIMO-Datenstrom 607 sowie über die Priorisierung der MIMO-Sende-Datenströme, so dass die Scheduler-Einheit 606 beim Scheduling die MIMO-Sende-Datenströme 301, 302, 303, 304 in Abhängigkeit von ihrer Priorität abarbeitet.
Die Scheduler-Einheit 606 führt das Scheduling durch und verteilt die Datenpakete der einzelnen Transportkanäle auf die MIMO-Sende-Datenströme 301, 302, 303, 304 unter Berücksichtigung der erlauben Multiplexing-Optionen gemäß dieser Ausführungsform wie folgt:

• erster MIMO-Sende-Datenstrom Stream 1: zwei Datenpakete von dem ersten Transportkanal 601 DCH1;
• zweiter MIMO-Sende-Datenstrom Stream 2: zwei Datenpakete von dem zweiten Transportkanal 602 DCH2;
• dritter MIMO-Sende-Datenstrom Stream 3: ein Datenpaket von dem dritten Transportkanal 603 DCH3;
• vierter MIMO-Sende-Datenstrom Stream 4: ein Datenpaket von dem zweiten Transportkanal 602 DCH2.

Die Daten eines jeden MIMO-Sende-Datenstroms 301, 302, 303, 304 werden auf physikalische Datenkanäle zu dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät gesendet. Um dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät die Zusammensetzung der Daten auf diese physikalischen Datenkanäle zu signalisieren, werden für jeden MIMO-Sende-Datenstrom 301, 302, 303, 304 folgende Kontrollinformationen auf den assoziierten physikalischen Kontrollkanal übertragen:

• erster Kontrollkanal#1: Stream#1, MCS, TB#2, DCH1, 2;
• zweiter Kontrollkanal #2: Stream#2, MCS, TB#2, DCH2, 2;
• dritter Kontrollkanal #3: Stream#3, MCS, TB#1, DCH3, 1;
• vierter Kontrollkanal #4: Stream#4, MCS, TB#1, DCH2, 1.

Die Abbildung der Daten auf die MIMO-Sende-Datenströme erfolgt mittels eines Multiplexers 608 unter Steuerung der Datenrate Controller-Einheit 604 unter Verwendung der oben beschriebenen Steuerung durch die Scheduler-Einheit 606.
Im Folgenden wird das Multiplexing, die Übertragung und die Signalisierung von Daten gemäß einem in einem Blockdiagramm 700 in 7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Es wird der Fall betrachtet, bei dem aufgrund eines sehr gestörten Funkkanals die dritte Sendeantenne und der korrespondierende dritte MIMO-Sende-Datenstrom 303 von der Datenraten-Controllereinheit 604 temporär deaktiviert wurde. Momentan steht die folgende Menge von Datenpaketen (= Transportblöcke) auf jedem Transportkanal zur Übertragung an:

• erster Transportkanal 601 DCH1: 2 × 336 Bits = (TF2);
• zweiter Transportkanal 602 DCH2: 3 × 336 Bits = (TF3);
• dritter Transportkanal 603 DCH3: 1 × 148 Bits = (TF1).

Auf Basis der verfügbaren Sendeleistung pro Sendeantenne und der von dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät signalisierten Kanalqualität für die jeweilige Sendeantenne bestimmt die Datenraten-Controller-Einheit 604 die momentan maximal verfügbare Übertragungskapazitat pro MIMO-Sende-Datenstrom 301, 302, 303, 304 wie folgt:

• erster MIMO-Sende-Datenstrom 301 Stream 1: maximal 1.200 Bits, d. h. TB#3;
• zweiter MIMO-Sende-Datenstrom 302 Stream 2: maximal 800 Bits, d. h. TB#2;
• vierter MIMO-Sende-Datenstrom 304 Stream 4: maximal 800 Bits, d. h. TB#2.

Auf Basis der ermittelten Übertragungskapazität pro MIMO-Sende-Datenstrom 301, 302, 303, 304 führt die Datenraten-Controller-Einheit 604 folgende Priorisierung der MIMO-Sende-Datenströme 301, 302, 303, 304 durch:

• erste Priorität 1: erster MIMO-Sende-Datenstrom 301 Stream 1;
• zweite Priorität 2: zweiter MIMO-Sende-Datenstrom 302 Stream 2, vierter MIMO-Sende-Datenstrom 304 Stream 4.

Die Datenraten-Controller-Einheit 604 signalisiert der Scheduler-Einheit 606 in der MAC-Schicht 605 die Information über die momentan maximal verfügbare Übertragungskapazität pro MIMO-Sende-Datenstrom sowie der Priorisierung der MIMO-Sende-Datenströme, so dass diese beim Scheduling die MIMO-Sende-Datenströme in Abhängigkeit von ihrer Priorität abarbeitet. Die Scheduler-Einheit 606 führt das Scheduling durch und verteilt die Datenpakte der einzelnen Transportkanäle 601, 602, 603 auf die MIMO-Sende-Datenströme 301, 302, 303, 304 unter Berücksichtung der erlaubten Multiplexing-Optionen wie folgt:

• erster MIMO-Sende-Datenstrom 301 Stream 1: zwei Datenpakete von dem ersten Transportkanal 601 DCH1;
• zweiter MIMO-Sende-Datenstrom 302 Stream 2: zwei Datenpakete von dem zweiten Transportkanal 602 DCH2; vierter MIMO-Sende-Datenstrom 304 Stream 4: ein Datenpaket von dem zweiten Transportkanal 602 DCH2 plus ein Datenpaket von dem dritten Transportkanal 603 DCH3.

Die Daten eines jeden MIMO-Sende-Datenstroms 301, 302, 304 werden auf physikalische Datenkanäle zu dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät gesendet. Um dem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät die Zusammensetzung der Daten auf diese physikalischen Datenkanäle zu signalisieren, werden für jeden MIMO-Sende-Datenstrom 301, 302, 304 folgende Kontrollinformationen auf den assoziierten physikalischen Kontrollkanal übertragen:

• erster Kontrollkanal #1: Stream#1, MCS, TB#2, DCH1, 2;
• zweiter Kontrollkanal #2: Stream#2, MCS, TB#2, DCH2, 2;
• vierter Kontrollkanal #4: Stream#4, MCS, TB#2, DCH2, 1, DCH3, 1.

In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:

[1] 3GPP TS 25.301 V4.3.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Radio Interface Protocol Architecture (Release 4), Juni 2002;
[2] 3GPP TS 25.331 V6.6.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Radio Resource Control (RRC) Protocol Specification (Release 6), Juni 2005;
[3] 3GPP TS 25.211 V4.5.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD) (Release 4), Juni 2002;
[4] 3GPP TS 25.221 V3.11.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (TDD) (Release 1999), September 2002;
[5] 3GPP TR 25.876 V1.7.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Multiple-Input Multiple Output, August 2004.

Bezugszeichenliste

100: UMTS-Mobilfunk-Kommunikationssystem
101: Mobilfunk-Netzwerk-Teilsystemen
102: Mobilfunk-Netzwerk-Teilsystemen
103: Iu-Schnittstelle
104: Iu-Schnittstelle
105: UMTS-Kernnetzwerk
106: Mobilfunk-Netzwerk-Kontrolleinheit
107: Mobilfunk-Netzwerk-Kontrolleinheit
108: UMTS-Basisstation
109: UMTS-Basisstation
110: UMTS-Basisstation
111: UMTS-Basisstation
112: Iur-Schnittstelle
113: Iub-Schnittstelle
114: Iub-Schnittstelle
115: Iub-Schnittstelle
116: Iub-Schnittstelle
117: Uu-Luftschnittstelle
118: Mobilfunk-Endgerät
200: Protokollschichtanordnung
201: physikalische Schicht
202: Datensicherungsschicht
203: MAC-Protokollschicht
204: RLC-Protokollschicht
205: PDCP-Protokollschicht
206: BMC-Protokollschicht
207: RRC-Protokollschicht
208: logischer Kanal
209: Transportkanal
210: Radio Bearer
211: Kontroll-Protokollebene
212: Nutzer-Protokollebene
213: Signalling Radio Bearer
300: MIMO-Mobilfunk-Kommunikationssystem
301: Datenstrom
302: Datenstrom
303: Datenstrom
304: Datenstrom
305: Basisstation
306: erste Sendeantenne
307: zweite Sendeantenne
308: dritte Sendeantenne
309: vierte Sendeantenne
310: Mobilfunk-Kommunikationsendgerät
311: erste Empfangsantenne
312: zweite Empfangsantenne
313: HS-DSCH-Transportkanal
314: Demultiplexer
315: Block MCS
316: Block MCS
317: Block MCS
318: Block MCS
319: Block SPR
320: Block SPR
321: Block SPR
322: Block SPR
323: Block w1
324: Block w2
325: Block w3
326: Block w4
327: Block FEEDBACK
328: Block ”MCS Control and Weighting”
329: Detektor und Demultiplexer
330: Datenstrom 1
331: Datenstrom 2
332: Datenstrom 3
333: Datenstrom 4
400: Blockdiagramm
401: erster Radio Bearer
402: zweiter Radio Bearer
403: RLC-Schicht
404: erste RLC-Teil-Protokolleinheit
405: erster DTCH-Kanal
406: zweite RLC-Teil-Protokolleinheit
407: zweiter DTCH-Kanal
408: erster Signalling Radio Bearer
409: zweiter Signalling Radio Bearer
410: dritter Signalling Bearer
411: vierter Signalling Bearer
412: dritte RLC-Teil-Protokolleinheit
413: erster DCCH-Kanal
414: vierte RLC-Teil-Protokolleinheit
415: zweiter DCCH-Kanal
416: funfte RLC-Teil-Protokolleinheit
417: dritter DCCH-Kanal
418: sechste RLC-Teil-Protokolleinheit
419: vierter DCCH-Kanal
420: MAC-d-Protokolleinheit
421: erster Transportkanal
422: zweiter Transportkanal
423: physikalische Schicht
424: CCTrCH
500: Blockdiagramm
501: Transportformat-Kombination
502: erster Transportblock erster Transportkanal
503: zweiter Transportblock erster Transportkanal
504: dritter Transportblock erster Transportkanal
505: TF3
506: erster Transportblock zweiter Transportkanal
507: TF1
508: DPDCH
509: DPCCH
600: Blockdiagramm
601: erster Transportkanal
602: zweiter Transportkanal
603: dritter Transportkanal
604: Datenrate-Controller-Einheit
605: MAC-Protokollschichteinheit
606: Scheduler-Einheit
607: MIMO-Steuerdaten
608: Multiplexer
700: Blockdiagramm

Claims

Verfahren zum Senden mehrerer Datenströme, wobei jeder Datenstrom mindestens ein Datenpaket aufweist, mittels mehrerer Sendeantennen in einem Kommunikationssystem mit mehreren Sendeantennen und mehreren Empfangsantennen, bei dem jedem Datenstrom mindestens ein Transportkanal zugeordnet wird und die Datenpakete zum Senden der Datenpakete mittels einer jeweiligen Sendeantenne auf Sende-Datenströme gemultiplext werden, wobei jeder Sende-Datenstrom einer Sendeantenne zugeordnet ist, wobei der jeweilige Sende-Datenstrom mittels der ihm zugeordneten Sendeantenne zu übertragen ist, und wobei das Multiplexen erfolgt gemäß einer in mindestens einer Multiplex-Datei gespeicherten Multiplex-Vorschrift.
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die Multiplex-Datei verändert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die Multiplex-Datei verändert wird in Abhängigkeit von mindestens einer von einem Empfänger der Sende-Datenströme übermittelten Änderungs-Anforderung.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, durchgeführt von einem Mobilfunk-Kommunikationsendgerät.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, durchgeführt von einer Mobilfunk-Basisstation.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, • bei dem von einem Empfänger der Sende-Datenströme Üertragungscharakteristika mindestens eines zur Datenübertragung verwendeten Mobilfunkkanals ermittelt wird, • bei dem zumindest ein Teil der Multiplex-Datei in Abhängigkeit von den ermittelten Übertragungscharakteristika des mindestens einen Mobilfunkkanals bestimmt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem zumindest ein Teil der Multiplex-Datei zusätzlich in Abhängigkeit von der einem jeweiligen Datenstrom zugeordneten Dienstgüte bestimmt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem jedem Transportkanal eine Multiplex-Datei zugeordnet wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Sende-Datenströme MIMO-Sende-Datenströme sind.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem jedem Sende-Datenstrom eine Transportblock-Tabelle zugeordnet wird, welche mindestens eine zu verwendende Übertragungsrate zur Übertragung des Sende-Datenstroms enthält.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, • bei dem auf Basis der verfügbaren Sendeleistung pro Sendeantenne und der ermittelten Übertragungscharakteristika des mindestens einen Mobilfunkkanals der diesem zugeordneten jeweiligen Sendeantenne eine maximal verfügbare Übertragungskapazität pro Sende-Datenstrom ermittelt wird, • bei dem das Multiplexen erfolgt unter Berücksichtigung der maximal verfügbaren Übertragungskapazität pro Sende-Datenstrom.
Verfahren gemäß Anspruch 11, bei dem auf Basis der ermittelten maximal verfügbaren Übertragungskapazität pro Sende-Datenstrom eine Priorisierung der Sende-Datenströme durchgeführt wird, wobei dem Sende-Datenstrom mit der größten maximal verfügbaren Übertragungskapazität die höchste Priorität zugewiesen wird und wobei den anderen Sende-Datenströmen entsprechend ihrer jeweiligen ermittelten maximal verfügbaren Übertragungskapazitäten niedrigere Prioritäten zugewiesen werden, wobei die Anzahl der Prioritäten kleiner oder gleich ist der Anzahl der berücksichtigten Sende-Datenströme.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem das Multiplexen durchgeführt wird unter Verwendung einer mit einer Scheduler-Einheit versehenen Medium Access Control-Einrichtung.
Verfahren gemäß Anspruch 13, • bei dem die maximal verfügbare Übertragungskapazität für jeden berücksichtigten Sende-Datenstrom der Scheduler-Einheit bereitgestellt wird, und • bei dem die Scheduler-Einheit die Sende-Datenströme in Abhängigkeit von der Priorität des jeweiligen Sende-Datenstroms abarbeitet, beginnend mit dem Sende-Datenstrom mit der höchsten Priorität.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem mindestens ein Sende-Datenstrom de-aktiert wird, und/oder bei dem mindestens ein Sende-Datenstrom re-aktiviert wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem die Sende-Datenströme auf mindestens einen physikalischen Datenkanal abgebildet werden.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, bei dem für jeden Sende-Datenstrom zumindest ein Teil der folgenden Information an den Empfänger des Sende-Datenstroms übertragen wird: • eine Nummer des Sende-Datenstroms; und/oder • eine Angabe des/der verwendeten Modulationsverfahren und/oder Codierungsverfahren; und/oder • ein Transportblock-Größen-Indikator; und/oder • eine Transportkanal-Identität; und/oder • eine Anzahl der Transportblöcke pro Transportkanal.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, eingesetzt in einem zellularen Mobilfunk-Kommunikationssystem.
Verfahren gemäß Anspruch 18, eingesetzt in einem zellularen 3GPP-Mobilfunk-Kommunikationssystem oder in einem 3GPP2-Mobilfunk-Kommunikationssystem.
Verfahren gemäß Anspruch 19, eingesetzt in einem UMTS-Mobilfunk-Kommunikationssystem oder in einem CDMA2000-Mobilfunk-Kommunikationssystem oder in einem FOMA-Mobilfunk-Kommunikationssystem.
Verfahren zum Demultiplexen von mittels mehrerer Empfangsantennen empfangenen Sende-Datenströmen in einem Kommunikationssystem mit mehreren Sendeantennen und mehreren Empfangsantennen, bei dem die empfangenen Sende-Datenströme gedemultiplext werden zu mehreren Datenströmen, wobei jeder Datenstrom mindestens ein Datenpaket aufweist und jedem Datenstrom mindestens ein Transportkanal zugeordnet wird, unter Verwendung einer von dem Sender übermittelten und mittels der Empfangsantennen empfangenen Demultiplex-Information, in welcher angegeben ist, in welcher Weise die Datenströme auf die Sende-Datenströme gemultiplext worden sind.
Sendeeinrichtung zum Senden mehrerer Datenströme, wobei jedem Datenstrom mindestens ein Transportkanal zugeordnet wird und jeder Datenstrom mindestens ein Datenpaket aufweist, mittels mehrerer Sendeantennen in einem Kommunikationssystem mit mehreren Sendeantennen und mehreren Empfangsantennen, • mit mehreren Sendeantennen, • mit einem Multiplexer zum Multiplexen der Datenpakete auf Sende-Datenströme, und • mit einer Multiplexer-Steuereinheit zum Steuern des Multiplexens gemäß einer in mindestens einer Multiplex-Datei gespeicherten Multiplex-Vorschrift.
Empfangseinrichtung zum Demultiplexen von mittels mehrerer Empfangsantennen empfangenen Sende-Datenströmen in einem Kommunikationssystem mit mehreren Sendeantennen und mehreren Empfangsantennen, • mit mehreren Empfangsantennen, • mit einem Demultiplexer zum Demultiplexen der empfangenen Sende-Datenströme zu mehreren Datenströmen, wobei jeder Datenstrom mindestens ein Datenpaket aufweist und jedem Datenstrom mindestens ein Transportkanal zugeordnet wird, • mit einer Demultiplexer-Steuereinheit zum Steuern des Demultiplexens gemäß einer von dem Sender übermittelten und mittels der Empfangsantennen empfangenen Demultiplex-Information, in welcher angegeben ist, in welcher Weise die Datenströme auf die Sende-Datenströme gemultiplext worden sind.
Computerprogrammelement zum Senden mehrerer Datenströme, wobei jedem Datenstrom mindestens ein Transportkanal zugeordnet wird und jeder Datenstrom mindestens ein Datenpaket aufweist, mittels mehrerer Sendeantennen in einem Kommunikationssystem mit mehreren Sendeantennen und mehreren Empfangsantennen, welches bei Ausführung mittels eines Prozessors aufweist: Multiplexen der Datenpakete zum Senden der Datenpakete mittels einer jeweiligen Sendeantenne auf Sende-Datenströme, wobei jeder Sende-Datenstrom einer Sendeantenne zugeordnet ist, wobei der jeweilige Sende-Datenstrom mittels der ihm zugeordneten Sendeantenne zu übertragen ist, und wobei das Multiplexen erfolgt gemäß einer in mindestens einer Multiplex-Datei gespeicherten Multiplex-Vorschrift.
Computerprogrammelement zum Demultiplexen von mittels mehrerer Empfangsantennen empfangenen Sende-Datenströmen in einem Kommunikationssystem mit mehreren Sendeantennen und mehreren Empfangsantennen, welches bei Ausführung mittels eines Prozessors aufweist: Demultiplexen der empfangenen Sende-Datenströme zu mehreren Datenströmen, wobei jeder Datenstrom mindestens ein Datenpaket aufweist und jedem Datenstrom mindestens ein Transportkanal zugeordnet wird, unter Verwendung einer von dem Sender übermittelten und mittels der Empfangsantennen empfangenen Demultiplex-Information, in welcher angegeben ist, in welcher Weise die Datenströme auf die Sende-Datenströme gemultiplext worden sind.