DE10315059A1 - Data communication method e.g. for transmission of packets in cellular communication system, involves dividing packets for transmission on transmission frameworks, which are divided into time slot - Google Patents

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Abstract

The method involves dividing packets for transmission on transmission frameworks, which are divided into a time slot. The data in each time slot has a message (HS-PRACH NT) contained in its header. In a radio cell of the communication system a number M of common upward connection channels (HS-PRACH1, HS-PRACH2) and a number N of common downward connection channels are made available. The terminal (UE) from the quantity of the common upward connection channels selects a common upward connection channel. The terminal, after a successful transmission of the header by the upward connection channel packets are sent by fixed access time slot. The base station, for each received packet over a common downward connection channel sends a confirmation to the terminal after a constant time interval. This transmitting time is indicated as one time interval, which of the transmitting time of the message part, the transmission frame length of the common upward connection channel, has a minimum given by the communication system and a maximum transmission frame length depending on a minimum and maximum time deviation between an upward connection transmission and a downward connection transmission. The base station selects between the choice of the common upward connection channel and the downward connection channel. An independent claim is included for a terminal, a base station, and a communication system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Daten über einen paketorientierten gemeinsamen Kanal. Weiterhin betrifft sie ein Terminal, eine Basisstation und ein Kommunikationssystem.The The invention relates to a method for transmitting data via a packet-oriented common channel. Furthermore, it affects one Terminal, a base station and a communication system.

Zur Übertragung von Daten in einem Kommunikationssystem werden oft gemeinsame Übertragungsressourcen, wie etwa Funkkanäle, auf die mehrere Terminals zugreifen können bereitgestellt. Eine aufwendige zeitliche Abstimmung ("Scheduling") ist in diesem Falle erforderlich, um Kollisionen zwischen Datenübertragungen einzelner Terminals zu vermeiden.For transmission data in a communication system often becomes shared transmission resources, like radio channels, which can be accessed by several terminals. An elaborate time In this case, coordination ("scheduling") is required required to avoid collisions between data transfers of individual terminals to avoid.

Dies wird nun anhand eines Beispiels eines gemäß dem UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)-Standard arbeitenden Kommunikationssystems geschildert. Für Begriffsklärungen und Erklärung von Abkürzungen sei hierbei auf die Figurenbeschreibung verwiesen.This is now based on an example of a UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) standard working communication system portrayed. For Definitions and explanation of abbreviations please refer to the description of the figures.

Im folgenden wird die Paketdatenübertragung über den Zufallszugriffskanal (RACH) oder den Vorwärtszugriffskanal (FACH) nach dem aktuellen UMTS-Standard Release 5 beschrieben. Die zugrundeliegende Protokoll-Architektur ist in 1 dargestellt. Diese Architektur liegt sowohl im mobilen Endgerät UE (User Equipment) als auch im UMTS-Kommunikationssystem UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) vor, bestehend aus Basisstation (= Basisstation) und RNC (Radio Network Controller).The following describes packet data transmission via the random access channel (RACH) or the forward access channel (FACH) according to the current UMTS standard release 5. The underlying protocol architecture is in 1 shown. This architecture exists both in the mobile terminal UE (User Equipment) and in the UMTS communication system UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network), consisting of a base station (= base station) and RNC (Radio Network Controller).

1 zeigt die UMTS-Protokoll-Architektur mit der Schicht 1 bzw. "Physical Layer", Schicht 2 bzw. "Radio Link Layer" und der unteren Schicht 3 des OSI (Open System Interconnection)-Modells, welche die Protokolle der UMTS-Luftschnittstelle beinhalten. Diese Architektur liegt sowohl im mobilen Endgerät (User Equipment, UE) als auch im UMTS-Funknetz (UMTS Terrestrial Radio Access Network, UTRAN) vor, welches, wie unter Punkt 1 beschrieben eine Basisstation und RNC umfassen kann. 1 shows the UMTS protocol architecture with layer 1 or "physical layer", layer 2 or "radio link layer" and the lower layer 3 of the OSI (Open System Interconnection) model, which contain the protocols of the UMTS air interface , This architecture exists both in the mobile end device (User Equipment, UE) and in the UMTS radio network (UMTS Terrestrial Radio Access Network, UTRAN), which, as described under point 1, can include a base station and RNC.

Die jeweiligen Peer-to-Peer, d.h. zwischen zwei gleichwertigen Einheiten, Protokolle im Terminal UE und UTRAN tauschen Protokoll-Dateneinheiten (Protocol Data Units, PDUs) miteinander aus, indem sie die Dienste der unter ihnen liegenden Protokoll-Schichten für den Transport der PDUs benutzen. Jede Protokoll-Schicht bietet der über ihr liegenden Schicht ihre Dienste an sogenannten Dienstzugangspunkten an.The respective peer-to-peer, i.e. between two equivalent units, Protocols in the UE and UTRAN terminals exchange protocol data units (Protocol Data Units, PDUs) from each other by the services the underlying protocol layers for the transport of the PDUs. Each protocol layer offers itss to the layer above it Services at so-called service access points.

Diese Dienstzugangspunkte werden zum besseren Verständnis der Architektur mit allgemein gebräuchlichen und eindeutigen Namen versehen, z.B. logische Kanäle, Transportkanäle oder "Radio Bearer", das ist der Dienst, den die Schicht 2 für die Übertragung von Nutzerdaten vom Terminal UE zum UTRAN zur Verfügung stellt.This Service access points are generally used to better understand the architecture common with a unique name, e.g. logical channels, transport channels or "radio bearer", that's the service the layer 2 for the transfer of user data from the UE terminal to the UTRAN.

Für den Datentransfer nehmen Protokolle an ihren Dienstzugangspunkten Dienst-Dateneinheiten bzw. "Service Data Units" SDU auf und geben daraus erzeugte PDUs an die unter ihnen liegende Schicht ab; PDUs von oberen Schichten sind somit identisch mit den SDUs der darrunterliegenden Schicht.For data transfer take protocols at their service access points service data units or "Service Data Units "SDU on and deliver PDUs generated from it to the layer below them; PDUs from upper layers are therefore identical to the SDUs of the underlying layer.

Die in 1 dargestellten Protokoll-Schichten sind:

  • – die Funk-Ressourcen-Kontrollschicht bzw. "Radio Resource Control layer" (RRC)
  • – die Packetdaten-Konvergenzprotokollschicht bzw. "Packet Data Convergence Protokoll-Layer" (PDCP)
  • – die Funk- bzw. VielfachfunkKontrollschicht bzw "Broadcast /Multicast Control-layer" (BMC)
  • – die Funkverbindungskontrollschicht bzw. "Radio Link Control Layer" (RLC)
  • – die Mediums-Zugangsschicht bzw. "Medium Access Control Layer" (MAC)
  • – und die physikalische Schicht (PHY).
In the 1 The protocol layers shown are:
  • - the radio resource control layer (RRC)
  • - the packet data convergence protocol layer or "packet data convergence protocol layer" (PDCP)
  • - the radio or multiple radio control layer or "broadcast / multicast control layer" (BMC)
  • - the radio link control layer (RLC)
  • - the medium access control layer (MAC)
  • - and the physical layer (PHY).

Die in 1 dargestellte Protokoll-Architektur ist dabei nicht nur horizontal in die schon erwähnten Schichten und Einheiten aufgeteilt, sondern auch vertikal in die Kontroll-Ebene bzw. C-Ebene ("C-plane") und die Nutzer-Ebene bzw. U-Ebene ("U-plane"). Über die C-plane werden ausschließlich Kontroll-Daten, die zum Aufbau und zur Aufrechterhaltung einer Verbindung benötigt und im RNC oder Terminal UE selbst erzeugt werden, übertragen, wogegen über die U-plane die eigentlichen Nutzdaten von höheren Schichten transportiert werden.In the 1 The protocol architecture shown is not only divided horizontally into the layers and units already mentioned, but also vertically into the control level or C level ("C plane") and the user level or U level (" U-plane "). Only control data required for establishing and maintaining a connection and which are generated in the RNC or Terminal UE itself are transmitted via the C-plane, whereas the actual user data are transported from higher layers via the U-plane.

Im Bereich der U-plane wird der Dienstzugangspunkt, an dem nicht-UMTS-spezifische Protokolle den Übertragungsdienst der UMTS-Luftschnittstelle nutzen können, als "Radio Bearer" RB bezeichnet. RBs werden also oberhalb der Schicht 2, je nach genutzten Protokollen oberhalb von PDCP, BMC oder RLC angeboten und übertragen Daten transparent vom Terminal UE über die UMTS-Luftschnittstelle zum RNC und umgekehrt. Für diese Übertragung wird beim Aufbau eines solchen RBs eine bestimmte Übertragungsdienstqualität bzw. "Quality of Service" QoS festgelegt, die sich beispielsweise durch eine bestimmte garantierte Datenrate oder eine maximale Übertragungsverzögerung auszeichnet.In the area of the U-plane, the service access point at which non-UMTS-specific protocols can use the transmission service of the UMTS air interface is referred to as the "radio bearer" RB. RBs are therefore offered above Layer 2, depending on the protocols used, above PDCP, BMC or RLC and transmit data transparently from the UE terminal via the UMTS air interface to the RNC and vice versa. When such an RB is set up, a certain transmission service quality or "Quality of Service" QoS is defined for this transmission, which is characterized, for example, by a certain guaranteed data rate or a maximum transmission delay.

Im Bereich der C-plane bezeichnet man die Dienstzugangspunkte, an denen das RRC-Protokoll der unteren Schicht 3 den Übertragungsdienst der UMTS-Luftschnittstelle nutzen kann, als Signalisierungsradioträger bzw. "Signalling Radio Bearer" SRB. SRBs transportieren Nachrichten von höheren Instanzen der Schicht 3 vom Sender zum Empfänger oder umgekehrt oder in beide Richtungen. Ferner handeln die RRC-Einheiten von Sender und Empfänger über die SRBs die Übertragungsparameter für eine Verbindung aus, anhand derer die Einheiten der Schicht 2 und die Schicht 1 konfiguriert oder umkonfiguriert werden.in the The area of the C-plane is called the service access points at which the RRC protocol of the lower layer 3 the transmission service of the UMTS air interface can use as a signaling radio bearer or "Signaling Radio Bearer" SRB. Transport SRBs Messages from higher Layer 3 instances from sender to receiver or vice versa or in both directions. Furthermore, the RRC units of sender and receiver act via the SRBs the transmission parameters for one Connection from which the units of layer 2 and the Layer 1 can be configured or reconfigured.

Da die Datenströme eines RBs entweder kontinuierlich oder in Paketen beliebiger Länge vorliegen, ist es Aufgabe des RLC-Protokolls den Datenstrom in Pakete zu teilen oder zusammenzufügen. Es werden also die RLC-SDUs in RLC-PDUs zerteilt oder die RLC-SDUs zu RLC-PDUs zusammengesetzt. In Abhängigkeit vom jeweiligen RLC-Übertragungsmodus, dem transparenten Modus bzw. "Transparent Mode" TM, dem rückbestätigungsfreien Modus bzw. "Unacknowledged Mode" UM oder dem Rückbestätigungsmodus bzw. "Acknowledged Mode" AM wird den RLC-PDUs gegebenenfalls noch ein RLC-"Kopf" bzw. RLC-"header", der RLC-spezifische Kontrolldaten enthält, hinzugefügt. Darüber hinaus speichert die RLC-Schicht die an einem RB anliegenden Daten solange in einem RLC-Buffer, bis sie von der unter RLC liegenden Schichten über die Luftschnittstelle transportiert werden können. Die RLC-Schicht übergibt die nach der Teilung oder dem Zusammenfügen entstandenen RLC-PDUs der MAC-Schicht zur weiteren Übertragung. Die RLC-Schicht ist dabei so modelliert, dass es eine eigenständige RLC-Entität bzw. "RLC-entity" pro RB gibt.There the data streams an RB is either continuous or in packets of any length, it is the job of the RLC protocol to split or merge the data stream into packets. It the RLC-SDUs are divided into RLC-PDUs or the RLC-SDUs assembled into RLC PDUs. Depending on the respective RLC transmission mode, the transparent mode or "Transparent Mode "TM, the reconfirmation free Modus or "Unacknowledged Fashion "UM or the Reconfirmation mode or "Acknowledged Fashion "AM will RLC-PDUs may also have an RLC "head" or RLC "header", the RLC specific Contains control data, added. About that the RLC layer also stores the data present on an RB in an RLC buffer until they are below the RLC Layers across the air interface can be transported. The RLC layer passes the RLC PDUs of the resulting after division or assembly MAC layer for further transmission. The RLC layer is modeled so that there is an independent RLC entity or "RLC entity" per RB.

Die Dienstzugangspunkte, an denen die MAC-Schicht ihre Dienste anbietet, werden logische Kanäle genannt. Logische Kanäle unterscheiden sich durch die Art der Daten, die auf ihnen übertragen werden. Man unterscheidet deshalb logische Kanäle, auf denen Terminal-spezifische Nutzdaten über den zugeordneten Verkehrskanal bzw. "Dedicated Traffic Channel" DTCH, Terminal-spezifische Kontrolldaten über den zugeordneten Kontrollkanal bzw. "Dedicated Control Channel" DCCH oder allgemeine Kontrolldaten über den allgemeinen Kontrollkanal bzw. "Common Control Channel" CCCH, übertragen werden.The Service access points at which the MAC layer offers its services, are called logical channels. Logical channels differ in the type of data transmitted on them become. A distinction is therefore made between logical channels on which terminal-specific ones User data about the assigned traffic channel or "Dedicated Traffic Channel" DTCH, terminal-specific Control data on the assigned control channel or "Dedicated Control Channel" DCCH or general Control data on the general control channel or "Common Control Channel" CCCH transmitted become.

Für die Übertragung der Daten über die Luftschnittstelle ist nicht in erster Linie relevant was. übertragen wird, sondern wie die Daten übertragen werden. Deshalb stellt die physikalische Schicht, welche die Kodierung der Daten, die Modulation, die Hochfrequenztechnik und die Antenne enthält, der MAC-Schicht Dienstzugangspunkte zur Verfügung, die sich dadurch auszeichnen wie die Daten übertragen werden: die sogenannten Transportkanäle.For the transfer of data about the air interface is not primarily relevant to what. transfer is, but how the data is transmitted become. Therefore, the physical layer that encodes of the data, the modulation, the radio frequency technology and the antenna contains service access points are available to the MAC layer, which are characterized by this how the data is transmitted are: the so-called transport channels.

Es findet auf den Transportkanälen keine Unterscheidung mehr zwischen Nutz- und Kontrolldaten statt. Bei den Transportkanälen unterscheidet man prinzipiell zwischen Terminal-spezifischen Kanälen bzw. "Dedicated Channels" DCH und gemeinsamen Kanälen bzw. "Common Channels", wie z.B. der Vorwärtszugriffskanal bzw. "Forward Access Channel" FACH und der Zufallszugriffskanal bzw. "Random Access Channel" RACH. Als Common Channels sind der FACH und RACH keinem bestimmten Terminal UE zugeordnet und können daher von allen Terminals UE genutzt werden.It takes place on the transport channels there is no longer a distinction between useful and control data. With the transport channels a distinction is made in principle between terminal-specific channels or "dedicated channels" DCH and common ones channels or "common channels", such as the forward access channel or "Forward Access Channel "FACH and the random access channel or "random Access Channel "RACH. As common channels, the FACH and RACH are not a specific terminal UE assigned and can can therefore be used by all UE terminals.

Die Aufgabe der MAC-Schicht im Sender ist es, die Daten, die an einem logischen Kanal oberhalb der MAC-Schicht anliegen, auf die Transportkanäle der physikalischen Schicht abzubilden, bzw. im Empfänger auf Transportkanälen empfangene Daten auf logische Kanäle zu verteilen. Jeder Transportkanal ist dazu mit einem Satz von festen Parametern, beispielsweise dem Übertragungsrahmenlänge TTI oder dem Codierungsschema für die Übertragung der Daten vorkonfiguriert.The The task of the MAC layer in the transmitter is to transfer the data to a logical channel above the MAC layer, on the transport channels of the physical Show layer, or in the receiver on transport channels distribute received data to logical channels. Every transport channel is for this with a set of fixed parameters, for example the transmission frame length TTI or the coding scheme for the transfer preconfigured the data.

Aus einem weiteren Satz von variablen Parametern (Länge einer RLC-PDU, Anzahl der Transportblöcke) kann die MAC-Schicht die jeweils für die aktuelle Übertragung günstigsten aussuchen und so die Datenübertragung dynamisch beeinflussen. Eine gültige Einstellung aller Parameter für einen Transportkanal wird dabei Transport Format TF genannt. Die Menge aller möglichen Einstellungen für einen Transportkanal heißt Transport Format Set TFS. In einem TFS sind die einzelnen TF durch einen Indikator gekennzeichnet. Dieser Indikator wird als Transport Format Indikator TFI bezeichnet. Nur die variablen bzw. dynamischen Parameter des TFs variieren innerhalb eines TFS. Zu einem bestimmten Zeitpunkt ist für jeden Transportkanal nur ein Transportformat eingestellt. Die Menge der zu einem bestimmten Zeitpunkt für alle vorhandenen Transportkanäle eingestellten Transportformate heißt Transport-Format-Kombination bzw. " Transport Format Combination" TFC.Out a further set of variable parameters (length of an RLC PDU, number of Transport blocks) the MAC layer can be used for the current transmission best choose and so the data transfer influence dynamically. A valid one Setting all parameters for a transport channel is called Transport Format TF. The Set of all sorts Settings for a transport channel is called transport Format set TFS. In a TFS, the individual TFs are indicated by an indicator characterized. This indicator is called the Transport Format indicator Designated TFI. Only the variable or dynamic parameters of the TFs vary within a TFS. At some point is for only one transport format is set for each transport channel. The amount the set for all existing transport channels at a certain point in time Transport formats means Transport format combination or "Transport Format Combination" TFC.

Aus den für jeden Transportkanal gültigen Transportformaten ergibt sich eine große Vielzahl von möglichen Kombinationen für alle Transportkanäle und theoretisch könnte jede dieser Kombinationen eine TFC ergeben. Praktisch ist die Anzahl der tatsächlich gleichzeitig erlaubten Kombinationen von Transportformaten aber eingeschränkt. Die Menge aller erlaubten TFCs wird Transportformatkombinationssatz bzw. "Transport Format Combination Set" TFCS genannt.Out the for valid every transport channel Transport formats result in a large variety of possible Combinations for all transport channels and theoretically could each of these combinations result in a TFC. The number is practical the actually At the same time, combinations of transport formats allowed limited. The set of all permitted TFCs becomes the transport format combination record or "Transport Format Combination Set "TFCS called.

Für den Auf-, Abbau und die Umkonfiguration von Transportkanälen, logischen Kanälen und RBs bzw. SRBs und das Aushandeln aller Parameter der Schicht 2-Protokolle ist das RRC-Protokoll verantwortlich. Dieses Protokoll ist ebenfalls im Terminal UE und in der Basisstation bzw. RNC vorhanden, und es nutzt die Übertragungsdienste, welche die RLC-Schicht zur Verfügung stellt, also die SRBs, um RRC-Nachrichten zu versenden.For the up-, Removal and reconfiguration of transport channels, logical channels and RBs or SRBs and negotiating all parameters of the Layer 2 protocols the RRC protocol is responsible. This protocol is also present in the terminal UE and in the base station or RNC, and it uses the transmission services, which the RLC layer is available the SRBs to send RRC messages.

Mit den zwischen den RRC-Protokollen ausgehandelten Übertragungs-Parametern werden dann die verschiedenen Protokolle der Schicht 2 konfiguriert. Beispielsweise wird für jeden Transportkanal beim Aufbau oder der Umkonfiguration zwischen den RRC-Protokollen ein TFS ausgehandelt und es wird das für alle Transportkanäle gültige TFCS übertragen. Beides wird dann in die MAC-Schicht konfiguriert, so dass MAC die Abbildung der logischen Kanäle auf die Transportkanäle vornehmen kann.With the transmission parameters negotiated between the RRC protocols then configured the different Layer 2 protocols. For example is for each transport channel when setting up or reconfiguring between A TFS is negotiated in the RRC protocols and the TFCS valid for all transport channels is transmitted. Both are then configured in the MAC layer, so that the MAC Mapping of the logical channels on the transport channels can make.

Über die dynamische Auswahl einer TFC für jede Übertragungsrahmenlänge hinaus hat die MAC-Schicht die Aufgabe, die auf den verschiedenen RBs ankommenden Daten unter Berücksichtigung des für die RB eingestellten QoS auf die Transportkanäle zu verteilen. Dabei wird von der RRC-Schicht beispielsweise beim Aufbau und der Rekonfiguration von RBs ausgehandelt, welche logischen Kanäle auf welche Transportkanäle abzubilden sind, wobei jedem Transportkanal mehrere logische Kanäle zugeordnet werden können.About the dynamic selection of a TFC for any transmission frame length beyond the MAC layer has the task of arriving on the different RBs Taking data into account of for distribute the RB set QoS on the transport channels. Doing so from the RRC layer negotiated, for example, when setting up and reconfiguring RBs, what logical channels on which transport channels are to be mapped, with several transport channels being assigned to each transport channel can be.

Die sendende MAC-Schicht sucht sich also für jede Übertragungsrahmenlänge und für jeden Transportkanal ein Transportformat aus, also insgesamt eine TFC, und bestimmt von welchen logischen Kanälen Daten in dem betrachteten TTI übertragen werden. Dann teilt die MAC-Schicht den entsprechenden RLC-Einheiten die zum jeweiligen TF gehörende RLC-PDU-size (sofern sie nicht für die Dauer der Verbindung konstant ist) und die Anzahl der erwarteten RLC-PDUs mit. RLC segmentiert daraufhin die Daten aus dem RLC-Buffer entsprechend der RLC-PDU-Größe und übergibt die entsprechende Anzahl an RLC-PDUs auf dem entsprechenden logischen Kanal an die MAC-Schicht. Diese fügt den Daten gegebenenfalls einen MAC-"header", der MAC-spezifische Kontrolldaten enthält, hinzu und übergibt die generierten MAC-PDUs, also Transportblöcke, für einen Transportkanal weiter an die physikalische Schicht, die dann für den Transport der Daten über die UMTS-Luftschnittstelle innerhalb eines TTI sorgt.The The sending MAC layer searches for each transmission frame length and for each Transport channel from a transport format, in total a TFC, and determines from which logical channels data in the considered one Transfer TTI become. Then the MAC layer shares the corresponding RLC units the one belonging to the respective TF RLC-PDU-size (unless it is for the duration of the connection is constant) and the number of expected RLC PDUs with. RLC then segments the data from the RLC buffer accordingly the RLC-PDU size and passes the corresponding number of RLC PDUs on the corresponding logical Channel to the MAC layer. This adds the data if necessary a MAC "header", the MAC specific Contains control data, added and passes the generated MAC PDUs, i.e. transport blocks, for a transport channel to the physical layer, which is then used to transport the data via the UMTS air interface within a TTI.

Des weiteren hat die MAC-Schicht noch folgende Funktionen:

  • – Handhabung der Übertragung von Datenpaketen mit unterschiedlichen Prioritäten eines Teilnehmers über den gemeinsamen Transportkanal,
  • – Übertragung von Datenpaketen unterschiedlicher Teilnehmer über denselben gemeinsamen Kanal entsprechend ihrer Prioritäten,
  • – Identifikation von Teilnehmern auf gemeinsamen Kanälen,
  • – Multiplexen/De-Multiplexen von Datenpaketen,
  • - Messung des Datenaufkommens.
The MAC layer also has the following functions:
  • Handling of the transmission of data packets with different priorities of a subscriber via the common transport channel,
  • Transmission of data packets from different participants over the same common channel according to their priorities,
  • - Identification of participants on common channels,
  • Multiplexing / de-multiplexing of data packets,
  • - measurement of data volume.

Im Detail besteht die MAC-Protokollschicht aus den folgenden drei Funktionseinheiten, abhängig vom Typ der Transportkanäle:

  • – MAC-b ist die Funktionseinheit, die für die Handhabung des Broadcastkanals zuständig ist. Hierüber werden Systeminformationen zu allen Teilnehmern einer Funkzelle übertragen.
In detail, the MAC protocol layer consists of the following three functional units, depending on the type of transport channels:
  • - MAC-b is the functional unit that is responsible for handling the broadcast channel. This is used to transmit system information to all participants in a radio cell.

Im UMTS FDD-Mode ermöglicht der „Common Channel" PRACH die Aufwärtsverbindungs-Übertragung von burstartigem Datenverkehr, z.B. Signalisierungsinformationen oder Nutzerdaten, bis 120 Kilobits pro Sekunde (kbps) als Bruttodatenrate. Maximal können bis zu 16 PRACHs in einer Zelle konfiguriert werden. Die Konfiguration der PRACHs wird in den Systeminformationsblöcken SIB 5 bzw. 6 über den Rundfunk-Kanal bzw. "Broadcast channel" BCH in der Zelle übertragen. Innerhalb von SIB 5/SIB 6 wird die Konfiguration für jeden PRACH im Informationselement IE, die sogenannte PRACH System Informationsliste bzw. „PRACH system information list" festgelegt. Tabelle 1 zeigt die Liste der Informationselemente im „PRACH System information list".in the UMTS FDD mode enables the "Common Channel "PRACH the Uplink transmission of burst traffic, e.g. signaling information or user data, up to 120 kilobits per second (kbps) as a gross data rate. Maximum can up to 16 PRACHs can be configured in one cell. The configuration the PRACHs is in the system information blocks SIB 5 and 6 via the Broadcast channel or "broadcast channel "BCH in transferred to the cell. Within SIB 5 / SIB 6 the configuration is for everyone PRACH in the IE information element, the so-called PRACH system information list or "PRACH system information list ". Table 1 shows the list of information elements in “PRACH System information list ".

Tabelle 1: Informationselemente des „PRACH system information list" nach Release 5

Figure 00080001
Table 1: Information elements of the "PRACH system information list" after Release 5
Figure 00080001

Figure 00090001
Figure 00090001

Die Funktion bzw. Bedeutung der einzelnen Informationselemente ist wie folgt:

  • – PRACH Info: Hierbei wird die Konfiguration des PRACHs hinsichtlich der verfügbaren Signaturen, Zugriffszeitschlitze bzw. "Access Slots" AS, Spreizfaktoren SF für den Datenteil sowie des für die Präambel verwendeten Verwürfel- bzw. "Scrambling"-Codes signalisiert;
  • – Transport channel identity: Gibt die Identität des RACH-Transportkanals an, welcher auf den PRACH abgebildet ist;
  • – RACH TFS: Gibt die Menge der erlaubten Transportformate für den konfigurierten RACH an;
  • – RACH TFCS: Gibt die Menge der erlaubten Transportformat-Kombinationen für den konfigurierten RACH an;
  • – PRACH partitioning: Basierend auf die im IE "PRACH info" konfigurierten Signaturen und Zugriffszeitschlitze AS werden in diesem Informationselement bis zu acht Zugriffsserviceklassen ASC signalisiert. In jeder ASC kann jeweils eine Untermenge von den insgesamt verfügbaren Signaturen und Zugriffszeitschlitzen konfiguriert werden, so dass eine ASC eine Unterteilung bzw. Partition der PRACH-Ressourcen darstellt;
  • – Persistence scaling factors: Gibt die Übertragungswahrscheinlichkeiten an, mit der eine RACH-Übertragungsprozedur von der MAC-Protokollschicht gestartet wird;
  • – AC-to-ASC mapping table: Hiermit wird die Abbildung der Access Classes zu den Access Service Classes signalisiert, mit eine "idle mode"-UE in der Lage ist, eine initiale Nachricht im Uplink zu senden;
  • – Primary CPICH DL TX power: Die Leistung mit der der P-CPICH in der Funkzelle gesendet wird, wird zur Berechnung der initialen Ausgangsleistung der PRACH Präambel herangezogen;
  • – Constant value: Konstanter Wert, der zur Berechnung der initialen Ausgangsleistung der PRACH Präambel herangezogen wird;
  • – PRACH power offset: Gibt die Parameter für die PRACH Präambelübertragung an, wie die Schrittweite für die Leistungseinstellung und die maximale Anzahl der Präambel-Retransmissionen;
  • – RACH transmission parameters: Gibt die Parameter zur Kontrolle der RACH-Übertragung auf der MAC-Protokollschicht-Ebene an, weitere Details sind im Zusammenhang mit Tabelle 4 näher erläutert;
  • – AICH info: Gibt die Parameter für den jeweiligen PRACH assozierten AICH an.
The function or meaning of the individual information elements is as follows:
  • - PRACH Info: The configuration of the PRACH with regard to the available signatures, access time slots or "access slots" AS, spreading factors SF for the data part and the scrambling or scrambling code used for the preamble is signaled;
  • - Transport channel identity: specifies the identity of the RACH transport channel, which is mapped to the PRACH;
  • - RACH TFS: Specifies the number of permitted transport formats for the configured RACH;
  • - RACH TFCS: Specifies the number of permitted transport format combinations for the configured RACH;
  • - PRACH partitioning: Based on the signatures and access time slots AS configured in IE "PRACH info", up to eight access service classes ASC are signaled in this information element. A subset of the total available signatures and access time slots can be configured in each ASC, so that an ASC represents a subdivision or partition of the PRACH resources;
  • Persistence scaling factors: specifies the transmission probabilities with which an RACH transmission procedure is started by the MAC protocol layer;
  • - AC-to-ASC mapping table: This signals the mapping of the access classes to the access service classes, with which an "idle mode" -UE is able to send an initial message in the uplink;
  • - Primary CPICH DL TX power: The power with which the P-CPICH is sent in the radio cell is used to calculate the initial output power of the PRACH preamble;
  • - Constant value: Constant value that is used to calculate the initial output power of the PRACH preamble;
  • - PRACH power offset: Specifies the parameters for the PRACH preamble transmission, such as the step size for the power setting and the maximum number of preamble retransmissions;
  • - RACH transmission parameters: Specifies the parameters for controlling the RACH transmission at the MAC protocol layer level, further details are explained in connection with Table 4;
  • - AICH info: Indicates the parameters for the respective PRACH associated AICH.

Prinzipiell können alle Terminals innerhalb einer UMTS-Zelle gemeinsam die PRACHs zur Datenübertragung verwenden. Der Zugriff der Terminals auf einen PRACH ist nach dem "Slotted ALOHA"-Verfahren geregelt, bei der jedes Terminal einen passenden PRACH zufällig auswählt und diesen nur zu Beginn von festen Zeitintervallen, den Zugriffszeitschlitzen bzw. "Access Slots" AS, sendet. Die Länge eines AS ist 5120 Chip, d.h. zweimal der Länge eines Zeitschlitzes in einem FDD-Rahmen der Länge 10ms. Innerhalb von zwei P-CCPCH Rahmen, in der die Bedingung SFN mod 2 = 0 und SFN mod 2 = 1 gilt, sind insgesamt 15 AS definiert (numeriert mit AS#0 bis AS#14), siehe 2.In principle, all terminals within a UMTS cell can use the PRACHs together for data transmission. The access of the terminals to a PRACH is regulated according to the "slotted ALOHA" procedure, in which each terminal randomly selects a suitable PRACH and sends this only at the beginning of fixed time intervals, the access time slots or "access slots" AS. The length of an AS is 5120 chips, ie twice the length of a time slot in an FDD frame of 10 ms in length. Within two P-CCPCH frames, in which the condition SFN mod 2 = 0 and SFN mod 2 = 1 apply, a total of 15 AS are defined (numbered with AS # 0 to AS # 14), see 2 ,

Die Übertragung von Daten im UMTS FDD-Modus erfolgt in Form von Rahmen der Länge 10ms und nach einem zeitlichen Takt, basierend auf der Systemrahmennummer bzw. "System Frame Number" (SFN). Die SFN wird immer mit den Systeminformationen der Funkzelle per Broadcast auf dem BCH/P-CCPCH übertragen. Pro Rahmen läuft die SFN als Zähler periodisch von 0...4095(Integer) hoch. Der Ausdruck "SFN mod 2" bedeutet die mathematische modulo 2-Operation des jeweiligen SFN. Dabei hängt die Nutzung des zufällig ausgewählten PRACHs von den ASCs (Access Service Classes) ab, die im IE „PRACH partitioning" spezifiziert werden.The transfer Data in UMTS FDD mode is in the form of frames of 10 ms in length and after a timing, based on the system frame number or "System Frame Number" (SFN). The SFN will always broadcast with the system information of the radio cell transferred to the BCH / P-CCPCH. Runs per frame the SFN as a counter periodically from 0 ... 4095 (integer) high. The expression "SFN mod 2" means the mathematical modulo 2 operation of the respective SFN. The use of the randomly selected PRACH depends on this from the ASCs (Access Service Classes), which are defined in the IE “PRACH partitioning " become.

Tabelle 2 zeigt die Parameter, mit der jeder ASC konfiguriert wird. Durch die ASCs wird eine priorisierte PRACH-Nutzung geregelt.table 2 shows the parameters with which each ASC is configured. By The ASCs regulate a prioritized use of PRACH.

Tabelle 2: Informationselemente des „PRACH partitioning" zur ASC-Konfiguration nach Release 5

Figure 00120001
Table 2: Information elements of "PRACH partitioning" for ASC configuration after Release 5
Figure 00120001

Der PRACH besteht aus einem Präambelteil bzw. "preamble part" und einem Nachrichtenteil bzw. "message part". Der PRACH-Nachrichtenteil wiederum besteht aus einem Kontrollteil und einem Datenteil. Die Zufallszugriff-Übertragung besteht aus einem oder mehreren Präambeln der Länge 4096 Chip und der eigentlichen Nachricht. In den Präambeln wird eine zufällig gewählte Signatur s übertragen. Nach einer positiven Bestätigung (ACK) für den korrekten Empfang der Präambel auf dem Akquisitions-Indikator-Kanal bzw. "Acquisition Indicator Channel" AICH durch die Basisstation, sendet das Terminal die Daten auf dem PRACH-Nachrichtenteil zu einem festgelegten Zeitpunkt auf Basis der Zugriffszeitschlitze. In 3 ist ein Beispiel für eine Zufallszugriff-Übertragung dargestellt, in der das Terminal erst bei der zweiten Präambel ein ACK vom Basisstation erhält. Dabei ist τp–p der Zeitversatz bzw. Zeit-Offset zwischen zwei Präambeln, τp–m der Zeit-Offset zwischen Präambel und PRACH-Nachrichtenteil und τp–a der Zeit-Offset zwischen dem Beginn des Uplink-AS, in der das Terminal eine Präambel sendet, und dem Beginn des korrespondierenden Downlink-AS, in der die Basisstation den AICH sendet. Im Beispiel nach 3 wurde für den PRACH Nachrichtenteil eine Übertragungszeitlänge von TTI = 10ms gewählt. Für die Zeit-Offsets wurden folgende Werte gesetzt: τp–p = τp–m = 3 AS und τp–a = 1.5 AS, wobei die Länge eines Zugriffszeitschlitzes 5120 Chips beträgt.The PRACH consists of a preamble part and a message part. The PRACH message part in turn consists of a control part and a data part. The random access transmission consists of one or more preambles of 4096 chip length and the actual message. A randomly selected signature s is transmitted in the preambles. After a positive confirmation (ACK) for the correct reception of the preamble on the acquisition indicator channel or "acquisition indicator channel" AICH by the base station, the terminal sends the data on the PRACH message part at a specified time based on the access time slots , In 3 an example of a random access transmission is shown, in which the terminal receives an ACK from the base station only in the second preamble. Here τ p – p is the time offset between two preambles, τ p – m is the time offset between the preamble and the PRACH message part and τ p – a is the time offset between the start of the uplink AS, in the the terminal sends a preamble and the beginning of the corresponding downlink AS in which the base station sends the AICH. In the example after 3 a transmission time length of TTI = 10ms was selected for the PRACH message part. The following values were set for the time offsets: τ p-p = τ p-m = 3 AS and τ p-a = 1.5 AS, where the length of an access time slot 5120 Chips.

Die Sendeleistung des PRACH Nachrichtenteils wird dabei auf Basis der Sendeleistung des erfolgreich gesendeten Präambels eingestellt. Des weiteren werden die OVSF-Channelisation Codes für den PRACH-Nachrichtenteil aus der erfolgreich übertragenen Präambel-Signatur bestimmt. Maximal gibt es 16 dieser Signaturen, die auf einen der 16 Knoten im OVSF-Codebaum zeigen. Die Signaturen korrespondieren mit einem Code mit SF = 16. Abhängig von der Signatur s wird der darunterliegende Code-Subbaum für den PRACH Nachrichtenteil verwendet.The The transmission power of the PRACH message part is based on the Transmission power of the successfully sent preamble set. Furthermore become the OVSF channelization codes for the PRACH message part from the successfully transferred Preamble signature certainly. There is a maximum of 16 of these signatures, which are assigned to one of the 16 nodes in the OVSF code tree demonstrate. The signatures correspond to a code with SF = 16. Dependent The code s for the PRACH is made from the signature s Message part used.

Die Anzahl der Signaturen und Uplink-Zugriffszeitschlitze, die einem Terminal zur Datenübertragung über den PRACH zur Verfügung stehen, wird durch die Priorität der ASCs festgelegt. Maximal können bis zu 8 ASCs für ein PRACH spezifiziert werden, wobei diese ASCs so numeriert sind, so dass RSC#0 die höchste Priorität und ASC#7 die niedrigste Priorität hat. Je höher die Priorität ist, desto grösser kann die Anzahl der verfügbaren Signaturen und der Uplink-Zugriffszeitschlitze (zusammengefasst in den sog. RACH-Subchannels) im ASC konfiguriert sein. Im "Idle Mode" wählt die RRC-Schicht im Terminal den ASC auf Basis der Access Classes (AC) aus. Im "Connected Mode" hingegen entscheidet die MAC-Schicht im Terminal über den ASC auf Basis der Priorität der logischen Kanäle CCCH, DCCH oder DTCH, über der die Daten auf dem RACH-Transportkanal bzw. PRACH über die Luftschnittstelle zum UTRAN übertragen werden.The Number of signatures and uplink access time slots that one Terminal for data transmission via the PRACH available stand by priority of the ASCs set. Maximum can up to 8 ASCs for a PRACH can be specified, these ASCs are numbered so making RSC # 0 the highest priority and ASC # 7 the lowest priority Has. The higher the priority is, the bigger can be the number of available Signatures and the uplink access time slots (summarized in the so-called RACH subchannels) in the ASC. In "Idle Mode", the RRC layer in the terminal the ASC based on the Access Classes (AC) out. In the "Connected Fashion, however, decides the MAC layer in the terminal the ASC based on priority of the logical channels CCCH, DCCH or DTCH, about which the data on the RACH transport channel or PRACH via the Transfer air interface to UTRAN become.

Die Daten auf dem Datenteil des PRACH-Nachrichtenteils können in drei verschiedenen Modi übertragen werden, die von der RLC-Schicht im Terminal konfiguriert wird: "Transparent Mode" TM, "Unacknowledged Mode" UM sowie "Acknowledged Mode" AM. Im Fall einer zu bestätigenden Paketdatenübertragung (AM) wartet das Terminal nach dem Senden des PRACH-Nachrichtenteils auf eine Bestätigung vom Basisstation über den Secondary Common Control Physical Channel (S-CCPCH) als separaten Rückkanal. Innerhalb des UTRAN prüft die RLC-Schicht im RNC alle empfangenen Datenpakete, auf mögliche Übertragungsfehler und gibt dem Terminal das jeweilige Prüfergebnis bekannt. Für jedes fehlerfrei empfangene Datenpaket wird eine positive Bestätigung (ACK) über den Rückkanal übertragen. Entsprechend wird für jedes fehlerhaft empfangene Datenpaket eine negative Bestätigung (NACK) über den Rückkanal übertragen. Protokollmässig werden die ACKs/NACKs vom RLC im RNC generiert und über den FACH-Transportkanal von der MAC-Schicht zur physikalischen Schicht übertragen, wo der FACH dann auf den S-CCPCH abgebildet und vom Basisstation über die Luftschnittstelle zum Terminal gesendet wird. Erreicht das Terminal die Mitteilung, dass ein bestimmtes Datenpaket fehlerhaft übertragen wurde, so wiederholt das Terminal nach zufällig gewählten Wartezeiten die Übertragung (Retransmission) für den fehlerhaft gesendeten Datenpaket auf den PRACH Nachrichtenteil, wobei die gesamte Zufallszugriff-Prozedur bestehend aus Präambel- und Nachrichten-Übertragung neu gestartet wird.The data on the data part of the PRACH message part can be transmitted in three different modes, which are configured by the RLC layer in the terminal: "Transparent Mode" TM, "Unacknowledged Mode" UM and "Acknowledged Mode" AM. In the case of a packet data transmission (AM) to be confirmed, after the PRACH message part has been sent, the terminal waits for confirmation from the base station via the secondary common control physical channel (S-CCPCH) as a separate return channel. Within the UTRAN, the RLC layer in the RNC checks all received data packets for possible transmission errors and notifies the terminal of the respective test result. For each data packet received without errors, a positive confirmation (ACK) is transmitted via the return channel. Accordingly, a negative acknowledgment (NACK) is transmitted over the return channel for each data packet received incorrectly. According to the protocol, the ACKs / NACKs are generated by the RLC in the RNC and transmitted via the FACH transport channel from the MAC layer to the physical layer, where the FACH is then mapped to the S-CCPCH and sent from the base station to the terminal via the air interface. If the terminal receives the message that a certain data packet has been transmitted incorrectly, the terminal repeats the transmission (retransmission) for the incorrectly sent data packet to the PRACH message section after randomly selected waiting times, whereby the entire random access procedure consisting of preamble and message transmission is restarted.

4 zeigt ein Beispiel für die Zeitplanung ("timing") von PRACH-Nachrichtenteil und S-CCPCH mit TTI = 10ms im Fall einer zu bestätigenden Paketdatenübertragung (AM). Nachdem die RLC-Schicht im Terminal die Datenpakete über einen der logischen Kanäle DCCH oder DTCH zu den unteren Protokollschichten abgeschickt hat, wird im RLC der Zeitgeber bzw. Timer „Timer poll" gestartet. Innerhalb der von dem Timer gesetzten Zeit erwartet das Terminal eine positive oder negative Bestätigung auf dem S-CCPCH vom UTRAN. Falls der Timer abläuft, ohne dass weder ein ACK noch NACK empfangen wurde, wird dies vom Terminal wie ein NACK interpretiert und somit eine erneute Übertragung bzw. "Retransmission" getriggered. 4 shows an example of the timing of the PRACH message part and S-CCPCH with TTI = 10ms in the case of a packet data transmission (AM) to be confirmed. After the RLC layer in the terminal has sent the data packets to the lower protocol layers via one of the logical channels DCCH or DTCH, the timer or timer "Timer poll" is started in the RLC. Within the time set by the timer, the terminal expects a positive one or negative confirmation on the S-CCPCH from the UTRAN If the timer expires without neither an ACK nor a NACK being received, the terminal interprets this as a NACK and thus triggers a new transmission or "retransmission".

Allgemein hängt die Anzahl der physikalischen Kanäle in einem Mobilfunksystem von der jeweilig spezifizierten Übertragungskapazität ab.Generally hangs the Number of physical channels in a mobile radio system depending on the transmission capacity specified.

Für die Übertragung der Systeminformationen reicht ein P-CCPCH aus. Für die Datenübertragung auf S-CCPCH hingegen hängt deren Anzahl von der Konfiguration der Funkzelle ab, d.h. für wie viele Terminals die Zelle ausgelegt ist. Standardmäßig können bis zu 16 S-CCPCHs konfiguriert werden. Die Nummer des S-CCPCH wird durch den Index k ausgedrückt. Die Übertragung eines bestimmten S-CCPCH mit Index k erfolgt dabei immer zeitlich versetzt relativ zu der Übertragung des P-CCPCH, für die die Bedingung gilt "SFN mod 2 = 0". "mod" bezeichnet hier die Modulo-Operation.For the transfer a P-CCPCH of the system information is sufficient. For data transfer to S-CCPCH, however depends on them Number depending on the configuration of the radio cell, i.e. for how many Terminals the cell is laid out. By default, up to 16 S-CCPCHs can be configured become. The number of the S-CCPCH is expressed by the index k. The transfer a certain S-CCPCH with index k is always temporal offset relative to the transmission of the P-CCPCH, for the condition applies "SFN mod 2 = 0 "." Mod "denotes here the modulo operation.

Dieser zeitliche Versatz τS-CCPCH,k wird dabei in Chips angegeben.This time offset τ S-CCPCH, k is specified in chips.

Wenn die Terminals nun in einer Zelle den P-CCPCH empfangen, dann lesen sie die Systeminformationen und bestimmen gleichzeitig den zeitlichen Übertragungstakt der Zelle.If the terminals now receive the P-CCPCH in a cell, then read the system information and at the same time determine the time transfer clock the cell.

Äquivalent hierzu kann eine zu bestätigende Paketdatenübertragung (AM) auch vom UTRAN initiiert werden, indem Signalisierungsinformationen oder Nutzerdaten zu einem Terminal über den S-CCPCH gesendet werden. Nach Senden der Daten auf dem S-CCPCH wartet UTRAN auf eine Bestätigung (ACK/NACK) vom Terminal über den PRACH als separaten Rückkanal.equivalent to this can be confirmed Packet data transmission (AM) can also be initiated by UTRAN by adding signaling information or user data are sent to a terminal via the S-CCPCH. After sending the data on the S-CCPCH, UTRAN waits for an acknowledgment (ACK / NACK) from Terminal over the PRACH as a separate return channel.

Die S-CCPCHs sind wie die PRACHs auch Common Channels. Maximal können bis zu 16 S-CCPCHs in einer Zelle konfiguriert werden, und deren Konfiguration wird ebenfalls im SIB 5 bzw. SIB 6 über den "Broadcast channel" BCH in der Zelle übertragen. Auf den S-CCPCHs sendet UTRAN Signalisierungsinformationen oder Nutzerdaten zu den Terminals. Damit die Terminals wissen auf welchen S-CCPCH das Kommunikationssystem Daten zu Ihnen sendet, erfolgt ein Abbilden von S-CCPCHs zu Terminals auf Basis von Identitäten:

  • – Im Idle Mode erfolgt dieses Abbilden auf Basis der IMSI.
  • – Beim Übergang von Idle Mode zu Connected Mode erfolgt das Abbilden auf Basis einer „Inital UE identity".
  • – Im Connected Mode ist das Abbilden auf Basis der vom UTRAN vergebenen temporären U-RNTI festgelegt.
Like the PRACHs, the S-CCPCHs are also common channels. A maximum of 16 S-CCPCHs can be configured in a cell, and their configuration is also transmitted in the SIB 5 or SIB 6 via the "broadcast channel" BCH in the cell. UTRAN sends signaling information or user data to the terminals on the S-CCPCHs. So that the terminals know on which S-CCPCH the communication system sends data to you, S-CCPCHs are mapped to terminals based on identities:
  • - In idle mode, this mapping is based on the IMSI.
  • - During the transition from idle mode to connected mode, the mapping is based on an "Inital UE identity".
  • - In Connected Mode, mapping is based on the temporary U-RNTI assigned by UTRAN.

Pro S-CCPCH können maximal 8 FACH-Transportkanäle abgebildet werden, so dass pro S-CCPCH auch Daten für maximal 8 verschiedene Terminals übertragen werden können. Da aber UTRAN nicht ständig Daten zu einem Terminal über den korrespondierenden S-CCPCH sendet, muss prinzipiell jedes Terminal ihren S-CCPCH kontinuierlich detektieren und überprüfen, ob relevante Daten für sie vorliegen oder nicht. Dabei wird ein k-ter S-CCPCH mit einem Zeit-Offset OS-CCPCH,k relativ zum Systemrahmen-Nummer SFN des P-CCPCH vom Basisstation gesendet. Auf dem P-CCPCH ist der BCH-Transportkanal abgebildet, über der alle Terminals in der Zelle die relevanten Systeminformationen empfangen können.Per S-CCPCH can maximum 8 FACH transport channels are mapped so that per S-CCPCH also data for maximum 8 different terminals transmitted can be. But since UTRAN is not constantly data to a terminal In principle, every terminal must send the corresponding S-CCPCH Detect your S-CCPCH continuously and check whether there is relevant data for you or not. A k-th S-CCPCH with a time offset OS-CCPCH, k relative to the system frame number SFN of the P-CCPCH from the base station Posted. The BCH transport channel is shown on the P-CCPCH, above which all Terminals in the cell receive the relevant system information can.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der. Erfindung eine Zeitplanung für eine Übertragung über gemeinsam benutzte Funkkanäle anzugeben, welche die Wahrscheinlichkeit von Zugriffskollisionen gegenüber dem Stand der Technik reduziert.outgoing from this state of the art it is the task of. Invention one Scheduling for a transmission over together used radio channels indicate the probability of access collisions across from reduced the prior art.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.This The object is achieved by a method according to the features of the independent claim 1 solved. Advantageous refinements can be found in the dependent claims.

Die Erfindung basiert auf der Idee, mit der Auswahl des gemeinsamen Aufwärtsverbindungs-Kanals für eine Paketdatenübertragung auch den Abwärtsverbindungs-Kanal auszuwählen, über den eine Bestätigung bezüglich des Erhalts eines Datenpakets an das Terminal zurückgesendet wird.The invention is based on the idea of choosing the common uplink channel for a packet data transmission also select the downlink channel via which an acknowledgment regarding the receipt of a data packet is sent back to the terminal.

Somit kennt das Terminal bereits den Abwärtskanal, wodurch es nicht erforderlich ist, dass es diesen erst über eine terminalspezifische Codierung der Daten ermittelt. Somit kann der Rechenaufwand im Terminal verringert werden.Consequently the terminal already knows the downlink channel, so it doesn't it is necessary that this is done via a terminal-specific Coding of the data determined. The computing effort in the terminal can thus be reduced become.

Der Zeitpunkt zum Zurücksenden der Bestätigung wird über Parameter der Aufwärtsverbindungs-Verbindung und Systemparameter festgelegt.The Time to send it back of confirmation is about Uplink connection parameters and system parameters.

Wenn diese Parameter dem Terminal bekannt sind oder diese ihm mitgeteilt werden, kennt es auch einen Zeitraum, innerhalb dessen es eine Bestätigung empfängt. Somit muss das Terminal nicht wie bisher den Abwärtsverbindungskanal kontinuierlich beobachten.If these parameters are known to the terminal or communicated to it it also knows a period within which it receives an acknowledgment. Consequently the terminal does not have to continue the downlink channel as before observe.

Diese Parameter hängen von den Einzelheiten der Übertragung ab, welche im folgenden genauer spezifiziert werden:
Ein Paket kann zur Übertragung auf mehrere Übertragungsrahmen verteilt werden, die wiederum je einen oder mehrere Zeitschlitze umfassen. Jeder Zeitschlitz enthält einen Präambelteil und einen Nachrichtenteil. Der Nachrichtenteil wiederum umfasst einen Datenteil und einen Kontrollteil.
These parameters depend on the details of the transmission, which are specified in more detail below:
A packet can be distributed over several transmission frames for transmission, which in turn each comprise one or more time slots. Each time slot contains a preamble part and a message part. The message part in turn comprises a data part and a control part.

Bei den Parametern handelt es sich insbesondere um eine Sendezeit des Nachrichtenteils, eine Übertragungsrahmenlänge der Aufwärtsverbindung, sowie einer vom Kommunikationssystem vorgegebenen minimalen und maximalen Übertragungsrahmenlänge.at the parameters are in particular a broadcast time of the Message part, a transmission frame length of Uplink and a minimum specified by the communication system and maximum transmission frame length.

Zusammenfassend hat dies hat den Vorteil, dass der Rechenaufwand bzw. die Komplexität des Empfängers des Abwärtsverbindungs-Kanals, also des Terminals reduziert werden kann, da das Terminal nicht wie bisher kontinuierlich den ihm aufgrund seiner Identitätsnummer zugewiesenen Abwärtsverbindungskanal beobachten muss, sondern einen Zeitbereich, in dem eine Rückmeldung von der Basisstation zu erwarten ist, kennt.In summary This has the advantage that the computing effort or the complexity of the recipient of the Downlink channel, So the terminal can be reduced since the terminal is not as before, it was given to him on the basis of his identity number assigned downlink channel must watch, but a time period in which feedback is to be expected from the base station.

Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn bei UMTS FDD Systemen gegenüber dem Stand der Technik verkürzte Übertragungsrahmen verwendet werden, da bei diesen der Detektionsaufwand höher wird.This The method is particularly advantageous when using UMTS FDD systems across from the prior art shortened transmission frame can be used because the detection effort becomes higher.

Verkürzte Übertragungsrahmen können die Wahrscheinlichkeit von Zugriffskollisionen beim gleichzeitigen Zugreifen mehrerer Terminals auf eine gemeinsame Ressource reduzieren.Shortened transmission frames can the likelihood of simultaneous access collisions Reduce access to multiple terminals to a common resource.

Ausgehend davon kann ein effizientes Paketdatenübertragungsverfahren im UMTS FDD-Mode über die gemeinsamen Kanäle RACH/PRACH im Uplink sowie FACH/S-CCPCH im Downlink alle oder eine Auswahl aus folgenden Merkmalen enthalten:

  • – Neue kürzere Übertragungsrahmen der Länge TTI = 1, 2, 3, 4 oder 5 Zeitschlitze für die Transportkanäle RACH und FACH, welche im Rahmen der Anmeldung als HS-RACH und HS-FACH bezeichnet werden.
  • – Anwendung einer Multicode-Übertragung auf die physikalischen Kanäle PRACH und S-CCPCH, welche im Rahmen der Anmeldung als HS-PRACH und HS-SCCPCH bezeichnet werden.
  • – Eine Leistungskontrolle auf dem HS-PRACH kann daran angepasst werden.
  • – Anwendung eines zusätzlichen ARQ-Verfahrens zwischen Terminal und Basisstation unabhängig vom Funkverbindungsmodus bzw. "Radio Link Control Mode".
Based on this, an efficient packet data transmission method in UMTS FDD mode via the common channels RACH / PRACH in the uplink and FACH / S-CCPCH in the downlink can contain all or a selection from the following features:
  • - New shorter transmission frames of length TTI = 1, 2, 3, 4 or 5 time slots for the transport channels RACH and FACH, which are referred to as HS-RACH and HS-FACH in the registration.
  • - Application of a multicode transmission to the physical channels PRACH and S-CCPCH, which are referred to as HS-PRACH and HS-SCCPCH in the context of the registration.
  • - A performance check on the HS-PRACH can be adjusted accordingly.
  • - Use of an additional ARQ procedure between the terminal and base station regardless of the radio connection mode or "Radio Link Control Mode".

Dies ermöglicht eine effiziente Paketdatenübertragung im Fall höherer Verkehrslasten in einer Zelle. Im einzelnen wird die Verzögerung der Datenübertragung infolge von Kollisionen und die Interferenz durch Retransmissionen reduziert.This allows efficient packet data transmission in the case of higher ones Traffic loads in a cell. In particular, the delay of data transfer as a result of collisions and interference from retransmissions reduced.

Ein entsprechendes Terminal bzw. eine entsprechende Basisstation weisen neben einer Sende/Empfangseinheit eine Prozessoreinheit auf, welche zur Durchführung eines derartigen Verfahrens geeignet ist.On have the appropriate terminal or base station in addition to a transmitting / receiving unit, a processor unit which to carry out of such a method is suitable.

Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand von in Figuren gezeigten Ausgestaltungen erklärt. Es zeigen:Further Advantages of the invention are based on the configurations shown in the figures explained. Show it:

1: Ein Schema der UMTS Protokollarchitektur; 1 : A schematic of the UMTS protocol architecture;

2: Definition der Zugriffszeitschlitze; 2 : Definition of the access time slots;

3: Ablauf einer Random Access-Übertragung im UMTS FDD-Mode; 3 : Sequence of a random access transmission in UMTS FDD mode;

4: PRACH/S-CCPCH Zeitplanung ("timing"); 4 : PRACH / S-CCPCH timing ("timing");

5: HS-PRACH/HS-SCCPCH Zeitplanung. 5 : HS-PRACH / HS-SCCPCH time planning.

Zunächst sollen zur Erläuterung des Hintergrunds der Erfindung folgende Begriffserklärungen gegeben werden.First of all In order to explain given the background of the invention the following definitions become.

1. Begriffsklärungen1. Definitions

Bei einem Kommunikationssystem oder Kommunikationsnetzwerk handelt es sich um eine Struktur zum Austausch von Daten. Es kann sich hierbei um ein zellulares Mobilfunk-Netzwerk handeln, das beispielsweise nach dem GSM (Global System of Mobile Communications)-Standard oder dem UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)-Standard arbeitet. In einem Kommunikationssystem sind allgemein Terminals und Basisstationen vorgesehen. Im UMTS weist das Kommunikationssystem oder Funkübertragungsnetzwerk zumindest Basisstationen, hier auch "NodeB" genannt, sowie Funknetzwerk-Steuerungseinheiten bzw. "Radio Network Controller" (RNC) zum Verbinden der einzelnen Basisstationen auf. Das terrestrische Radio Zugriffsnetz bzw. "Universal Terrestrial Radio Access Network" UTRAN ist der funktechnische Teil eines UMTS-Netzes, in dem beispielsweise auch die Funkschnittstelle zur Verfügung gestellt wird. Eine Funk-Schnittstelle ist genormt und definiert die Gesamtheit der physikalischen und protokollarischen Festlegungen für den Datenaustausch, beispielsweise das Modulationsverfahren, die Bandbreite, den Frequenzhub, Zugangsverfahren, Sicherungsprozeduren oder auch Vermittlungstechniken. Das UTRAN umfasst also zumindest Basisstationen sowie zumindest einen RNC.at a communication system or communication network is a data exchange structure. It can do this a cellular cellular network that, for example according to the GSM (Global System of Mobile Communications) standard or the UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) standard works. In a communication system there are generally terminals and base stations intended. In UMTS the communication system or radio transmission network points at least base stations, here also called "NodeB", and radio network control units or "Radio Network Controller" (RNC) for connection of the individual base stations. The terrestrial radio access network or "Universal Terrestrial Radio Access Network "UTRAN is the radio-technical part of a UMTS network in which, for example the radio interface is also made available. A radio interface is standardized and defines the entirety of the physical and protocol specifications for the data exchange, for example the modulation method, the Bandwidth, the frequency swing, access procedures, security procedures or mediation techniques. The UTRAN therefore includes at least Base stations and at least one RNC.

Bei zellulären Mobilfunksystemen können verschiedene Funk-Übertragungstechnologien vorgesehen sein, die definieren, wie die physikalischen Verbindungsressourcen aufgeteilt werden. Im Falle von UMTS ist momentan ein Frequenzmehrfachzugriffs-Modus bzw. "Frequency Division Duplex" (FDD)-Modus vorgesehen, sowie unterschiedliche Zeitmehrfachzugriffs-Modi bzw. "Time Division Duplex" (TDD)-Modi. Beim FDD-Modus erfolgt die Datenübertragung von sogennanten "Up-" und "Downlink"-Verbindungen auf unterschiedlichen Frequenzen per Frequenzmultiplex, während bei den beiden TDD-Modi die Datenübertragung von Up- und Abwärtsverbindungs auf der gleichen Frequenz per Zeitmultiplex erfolgt.at cellular Mobile radio systems can different radio transmission technologies be provided that define how the physical connection resources be divided. In the case of UMTS, a frequency multiple access mode or "frequency division" is currently in use Duplex "(FDD) mode provided, as well as different time multiple access modes or "Time Division Duplex" (TDD) modes. In FDD mode the data transfer takes place of so-called "up" and "down link" connections different frequencies by frequency division multiplex, while at data transfer from the two TDD modes Up and down link time division multiplexed on the same frequency.

Eine Basisstation ist eine zentrale Einheit in einem Kommunikationsnetzwerk, die im Falle eines zellulären Mobilfunknetzwerks Terminals oder Kommunikationsendgeräte innerhalb einer Zelle des Mobilfunknetzwerks über einen oder mehrere Funkkanäle bedient. Die Basisstation stellt die Luftschnittstelle zwischen Basisstation und Terminal bereit.A Base station is a central unit in a communication network, which in the case of a cellular Cellular network terminals or communication terminals within a cell of the mobile radio network is operated via one or more radio channels. The base station provides the air interface between the base station and terminal ready.

Sie übernimmt die Abwicklung des Funkbetriebs mit den mobilen Teilnehmern und überwacht die physikalische Funkverbindung. Darüber hinaus überträgt sie die Nutz- und Statusnachrichten an die Terminals. Die Basisstation hat keine Vermittlungsfunktion, sondern lediglich eine Versorgungsfunktion. Eine Basisstation umfasst zumindest eine Sende/Empfangseinheit.It takes over the handling of radio operations with the mobile participants and monitored the physical radio link. It also transmits the user and status messages to the terminals. The base station has no switching function, but just a supply function. Includes a base station at least one transmitting / receiving unit.

Ein Terminal kann ein beliebiges Kommunikationsendgerät sein, über das ein Benutzer in einem Kommunikationssystem kommuniziert. Es fallen beispielsweise Mobilfunkendgeräte oder tragbare Computer mit einem Funkmodul darunter. Ein Terminal wird oft auch als "Mobilstation" (MS) oder in UMTS "User Equip-ment" (UE) bezeichnet.On Terminal can be any communication terminal via which a user communicates in a communication system. It fall for example, mobile terminals or portable computers with a radio module underneath. A terminal is often also referred to as a "mobile station" (MS) or in UMTS "user equipment" (UE).

Im Mobilfunk wird zwischen zwei Verbindungsrichtungen unterschieden. Die Vorwärtsrichtung bzw. "Downlink" (DL) bezeichnet die Übertragungsrichtung von der Basisstation zum Terminal. Die Rückwärtsrichtung bzw. Uplink (UL) bezeichnet die entgegengesetzte Übertragungsrichtung vom Terminal zur Basisstation.in the Mobile radio is differentiated between two connection directions. The forward direction or "Downlink" (DL) the direction of transmission from the base station to the terminal. The reverse direction or uplink (UL) denotes the opposite direction of transmission from the terminal to the base station.

In Breitbandübertragungssystemen, wie beispielsweise einem UMTS-Mobilfunknetz ist ein Kanal ein Teilbereich einer zur Verfügung stehenden Gesamtübertragungskapazität. Als Funkkanal wird im Rahmen dieser Anmeldung ein drahtloser Kommunikationsweg bezeichnet.In Wideband transmission systems, such as a UMTS cellular network, a channel is a sub-area one available standing total transmission capacity. As a radio channel becomes a wireless communication path in the context of this application designated.

In einem Mobilfunksystem, beispielsweise UMTS, gibt es für die Übertragung von Daten zwei Arten von physikalischen Kanälen: festzugeordnete Kanäle bzw. "Dedicated Channels" und ge-meinsam benutzte bzw. "Common Channels". Bei den Dedicated Channels wird eine physikalische Ressource nur für die Übertragung von Informationen für ein bestimmtes Terminal reserviert. Bei den Common Channels können Informationen übertra-gen werden, die für alle Terminals gedacht sind, beispiels-weise der primäre gemeinsame physikalische Steuerungskanal bzw. "Primary Common Control Physical Channel" (P-CCPCH) im Downlink, oder aber alle Terminals teilen sich eine physikalische Ressource, indem jedes Terminal diese nur kurzzeitig nutzen darf. Dies ist beispielsweise beim physikalischen Zufalls-Zugriffs-Kanal bzw. "Physical Random Access Channel" (PRACH) im Uplink der Fall.In a mobile radio system, for example UMTS, there are two types of physical channels for the transmission of data: dedicated channels or "dedicated channels" and shared ones or "common channels". With dedicated channels, a physical resource is only reserved for the transmission of information for a specific terminal. The common channels can transmit information that is intended for all terminals, for example the primary common physical control channel or "Primary Common Control Physical Channel" (P-CCPCH) in the downlink, or all terminals share one another physical resource, since each terminal may only use it for a short time. This is the case, for example, with the physical random access channel or "physical random access channel" (PRACH) in the uplink.

Bei der Übertragung über einen Common Channel oder Dedicated Channel werden die Daten neben einer Bandbreitenspreizung mittels ei-nes Spreiz-Codes bzw. "Channelisation Codes" zur robusteren Übertragung zusätzlich einer Verwürfel bzw. "Scrambling" Prozedur zur Kennzeichnung einer spezifischen Verbindung unterzogen. Dazu werden in Abhängigkeit der Übertragungsrichtung, des Kanaltyps und der Funkübertragungstechnologie verschiedene Typen von Verwürfel-Codes bzw. "scrambling codes" eingesetzt. Während ein Bit aus einer Datensequenz meist als Symbol bezeichnet wird, wird ein Bit einer bandbreiten-gespreizten Sequenz als Chip bezeichnet.at the transmission over a Common channel or dedicated channel, the data is next to one Bandwidth spreading using a spreading code or "channelization codes" for more robust transmission additionally a scramble or "scrambling" procedure for identification subjected to a specific connection. To do this will depend the direction of transmission, of the channel type and radio transmission technology different types of scramble codes or "scrambling codes ". While a bit from a data sequence is usually referred to as a symbol, a bit of a bandwidth-spread sequence is called a chip.

In Mobilfunksystemen, wie beispielsweise solchen basierend auf UMTS, sind neben leitungsvermittelten bzw. "circuit switched" Diensten auch paketorientierte bzw. "packet switched" Dienste vorgesehen.In Mobile radio systems, such as those based on UMTS, In addition to circuit-switched or "circuit switched" services, packet-oriented or "packet switched" services are also provided.

Insbesondere in Mobilfunksystemen der 2. bzw. 3. Generation, wie dem GSM bzw. UMTS, erfolgt die Datenübertragung über den Funkkanal allgemein in einer fest vorgegebenen Struktur, dem Übertragungsrahmen, welcher oft auch nur als Rahmen oder Frame bezeichnet wird. Ein Übertragungsrahmen stellt also die periodische Basis-Zeitstruktur dar, mit der Daten physikalisch übertragen werden. In UMTS beträgt ein Rahmen 10 ms. Zur Durchführung von bestimmten Funktionen, wie Kanalschätzung und Leistungskontrolle, ist ein Rahmen in Zeitschlitze unterteilt, beispielsweise in UMTS in 15 Zeitschlitze. Ein Zeitschlitz ist also ein fest zugeordneter Zeitabschnitt innerhalb eines Übertragungsrahmens.In particular in 2nd or 3rd generation mobile radio systems, such as the GSM or UMTS, the data transmission takes place over the Radio channel generally in a fixed structure, the transmission frame, which is often referred to as just a frame. A transmission framework therefore represents the periodic basic time structure with which data physically transmitted become. In UMTS is a frame 10 ms. To carry out of certain functions, such as channel estimation and performance control, a frame is divided into time slots, for example UMTS in 15 time slots. A time slot is therefore a permanently assigned one Time period within a transmission frame.

Auf Basis der zeitlichen Struktur, bestehend aus Rahmen und Zeitschlitzen, kann man weitere zeitliche Unterstrukturen, beispielsweise Unterrahmen bzw. "Subframes", definieren. Beispielsweise könnte man in UMTS einen Unterrahmen definieren, der drei Zeitschlitze umfassen soll, so dass sich ein Rahmen dann aus 5 Unterrahmen zusammensetzt.On Basis of the temporal structure, consisting of frames and time slots, you can use other temporal substructures, for example subframes or "Subframes". For example could one defines a subframe in UMTS, the three time slots should include, so that a frame is then composed of 5 subframes.

Ein Übertragungszeitintervall bzw. "transmission time interval" (TTI) bezeichnet die Zeitlänge , über die Daten, welche zusammen kodiert wurden aufgrund einer Verwürfelung, z.B. einem sogenannten "Scrambling" oder "Interleaving", zeitlich aufgespreizt werden. Ein TTI kann beispielsweise in Bezug auf Zeitschlitze angegeben werden.A transmission time interval or "transmission time interval "(TTI) denotes the length of time , about the data that was encoded together due to scrambling, e.g. a so-called "scrambling" or "interleaving", spread out over time become. For example, a TTI can be specified in terms of time slots become.

Damit kann insbesondere das Übertragungszeitintervall, in dem Daten von der Medium-Zugangs-Schicht bzw. "Medium Access Layer" (MAC) (OSI-Schicht 2, OSI: Open System Interconnection) zur physikalischen Schicht (OSI-Schicht 1) in Form von sog. Transportblöcken (= Verbund von Datenpaketen fester Länge) übertragen werden, bezeichnet sein. Weiterhin kann damit beispielsweise das Übertragungszeitintervall, in dem die Daten dann physikalisch über die Luftschnittstelle übertragen werden, bezeichnet sein.In order to the transmission time interval, in the data from the medium access layer or "Medium Access Layer" (MAC) (OSI layer 2, OSI: Open System Interconnection) to the physical layer (OSI layer 1) in the form of so-called transport blocks (= combination of data packets fixed length) will be designated. Furthermore, the transmission time interval, in which the data is then physically transmitted via the air interface will be designated.

Beispielsweise im Fall, für den gilt TTI = 40ms, werden zum einen alle 40ms Daten von der MAC-Schicht zur physikalischen Schicht gesendet. Zum anderen werden diese Daten dann von der. physikalischen Schicht innerhalb von 4 Rahmen übertragen.For example in the case for the TTI = 40ms applies, data is from the MAC layer every 40ms sent to the physical layer. On the other hand, this data then from the. physical layer transmitted within 4 frames.

2.1 Ausgestaltungen der Erfindung2.1 Refinements of invention

a) Zuordnung zwischen Uplink und Downlink Kanala) mapping between Uplink and downlink channel

Es ist wesentlich für die Erfindung, dass ein Terminal mit der Auswahl einer Aufwärtsverbindung auch die Abwärtsverbindung auswählt.It is essential for the invention that a terminal with the selection of an uplink also the downlink selects.

Im Falle eines UMTS-Systems wählt sich das Terminal mit der Auswahl eines erweiterten gemeinsamen Hochgeschwindigkeitszugriffskanals HS-PRACH auch den entsprechenden gemeinsamen sekundären Hochgeschwindigkeits-Kontrollkanal HS-SCCPCH aus. Im Gegensatz dazu erkannte das Terminal bisher aufgrund seiner Identitätsnummer, welche zur Codierung von Daten auf diesem gemeinsamen Kanal benutzt wurde, welche Information für es bestimmt war.in the Case of a UMTS system chooses yourself the terminal with the selection of an extended common High-speed access channel HS-PRACH also the corresponding common secondary high-speed control channel HS-SCCPCH out. In contrast, the terminal previously recognized based on its Identity number which is used to encode data on this common channel what information for it was determined.

Damit gibt es eine Korrespondenz von HS-PRACH und HS-SCCPCH. In Abhängigkeit der jeweiligen Zellkonfiguration werden folgende drei Fälle unterschieden:

  • – die Anzahl der HS-PRACH ist gleich der Anzahl der HS-SCCPCH: In diesem Fall kann die Korrespondenz wie folgt aussehen: - dem HS-PRACH 1 ist der HS-SCCPCH 1 zugeordnet – dem HS-PRACH 2 ist der HS-SCCPCH 2 zugeordnet, und so fort.
  • – die Anzahl HS-PRACH ist gröber als die der HS-SCCPCH: In diesem Fall sind einem HS-SCCPCH mehrere HS-PRACHs zugeordnet. Die Korrespondenz kann dabei wie folgt aussehen, wobei der Pfeil "→" eine Zuordnung bedeutet: – HS-PRACH1 → HS-SCCPCH1 – HS-PRACH2 → HS-SCCPCH1 – HS-PRACH3 → HS-SCCPCH2 – HS-PRACH4 → HS-SCCPCH3 – usw.
  • – die Anzahl HS-PRACH ist kleiner als die der HS-SCCPCH: In diesem Fall sind einem HS-PRACH mehrere HS-SCCPCHs zugeordnet. Die Korrespondenz kann dabei wie folgt aussehen: – HS-PRACH1 → HS-SCCPCH1 – HS-PRACH1 → HS-SCCPCH2 – HS-PRACH2 → HS-SCCPCH3 – HS-PRACH2 → HS-SCCPCH4 – usw.
There is a correspondence between HS-PRACH and HS-SCCPCH. Depending on the cell configuration, the following three cases are distinguished:
  • - The number of HS-PRACH is equal to the number of HS-SCCPCH: In this case, the correspondence can look like this: - HS-PRACH 1 is assigned to HS-SCCPCH 1 - HS-PRACH 2 is HS-SCCPCH 2 assigned, and so on.
  • - The number of HS-PRACH is coarser than that of HS-SCCPCH: In this case, several HS-PRACHs are assigned to one HS-SCCPCH. The correspondence can look as follows, where the arrow "→" means an assignment: - HS-PRACH1 → HS-SCCPCH1 - HS-PRACH2 → HS-SCCPCH1 - HS-PRACH3 → HS-SCCPCH2 - HS-PRACH4 → HS-SCCPCH3 - etc.
  • - The number of HS-PRACH is smaller than that of the HS-SCCPCH: In this case, several HS-SCCPCHs are assigned to one HS-PRACH. The correspondence can look like this: - HS-PRACH1 → HS-SCCPCH1 - HS-PRACH1 → HS-SCCPCH2 - HS-PRACH2 → HS-SCCPCH3 - HS-PRACH2 → HS-SCCPCH4 - etc.

b) Scheduling Ablauffolgeplanung der HS-SCCPCHb) Scheduling Sequence planning the HS-SCCPCH

Weiterhin wird kein fester Sendezeitpunkt, sondern ein Zeitintervall auf Basis der Zugriffszeitschlitze definiert, in der die Abwärtskanäle, also beispielsweise die HS-SCCPCHs vom Kommunikationssystem gesendet werden können. In Abhängigkeit vom jeweiligen Sendezeitpunkt des HS-PRACH-Nachrichtenteils, der Länge des HS-PRACH-Übertragungsrahmens (TTI) sowie den minimalen und maximalen Übertragungsrahmenlängen TFL min und TFL_max, kann das Sendeintervall für die HS-SCCPCHs berechnet werden, indem ein minimaler sowie ein maximaler Zeit-Offset in Zugriffszeitschlitzen bestimmt wird. Somit wird der Detektionsaufwand im Terminal reduziert, da es die HS-SCCPCHs nicht mehr kontinuierlich detektieren muss.Farther is not a fixed time of transmission, but a time interval based of the access time slots in which the downlink channels, ie for example, the HS-SCCPCHs sent by the communication system can be. Dependent on from the respective time of transmission of the HS-PRACH message part, the length of the HS-PRACH transmission frame (TTI) and the minimum and maximum transmission frame lengths TFL min and TFL_max, can calculate the send interval for the HS-SCCPCHs by a minimum and a maximum time offset in access time slots is determined. This reduces the detection effort in the terminal, since it no longer has to continuously detect the HS-SCCPCHs.

Für den minimalen Zeit-Offset in Zugriffszeitschlitzen gilt: AS_Nomin mod 15 = AS_No + ceil {(TFL_min·HS-PRACH TTI)/AS_size + Constant delay/AS_size} The following applies to the minimum time offset in access time slots: AS_Nomin mod 15 = AS_No + ceil {(TFL_minHS-PRACH TTI) / AS_size + Constant delay / AS_size}

Für den maximalen Zeit- Offset in Zugriffszeitschlitzen gilt: AS_Nomax mod 15 = AS_No + ceil {(TFL_max·HS-PRACH TTI)/AS_size + Constant delay/AS_size} The following applies to the maximum time offset in access time slots: AS_Nomax mod 15 = AS_No + ceil {(TFL_maxHS-PRACH TTI) / AS_size + Constant delay / AS_size}

Dabei bedeuten die Variablen:

  • – AS_Nomin: Die minimale Nummer des Zugriffszeitschlitzes bzw. die untere Grenze des Übertragungsintervalls bzw. der frühestmögliche Zeitpunkt, in der das Kommunikationssystem im Downlink den HS-SCCPCH zum Terminal senden kann. Entsprechend ist
  • – AS_Nomax die maximale Nummer des Zugriffszeitschlitzes bzw. die obere Grenze der Übertragungsintervalls bzw. der spätmöglichste Zeitpunkt.
  • – AS_No: die Nummer des Zugriffszeitschlitze, in der das Terminal im Uplink den HS-PRACH sendet.
  • – Ceil: mathematischer Operator, mit der eine reelle Zahl auf eine ganze Zahl aufgerundet wird.
  • – Mod: Die Modulo-Operation
  • – minimale TFL: Parameter ergibt sich aus den definierten TFLs innerhalb des IE "PRACH partitioning" (Tabelle 3), welche im PRACH System information list (Tabelle 1) signalisiert wird. Wenn eine priorisierte HS-PRACH-Nutzung konfiguriert wird, dann werden unterschiedliche TFL-Werte in den ASCs definiert. Dann ist die minimale TFL diejenige TFL mit der kürzesten Länge. Hingegen, wenn keine priorisierte HS-PRACH-Nutzung konfiguriert wird, dann sind alle TFL-Werte in den ASCs gleich. Dann ist die minimale TFL gleich dieser Länge.
  • – Analog hierzu ergibt sich auch die maximale TFL.
  • – HS-PRACH TTI: Parameter wird im Rahmen von SIB5/6 innerhalb der PRACH system information list (Tabelle 1) signalisiert. Im besonderen erfolgt dies im IE "RACH TFS".
  • – AS_size: die Länge eines Zugriffszeitschlitzes. Derzeit beträgt sie 2 Zeitschlitze. Prinzipiell können jedoch auch andere Längen definiert werden.
  • – "Constant delay": ein vom Kommunikationssystem zu konfigurierender Parameter, in der die Datenverarbeitungszeit im Kommunikationssystem, die Kanalübertragungsverzögerung sowie andere Übertragungsfaktoren (wie z.B. auch die Dienstqualität) berücksichtigt wird.
The variables mean:
  • - AS_Nomin: The minimum number of the access time slot or the lower limit of the transmission interval or the earliest possible time at which the communication system can send the HS-SCCPCH to the terminal in the downlink. Is accordingly
  • - AS_Nomax the maximum number of the access time slot or the upper limit of the transmission interval or the latest possible time.
  • - AS_No: the number of the access time slots in which the terminal sends the HS-PRACH in the uplink.
  • - Ceil: mathematical operator used to round a real number up to an integer.
  • - Mod: The modulo operation
  • - Minimum TFL: parameters result from the defined TFLs within the IE "PRACH partitioning" (table 3), which is signaled in the PRACH system information list (table 1). If a prioritized HS-PRACH usage is configured, then different TFL values are defined in the ASCs. Then the minimum TFL is the one with the shortest length. On the other hand, if no prioritized HS-PRACH usage is configured, then all TFL values in the ASCs are the same. Then the minimum TFL is equal to this length.
  • - Analogously to this, the maximum TFL also results.
  • - HS-PRACH TTI: Parameters are signaled as part of SIB5 / 6 within the PRACH system information list (Table 1). In particular, this is done in IE "RACH TFS".
  • - AS_size: the length of an access time slot. It is currently 2 time slots. In principle, however, other lengths can also be defined.
  • - "Constant delay": a parameter to be configured by the communication system, in which the data processing time in the communication system, the channel transmission delay and other transmission factors (such as the quality of service, for example) are taken into account.

In Abhängigkeit vom ausgewählten HS-PRACH bestimmt das Terminal das Sendeintervall des korrespondierenden HS-SCCPCHs und stellt den Empfänger dementsprechend ein. Umgekehrt berechnet das Kommunikationssystem nach Empfang des HS-PRACH Nachrichtenteils das Sendeintervall für den korrespondieren HS-SCCPCH nach obigen Formeln. Den tatsächlichen Sendezeitpunkt innerhalb dieses Zeitintervalls bestimmt das Kommunikationssystem auf Basis der Datenpriorität, der Datenmenge und/oder der Anzahl der Terminals, die denselben HS-SCCPCH ausgewählt haben. Dabei wird mit dem Parameter "Constant delay" eine konstante Verzögerung eingestellt, welche die Datenverarbeitungszeit im Kommunikationssystem, die Kanalübertragungsverzögerung sowie andere Übertragungsfaktoren berücksichtigt. Dieser Parameter soll den Terminals bei der Konfiguration der HS-SCCPCHs per Sammelruf bzw. "Broadcast" beispielsweise über den primären gemeinsamen physikalischen Kontrollkanal "Primary Common Control Physical Channel" P-CCPCH signalisiert werden.In dependence from the selected one HS-PRACH the terminal determines the send interval of the corresponding one HS-SCCPCHs and represents the recipient accordingly. Conversely, the communication system calculates after receiving the HS-PRACH message part, the send interval for the correspond HS-SCCPCH according to the formulas above. The actual time of transmission within the communication system determines this time interval on the basis the data priority, the amount of data and / or the number of terminals using the same HS-SCCPCH selected to have. A constant delay is set with the "Constant delay" parameter the data processing time in the communication system, the channel transmission delay and other transfer factors considered. This parameter is intended for the terminals when configuring the HS-SCCPCHs by collective call or "broadcast", for example via the primary common physical control channel "Primary Common Control Physical Channel "P-CCPCH signals become.

Zusammenfassend erfolgt also die Auswahl der "Downlink Common Channels" nicht mehr über die Teilnehmer-Identität, sondern auf Basis der Auswahl der "Uplink Common Channels". Des weiteren wird für die "Downlink Common Channels" kein fester Sendezeitpunkt, sondern ein Sendeintervall auf Basis der Zugriffszeitschlitze spezifiziert, in der das Kommunikationssystem die Daten auf Basis der Datenpriorität, der Datenmenge und der Anzahl der Teilnehmer, die denselben "Downlink Common Channel" ausgewählt haben, zu den einzelnen Teilnehmern übertragen kann.In summary the selection of the "downlink Common Channels "is not more about the participant identity, but based on the selection of the "Uplink Common Channels". Furthermore, for the "Downlink Common Channels" no fixed transmission time, but specifies a transmission interval based on the access time slots, in which the communication system stores the data based on the data priority, the amount of data and the number of participants who selected the same "Downlink Common Channel", transferred to the individual participants can.

2.2 Ergänzende Änderungen für eine Zufallszugriffsübertragung2.2 Additional changes for one Random access transmission

Zusätzlich zur Abwärtsverbindungsauswahl und Sendeintervallbestimmung sind folgende Erweiterungen vorgesehen:

  • 1. Erweiterung der ASC mit neuen Parametern: Innerhalb des Informationselementes „PRACH system information list" wird im IE „PRACH partitioning" die ASC-Konfiguration um die drei Parameter Übertragungsrahmenlänge bzw. "Transmission Frame Length" (TFL), Übertragungsstartzeit bzw. "Transmission Start Time" (TST) und Übertragungszeitwahrscheinlichkeit bzw. "Transmission Start Time Probability" (TSTP) erweitert, siehe Tabelle 3. Hierdurch kann die Zeitplanung ("timing") der Random Access-Übertragung für den HS-PRACH Nachrichtenteil so eingestellt werden, so dass das Risiko von Zugriffskollisionen weiter reduziert werden kann. Tabelle 3: Informationselemente des „PRACH partitioning" zur ASC-Konfiguration der HS-PRACHs
    Figure 00290001
    Figure 00300001
  • 2. Konfiguration und Auswahl der HS-PRACHs: Die Konfiguration der in der Zelle verfügbaren HS-PRACHs soll in SIB 5 bzw. 6 über den "Broadcast-Channel" BCH in der Zelle übertragen werden. Innerhalb von SIB 5/SIB 6 wird die Konfiguration für jeden HS-PRACH, wie Übertragungsrahmenlänge (TTI = 1, 2, 3, 4 oder 5 Zeitschlitze, wobei ein Zeitschlitz die Länge 2560 Chips hat), Spreizfaktor (SF), ASCs etc., im Informationselement „PRACH system information list" festgelegt. Jedes Terminal soll sich einen passenden HS-PRACH in Abhängigkeit der zu übertragenden Datenmenge zufällig auswählen.
  • 3. Neues Übertragungsverfahren mit Kollisionsvermeidung: Der Zugriff der Terminals auf einen HS-PRACH ist nach dem "Slotted ALOHA"-Verfahren geregelt. Der HS-PRACH besteht aus einem Präambel-Teil (preamble part) und einem Nachrichtenteil (message part). Der HS-PRACH Nachrichtenteil besteht aus einem Kontrollteil und einem Datenteil. Die Präambel-Übertragung erfolgt nur zu Beginn von festen Zeitintervallen auf Basis der Zugriffszeitschlitze (AS), und die Nachrichtenteil-Übertragung erfolgt nur zu Beginn von festen Zeitpunkten auf Basis der Transmission Start Time (TST) innerhalb der Transmission Frame Length (TFL). Ein Terminal wählt sich den jeweiligen Sendezeitpunkt anhand der Transmission Start Time Probability (TSTP) zufällig aus.
  • 4. Anwendung eines ARQ-Verfahren zwischen Terminal und Basisstation: Unabhängig vom RLC-Modi TM, UM oder AM soll die Basisstation den Empfang jedes HS-PRACH Nachrichtenteils von einem Terminal auf dem HS-SCCPCH bestätigen. Ein ARQ-Verfahren in der Basisstation prüft alle empfangenen Datenpakete auf mögliche Übertragungsfehler und gibt dem Terminal das jeweilige Prüfergebnis bekannt. Für jedes fehlerfrei empfangene Datenpaket wird eine positive Bestätigung (ACK) über den HS-SCCPCH übertragen. Entsprechend wird für jedes fehlerhaft empfangene Datenpaket eine negative Bestätigung (NACK) über den HS-SCCPCH übertragen. Erreicht das Terminal die Mitteilung, dass ein bestimmtes Datenpaket fehlerhaft übertragen wurde, so wiederholt das Terminal zum nächstmöglichen Zeitpunkt die Übertragung für den fehlerhaft gesendeten Datenpaket auf den HS-PRACH Nachrichtenteil.
In addition to the downlink selection and transmission interval determination, the following extensions are provided:
  • 1. Extension of the ASC with new parameters: Within the information element "PRACH system information list" in the IE "PRACH partitioning", the ASC configuration by the three parameters transmission frame length or "Transmission Frame Length" (TFL), transmission start time or "transmission Start Time "(TST) and transmission time probability or" Transmission Start Time Probability "(TSTP) extended, see Table 3. This allows the timing (" timing ") of the random access transmission for the HS-PRACH message part to be set, see above that the risk of access collisions can be further reduced. Table 3: Information elements of "PRACH partitioning" for ASC configuration of the HS-PRACHs
    Figure 00290001
    Figure 00300001
  • 2. Configuration and selection of the HS-PRACHs: The configuration of the HS-PRACHs available in the cell is to be transmitted in SIB 5 or 6 via the "broadcast channel" BCH in the cell. Within SIB 5 / SIB 6, the configuration for each HS-PRACH, such as transmission frame length (TTI = 1, 2, 3, 4 or 5 time slots, where a time slot has a length of 2560 chips), spreading factor (SF), ASCs etc. , in the information element "PRACH system information list". Each terminal should select a suitable HS-PRACH at random depending on the amount of data to be transmitted.
  • 3. New transmission procedure with collision avoidance: The access of the terminals to an HS-PRACH is regulated according to the "Slotted ALOHA" procedure. The HS-PRACH consists of a preamble part and a message part. The HS-PRACH news section consists of an egg a control part and a data part. The preamble transmission takes place only at the beginning of fixed time intervals based on the access time slots (AS), and the message part transmission takes place only at the beginning of fixed times based on the transmission start time (TST) within the transmission frame length (TFL). A terminal chooses the respective transmission time at random based on the Transmission Start Time Probability (TSTP).
  • 4. Use of an ARQ procedure between terminal and base station: Regardless of the RLC modes TM, UM or AM, the base station should confirm the receipt of each HS-PRACH message part from a terminal on the HS-SCCPCH. An ARQ procedure in the base station checks all received data packets for possible transmission errors and informs the terminal of the respective test result. For every error-free received data packet, a positive confirmation (ACK) is transmitted via the HS-SCCPCH. Accordingly, a negative confirmation (NACK) is transmitted via the HS-SCCPCH for each data packet received incorrectly. If the terminal receives the message that a certain data packet has been transmitted incorrectly, the terminal repeats the transmission for the incorrectly sent data packet to the HS-PRACH message part at the next possible time.

Eine Optimierung bzgl. dem Scheduling von HS-FACH/HS-SCCPCH ist insbesondere aus folgenden Gründen vorgesehen:

  • – Kurze burstartige Datenpakete sind in einem CDMA-basierten Übertragungssystem schwieriger zu detektieren als längere Datenpakete.
  • – Die Übertragungsrahmenlängen (TFL) variieren von Terminal zu Terminal in Abhängigkeit der gewählten HS-PRACHs bzw. der Access Service Classes innerhalb eines HS-PRACHs. Im ungünstigsten Fall bedeutet es, dass pro HS-SCCPCH nur Daten für ein Terminal übertragen werden kann, was eine Verzögerung der schnellen Datenübertragung zur Folge hätte.
Optimization with regard to the scheduling of HS-FACH / HS-SCCPCH is provided in particular for the following reasons:
  • - Short burst-like data packets are more difficult to detect in a CDMA-based transmission system than longer data packets.
  • - The transmission frame lengths (TFL) vary from terminal to terminal depending on the selected HS-PRACHs or the access service classes within an HS-PRACH. In the worst case, this means that only data for one terminal can be transmitted per HS-SCCPCH, which would result in a delay in fast data transmission.

2.3. Detaillierte Ausführungsbeispiele2.3. Detailed embodiments

Für das Ausführungsbeispiel gelten folgende Annahmen:

  • – In einer UMTS-Zelle ist jeweils ein HS-PRACH und HS-SCCPCH definiert, deren Konfiguration per SIB5/SIB6 über den "Broadcast channel" zu allen Terminals übertragen werden.
  • – Für den HS-PRACH und HS-SCCPCH ist die Übertragungszeitlänge TTI = 2 Zeitschlitze.
  • – Es werden zwei Terminals im Connected Mode betrachtet, die sich denselben HS-PRACH und HS-SCCPCH zur Paketdatenübertragung ausgewählt haben.
  • – Für den HS-PRACH ist die minimale Übertragungsrahmenlänge mit TFL_min = 4, und die maximale Übertragungsrahmenlänge mit TFL_max = 6 definiert.
  • – Terminal 1 wählt sich zur Paketdatenübertragung auf dem HS-PRACH den ASC#0 aus. Dieser ist bzgl. dem neuen Übertragungsverfahren zur Kollisionsvermeidung mit folgenden Parametern konfiguriert:
  • – Transmission Frame Length (TFL) = 4
  • – Transmission Start Time (TST) = 4
  • – Transmission Start Time Probability (TSTP) = {1/4, ¼, ¼, ¼}
  • – Terminal 2 wählt sich zur Paketdatenübertragung auf dem HS-PRACH den ASC#3 aus. Dieser ist bzgl. dem neuen Übertragungsverfahren zur Kollisionsvermeidung mit I folgenden Parametern konfiguriert:
  • – Transmission Frame Length (TFL) = 6
  • – Transmission Start Time (TST) = 6
  • – Transmission Start Time Probability (TSTP) = {1/6, 1/6, 1/6, 1/6, 1/6, 1/6}
  • – Der Parameter "Constant delay" ist mit 3 Zeitschlitze konfiguriert.
The following assumptions apply to the exemplary embodiment:
  • - One HS-PRACH and one HS-SCCPCH are defined in a UMTS cell, the configuration of which is transmitted to all terminals via SIB5 / SIB6 via the "broadcast channel".
  • - For the HS-PRACH and HS-SCCPCH, the transmission time length TTI = 2 time slots.
  • - Two terminals in connected mode are considered, which have selected the same HS-PRACH and HS-SCCPCH for packet data transmission.
  • - For the HS-PRACH, the minimum transmission frame length is defined with TFL_min = 4 and the maximum transmission frame length with TFL_max = 6.
  • - Terminal 1 selects ASC # 0 for the transmission of packet data on the HS-PRACH. The new transmission method for collision avoidance is configured with the following parameters:
  • - Transmission Frame Length (TFL) = 4
  • - Transmission Start Time (TST) = 4
  • - Transmission Start Time Probability (TSTP) = {1/4, ¼, ¼, ¼}
  • - Terminal 2 selects ASC # 3 for packet data transmission on the HS-PRACH. This is related to configured the new transmission method for avoiding a collision with the following parameters I.:
  • - Transmission Frame Length (TFL) = 6
  • - Transmission Start Time (TST) = 6
  • - Transmission Start Time Probability (TSTP) = {1/6, 1/6, 1/6, 1/6, 1/6, 1/6}
  • - The "Constant delay" parameter is configured with 3 time slots.

In 5 ist das Übertragungsdiagramm für die beiden Terminals UE1, UE2 in Abhängigkeit der jeweiligen Übertragungsrahmenlängen dargestellt. Beide Terminals starten die Übertragung ihrer HS-PRACH Nachrichtenteils in AS#1. Innerhalb von zwei Rahmen sendet Terminal 1 ihre Datenpakete P11, P12 und P13 in AS No = 2, AS No = 7 und AS No = 12. Terminal 2 sendet ihre Datenpakete P21 und P22 in AS No = 2 und AS No = 10.In 5 the transmission diagram for the two terminals UE1, UE2 is shown depending on the respective transmission frame lengths. Both terminals start the transmission of their HS-PRACH message part in AS # 1. Within two frames, Terminal 1 sends its data packets P11, P12 and P13 in AS No = 2, AS No = 7 and AS No = 12. Terminal 2 sends its data packets P21 and P22 in AS No = 2 and AS No = 10.

In Abhängigkeit der Sendezeitpunkte der HS-PRACH Nachrichtenteils, berechnen sich die Terminals die jeweiligen Sendeintervalle für den korrespondierenden HS-SCCPCH entsprechend den Formeln:In dependence the transmission times of the HS-PRACH news section are calculated the terminals the respective transmission intervals for the corresponding HS-SCCPCH according to the formulas:

Für Terminal 1 erhält man folgende Werte:Terminal 1 has the following Values:

Für das Datenpaket P11:

  • 1. AS_Nomin mod 15 = 2 + ceil {(4·2 Zeitschlitze)/2 Zeitschlitze + 3 Zeitschlitze/2 Zeitschlitze} = 8 mod 15 = 8
  • 2. AS_Nomax mod 15 = 2 + ceil {(6·2 Zeitschlitze)/2 Zeitschlitze + 3 Zeitschlitze/2 Zeitschlitze} = 10 mod 15 = 10
For data package P11:
  • 1. AS_Nomin mod 15 = 2 + ceil {(4 · 2 time slots) / 2 time slots + 3 time slots / 2 time slots} = 8 mod 15 = 8
  • Second AS_Nomax mod 15 = 2 + ceil {(6 · 2 time slots) / 2 time slots + 3 time slots / 2 time slots} = 10 mod 15 = 10

Für das Datenpaket P12:

  • 3. AS_Nomin mod 15 = 7 + ceil {(4·2 Zeitschlitze)/2 Zeitschlitze + 3 Zeitschlitze/2 Zeitschlitze} = 13 mod 15 = 13.
  • 4. AS_Nomax mod 15 = 7 + ceil {(6·2 Zeitschlitze)/2 Zeitschlitze + 3 Zeitschlitze/2 Zeitschlitze} = 15 mod 15 = 0
For data package P12:
  • Third AS_Nomin mod 15 = 7 + ceil {(4 x 2 time slots) / 2 time slots + 3 time slots / 2 time slots} = 13 mod 15 = 13.
  • 4th AS_Nomax mod 15 = 7 + ceil {(6 · 2 time slots) / 2 time slots + 3 time slots / 2 time slots} = 15 mod 15 = 0

Für das Datenpaket P13:

  • 1. AS_Nomin mod 15 = 12 + ceil {(4·2 Zeitschlitze)/2 Zeitschlitze + 3 Zeitschlitze/2 Zeitschlitze} = 18 mod 15 = 3
  • 2. AS_Nomax mod 15 = 12 + ceil {(6·2 Zeitschlitze)/2 Zeitschlitze + 3 Zeitschlitze/2 Zeitschlitze} = 20 mod 15 = 5
For data package P13:
  • 1. AS_Nomin mod 15 = 12 + ceil {(4 x 2 time slots) / 2 time slots + 3 time slots / 2 time slots} = 18 mod 15 = 3
  • Second AS_Nomax mod 15 = 12 + ceil {(6 · 2 time slots) / 2 time slots + 3 time slots / 2 time slots} = 20 mod 15 = 5

Für Terminal 2 erhält man folgende Werte:Terminal 2 has the following Values:

Für das Datenpaket P21:

  • 1. AS_Nomin mod 15 = 2 + ceil {(4·2 Zeitschlitze)/2 Zeitschlitze + 3 Zeitschlitze/2 Zeitschlitze} = 8 mod 15 = 8
  • 2. AS_Nomax mod 15 = 2 + ceil {(6·2 Zeitschlitze)/2 Zeitschlitze + 3 Zeitschlitze/2 Zeitschlitze} = 10 mod 15 = 10
For data package P21:
  • 1. AS_Nomin mod 15 = 2 + ceil {(4 · 2 time slots) / 2 time slots + 3 time slots / 2 time slots} = 8 mod 15 = 8
  • Second AS_Nomax mod 15 = 2 + ceil {(6 · 2 time slots) / 2 time slots + 3 time slots / 2 time slots} = 10 mod 15 = 10

Für das Datenpaket P22:

  • 1. AS_Nomin mod 15 = 10 + ceil {(4·2 Zeitschlitze)/2 Zeitschlitze + 3 Zeitschlitze/2 Zeitschlitze} = 16 mod 15 = 1
  • 2. AS_Nomax mod 15 = 10 + ceil {(6·2 Zeitschlitze)/2 Zeitschlitze + 3 Zeitschlitze/2 Zeitschlitze} = 18 mod 15 = 3
For data package P22:
  • 1. AS_Nomin mod 15 = 10 + ceil {(4 x 2 time slots) / 2 time slots + 3 time slots / 2 time slots} = 16 mod 15 = 1
  • 2.AS_Nomax mod 15 = 10 + ceil {(6 · 2 time slots) / 2 time slots + 3 time slots / 2 time slots} = 18 mod 15 = 3

Die Terminals können sich auf Basis der berechneten Zeit-Offsets für den HS-SCCPCH ihren Empfänger entsprechend einstellen. Umgekehrt kann das Kommunikationssystem BS nach Empfang der jeweiligen HS-PRACH-Nachrichtenteils das Sendeintervall für den korrespondieren HS-SCCPCHs berechnen. Den tatsächlichen Sendezeitpunkt innerhalb dieses Zeitintervalls bestimmt das Kommunikationssystem auf Basis der Datenpriorität, der Datenmenge und/oder der Anzahl der Terminals, die denselben HS-SCCPCH ausgewählt haben.The Terminals can based on the calculated time offsets for the HS-SCCPCH according to their recipient to adjust. Conversely, the communication system BS can be received of the respective HS-PRACH message part the send interval for the correspond Calculate HS-SCCPCHs. The real one The communication system determines the time of transmission within this time interval based on data priority, the amount of data and / or the number of terminals using the same Selected HS-SCCPCH.

AbkürzungenAbbreviations

  • AC Access ClassAC Access Class
  • ACK AcknowledgementACK Acknowledgment
  • AICH Acquisition Indicator ChannelAICH Acquisition Indicator Channel
  • AM Acknowledged ModeAM Acknowledged Mode
  • ARQ Automatic Repeat RequestARQ Automatic Repeat Request
  • AS Access SlotAS Access slot
  • ASC Access Service ClassASC Access Service Class
  • BCH Broadcast ChannelBCH broadcast channel
  • BMC Broadcast/Multicast ControlBMC broadcast / multicast control
  • CCCH Common Control ChannelCCCH Common Control Channel
  • CDMA Code Division Multiple AccessCDMA Code Division Multiple Access
  • CPICH Common Pilot ChannelCPICH Common Pilot Channel
  • DCCH Dedicated Control ChannelDCCH Dedicated Control Channel
  • DL DownlinkDL downlink
  • DTCH Dedicated Traffic ChannelDTCH Dedicated Traffic Channel
  • FACH Forward Access ChannelFACH Forward Access Channel
  • FDD Frequency Division DuplexFDD Frequency Division Duplex
  • HS-FACH High Speed FACHHS-FACH High Speed FACH
  • HS-PRACH High Speed PRACHHS-PRACH High Speed PRACH
  • HS-RACH High Speed RACHHS-RACH High Speed RACH
  • HS-SCCPCH High Speed S-CCPCHHS-SCCPCH High Speed S-CCPCH
  • IMSI International Mobile Subscriber IdentityIMSI International Mobile Subscriber Identity
  • kbps kilo bits per secondkbps kilo bits per second
  • MAC Medium Access ControlMAC Medium Access Control
  • NACK Negative AcknowledgementNACK Negative Acknowledgment
  • OVSF Orthogonal Variable Spreading FactorOVSF Orthogonal Variable Spreading Factor
  • P-CCPCH Primary Common Control Physical ChannelP-CCPCH Primary Common Control Physical Channel
  • PDCP Packet Data Convergence ProtocolPDCP Packet Data Convergence Protocol
  • PHY Physical layerPHY physical layer
  • PRACH Physical Random Access ChannelPRACH Physical Random Access Channel
  • RACH Random Access ChannelRACH Random Access Channel
  • RLC Radio Link ControlRLC Radio Link Control
  • RNC Radio Network ControllerRNC Radio Network Controller
  • RRC Radio Resource ControlRRC Radio Resource Control
  • S-CCPCH Secondary Common Control Physical Channel S-CCPCH Secondary Common Control Physical Channel
  • SF Spreading FactorSF spreading factor
  • SFN System Frame NumberSFN system frame number
  • SIB System Information BlockSIB System Information Block
  • TFCS Transport Format Combination SetTFCS Transport Format Combination Set
  • TFL Transmission Frame LengthTFL transmission frame length
  • TFS Transport Format SetTFS Transport Format Set
  • TM Transparent ModeTM Transparent Mode
  • TST Transmission Start TimeTST Transmission Start Time
  • TSTP Transmission Start Time ProbabilityTSTP Transmission Start Time Probability
  • TTI Transmission Time IntervalTTI transmission time interval
  • TX TransmitTX Transmit
  • UE User EquipmentUE user equipment
  • UM Unacknowledged ModeUM Unacknowledged fashion
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications SystemUMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • U-RNTI UTRAN Radio Network Temporary IdentityU-RNTI UTRAN Radio Network Temporary Identity
  • UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access NetworkUTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network

Claims (8)

Verfahren zur Übertragung von Datenpaketen zwischen zumindest einem Terminal und einer Basisstation über für mehrere Terminals bereitgestellte Funkkanäle in einem zellulären Kommunikationssystem, bei dem die Datenpakete zur Übertragung auf Übertragungsrahmen, welche in zumindest einen Zeitschlitz unterteilt sind, aufgeteilt werden und die Daten in jedem Zeitschlitz einen Nachrichtenteil (HS-PRACH NT) und einen Präambelteil enthalten, – wobei in einer Funkzelle des Kommunikationssystems eine Anzahl M von gemeinsamen Aufwärtsverbindungs-Kanälen (HS-PRACH1, HS-PRACH2) und eine Anzahl N von gemeinsamen Abwärtsverbindungs-Kanälen (HS-SCCPCH1, HS-SCCPCH2) bereitgestellt ist, – wobei das Terminal (UE) aus der Menge der gemeinsamen Aufwärtsverbindungs-Kanäle (HS-PRACH1, HS-PRACH2) einen gemeinsamen Aufwärtsverbindungs-Kanal (HS-PRACH1, HS-PRACH2) auswählt, – wobei das Terminal nach einer erfolgreichen Übertragung des Präambelteils in einem durch den Aufwärtsverbindungs-Kanal (HS-PRACH1, HS-PRACH2) festgelegten Zugriffs-Zeitschlitz (AS) Datenpakete zu senden beginnt, – wobei die Basisstation (BS) für jedes erhaltene Datenpaket über einen gemeinsamen Abwärtsverbindungs-Kanal (HS-SCCPCH1, HS-SCCPCH2) eine Bestätigung (ACK, NACK, 0) an das Terminal (UE) zu einer nach einer konstanten Zeitspanne liegenden Sendezeit sendet, – wobei diese Sendezeit als ein Zeitintervall angegeben wird, welches von – der Sendezeit des Nachrichtenteils (HS-PRACH NT), – der Übertragungsrahmenlänge (TTI) des gemeinsamen Aufwärtsverbindungs-Kanals (HS-PRACH1, HS-PRACH2), – einer vom Kommunikationssystem vorgegebenen minimalen und einer maximalen Übertragungsrahmenlänge, – einer minimalen und maximalen Zeitabweichung (TOmin/max) zwischen einer Aufwärtsverbindungs-Übertragung und einer Abwärtsverbindungs-Übertragung abhängt, – wobei die Basisstation durch die Wahl des gemeinsamen Aufwärtsverbindungs-Kanals (HS-PRACH1, HS-PRACH2) auch den Abwärtsverbindungs-Kanal (HS-SCCPCH1, HS-SCCPCH2) auswählt.Method for the transmission of data packets between at least one terminal and a base station via radio channels provided for several terminals in a cellular communication system, in which the data packets for transmission are divided into transmission frames which are divided into at least one time slot, and the data in each time slot is a message part (HS-PRACH NT) and a preamble part, - wherein in a radio cell of the communication system a number M of common uplink channels (HS-PRACH1, HS-PRACH2) and a number N of common downlink channels (HS-SCCPCH1, HS -SCCPCH2) is provided, The terminal (UE) selects a common uplink channel (HS-PRACH1, HS-PRACH2) from the set of common uplink channels (HS-PRACH1, HS-PRACH2), the terminal after a successful transmission of the preamble part begins to send data packets in an access time slot (AS) defined by the uplink channel (HS-PRACH1, HS-PRACH2), the base station (BS) for each received data packet via a common downlink channel (HS-SCCPCH1, HS-SCCPCH2) sends an acknowledgment (ACK, NACK, 0) to the terminal (UE) at a transmission time after a constant time period, whereby this transmission time is specified as a time interval which is from the transmission time of the message part (HS-PRACH NT), - the transmission frame length (TTI) of the common uplink channel (HS-PRACH1, HS-PRACH2), - a minimum and a maximum transmission specified by the communication system frame length, - a minimum and maximum time deviation (TO min / max ) between an uplink transmission and a downlink transmission, - whereby the base station also selects the downlink by the choice of the common uplink channel (HS-PRACH1, HS-PRACH2) Channel (HS-SCCPCH1, HS-SCCPCH2). Verfahren nach Anspruch 1 bei dem es sich bei dem. Kommunikationssystem um ein nach dem UMTS-FDD-Modus arbeitenden Kommunikationssystem handelt.The method of claim 1, wherein it is. Communication system around a working according to the UMTS-FDD mode Communication system. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem es sich bei dem Zeitintervall um einem durch den ausgewählten Aufwärtsverbindungs-Kanal festgelegten Zugriffs-Zeitschlitz (AS) handelt.The method of claim 1 or 2, which is at the time interval around one determined by the selected uplink channel Access time slot (AS) acts. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Anzahl M der gemeinsamen Aufwärtsverbindungs-Kanäle gleich der Anzahl der gemeinsamen Abwärtsverbindungs-Kanäle in der Funkzelle ist.Method according to one of the preceding claims, which is equal to the number M of common uplink channels the number of common downlink channels in the Radio cell is. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Anzahl M der gemeinsamen Aufwärtsverbindungs-Kanäle kleiner bzw. größer als die Anzahl N der gemeinsamen Abwärtsverbindungs-Kanäle in der Funkzelle ist und so einem Aufwärtsverbindungs-Kanal mehrere Abwärtsverbindungs-Kanäle zugeordnet sind bzw. umgekehrt.Method according to one of the preceding claims, the smaller the number M of common uplink channels or greater than the number N of common downlink channels in the radio cell and so is an uplink channel assigned multiple downlink channels are or vice versa. Terminal mit einer Sende/Empfangseinheit und einer Prozessoreinheit, die zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 geeignet ist.Terminal with one transmitter / receiver unit and one Processor unit used to carry out a method according to a of claims 1 to 5 is suitable. Basisstation mit einer Sende/Empfangseinheit und einer Prozessoreinheit, die zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 geeignet ist.Base station with a transmitter / receiver unit and a processor unit which is used to carry out a method according to a of claims 1 to 6 is suitable. Kommunikationssystem mit einem Terminal gemäß Anspruch 6 und einer Basisstation gemäß Anspruch 7.Communication system with a terminal according to claim 6 and a base station according to claim 7.
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