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FACHGEBIET
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Die Anmeldung betrifft allgemein die drahtlose Kommunikation und insbesondere Einrichtungen und Verfahren zur Übertragung kleiner Daten (Small Data Transmission - SDT) in einem inaktiven Zustand einer Funkressourcensteuerung (Radio Resource Control- RRC).
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HINTERGRUND
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Da ein Übergehen aus einem RRC-Inaktiv-Zustand oder einem RRC-Ruhe-Zustand in einen RRC-Verbunden-Zustand einen Aufwand für ein UE verursachen könnte, wenn nur eine kleine Datenmenge übertragen werden soll, hat das 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Technologien zum Optimieren einer derartigen Übertragung von kleinen Paketen eingeführt. In der Tat muss ein UE mehrere Steuersignale austauschen, um eine Verbindung zu einem Netzwerk einzuleiten und aufrechtzuerhalten. Wenn die Nutzdatengröße verglichen mit den Mengen der Steuersignale relativ klein ist, wird das Herstellen einer Verbindung sowohl für das Netzwerk als auch für das UE aufgrund des Steuersignalisierungsaufwands zu einem Problem.
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Die Übertragung kleiner Daten (Small Data Transmission - SDT) im RRC-Inaktiv-Zustand wurde in 3GPP Release 17 für 5G NR eingeführt, um den Signalisierungsaufwand und den Stromverbrauch des UE für eine gelegentliche Datenübertragung zu reduzieren. Sie gestattet UEs, sporadische sowie kleine Datenmengen im RRC-Inaktiv-Zustand zu übertragen, ohne dass ein RRC-Zustandsübergang erforderlich ist.
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Der RRC-Inaktiv-Zustand wurde eingeführt, um den AS(Access Stratum - Zugangsschicht)-Kontext an der Basisstation und dem UE zu halten, mit dem Ziel, den Stromverbrauch und die Anzahl von zwischen einem Benutzergerät und einer Basisstation ausgetauschten Nachrichten zu reduzieren. Im RRC-Inaktiv-Zustand unterbrechen das Benutzergerät und die Basisstation ihre Funkverbindung, aber der AS-Kontext wird im Benutzergerät und in der Basisstation beibehalten.
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Durch 3GPP wurden zwei Typen einer SDT definiert, abhängig davon, wie die Funkressourcen konfiguriert sind: SDT unter Verwendung eines Direktzugriffs (Random Access SDT - RA-SDT) und SDT unter Verwendung einer vorkonfigurierten Genehmigung (preConfigured Grant SDT - CG-SDT). Eine RACH(Random Access CHannel - Direktzugriffskanal)-basierte SDT gestattet eine SDT, die eine Uplink-Genehmigung verwendet, die über ein Direktzugriffsverfahren für SDT empfangen wurde. Eine CG-basierte SDT gestattet eine SDT aus einem RRC-Inaktiv-Zustand, die eine konfigurierte Genehmigung verwendet, ohne ein Direktzugriffsverfahren durchzuführen.
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Eine Übertragung kleiner Daten, die die vorkonfigurierte Funkressource verwendet, wird im LTE-Standard als Übertragung über PUR (Preconfigured Uplink Resource - vorkonfigurierte Uplink-Ressource) und im 5G-NR-Standard als CG-SDT (Configured Grant based SDT - SDT basierend auf konfigurierter Genehmigung) bezeichnet. Die Basisstation konfiguriert Funkressourcen, wenn sie das Benutzergerät aus dem RRC-Verbunden- in den RRC-Inaktiv-Zustand überführt, beispielsweise in einer RRC-Freigabe-Nachricht (RRC Release message), die eine Funkressourcenkonfiguration für eine PUR einer CG-SDT enthält.
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Eine Übertragung kleiner Daten, die den Direktzugriff verwendet, wird im LTE-Standard als EDT (early data transmission - frühe Datenübertragung) und im 5G-NR(New Radio)-Standard als RA-SDT (Random Access based SDT - direktzugriffsbasierte SDT) bezeichnet. Daten werden unter Verwendung von gemeinsam genutzten Funkressourcen des Direktzugriffsverfahrens übertragen.
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Grundsätzlich sendet eine Basisstation, wenn sie eine kleine Datenmenge an ein Benutzergerät im RRC-Inaktiv-Zustand senden muss, eine Paging-Benachrichtigung an das Benutzergerät. Eine derartige Paging-Nachricht wird im SSB (Signal Synchronization Block - Signalsynchronisierungsblock) unter Verwendung einer QPSK(Quaternary Phase Shift Keying - Quadraturphasenumtastung)-Modulation für den Physikalischen Downlink-Steuerkanal (Physical Downlink Control Channel - PDCCH) gesendet, wodurch es dem Benutzergerät ermöglicht wird, die Nachricht selbst unter Bedingungen einer niedrigen RSRP (Reference Signal Received Power - Empfangsleistung des Referenzsignals) zu decodieren. Jedoch wird die tatsächliche Übertragung von Downlink-Daten eventuell nicht über eine QPSK-Modulation transportiert und könnte unter Bedingungen einer niedrigen RSRP fehleranfällig sein, was zu Neuübertragungen von Paketen sowie zu Aufwand führt.
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Deshalb besteht ein Bedarf an einer robusten Möglichkeit, kleine Daten im RRC-Inaktiv-Zustand zu übertragen.
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KURZDARSTELLUNG
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In einem Aspekt wird ein Verfahren zum Empfangen einer Übertragung kleiner Daten (Small Data Transmission - SDT) durch eine Benutzergerätvorrichtung, die mit einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk verbunden ist, vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst folgende Vorgänge:
- - Empfangen einer Paging-Benachrichtigung von einer Basisstation im inaktiven Zustand,
- - Durchführen einer Signalqualitätsmessung,
- - Senden einer Nachricht, die mindestens eine Kanalqualitätsangabemeldung umfasst, an die Basisstation in Reaktion auf die empfangene Paging-Benachrichtigung und
- - Empfangen einer Nachricht von der Basisstation, die Downlink-Daten umfasst, wobei die Nachricht unter Verwendung eines Modulationsschemas übertragen wird, das durch die Basisstation auf der Grundlage der gemeldeten Kanalqualitätsangabe ausgewählt wurde.
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Nach dem Empfangen einer Paging-Nachricht von einer Basisstation, die angibt, dass Downlink-Daten verfügbar sind, kann ein Benutzergerät somit eine Kanalqualitätsmessung durchführen und eine Kanalqualitätsmeldung an die Basisstation übertragen, beispielsweise einen CQI-Index, wie durch 3GPP definiert. Unter Verwendung der Kanalqualitätsangabe kann eine Basisstation dann das geeignetste Modulationsschema auswählen und verwenden, um Daten über den Kanal zu übertragen. Auf diese Weise können Übertragungsfehler reduziert werden und Neuübertragungen können vermieden werden, wodurch Signalisierungsaufwand und Stromverbrauch begrenzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die Signalqualitätsangabe in einer msg3-Nachricht gemeldet und Downlink-Daten werden in einer msg4-Nachricht empfangen.
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Die Offenbarung sieht somit vor, dass ein Benutzergerät eine Kanalqualitätsangabe in einer Msg3-Nachricht gemeinsam mit einer RRC-Wiederaufnahmeanforderungs-Nachricht sendet. Die das UE versorgende Basisstation kann dann ein MCS (Modulation and Coding Scheme - Modulations- und Codierungsschema) basierend auf der Kanalqualitätsangabe auswählen, wenn sie die kleine Datenmenge in Msg4 sendet.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die Signalqualitätsangabe in einer msgA-Nachricht gemeldet und Downlink-Daten werden in einer msgB-Nachricht empfangen.
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Um Latenz und Signalisierungsaufwand zu reduzieren, hat 3GPP ein zweistufiges Direktzugriffsverfahren eingeführt. Dies wird durch Kombinieren der Direktzugriffspräambel (Msg1) und der geplanten PUSCH-Übertragung (Msg3) in einer einzigen MsgA-Nachricht von dem UE sowie durch Kombinieren der Direktzugriffsantwort Msg2 und der Konfliktlösungsnachricht Msg4 in einer einzigen Nachricht MsgB von der Basisstation an das Benutzergerät erreicht.
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Daher sieht die vorliegende Offenbarung vor, dass ein Benutzergerät die Kanalqualitätsangabe in einer MsgA-Nachricht gemeinsam mit der Direktzugriffspräambel sendet. Downlink-Daten können dann in einer MsgB-Nachricht unter Verwendung eines MCS empfangen werden, das basierend auf der Kanalqualitätsangabe, die an die Basisstation in einer MsgB-Nachricht gesendet wurde, ausgewählt wurde. Eine derartige Vorgehensweise ist besonders bei einer EDT(Early Data Transmission - frühe Datenübertragung)- oder einer RA-SDT(Random Access - Small Data Transmission - Übertragung kleiner Daten per Direktzugriff)-Situation bedeutsam.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die Signalqualitätsangabe auf einem gemeinsam genutzten physikalischen Uplink-Kanal (Physical Uplink Shared Channel - PUSCH) unter Verwendung einer Ressourcengewährung gemeldet, die durch die Basisstation vor dem Eintreten in den RRC-Inaktiv-Zustand konfiguriert wird.
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Es wird somit vorgeschlagen, dass ein Benutzergerät eine Kanalqualitätsangabe an eine Basisstation über einen PUSCH (Physical Uplink Shared Channel - gemeinsam genutzter physikalischer Uplink-Kanal) sendet, wenn eine Ressourcengewährung vorkonfiguriert wird, beispielsweise im Falle von PUR oder CG-SDT.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt des Empfangens einer Nachricht, die erste Downlink-Daten umfasst, von der Basisstation vor dem Melden einer Kanalqualitätsangabe, wobei die ersten Downlink-Daten unter Verwendung eines vorkonfigurierten niedrigen Modulationsschemas übertragen werden.
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Es wird vorgeschlagen, dass ein erster Burst kleiner Daten auf dem Downlink immer unter Verwendung eines niedrigen Modulationsschemas übertragen wird, wie etwa einer QPSK, um das Risiko von Übertragungsfehlern zu begrenzen, selbst bei schlechten Funkbedingungen.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Nachricht, die in Reaktion auf die empfangene Paging-Benachrichtigung gesendet wird, ferner mindestens eine Angabe zu einem benachbarten Träger.
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Basierend auf derartigen Informationen kann eine Basisstation eine Downlink-Datenübertragung auf mehr als einem Träger verdoppeln. Somit ist die Übertragung robuster.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft auch eine Einrichtung zum Empfangen einer Übertragung kleiner Daten (Small Data Transmission - SDT) von einer Basisstation in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk, umfassend einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei die Anweisungen dazu konfiguriert sind, die folgenden Vorgänge durchzuführen, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden:
- - Empfangen einer Paging-Benachrichtigung von einer Basisstation im inaktiven Zustand,
- - Durchführen einer Signalqualitätsmessung,
- - Senden einer Nachricht, die mindestens eine Kanalqualitätsangabemeldung umfasst, an die Basisstation in Reaktion auf die empfangene Paging-Benachrichtigung und
- - Empfangen einer Nachricht von der Basisstation, die Downlink-Daten umfasst, wobei die Nachricht unter Verwendung eines Modulationsschemas übertragen wird, das durch die Basisstation auf der Grundlage der gemeldeten Kanalqualitätsangabe ausgewählt wurde.
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Die vorliegende Offenbarung betrifft auch ein Benutzergerät, umfassend eine Einrichtung zum Empfangen einer Übertragung kleiner Daten (Small Data Transmission - SDT) von einer Basisstation wie vorstehend beschrieben.
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Ein weiterer Aspekt der Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Senden einer Übertragung kleiner Daten durch eine Basisstation eines drahtlosen Kommunikationsnetzwerks, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:
- - Senden einer Paging-Benachrichtigung an ein Benutzergerät,
- - Empfangen einer Antwortnachricht auf die Paging-Benachrichtigung, wobei die Nachricht mindestens eine Funksignalqualitätsangabemeldung umfasst, die durch das Benutzergerät gemessen wurde,
- - Übertragen einer Nachricht, die Downlink-Daten umfasst, an das Benutzergerät, wobei die Nachricht unter Verwendung eines Modulationsschemas übertragen wird, das gemäß der empfangenen Funksignalqualitätsangabe ausgewählt wurde.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die Signalqualitätsangabe in einer msgA-Nachricht empfangen und Downlink-Daten werden in einer msgB-Nachricht gesendet.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die Signalqualitätsangabe in einer msg3-Nachricht empfangen und Downlink-Daten werden in einer msg4-Nachricht gesendet.
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Gemäß einer Ausführungsform wird die Signalqualitätsangabe auf einem gemeinsam genutzten physikalischen Uplink-Kanal (Physical Uplink Shared Channel - PUSCH) unter Verwendung einer Ressourcengewährung empfangen, die vor dem Eintreten in den RRC-Inaktiv-Zustand konfiguriert wird.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren das Übertragen von kleinen Daten auf mindestens zwei Trägern, wenn die Nachricht, die in Reaktion auf die Paging-Benachrichtigung empfangen wird, ferner mindestens eine Angabe zu einem benachbarten Träger umfasst.
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Die Offenbarung betrifft auch eine Einrichtung zum Übertragen einer Übertragung kleiner Daten (Small Data Transmission - SDT) an ein Benutzergerät in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk, umfassend einen Prozessor, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei die Anweisungen dazu konfiguriert sind, die folgenden Vorgänge durchzuführen, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden:
- - Senden einer Paging-Benachrichtigung an ein Benutzergerät,
- - Empfangen einer Antwortnachricht auf die Paging-Benachrichtigung, wobei die Nachricht mindestens eine Funksignalqualitätsangabemeldung umfasst, die durch das Benutzergerät gemessen wurde,
- - Übertragen einer Nachricht, die Downlink-Daten umfasst, an das Benutzergerät, wobei die Nachricht unter Verwendung eines Modulationsschemas übertragen wird, das gemäß der empfangenen Funksignalqualitätsangabe ausgewählt wurde.
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Die Offenbarung betrifft auch eine Basisstation, umfassend eine Einrichtung zum Übertragen einer Übertragung kleiner Daten (Small Data Transmission - SDT) von einer Basisstation wie vorstehend beschrieben.
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System zum Durchführen einer Übertragung kleiner Daten in einem drahtlosen Netzwerk, umfassend eine Basisstation und ein Benutzergerät, wobei die Basisstation einen Prozessor umfasst, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei die Anweisungen dazu konfiguriert sind, folgende Vorgänge zu implementieren:
- - Senden einer Paging-Benachrichtigung an das Benutzergerät,
- - Empfangen einer Antwortnachricht auf die Paging-Benachrichtigung, wobei die Nachricht mindestens eine Funksignalqualitätsangabemeldung umfasst, die durch das Benutzergerät gemessen wurde,
- - Übertragen einer Nachricht, die Downlink-Daten umfasst, an das Benutzergerät, wobei die Nachricht unter Verwendung eines Modulationsschemas übertragen wird, das gemäß der empfangenen Funksignalqualitätsangabe ausgewählt wurde, und
wobei das Benutzergerät einen Prozessor umfasst, der mit einem Speicher gekoppelt ist, in dem Computerprogrammanweisungen gespeichert sind, wobei die Anweisungen dazu konfiguriert sind, folgende Vorgänge zu implementieren: - - Empfangen einer Paging-Benachrichtigung von einer Basisstation im inaktiven Zustand,
- - Durchführen einer Signalqualitätsmessung,
- - Senden einer Nachricht, die mindestens eine Kanalqualitätsangabemeldung umfasst, an die Basisstation in Reaktion auf die empfangene Paging-Benachrichtigung und
- - Empfangen einer Nachricht von der Basisstation, die Downlink-Daten umfasst, wobei die Nachricht unter Verwendung eines Modulationsschemas übertragen wird, das durch die Basisstation auf der Grundlage der gemeldeten Kanalqualitätsangabe ausgewählt wurde.
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Bei manchen Ausführungsformen werden die verschiedenen Schritte des Verfahrens zum Empfangen einer Übertragung kleiner Daten durch ein Benutzergerät und/oder des Verfahrens zum Senden einer Übertragung kleiner Daten durch eine Basisstation durch Anweisungen von Computerprogrammen bestimmt.
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Folglich sieht die Offenbarung ferner Computerprogramme auf einem Informationsmedium vor, wobei diese Programme dazu geeignet sind, in einer Benutzergerätvorrichtung bzw. einer Basisstation oder allgemeiner in einem Computer implementiert zu sein, wobei diese Programme jeweils Anweisungen umfassen, die dazu ausgelegt sind, die Schritte der Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zu implementieren, die durch ein Benutzergerät unterstützt bzw. durch eine Basisstation ausgeführt und hier offenbart werden.
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Diese Programme können eine beliebige Programmiersprache verwenden und in Form von Quellcode, Objektcode oder einem zwischen Quellcode und Objektcode stehenden Code, wie etwa in einer teilweise kompilierten Form, oder in einer beliebigen anderen gewünschten Form vorliegen.
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Ein weiterer Aspekt sieht ein Informationsmedium vor, das durch einen Computer lesbar ist und Anweisungen eines Computerprogramms, wie vorstehend erwähnt, umfasst.
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Das Informationsmedium kann eine beliebige Entität oder Vorrichtung sein, die in der Lage ist, das Programm zu speichern. So kann das Medium beispielsweise ein Speichermittel, wie etwa einen ROM, beispielsweise eine CD-ROM oder einen ROM in Form einer mikroelektronischen Schaltung, einen EEPROM, einen FLASH-Speicher oder ein beliebiges magnetisches Aufzeichnungsmittel, beispielsweise ein Festplattenlaufwerk, umfassen.
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Darüber hinaus kann das Informationsmedium ein übertragbares Medium, wie etwa ein elektrisches oder optisches Signal, sein, das über ein elektrisches oder optisches Kabel, über Funk oder durch andere Mittel übertragbar ist. Das Programm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann insbesondere aus einem Netzwerk heruntergeladen werden.
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Alternativ dazu kann das Informationsmedium eine integrierte Schaltung sein, in die das Programm eingebunden ist, wobei die Schaltung dazu ausgelegt ist, die in Rede stehenden Verfahren auszuführen oder bei deren Ausführung verwendet zu werden.
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Die Vorteile der Einrichtung, des Benutzergeräts, der Basisstation, des Systems und der entsprechenden Computerprogramme und Informationsmedien stimmen mit denjenigen überein, die im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Empfangen von kleinen Daten gemäß einer der vorstehend erwähnten Ausführungsformen dargelegt wurden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung, die als einfaches veranschaulichendes und nicht einschränkendes Beispiel erfolgt, und anhand der beigefügten Zeichnungen deutlicher, unter welchen:
- - 1 ein drahtloses System, umfassend ein Benutzergerät und eine Basisstation, veranschaulicht, in dem Aspekte der vorliegenden Offenbarung praktiziert werden können,
- - 2 ein Diagramm ist, das ein Beispiel für eine Übertragung kleiner Daten, die an einem UE endet, im RRC-Inaktiv-Zustand gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht,
- - 3 ein Diagramm ist, das ein Beispiel für eine Übertragung kleiner Daten, die an einem UE endet, im RRC-Inaktiv-Zustand gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht,
- - 4 ein Blockdiagramm einer Einrichtung zum Empfangen von Übertragungen kleiner Daten gemäß einer Ausführungsform ist,
- - 5 ein Blockdiagramm einer Einrichtung zum Senden von Übertragungen kleiner Daten gemäß einer Ausführungsform ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die nachstehende ausführliche Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, ist als Beschreibung verschiedener Konfigurationen gedacht und soll nicht die einzigen Konfigurationen, in denen die hier beschriebenen Konzepte umsetzbar sind, darstellen. Die ausführliche Beschreibung enthält spezifische Einzelheiten, um ein umfassendes Verständnis der verschiedenen Konzepte zu ermöglichen. Fachleute werden jedoch erkennen, dass diese Konzepte auch ohne diese spezifischen Einzelheiten umsetzbar sind. Insbesondere wird in dieser Offenbarung zwar möglicherweise Terminologie von 3GPP 5G NR verwendet, um hier Ausführungsformen beispielhaft darzustellen, jedoch ist dies nicht so zu verstehen, als dass es den Schutzbereich der Erfindung einschränkt.
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1 zeigt ein beispielhaftes drahtloses 5G-New Radio(NR)-Kommunikationssystem 100, umfassend ein Benutzergerät 101 und eine Basisstation 102, in dem Aspekte der vorliegenden Offenbarung praktiziert werden können. Das drahtlose Netzwerk 100 kann ein LTE-Netzwerk oder ein anderes drahtloses Netzwerk sein, wie etwa ein LTE-, 5G- oder NR-Netzwerk. Das drahtlose Netzwerk 100 kann eine oder mehrere Basisstationen 102 umfassen. Die Basisstation 102 kann als BS, NB, eNodeB (oder eNB), gNodeB (oder gNB), ein Zugangspunkt oder dergleichen bezeichnet werden, abhängig von dem implementierten Drahtlos-Standard. Die Basisstation 102 stellt eine Funkkommunikationsabdeckung für ein bestimmtes geografisches Gebiet, genannt „Funkzelle“, bereit.
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Das Benutzergerät 101 kann als Mobilstation, drahtloses Endgerät oder dergleichen bezeichnet werden. In manchen Beispielen kann das Benutzergerät 101 ein Mobiltelefon, ein drahtloses Modem, eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung, eine handgehaltene Vorrichtung, ein Laptop-Computer oder dergleichen sein. Das Benutzergerät 101 kann auch eine IoT(Internet of Things - Internet der Dinge)-Vorrichtung sein, wie etwa eine drahtlose Kamera, ein intelligenter Sensor oder ein intelligentes Messgerät, ein Fahrzeug, eine globale Ortungssystemvorrichtung oder eine beliebige andere Vorrichtung, die dazu konfiguriert ist, durch ein drahtloses Netzwerk zu kommunizieren.
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Das Benutzergerät 101 kann verschiedene Kommunikationsmodi unterstützen, wie etwa einen verbundenen Modus (RRC-Verbunden), einen inaktiven Modus (RRC-Inaktiv) oder einen Ruhemodus (RRC-Ruhe), wie durch 3GPP definiert. Wenn es im RRC-Verbunden-Modus betrieben wird, ist das Benutzergerät 101 aktiv und kommuniziert mit der Basisstation 102. Das Benutzergerät 101 kann unter Verwendung verschiedener Befehle und Nachrichten, die es von der Basisstation 102 empfängt, aus einem Kommunikationsmodus in einen anderen übergehen. Das Benutzergerät 101 kann beispielsweise aus dem RRC-Verbunden-Zustand in den RRC-Inaktiv-Zustand wechseln, wenn es eine RRC-Freigabe-Nachricht, die einen suspendConfig-Parameter enthält, empfangen hat.
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Das Benutzergerät 101 kann in den RRC-Inaktiv-Zustand eintreten, ohne die Funkressourcen vollständig freizugeben, wenn kein Verkehr vorhanden ist, um, falls notwendig, schnell in RRC-Verbunden-Zustände zurück zu wechseln. In diesem Fall können ein Benutzergerät und eine Basisstation einen Kontext für das Benutzergerät speichern, beispielsweise einen Zugriffsschicht(access stratum - AS)-Kontext, um den gespeicherten Kontext anzuwenden, wenn sie von dem RRC-Inaktiv- in den RRC-Verbunden-Zustand übergehen, und somit Latenz und Signalisierungsaufwand reduzieren. Ein derartiger Kontext kann Funkkonfigurationsparameter, wie etwa Uplink-Genehmigung, RNTI (Radio Network Temporary Identifier - temporäre Funknetzwerkkennung), MCS und/oder dergleichen, umfassen.
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Jedoch können sich Funkbedingungen geändert haben, während sich das Benutzergerät 101 im RRC-Inaktiv-Zustand befindet, beispielsweise kann sich das Benutzergerät 101 zu einem anderen Ort bewegt haben, wodurch sich die Kanalqualität ändert.
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2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Übertragung kleiner Daten, die an einem Benutzergerät endet, im RRC-Inaktiv-Zustand gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht,
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Während eines vorläufigen Schritts 200 kann das Benutzergerät 101 in Reaktion auf eine RRC-Freigabe-Nachricht mit einem suspendConfig-Parameter in den RRC-Inaktiv-Zustand wechseln. Eine I-RNTI (Inactive Radio Network Temporary Identifier - temporäre Kennung für ein inaktives Funknetzwerk) kann dem Benutzergerät 101 in einer derartigen RRC-Freigabe-Nachricht als Teil eines suspendConfig-Parameters zugewiesen werden.
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Während sich das Benutzergerät 101 im RRC-Inaktiv-Zustand befindet, kann die Basisstation 102 bei Schritt 201 Downlink-Daten empfangen, die an das Benutzergerät 101 gerichtet sind. Die Downlink-Daten können eine kleine Menge von Daten, wie etwa Keep-Alive-Pakete, Sensordaten, Push-Benachrichtigungen, Ortsdaten usw., umfassen. Die Basisstation 102 kann eine Paging-Benachrichtigung 202 an das Benutzergerät 101 übertragen, um über verfügbare Downlink-Daten zu informieren, wobei die Paging-Benachrichtigung mindestens eine Kennung, die mit dem Benutzergerät 101 assoziiert ist, beispielsweise eine I-RNTI, umfasst.
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Das Benutzergerät 101 kann die Paging-Benachrichtigung 202 bei Schritt 203 empfangen, während es inaktiv ist. Das Benutzergerät 101 kann die empfangene Benachrichtigung decodieren und mindestens eine Kennung, die mit dem Benutzergerät 101 assoziiert ist, beispielsweise eine I-RNTI, die in der Benachrichtigung enthalten ist, mit seiner eigenen Kennung vergleichen, um zu bestimmen, dass das Paging an das Benutzergerät 101 gerichtet ist.
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Der Empfang einer derartigen Paging-Benachrichtigung durch das Benutzergerät 101 löst einen Schritt 205 des Durchführens von mindestens einer Signalqualitätsmessung aus. Die Signalqualitätsmessung kann mindestens Folgendes umfassen: Bestimmen einer Empfangsleistung eines Referenzsignals (reference signal received power - RSRP), einer Angabe zur empfangenen Signalstärke (received signal strength indicator - RSSI), eines Referenzsignals zur Empfangsqualität (reference signal received quality - RSRQ) und/oder einer Kanalqualitätsangabe (channel quality indicator - CQI).
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Das Benutzergerät 101 führt eine Messung basierend auf den SSB(Synchronization Signal Block - Synchronisierungssignalblock)-Ressourcen und/oder CSI-RS(Channel State Information Reference Signal - Kanalzustandsinformations-Referenzsignal)-Ressourcen durch, wobei die SSB-Ressourcen durch eine Systeminformationsnachricht ausgestrahlt werden und die CSI-RS-Ressourcen durch eine Systeminformationsnachricht und/oder eine dedizierte Signalisierungsnachricht (z. B. eine Paging-Nachricht oder eine RRC-Freigabe-Nachricht) konfiguriert werden.
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Das Benutzergerät 101 überträgt einen Messbericht, beispielsweise einen CQI-Index, an die Basisstation in einer Nachricht 206. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Nachricht 206 abhängig vom Direktzugriffs(Random Access - RA)-Verfahrenstyp (zweistufiger RA oder vierstufiger RA) vom MsgA-Typ oder vom Msg3-Typ sein.
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Gemäß einer Ausführungsform werden CG(Configured Grant - konfigurierte Genehmigung)-Ressourcen für das Benutzergerät durch die Basisstation während eines Übergangs in einen RRC-Inaktiv-Zustand konfiguriert, so dass das UE diese CG-Ressourcen verwendet, um einen CQI-Index auf dem gemeinsam genutzten physikalischen Uplink-Kanal (Physical Uplink Shared Channel - PUSCH) unmittelbar an den gNB zu übertragen, ohne einen 2-stufigen RA und einen 4-stufigen RA durchzuführen.
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Die Offenbarung sieht auch vor, dass das Benutzergerät 101 einen oder mehrere benachbarte Träger mit einem/ohne einen CQI-Index in der Nachricht 206 angeben kann. Das Benutzergerät 101 kann beispielsweise eine oder mehrere Trägerkennungen bereitstellen.
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Die Basisstation 102 kann bei Schritt 207 die Nachricht 206, die den CQI-Index enthält, empfangen. Basierend auf dem empfangenen CQI-Index kann die Basisstation 102 während des Schritts 207 ein geeignetes MCS bestimmen, um anstehende Daten an das Benutzergerät 101 zu übertragen, d. h. ein niedrigeres MCS für eine schlechte Kanalqualität und ein höheres MCS für Kanäle von guter Qualität.
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Die nachstehende Tabelle 1 zeigt eine Zuordnungstabelle, die durch 3GPP definiert wurde, wobei ein CQI-Index einem spezifischen Modulationsschema zugeordnet ist. Tabelle 1
| CQI-Index | Modulation |
| 1 | QPSK |
| 2 | QPSK |
| 3 | QPSK |
| 4 | QPSK |
| 5 | QPSK |
| 6 | QPSK |
| 7 | 16QAM |
| 8 | 16QAM |
| 9 | 16QAM |
| 10 | 64QAM |
| 11 | 64QAM |
| 12 | 64QAM |
| 13 | 64QAM |
| 14 | 64QAM |
| 15 | 64QAM |
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Die Basisstation 102 kann eine derartige Tabelle verwenden, um ein geeignetes MCS in Reaktion auf einen CQI-Index, der durch das Benutzergerät 101 in der Nachricht 206 übertragen wurde, zu bestimmen.
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Die Basisstation 208 kann dann Downlink unter Verwendung des bei Schritt 207 bestimmten MCS in einer Nachricht 209 senden. Gemäß einer Ausführungsform kann die Nachricht 209 abhängig vom Direktzugriffs(Random Access - RA)-Verfahrenstyp (d. h. 2-stufiger RA oder 4-stufiger RA) vom MsgB-Typ oder vom Msg4-Typ sein.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Basisstation 102, wenn in der Nachricht 206 Informationen betreffend einen oder mehrere benachbarte Träger bereitgestellt sind, die Downlink-Übertragung in dem einen oder den mehreren Trägern verdoppeln. Eine derartige Lösung reduziert die Decodierungsfehlerrate und erhöht die Zuverlässigkeit.
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Das Benutzergerät 101 kann bei Schritt 210 Downlink-Daten in der Nachricht 209 empfangen. Downlink-Daten werden unter Verwendung eines durch die Basisstation 102 basierend auf einem CQI-Index, der durch das Benutzergerät 101 übertragen wird, ausgewählten MCS empfangen. Deshalb kann eine hochqualitative Datenübertragung stattfinden, selbst wenn sich Funkkanalbedingungen geändert haben, seit das Benutzergerät 101 in den Inaktiv-Zustand eingetreten ist. Dies verringert das Risiko einer Neuübertragung und gestattet eine Energieeinsparung.
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3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Übertragung kleiner Daten, die an einem Benutzergerät endet, im RRC-Inaktiv-Zustand gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
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Wie in 3 gezeigt, unterscheidet sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Basisstation 102 einen Schritt 203 des Sendens eines ersten kleinen Daten-Bursts direkt nach dem Senden der Paging-Benachrichtigung 202 durchführt, wobei der erste kleine Daten-Burst unter Verwendung eines niedrigen MCS, beispielsweise einer QPSK, übertragen wird. Dieses erste niedrige Modulations- und Codierungsschema kann durch das Benutzergerät 101 dynamisch aktualisiert werden, indem es eine Kanalqualitätsangabe durch die Nachricht 206 sendet, wie zuvor beschrieben. Eine derartige Vorgehensweise gestattet eine robuste und latenzarme Datenübertragung.
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4 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Architektur einer Einrichtung 500 zeigt, die geeignet ist, ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation zum Empfangen einer Übertragung kleiner Daten (Small Data Transmission - SDT) von einer Basisstation gemäß einer Ausführungsform zu implementieren.
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Die Einrichtung 500 umfasst einen Prozessor 501 und einen Speicher 502, beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory - RAM). Der Prozessor 501 kann durch ein Computerprogramm 503 gesteuert werden, das im Speicher 502 gespeichert ist und Anweisungen umfasst, die dazu konfiguriert sind, um ein Verfahren zum Empfangen einer Übertragung kleiner Daten (Small Data Transmission - SDT) von einer Basisstation in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk zu implementieren.
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Konkret umfasst das Computerprogramm 503 Anweisungen zum Auslösen einer Signalqualitätsmessung nach dem Empfangen einer Paging-Benachrichtigung von einer Basisstation, während es sich im inaktiven Zustand befindet, zum Senden einer Nachricht, die mindestens eine Kanalqualitätsangabe umfasst, an die Basisstation in Reaktion auf die empfangene Paging-Benachrichtigung und zum Empfangen einer Nachricht von der Basisstation, die Downlink-Daten umfasst, wobei die Nachricht unter Verwendung eines Modulationsschemas übertragen wird, das durch die Basisstation auf der Grundlage der gemeldeten Kanalqualitätsangabe ausgewählt wurde.
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Bei der Initialisierung können Anweisungen des Computerprogramms 503 in den Speicher 502 geladen werden, bevor sie durch den Prozessor 501 ausgeführt werden. Der Prozessor 501 implementiert die Schritte des Verfahrens gemäß den Anweisungen des Computerprogramms 503.
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Die Einrichtung 500 umfasst eine Einheit 504 zur drahtlosen Kommunikation, beispielsweise einen 3G-, 4G-, 5G-, 5G-NR-, WiFi- oder WiMax-Sendeempfänger zum Austauschen von Nachrichten mit anderen Einrichtungen. Insbesondere ist die Kommunikationseinheit 504 durch Programmanweisungen dazu konfiguriert, eine Paging-Benachrichtigung zu empfangen, die durch eine Basisstation ausgestrahlt wurde, und zu prüfen, ob das empfangene Paging an die Einrichtung adressiert ist, indem sie eine Kennung, die in der Paging-Benachrichtigung enthalten ist, mit einer Kennung, die mit der Einrichtung assoziiert ist, vergleicht.
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Die Einrichtung 500 umfasst ferner eine Funkkanalqualitätsmesseinheit 505, die dazu konfiguriert ist, eine Empfangsleistung eines Referenzsignals (reference signal received power - RSRP), eine Angabe zur empfangenen Signalstärke (received signal strength indicator - RSSI), ein Referenzsignal zur Empfangsqualität (reference signal received quality - RSRQ) und/oder eine Kanalqualitätsangabe (channel quality indicator - CQI) basierend auf SSB(Synchronization Signal Block - Synchronisierungssignalblock)-Ressourcen und/oder einem CSI-RS (Channel State Information Reference Signal - Kanalzustandsinformations-Referenzsignal) zu bestimmen. Die Messeinheit ist ferner dazu konfiguriert, eine Kanalqualitätsangabe, wie etwa einen CQI-Index, an eine Basisstation in einer Nachricht (z. B. MsgA, Msg3 oder auf dem PUSCH), die durch die Kommunikationseinheit 504 gesendet wird, zu melden.
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Die Einrichtung 500 umfasst ferner eine Demodulatoreinheit 506. Die Demodulatoreinheit 506 ist durch Programmanweisungen dazu konfiguriert, einen kleinen Daten-Burst, der durch die Kommunikationseinheit 504 empfangen wurde, zu demodulieren und zu decodieren. Insbesondere ist das Demodulatormodul 506 dazu konfiguriert, einen kleinen Daten-Burst, der in einer Nachricht (z. B. in MsgB, Msg4 oder über den PDSCH) übertragen wurde, unter Verwendung eines Modulationsschemas, das durch die Basisstation basierend auf einer Kanalqualitätsangabe ausgewählt wurde, die durch die Messeinheit 505 bestimmt wurde, zu demodulieren und zu decodieren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Einrichtung 500 in einem Benutzergerät, beispielsweise einem Mobiltelefon, einem Tablet, einem Fahrzeug, einem intelligenten Sensor und/oder dergleichen, enthalten.
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5 ist ein Blockdiagramm, das eine schematische Architektur einer Einrichtung 600 zeigt, die geeignet ist, um ein Verfahren zur drahtlosen Kommunikation für eine Übertragung kleiner Daten (Small Data Transmission - SDT) an ein Benutzergerät gemäß einer Ausführungsform zu implementieren.
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Die Einrichtung 600 umfasst einen Prozessor 601 und einen Speicher 602, beispielsweise einen Direktzugriffsspeicher (Random Access Memory - RAM). Der Prozessor 601 kann durch ein im Speicher 602 gespeichertes Computerprogramm 603 gesteuert werden, das Anweisungen umfasst, die dazu konfiguriert sind, ein Verfahren zur Übertragung kleiner Daten (Small Data Transmission - SDT) an ein Benutzergerät in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk zu implementieren.
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Konkret umfasst das Computerprogramm 603 Anweisungen zum Senden einer Paging-Benachrichtigung an ein Benutzergerät, wenn Downlink-Daten verfügbar sind, zum Empfangen einer Antwortnachricht auf die Paging-Benachrichtigung, wobei die Nachricht mindestens eine Funksignalqualitätsangabe umfasst, die durch das Benutzergerät gemessen wurde, und zum Übertragen einer Nachricht, die Downlink-Daten umfasst, an das Benutzergerät, wobei die Nachricht unter Verwendung eines Modulationsschemas übertragen wird, das gemäß der empfangenen Funksignalqualitätsangabe ausgewählt wurde.
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Bei der Initialisierung können Anweisungen des Computerprogramms 603 in den Speicher 602 geladen werden, bevor sie durch den Prozessor 601 ausgeführt werden. Der Prozessor 601 implementiert die Schritte des Verfahrens gemäß den Anweisungen des Computerprogramms 603.
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Die Einrichtung 600 umfasst eine Einheit 604 zur drahtlosen Kommunikation, beispielsweise einen 3G-, 4G-, 5G-, 5G-NR-, WiFi- oder WiMax-Sendeempfänger zum Austauschen von Nachrichten mit anderen Einrichtungen. Insbesondere ist die Kommunikationseinheit 604 durch Programmanweisungen dazu konfiguriert, eine Paging-Benachrichtigung auszustrahlen, die mindestens eine Kennung eines Benutzergeräts im RRC-Inaktiv-Zustand umfasst, wenn eine kleine Datenmenge an das Benutzergerät übertragen werden soll.
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Die Einheit zur drahtlosen Kommunikation 604 ist ferner durch Programmanweisungen dazu konfiguriert, eine Kanalqualitätsangabe (z. B. einen CQI-Index), die durch ein Benutzergerät in MsgA oder Msg3 oder über einen PUSCH in Reaktion auf die Paging-Benachrichtigung übertragen wird, zu empfangen.
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Die Einrichtung 600 umfasst ferner eine MCS-Auswahleinheit 605. Die MCS-Auswahleinheit kann durch Programmanweisungen dazu konfiguriert sein, ein MCS basierend auf einer Kanalqualitätsangabe, beispielsweise einem CQI-Index, auszuwählen, die von einem Benutzergerät in Reaktion auf eine Paging-Benachrichtigung, die an das Benutzergerät gesendet wurde, empfangen wurde. Die MCS-Auswahleinheit ist dazu konfiguriert, ein niedriges MCS für niedrige CQI-Indizes und ein hohes MCS für hohe CQI-Indizes auszuwählen. Bei manchen Implementierungen kann die MCS-Auswahleinheit eine Tabelle, wie die in Tabelle 1 gezeigte Tabelle, verwenden, um ein bestimmtes MCS für einen gegebenen CQI-Index auszuwählen.
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Die Einrichtung 600 umfasst auch eine Modulations- und Codierungseinheit 606, die durch Programmanweisungen dazu konfiguriert ist, ein Signal für kleine Daten gemäß dem MCS, das durch die Auswahleinheit 605 ausgewählt wurde, zu codieren und zu modulieren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Einrichtung 600 in einer Basisstation, beispielsweise in einem eNodeB oder gNodeB, enthalten.
