DE602004011032T2 - Auf Priorität basierte Behandlung von Datenübertragungen - Google Patents

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DE602004011032T2
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Datenübertragung von einem Mobil-Endgerät zu einem Funkzugangsnetzwerk eines Mobil-Kommunikationssystems, wobei das Mobil-Endgerät eine Medium-Zugangs-Steuereinheit umfasst und auf ein Mobil-Endgerät, das individuelle Prioritäten verwendet.
  • Technischer Hintergrund
  • W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) ist eine Funkschnittstelle für das IMT-2000 (International Mobile Communication)-System, das als Mobilfunk-Telekommunikationssystem der dritten Generation standardisiert wurde. Es stellt eine Vielfalt von Diensten, wie Sprachdienste und mobile Multimedia-Kommunikationsdienste, in einer flexiblen und effizienten Weise zur Verfügung. Die Standardisierungsgremien in Japan, Europa, USA und weiteren Ländern haben gemeinschaftlich ein 3rd Generation Partnership Project (3GPP) gegründet, um gemeinsame Funkschnittstellen-Spezifikationen für W-CDMA zu entwickeln.
  • Die standardisierte Europäische Version von IMT-2000 wird gemeinhin UMTS (Universal Mobile Telekommunication System) genannt. Die erste Version der UMTS-Spezifikation wurde 1999 veröffentlicht (Release 99). Zwischenzeitlich wurden durch die 3GPP in den Versionen 4 und 5 etliche Verbesserungen des Standards vorgenommen und Diskussionen über weitere Verbesserungen sind im Rahmen einer Version 6 im Gange.
  • Der dedicated channel (DCH) für den Downlink und den Uplink und der downlink shared channel (DSCH) wurden in Version 99 und in Version 4 definiert. In den folgenden Jahren erkannten die Entwickler, dass zur Bereitstellung von Multimedia-Diensten – oder Datendiensten im Allgemeinen – ein asymmetrischer Hochgeschwindigkeits-Zugriff implementiert werden musste. In Version 5 wurde der high-speed downlink packet access (HSDPA) eingeführt. Der neue high-speed downlink shared channel (HS-DSCH) stellt dem Benutzer einen downlink Hochgeschwindigkeits-Zugriff von dem UMTS Radio Access Network (RAN) zu den Kommunikations-Endgeräten, genannt die User-Equipments in den UMTS-Spezifikationen, zur Verfügung.
  • Die am weitesten verbreiteten Verfahren zur Fehlererkennung für Nicht-Echtzeit-Dienste beruhen auf Automatic Repeat reQuest (ARQ)-Verfahren, die mit einer Forward Error Correction (FCC) kombiniert werden, Hybrid ARQ genannt. Wenn ein Cyclic Redundancy Check (CRC) einen Fehler entdeckt, fordert der Empfänger den Sender auf, zusätzliche Bits oder ein neues Datenpaket zu senden. Von den verschiedenen existierenden Verfahren sind das stop-and-wait (SAW) und das selective-repeat (SR) continous ARQ die in der Mobilkommunikation die am meisten verwendeten.
  • Eine Dateneinheit wird vor der Übertragung codiert. Abhängig von der Anzahl der Bits, die neu übertragen werden, können drei verschiedene Typen von ARQ definiert werden.
  • In HARQ Typ I werden die Datenpakete, auch PDUs (Packet Data Unit) genannt, die fehlerhaft sind, verworfen und eine neue Kopie dieser PDU wird von neuem übertragen und getrennt decodiert. Es existiert keine Verbindung zu vorhergehenden oder späteren Versionen dieser PDU. Bei der Verwendung von HARQ Typ II wird die fehlerhafte PDU, die neu übertragen werden muss, nicht verworfen, sondern wird mit einigen inkrementellen Redundanz-Bits, die von dem Sender geliefert werden, für die anschließende Decodierung zusammengefasst. Neu übertragene PDUs besitzen manchmal höhere Coderaten und werden in dem Empfänger mit gespeicherten Werten zusammengefasst. Das bedeutet, dass bei jeder neuen Übertragung nur ein kleines Maß an Redundanz hinzugefügt wird.
  • Schließlich ist HARQ Typ III nahezu das gleiche Paket-Neuübertragungs-Verfahren wie Typ II und unterscheidet sich nur dahingehend, dass jede neue übertragene PDU selbstdecodierbar ist. Dies impliziert, dass die die PDU ohne Zusammenführung mit vorhergehenden PDUs decodierbar ist. In den Fällen, in denen einige PDUs schwer beeinträchtigt sind, sodass nahezu keine Information wiederverwendbar ist, können selbstdecodierbare Pakete vorteilhaft verwendet werden.
  • Bei der Verwendung von chase-combining führen die neu übertragenen Pakete identische Symbole. In diesem Fall werden die mehrfach empfangenen Pakete entweder auf symbol-by-symbol oder auf bit-by-bit Basis zusammengeführt (siehe auch D. Chase: „Code combining: A maximum-likelihood decoding approach for combining an arbitrary number of noisy packets", IEEE Transactions on Communications, Col. COM-33, pages 385 bis 393, May 1985). Diese zusammengefassten Werte werden in Soft-Puffern des jeweiligen HARQ-Prozesses gespeichert.
  • Paket-Scheduling
  • Paket-Scheduling kann ein Algorithmus zur Verwaltung von Funkressourcen sein, welcher für die Zuweisung von Übertragungszeiten und Übertragungsformaten an die für ein gemeinsam genutztes Medium zugelassenen Nutzer verwendet wird. Scheduling kann in paketbasierten mobilen Funknetzen in Verbindung mit adaptiver Modulation und Codierung verwendet werden, um Durchsatz/Kapazität zu maximieren, z. B. bei günstigen Kanalbedingungen für die Zuweisung von Übertragungszeiten an die Benutzer. Der Paket-Datendienst in UMTS kann für die interaktiven und die Hintergrund-Verkehrsklassen anwendbar sein, allerdings kann er auch für Streaming-Dienste genutzt werden. Verkehr, der zu den interaktiven und den Hintergrundklassen gehört, wird als non real time (NRT) Verkehr behandelt und durch den Paket-Scheduler gesteuert. Die Paket-Scheduling-Methodiken können charakterisiert werden durch:
    • • Scheduling-Dauer/Frequenz: Die Dauer, über die Benutzer zeitlich im Voraus eingeplant sind.
    • • Bedienungsreihenfolge: Die Reihenfolge, in der Benutzer bedient werden, z. B. Zufallsreihenfolge (round robin) oder entsprechend der Kanalqualität (C/I oder Durchsatz-basiert).
    • • Zuweisungsverfahren: Das Kriterium für die Zuweisung von Ressourcen, z. B. gleiches Datenaufkommen oder gleiche Leistungs-/Code-/Zeiten-Ressourcen für alle anstehenden Benutzer pro Zuweisungs-Intervall.
  • Der Paket-Scheduler für den Uplink ist in 3GPP UMTS R99/R4/R5 zwischen dem Radio Network Controller (RNC) und dem User Equipment aufgeteilt. Auf dem Uplink entspricht die Ressource Luftschnittstelle, die von verschiedenen Benutzern gemeinsam genutzt werden soll, der empfangenen Gesamtleistung an einem Knoten B und folglich ist es die Aufgabe des Schedulers, die Leistung unter den User Equipment(s) zuzuteilen. In den gegenwärtigen UMTS R99/R4/R5 Spezifikationen steuert der RNC die maximale Rate/Leistung, die ein User Equipment während einer Uplink-Übertragung übertragen darf, durch Zuweisung eines Satzes von verschiedenen Transportformaten (Modulationsverfahren, Coderate, usw.) an jedes User Equipment.
  • Die Einrichtung und Rekonfiguration eines solchen TFCS (transport formst combination set) kann durch Verwendung des Radio Ressource Control (RRC) Datentransfers zwischen dem der RNC und dem User Equipment erreicht werden. Das User Equipment darf basierend auf seinem eigenen Status, z. B. verfügbare Leistung und Puffer-Status, eigenständig unter den zugewiesenen Transportformat-Kombinationen auswählen. In den gegenwärtigen UMTS R99/R4/R5 Spezifikationen gibt es keine Steuerung hinsichtlich der Zeit, die den Uplink-Übertragungen des User Equipments auferlegt sind. Der Scheduler kann zum Beispiel auf der Basis von Übertragungs-Zeitintervallen arbeiten.
  • UMTS Architektur
  • Die High-Level Architektur des Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) ist in 1 gezeigt (siehe 3GPP TR 25.401: „UTRAN Overall Description", erhältlich unter http://www.3gpp.org). Die Netzwerkkomponenten sind funktionsgemäß gegliedert in das Core Network (CN) 101, das UMTS Terrestrial Radio Access Network (UTRAN) 102 und das User Equipment (UE) 103. Das UTRAN 102 ist zuständig für die Erledigung aller funkbezogenen Funktionalitäten, während das CN 101 verantwortlich ist für das Routing der Anrufe und der Datenverbindungen zu externen Netzen. Die Verbindungen zwischen diesen Netzwerkkomponenten sind durch offene Schnittstellen (Iu, Uu,) definiert. Es soll bemerkt werden, dass das UMTS System modular aufgebaut ist und es daher möglich ist, dass es mehrere Netzwerkkomponenten des gleichen Typs aufweist.
  • 2 verdeutlicht die derzeitige Architektur des UTRAN. Eine Anzahl von Radio Network Controllern (RNCs) 201, 202 sind mit dem CN 101 verbunden. Jeder RNC 201, 202 steuert eine oder mehrere Basisstationen (Node Bs) 203, 204, 205, 206, die wiederum mit den User Equipments kommunizieren. Ein RNC, der verschiedene Basisstationen steuert, heißt Controlling RNC (C-RNC) für diese Basisstationen. Eine Gruppe von gesteuerten Basisstationen und ihr dazugehörender RNC wird als Radio Network Subsystem (RNS) 207, 208 bezeichnet. Für jede Verbindung zwischen dem User Equipment und dem UTRAN stellt ein RNS das Service RNS (S-RNS) dar. Es erhält die sogenannte Iu-Verbindung zu dem Core Network (CN) 101 aufrecht. Falls erforderlich, unterstützt das Drift RNS (D-RNS) 302 das Serving RNS (S-RNS) 301, indem es Funkressourcen, wie in 3 gezeigt, zur Verfügung stellt. Die dazugehörigen RNCs heißen Serving RNC (S-RNC) und Drift RNC (D-RNC). Es ist auch möglich und oft der Fall, dass das C-RNC und das D-RNC identisch sind und daher die Abkürzungen S-RNC oder RNC tragen.
  • Enhanced Uplink Dedicated Channel (E-DCH)
  • Uplink-Verbesserungen für die Dedicated Transport Channels (DICH) werden gegenwärtig durch die 3GPP Technical Specification Group RAN untersucht (siehe 3GPP TR 25.896: „Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD (Release 6)", erhältlich unter http://www.3gpp.org). Weil der Einsatz von IP-basierten Diensten zunehmend wichtiger wird, gibt es einen wachsenden Bedarf, die Abdeckung und den Durchsatz des RAN zu verbessern sowie die Verzögerung auf dem Uplink Dedicated Transport Channel zu reduzieren. Streaming-, interaktive und Hintergrunddienste können aus diesem verbesserten Uplink Nutzen ziehen.
  • Eine Verbesserung ist die Verwendung von adaptiven Modulations- und Codierverfahren (AMC) in Verbindung mit Node B gesteuertem Scheduling, also eine Verbesserung an der Uu-Schnittstelle. In dem existierenden R99/R4/R5 System befindet sich die Steuerung der maximalen Uplink-Datenrate in dem RNC. Durch Verlagerung des Schedulers in den Node B kann die auf Grund der Signalisierung an der Schnittstelle zwischen RNC und Node B eingebrachte Verzögerung reduziert werden, wodurch der Scheduler in der Lage ist, schneller auf zeitliche Änderungen der Uplink-Last zu reagieren. Dies kann die Überalles-Verzögerung in der Kommunikation zwischen dem User Equipment und dem RAN vermindern. Daher ist das Node B gesteuerte Scheduling in der Lage, die Uplink-Interferenzen besser zu beherrschen und die Varianz der Rauscherhöhung durch schnellere Zuweisung von höheren Datenraten zu glätten, wenn die Uplink-Last sinkt und entsprechend eine Beschränkung der Uplink-Datenraten vorzunehmen, wenn die Uplink-Last steigt. Die Abdeckung und der Zellen-Durchsatz können durch eine bessere Kontrolle der Uplink-Interferenzen verbessert werden.
  • Eine andere Maßnahme, die in Betracht gezogen werden kann, um die Verzögerung auf dem Uplink zu vermindern, ist die Einführung einer kürzeren TTI (Transmission Time Interval)-Länge für den E-DCH, verglichen mit anderen Transportkanälen. Ein Übertragungs-Zeitintervall der Länge von 2 ms wird gegenwärtig für die Verwendung auf dem E-DCH untersucht, wohingegen ein Übertragungs-Zeitintervall von 10 ms im Allgemeinen auf den anderen Kanälen verwendet wird. Hybrid ARQ, eine der Schlüsseltechnologien in HSDPA, wird ebenfalls für den Enhanced Uplink Dedicated Channel in Erwägung gezogen. Das Hybrid ARQ Protokoll zwischen einem Node B und dem User Equipment erlaubt schnelle Neu-Übertragungen von fehlerbehafteten empfangenen Dateneinheiten und kann daher die Anzahl von RLC (Radio Link Control) Neu-Übertragungen und die damit verbundenen Verzögerungen vermindern. Das kann die Qualität des Dienstes, die der Nutzer erfährt, verbessern.
  • Um die oben beschriebenen Verbesserungen zu unterstützen, wird ein neuer MAC Sub-Layer eingeführt, der im Folgenden MAC-eu genannt wird (siehe 3GPP TSG RAN WG1, meeting#31, Tdoc R01-030284, „Scheduled and Automatic Mode Operation for the Enhanced Uplink"). Die Funktionseinheiten dieses neuen Sub-Layers, der in den folgenden Abschnitten detaillierter beschrieben wird, können in dem User Equipment und Node B angesiedelt sein. Auf der Seite des User Equipments führt der Mac-eu die neue Aufgabe aus, die Daten der oberen Schicht (z. B. Mac-d) in die neuen Enhanced Transport Channels zu multiplexen und die HARQ Protokoll-Übertragungseinheiten zu verarbeiten.
  • Weiterhin kann der am Mac-eu Sub-Layer in dem S-RNC während des Handovers auf der Seite des UTRAN beendet werden. Daher kann sich der Reordering-Puffer für die Reordering-Funktionalität ebenfalls in dem S-RNC befinden.
  • E-DCH MAC Architektur im User Equipment
  • 4 zeigt die exemplarische Überalles-E-DCH-Architektur auf der Seite des User Equipments. Eine neue MAC-Funktionseinheit, die MAC-eu 403, ist der MAC-Architektur von Rel/99/4/5 hinzugefügt worden. Die MAC-eu 405 Einheit ist detaillierter in 5 wiedergegeben.
  • Es gibt M verschiedene Datenströme (MAC-d), die Datenpakete führen, die von dem User Equipment zu Node B zu übertragen sind. Diese Datenströme können verschiedene QoS (Quality of Service) aufweisen, zum Beispiel Verzögerungs- und Fehler-Erfordernisse, und können verschiedene Konfigurationen der HARQ-Instanzen erfordern. Daher können die Datenpakete in verschiedenen Priority Queues gespeichert werden. Die Gruppe der HARQ Übertragungs- und Empfangseinheiten, die sich in dem User Equipment bzw. in Node B befinden, werden als HARQ-Prozess bezeichnet. Der Scheduler wird die QoS-Parameter bei der Zuordnung der HARQ-Prozesse zu verschiedenen Priority Queues berücksichtigen. MAC-eu Einheiten empfangen Scheduling-Information von Node B (Netzwerkseite) mittels Layer-1 Signalisierung.
  • E-DCH MAC Architektur im UTRAN
  • Während des Soft-Handover-Vorgangs können die MAC-eu Einheiten in der E-DCH MAC Architektur auf der Seite des UTRAN über den Node B (MAC-eub) und den S-RNC (MAC- eur) verteilt sein. Der Scheduler in Node B wählt die aktiven Nutzer aus und führt eine Datenraten-Steuerung durch Bestimmung und Signalisierung einer verlangten Rate, einer vorgeschlagenen Rate oder einer TFC (Transport Format Combination)-Schwelle, die den aktiven Nutzer (UE) auf eine zur Übertragung gestattete Untermenge der TFCS (Transport Format Combination Set) beschränkt, durch.
  • Jede MAC-eu Einheit entspricht einem Nutzer (UE). In 6 ist die Node B Architektur detaillierter dargestellt. Es kann festgehalten werden, dass jeder HARQ Empfangseinheit ein bestimmter Umfang oder Bereich des Soft-Pufferspeichers für die Zusammenfassung der Bits der Pakete von offenstehenden neuen Übertragungen zugeordnet ist. Wenn ein Paket erfolgreich empfangen worden ist, wird es an den Reordering-Puffer weitergeleitet, der eine in-sequence Zuführung an die obere Schicht bereitstellt. Gemäß der dargestellten Implementierung befindet sich der Reordering-Puffer während des Soft-Handovers in dem S-RNC (siehe 3GPP TSG RAN WG1, meeting#31: „HARQ Structure", Tdoc R1-030247, erhältlich unter http://www.3gpp.org). In 7 ist die S-RNC MAC-eu Architektur gezeigt, die den Reordering-Puffer des entsprechenden Nutzers (UE) umfasst. Die Anzahl der Reordering-Puffer ist gleich der Anzahl der Datenströme in der entsprechenden MAC-eu Einheit auf Seiten des User Equipments. Daten- und Steuerinformationen werden während des Soft-Handovers von allen „Active Set"-Node Bs zum S-RNC gesendet.
  • Es sollte bemerkt werden, dass die erforderliche Soft-Puffergröße von dem verwendeten HARQ Verfahren abgehängt, zum Beispiel erfordert ein HARQ Verfahren, das inkrementelle Redundanz (IRA) verwendet, mehr Soft-Puffer als eines mit chase combining (CC).
  • E-DCH Signalisierung
  • E-DCH verknüpfte Steuer-Signalisierung, die für den Betrieb eines besonderen Verfahrens erforderlich ist, besteht aus Uplink- und Downlink-Signalisierung. Die Signalisierung hängt von den in Betracht gezogenen Verbesserungen des Uplinks ab.
  • Um Node B gesteuertes Scheduling zu ermöglichen (z. B. Node B gesteuertes Zeit- und Raten-Scheduling), muss das User Equipment gewisse Anforderungs-Nachrichten auf dem Uplink zur Datenübertragung an Node B senden. Die Anforderungs-Nachricht kann Status-Information eines User Equipment enthalten, zum Beispiel Puffer-Status, Power-Status, Schätzung der Kanalqualität. Die Anforderungs-Nachricht wird im Folgenden als Scheduling-Information (SI) bezeichnet. Aufbauend auf dieser Information kann ein Node B die Erhöhung des Rauschens schätzen und das UE zeitlich einplanen. Mit einer Genehmigungs-Nachricht, die auf dem Downlink von dem Node B zu dem UE in gesendet wird, weist der Node B dem UE die TFCS mit maximaler Datenrate und das Zeitintervall, in dem die UE senden darf, zu. Die Genehmigungs-Nachricht wird im Folgenden als Scheduling Assignment (SA) bezeichnet.
  • Auf dem Uplink muss das User Equipment dem Node B mit einer Datenraten-Angabe-Nachricht melden, dass es notwendig ist, die übertragenen Pakete korrekt zu decodieren, z. B. transport block size (TBS), Ebene der Modulations- und Codierverfahren (MCS) usw. Darüberhinaus muss das User Equipment, falls HARQ verwendet wird, HARQ-bezogene Steuerinformationen mitteilen (z. B. Hybrid ARQ Prozess-Nummer, HARQ Sequenz-Nummer, bezeichnet als New Data Indicator (NDI) für UMTS Rel. 5, Redundancy Version (RV), Rate matching parameters, usw).
  • Nach dem Empfang und der Decodierung der übertragenen Pakete auf dem Enhanced Uplink Dedicated Channel (E-DCH) muss der Node B dem User Equipment durch jeweiliges Senden von ACK/NAK auf dem Downlink mitteilen, ob die Übertragung erfolgreich war.
  • Mobility Management in Rel99/4/5 UTRAN
  • Bevor einige Verfahren im Zusammenhang mit dem Mobility Management erklärt werden, werden im Folgenden zuerst einige häufig verwendete Ausdrücke definiert.
  • Eine Funkverbindung kann als Verbindung zwischen einem einzelnen UE und einem einzelnen UTRAN-Zugriffspunkt definiert werden. Ihre physikalische Umsetzung umfasst Radio Bearer Übertragungen.
  • Ein Handover kann als Transfer einer UE Verbindung von einem Radio Bearer zu einem anderen (Hard Handover) mit einem zeitweisen Abbruch der Verbindung aufgefasst werden oder als Aufnahme/Ausschluss eines Radio Bearers in/von einer UE Verbindung, sodass das UE ständig mit dem UTRAN verbunden bleibt (Soff Handover). Das Soft Handover ist charakteristisch für Netze, die Code Division Multiple Access (CDMA)-Technologie verwenden. Die Ausführung des Handovers kann in dem Mobilfunknetz durch den S-RNC gesteuert werden, wenn die gegenwärtige UTRAN Architektur als Beispiel genommen wird.
  • Die aktive Gruppe, die mit einem UE verbunden ist, umfasst eine Gruppe von Funkverbindungen, die gleichzeitig in einen bestimmten Kommunikationsdienst zwischen dem UE und dem Funknetz eingebunden sind. Eine Update-Prozedur für die aktive Gruppe kann angewandt werden, um die aktive Gruppe in der Kommunikation zwischen dem UE und dem UTRAN zu ändern. Die Prozedur kann drei Funktionen umfassen: Hinzufügen der Funkverbindung, Entfernen der Funkverbindung und kombiniertes Hinzufügen und Entfernen der Funkverbindung. Die maximale Anzahl gleichzeitiger Funkverbindungen ist auf acht festgelegt. Neue Funkverbindungen werden zu der aktiven Gruppe hinzugefügt, sobald die Pilotsignalstärken der jeweiligen Basisstationen bezogen auf das Pilotsignal des stärksten Elements innerhalb der aktiven Gruppe eine bestimmte Schwelle überschreiten.
  • Eine Funkverbindung wird von der aktiven Gruppe entfernt, sobald die Stärke des Pilotsignals der jeweiligen Basisstation bezogen auf das stärkste Element in der aktiven Gruppe eine bestimmte Schwelle unterschreitet. Die Schwelle für das Hinzufügen einer Funkverbindung wird typischerweise höher gewählt als die für das Entfernen der Funkverbindung. Daher bilden die Ereignisse Hinzufügen und Entfernen eine Hysterese in Bezug auf die Pilotsignalstärken.
  • Messungen des Pilotsignals können von dem UE mittels RRC-Signalisierung an das Netz berichtet werden (z. B. zum S-RNC). Bevor die Messergebnisse gesendet werden, wird gewöhnlich eine Filterung vorgenommen, um schnelles Fading auszumitteln. Eine typische Filterdauer beträgt ungefähr 200 ms und trägt zu der Handover-Verzögerung bei. Basierend auf den Messergebnissen, kann das Netz (z. B. S-RNC) entscheiden, die Ausführung einer der Funktion der Update-Prozedur der Aktivgruppe auszulösen (Hinzufügen/Entfernen eines Node B zu/von der aktuellen aktiven Gruppe).
  • E-DCH – Node B gesteuertes Scheduling
  • Node B gesteuertes Scheduling ist eines der technischen Merkmale für den E-DCH, das vorgesehen wurde, um einen effizienteren Einsatz der Uplink-Leistungsressourcen zu erreichen und damit einen höheren Zelldurchsatz im Uplink bereitzustellen sowie die Abdeckung zu erhöhen. Der Ausdruck "Node B gesteuertes Scheduling" bezeichnet die Möglichkeit, für den Node B innerhalb der durch den RNC gesetzten Grenzen die Gruppe der TFCs zu kontrollieren, aus der das UE eine geeignete TFC auswählen kann. Die Gruppe der TFCs ist, aus der das UE eigenständig eine TFC auswählen kann, wird im Folgenden als "Node B gesteuertes TFC subset" bezeichnet.
  • Das "Node B gesteuerte TFC subset" ist eine Untermenge der TFCs, die, wie in 8 zu sehen, durch den RNC konfiguriert werden. Die UE wählt unter Anwendung des Rel5 TFC selection algorithm eine geeignete TFC aus dem "Node B gesteuerten TFC subset" aus. Jede TFC in dem "Node B gesteuerten TFC subset" kann durch das UE ausgewählt werden, vorausgesetzt, es gibt genügend Leistungsspielraum, genügend verfügbare Daten und die TFC ist nicht in dem blockierten Zustand. Es existieren für den E-DCH zwei grundsätzliche Ansätze für die Ablaufplanung der UE Übertragung. Die Scheduling-Verfahren können alle als Verwaltung der TFC-Auswahl in dem UE betrachtet werden und unterscheiden sich hauptsächlich in der Art, wie der Node B diesen Prozess und die damit verbundenen Signalisierungsanforderungen beeinflussen kann.
  • Node B gesteuertes Rate Scheduling
  • Das Prinzip dieses Scheduling-Ansatzes ist es, dem Node B zu erlauben, die Auswahl der Transportformat-Kombinationen in dem User Equipment durch schnelle TFCS Beschränkungs-Kontrolle zu steuern und zu beschränken. Ein Node B kann durch Layer-1 Signalisierung das "Node B gesteuerte Subset" erweitern/verkleinern, aus welchem das User Equipment eigenständig Transportformat-Kombination auswählen kann. In Node B gesteuertem Rate Scheduling können alle Uplink-Übertragungen gleichzeitig ablaufen, allerdings mit einer so niedrigen Rate, dass die Rauscherhöhungs-Schwelle an dem Node B nicht überbeschritten wird. Daher können sich Übertragungen von verschiedenen User Equipments zeitlich überlappen. Mit Rate Scheduling kann ein Node B nur das Uplink TFCS beschränken, aber besitzt keine Kontrolle darüber, zu welcher Zeit die UEs Daten auf dem E-DCH übertragen. Weil der Node B in Unkenntnis der Anzahl der UEs ist, die zur gleichen Zeit übertragen, kann keine genaue Kontrolle der Uplink-Rauscherhöhung in der Zelle möglich sein (siehe 3GPP TR 25.896: „Feasibility study for Enhanced Uplink for UTRA FDD (Release 6)", version 1.0.0, available at http://www.3gpp.org).
  • Zwei neue Layer-1 Nachrichten wurden eingeführt, um durch Layer-1 Signalisierung zwischen dem Node B und dem User Equipment die Steuerung der Transportformat-Kombinationen zu ermöglichen. Ein Rate Request (RR) kann auf dem Uplink von dem User Equipment an den Node B gesendet werden. Mit dem RR kann das User Equipment den Node B ersuchen, das „Node B gesteuerte TFC Subset" in einem Schritt zu erweitern/verkleinern. Darüberhinaus kann ein Rate Grant (RG) von Node B auf dem Downlink an das User Equipment gesendet werden. Durch Verwendung des RGs kann der Node B das "Node B gesteuerte TFC Subset" ändern, zum Beispiel durch Senden von Up/Down-Befehlen. Das neue "Node B gesteuerte TFC Subset" ist bis zum nächsten Update gültig.
  • Node B gesteuertes Rate und Time Scheduling
  • Das grundlegende Prinzip des Node B gesteuerten Time und Rate Scheduling ist es (theoretisch nur), einer Untermenge von User Equipments zu gestatten, zu einer vorgegebenen Zeit in der Weise zu senden, dass die gewünschte Gesamt-Rauscherhöhung am Node B nicht überschritten wird. Anstatt Up/Down-Befehle zu senden, um in einem Schritt das „Node B gesteuerte TFC Subset" zu erweitern/verkleinern, kann ein Node B die Transportformat-Kombinationsuntermenge durch ausdrückliche Signalisierung, z. B. durch Senden eines TFCS-Indikators (der ein Zeiger sein kann), auf jeden beliebigen Wert aktualisieren.
  • Darüberhinaus kann ein Node B die Startzeit und die Gültigkeitsdauer, während der ein User Equipment senden darf, festlegen. Updates des "Node B gesteuerten TFC Subsets" für verschiedene User Equipments können durch den Scheduler koordiniert werden, um bis zu einem möglichen Grad zu vermeiden, dass sich Übertragungen von mehreren User Equipments zeitlich überlappen. Auf dem Uplink von CDMA-Systemen stören sich gleichzeitige Übertragungen immer gegenseitig. Daher kann der Node B durch Steuerung der Anzahl der User Equipments, die gleichzeitig Daten auf dem E-DCH übertragen, eine genauere Kontrolle des Uplink-Störpegels in der Zelle ausüben. Der Node B Scheduler kann entscheiden, welche User Equipments senden dürfen und der entsprechende TFCS-Indikator wird auf der Grundlage eines transmission time interval (TTI) gesetzt, basierend z. B. auf dem Puffer-Status des User Equipments, dem Leistungs-Status des User Equipments und dem verfügbaren „interference Rise over Thermal (ROT) margin" an Node B.
  • Zwei neue Layer-1 Nachrichten werden eingeführt, um Node B gesteuertes Time und Rate Scheduling zu unterstützen. Ein Scheduling Information Update (SI) kann von dem User Equipment auf dem Uplink an Node B gesendet werden. Falls das User Equipment Bedarf sieht, eine Scheduling-Anfrage an Node B zu senden (z. B. liegen neue Daten in dem Puffer des User Equipments vor), kann ein User Equipment die erforderliche Scheduling-Information senden. Mit dieser Scheduling-Information stellt das User Equipment dem Node B Information über seinen Status bereit, zum Beispiel seine Puffer-Belegung und verfügbare Sendeleistung.
  • Ein Scheduling Assignment (SA) kann auf dem Downlink von Node B an das User Equipment gesendet werden. Beim Empfang des Scheduling Request kann der Node B ein User Equipment basierend auf der Scheduling Information (SI) und Parameter, wie an dem Knoten B verfügbarer RoT-Spielraum, zeitlich einplanen. In dem Scheduling Assignment (SA) kann der Node B den TFCS-Indikator und nachfolgende Übertragungs-Startzeit sowie die Gültigkeitsperiode mitteilen, die von dem User Equipment verwendet werden.
  • Node B gesteuertes Time und Rate Scheduling stellt, wie zuvor oben erwähnt, verglichen mit dem nur ratengesteuerten Scheduling eine genauere RoT-Steuerung zur Verfügung. Jedoch wird diese genauere Kontrolle der Störung an diesem Node B auf Kosten von mehr Signalisierungs-Overhead und Scheduling-Verzögerung (Scheduling-Anfrage und Scheduling-Zuweisungsnachrichten) erzielt, verglichen mit ratengesteuertem Scheduling.
  • In 9a ist eine allgemeine Scheduling-Prozedur mit Node B gesteuertem Time und Rate Scheduling gezeigt. Wenn ein User Equipment zur Übertragung von Daten auf dem E-DCH eingeplant werden will, sendet es zuerst eine Scheduling-Anfrage an Node B. Tprop bezeichnet hier die Ausbreitungszeit auf der Luftschnittstelle. Der Inhalt dieser Scheduling-Anfrage sind Informationen (Scheduling-Informationen), z. B. Puffer-Status und Leistungs-Status des User Equipments. Beim Empfang dieser Scheduling-Anfrage kann der Node B die erhaltenen Informationen verarbeiten und die Scheduling-Zuweisung festlegen. Das Scheduling erfordert die Verarbeitungszeit Tschedule. Diese Scheduling-Zuweisung, die den TFCS-Indikator und die entsprechende Startzeit und Gültigkeitsperiode umfasst, kann dann auf dem Downlink an das User Equipment gesendet werden. Nach Erhalt der Scheduling-Zuweisung beginnt das User Equipment die Übertragung auf dem E-DCH in dem zugewiesenen Übertragungs-Zeitintervall.
  • Die Verwendung von entweder Rate Scheduling oder Time and Rate Scheduling kann durch die verfügbare Leistung beschränkt sein, weil der E-DCH mit einer Mischung weiterer Übertragungen durch die User Equipments auf dem Uplink existieren muss. Diese Koexistenz von verschiedenen Scheduling-Modi stellt eine Flexibilität bei dem Bedienen verschiedener Verkehrstypen da. Zum Beispiel kann Verkehr mit geringem Datenumfang und/oder höherer Priorität, so wie TCP ACK/NACK, gesendet werden, indem nur ein Raten-Steuermodus mit eigenständigen Übertragungen verwendet wird, verglichen mit der Verwendung von zeit- und ratengesteuertem Scheduling. Ersterer würde eine geringere Verzögerungszeit und weniger Signalisierungs-Overhead einschließen.
  • Radio Link Control Protokoll (RLC)
  • Im Folgenden wird die Arbeitsweise der RLC Protokoll Schicht kurz zusammengefasst. Es soll bemerkt werden, dass der Detaillierungsgrad in diesem und allen Paragraphen, die sich auf das RLC Protokoll beziehen, nur so weit geht, um ein Verständnis der Beschreibung der vorliegenden Erfindung zu liefern.
  • Das Radio Link Control Protocol ist das Layer-2 Protokoll, das in 3G UMTS Funksystemen zur Flusskontrolle und Fehlerkorrektur sowohl für Nutzer- als auch für Steuer-Daten verwendet wird. Es gibt drei Betriebs-Modi für RLC in UMTS: Transparent Mode (TM), Unacknowledged Mode (UM) und Acknowledged Mode (AM). Jede RLC-Einheit wird durch den RRC konfiguriert, um in einem dieser Modi zu arbeiten (siehe 3GPPP TS 25.322, Radio Access Network; Radio Link Control (RLC) protocol specification; (Release 6)", version 6.0.0, erhältlich unter http://www.3gpp.org).
  • Der Dienst, den der RLC-Layer auf der Steuerungsebene bereitstellt, wird Signaling Radio Bearer (SRB) genannt. Auf Benutzerebene heißt der durch den RLC bereitgestellte Dienst Radio Bearer nur, wenn die PDCP (Packet Data Convergence Protocol) und BMC (Broadcast Multicast Control)-Protokolle nicht von diesem Dienst benutzt werden. Andernfalls wird der RB Service durch das PDCP oder BMC bereitgestellt.
  • Im Transparent Mode kommt kein Protokoll-Overhead zu den RLC SDUs (Service Data Units), die von höheren Schichten durch TM-SAP (Transport Mode – Service Access Point) empfangen werden, hinzu. In bestimmten Fällen kann eine Übertragung mit begrenzter Segmentation/Reassembly-Eigenschaft ausgeführt werden. Es kann in der Radio Bearer Setup-Prozedur ausgehandelt werden, ob Segmentation/Reassembly verwendet werden soll. Der Transparent Mode wird hauptsächlich für sehr verzögerungsempfindliche Dienste wie Sprache verwendet.
  • Im Unacknowledged Mode kann die Datenzustellung nicht garantiert werden, weil kein Übertragungswiederholungs-Protokoll benutzt wird. Daher werden fehlerhafte PDUs (Packet Data Units) abhängig von der Konfiguration verworfen oder markiert. Die RLC PDUs, die von einer höheren Schicht empfangen wurden, werden auf der Senderseite zu RLC PDUs segmentiert/verknüpft. Auf der Empfängerseite findet die entsprechende Reassemblierung statt.
  • Des Weiteren kann in dem RLC-Layer eine Verschlüsselung durchgeführt werden. Der Unacknowledged Mode wird z. B. für bestimmte RRC-Signalisierungsprozeduren verwendet. Beispiele für Nutzerdienste sind Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS) und Voice over IP (VoIP).
  • Der Acknowledged Mode ist für einen zuverlässigen Transport von Paketdaten entworfen worden. Multiple-Repeat ARQ wird zur Übertragungswiederholung von fehlerbehafteten oder fehlenden PDUs verwendet. Die Übertragungswiederholung von fehlerbehafteten oder verlorenen PDUs wird durch die Senderseite beim Empfang eines Statusberichts des Empfängers durchgeführt.
  • Der Statusbericht kann durch den Sender abgefragt werden oder er kann selbstausgelöst erfolgen. Der Empfänger sendet einen Bitmap-Statusbericht an den Sender, wenn dieser abgefragt wird. Der Bericht gibt den Empfangsstatus (entweder ACKs oder NACKs) innerhalb des Empfangsfensters und bis zu der letzten empfangenen PDU wieder. Ein Acknowledged Mode RLC kann konfiguriert werden, um sowohl eine in-sequence- als auch eine out-of-sequence-Zustellung an höhere Layer bereitzustellen. Wie bereits zuvor erwähnt, können zusätzlich zu der Zustellung von Daten-PDUs auch Status- und Reset-Steuer-PDUs zwischen den Partnerinstanzen signalisiert werden. Die Steuer-PDUs können sogar auf einem getrennten logischen Kanal übertragen werden, daher kann eine AM RLC-Instanz konfiguriert werden, um zwei logische Kanäle zu belegen – ein Kanal zur Übertragung von Nutzdaten und ein Kanal für die Steuerdaten. Der Acknowledged Mode ist der Standard-Mode für Paket-typische Dienste, wie interaktive oder Hintergrunddienste.
  • Entsprechend der UMTS-Spezifikationen sind die Funktionen des RLC Layers:
    • • Segmentierung und der Wiederzusammensetzung
    • • Verkettung
    • • Auffüllung
    • • Fehlerkorrektur
    • • In-Sequence Zustellung an höhere Schichten
    • • Duplikat-Erkennung
    • • Flusskontrolle
    • • Sequence Number Check
    • • Protokollfehler-Erkennung und Rückgewinnung
    • • Verschlüsselung
    • • Unterbrechungs-/Wiederaufnahme-Funktionen für Datenübertragung
  • Radio Bearer Konfiguration
  • Radio Bearer Einrichtung
  • Vor dem Start jeder Übertragung wird der Radio Bearer (RB) eingerichtet und alle Schichten müssen entsprechend konfiguriert werden. Die Prozeduren zur Einrichtung des Radio Bearers können entsprechend der Beziehung zwischen dem Radio Bearer und dem Dedicated Transport Channel variieren. Abhängig von den QoS-Parametern kann oder kann nicht ein dauerhaft zugewiesener Dedicated Channel mit dem RB verbunden sein.
  • Radio Bearer Einrichtung mit Aktivierung des Dedicated Physical Channel
  • Im UMTS-System wird die Prozedur aus 11 angewendet, wenn ein neuer physikalischer Kanal für den Radio Bearer errichtet werden muss. Die Errichtung eines Radio Bearers wird initiiert, wenn ein Establish Request Datenelement von dem auf einer höheren Schicht befindlichen Service Access Point auf der Netzwerk Seite des RRC-Layers empfangen wird. Dieser Ausdruck umfasst eine Trägerreferenz und QoS-Parameter. Basierend auf diesen QoS-Parametern werden die Layer-1 und Layer-2 Parameter von der RLC-Instanz auf der Netzwerke Seite gewählt.
  • Die Verarbeitung des Physical Layer auf der Netzwerkseite wird mit dem CPHY-RL-Setup-Anfrage-Datenelement gestartet, welches an alle geeigneten Node Bs ausgegeben wird. Wenn einer der beabsichtigten Empfänger nicht in der Lage ist, diesen Dienst bereitzustellen, wird dies in dem/den Bestätigungs-Datenelement(en) angegeben. Nach dem Setup des Layers-1, einschließlich des Starts der Übertragung/des Empfangs in Node B, sendet der NW-RRC eine RADIO BEARER SETUP message zu seiner Partnerinstanz (acknowledged or unacknowledged transmission optional für den NW). Diese Nachricht beinhaltet Layer-1-, MAC- und RLC-Parameter. Nach dem Empfang dieser Nachricht konfiguriert der UE-RRC den Layer-1 und den MAC.
  • Wenn Synchronisation des Layer-1 besteht, sendet das UE eine RADIO BEARER SETUP COMPLETE Nachricht im acknowledged-Modus zurück an das Netzwerk. Der NW-RRC konfiguriert den MAC und den RLC auf Netzwerkseite.
  • Nach dem Empfang der Bestätigung für den RADIO BEARER SETUP COMPLETE, errichtet der UE-RRC eine neue mit dem neuen Radio Bearer verbundene RLC-Instanz. Das geeignete Verfahren zur RLC-Errichtung kann von dem RLC-Übertragungs-Modus abhängen. Die RLC-Verbindung kann entweder implizit errichtet werden oder es kann eine explizite Signalisierung verwendet werden. Schließlich wird von dem UE-RRC ein RB Establish-Datenelement und eine RB Establish Confirmation gesendet.
  • Logical Channel Parameter
  • Bei dem/der Radio Bearer Setup/Rekonfiguration wird jedem beteiligten logischen Kanal eine MAC Logical channel Priority (MLP) in dem Bereich von 0 bis 8 zugewiesen. Eine MLP von 1 bezeichnet den höchsten Prioritätsgrad. Die MAC Logical channel Priority ist in dem Information Element (IE) "RB mapping info" enthalten. Darüberhinaus enthält das IE "RB mapping info" das Flag "RLC logical channel mapping indicator". Dieser Parameter ist nur vorgeschrieben, wenn "Number of uplink RLC logical channels" in dem IE "RB mapping info" gleich 2 ist, andernfalls wird dieser Parameter nicht benötigt.
  • Wie bereits zuvor erwähnt, kann die AM RLC-Instanz konfiguriert werden, um ein oder zwei logische Kanäle zu benützen. In dem Fall, dass zwei logische Kanäle für den Uplink konfiguriert sind, werden AM Daten-PDUs auf dem ersten logische Kanal übertragen und Steuer-PDUs auf dem zweiten logische Kanal. Wenn das Flag "RLC logical channel mapping indicator" auf TRUE gesetzt ist, zeigt dies an, dass der erste logische Kanal für Daten-PDUs und der zweite logische Kanal für Steuer-PDUs verwendet werden soll. FALSE gibt an, dass Steuer- und Daten-PDUs auf einem beliebigen der beiden logischen Kanäle gesendet werden können. Dieser Parameter wird in der gegenwärtigen Version nicht verwendet und der "RLC logical channel mapping indicator" soll auf TRUE gesetzt werden.
  • Transport Channels und TFC Selection
  • In der dritten Generation der Mobil-Kommunikationssysteme werden die auf höheren Schichten erzeugten Daten in der Luft auf Transportkanälen übertragen, die auf verschiedene physikalische Kanäle in dem Physical Layer abgebildet werden. Transportkanäle sind die Dienste, die von dem Physical Layer dem Medium Access Control (MAC) Layer zur Informationsübertragung bereitgestellt werden. Die Transportkanäle sind vorrangig in zwei Typen gegliedert:
    • • Common Transport Channels, wo ein Bedarf für explizite Identifikation des Empfangs-UE besteht, wenn die Daten für den Transportkanal für ein bestimmtes UE oder eine Subset von allen UEs bestimmt sind (keine UE-Identifikation ist notwendig für Broadcast Transport Channels)
    • • Dedicated Transport Channel, wo das Empfänger-UE implizit durch den physikalischen Kanal gegeben ist, der den Transport Kanal abbildet.
  • Ein Beispiel eines dedicated transport channel ist in der E-DCH. Die Daten werden innerhalb des Transportkanals in periodischen Intervallen übertragen, die allgemein als Transmission Time Interval (TTI) bezeichnet werden. Ein Transportblock ist die Basisdateneinheit, die über die Transportkanäle ausgetauscht wird, d.h., zwischen dem physikalischen Layer und dem MAC-Layer. Transportblöcke kommen zu oder werden von dem physikalischen Layer einmal pro TTI geliefert: Das Transport Format (TF) beschreibt, wie die Daten während eines TTI auf dem Transportkanal übertragen werden.
  • Das Transportformat besteht aus zwei Teilen. Der semi-statische Teil gibt das Transmission Time Interval (TTI) (z. B. 10 ms, 20 ms, 40 ms, 80 ms), den Typ des FEC (Forward Error Correction)-Codes (z. B. Faltungscode, Turbocode, kein Code), die Kanal-Coderate (z. B. 1/2, 1/3) und die CRC-Größe wieder. Der zweite Teil, der dynamische Teil, gibt die Anzahl der Transportblocks pro TTI und die Anzahl der Bits pro Transportblock wieder.
  • Die Eigenschaften des dynamischen Teils können sich für jede TTI ändern, wohingegen die Eigenschaften des semi-statischen Teils durch die RRC Transportkanal-Rekonfigurations-Prozedur geändert werden. Für jeden Transportkanal ist ein Set von Transportformaten definiert, das sogenannte Transport Format Set (TFS). Das TFS wird dem MAC-Layer von dem RRC bei dem Transportkanal-Setup zugewiesen. Eine Uplink- und eine Downlink-Verbindung besteht typischerweise aus mehr als einem Transportkanal. Die Kombination von Transportformaten aller Transportkanäle wird als Transport Format Combination (TFC) bezeichnet. Zu Beginn jeder TTI wird eine geeignete TFC für alle Transportkanäle ausgewählt. Abhängig von der Anzahl der Transportkanäle umfasst die TFC eine Anzahl von TFs, die das Transportformat definieren, das für die Datenübertragung auf dem entsprechenden Transportkanal in einer TTI verwendet werden soll.
  • Der MAC-Layer wählt das Transportformat für jeden Transportkanal auf der Basis eines Sets von Transportformat-Kombinationen (oder TFCS for transport formst combination set), das durch die RRC radio resource control unit zugewiesen wurde und wählt die Datenmenge von jedem logischen Kanal aus, die auf dem verbundenen Transportkanal während der entsprechenden TTI übertragen werden soll. Diese Prozedur wird als "TFC (Transport Format Combination) selection" bezeichnet. Für Details der UMTS TFC selection procedure siehe 3GPP TS 25.321, „ Medium Access Control (MAC) protocol specification; (Release 6)", version 6.1.0, erhältlich unter http://www.3gpp.org.
  • Für die Auswahl einer Transportformat-Kombination werden dem MAC-Layer folgende Informationen zur Verfügung gestellt:
    • • Informationen auf den Transportkanälen – Anzahl der Transportkanäle – Dauer und Lage des TTI-Intervalls von jedem Transportkanal – Für jeden Transportkanal ein TFS (Transport Format Set), das mögliche Transportformate enthält. Ein Transportformat-Indikator (TFI) wird jedem Transportformat zugeordnet. Jedes Transportformat in dem TFS wird durch ein Parameterpaar repräsentiert: die Anzahl der Transportblocks und die Größe der Transportblocks. Die Größe der Transportblocks wird in Form von Bits angegeben. Das Produkt der zwei Parameter gibt die momentane Bitrate auf dem Transportkanal in einem TTI wieder. – Für jeden Transportkanal eine Liste der verbundenen logischen Kanäle.
    • • Informationen auf den logischen Kanälen – Anzahl der logischen Kanäle – Die verbundenen Transportkanäle für jeden logischen Kanal – Ein Prioritätswert MLP (MAC Logical channel Priority) für jeden logischen Kanal. Der MLP umfasst Werte zwischen 1 und 8, wobei 1 den höchsten Grad der logischen Kanal-Priorität bezeichnet. – Ein Parameter-Modus für jeden logischen Kanal, der den Operations-Modus für die RLC-Instanz der betreffenden logischen Kanäle definiert. Dieser Parameter kann einen der 3 folgenden Werte annehmen: AM (Acknnowledged Mode), UM (Unacknnowledged Mode) oder TM (Transparent Mode). Hinsichtlich in der TFC-Auswahl ist die Behandlung der logischen Kanäle, die in dem AM oder UM arbeiten, die gleiche. In dieser Erfindung betrachten wir nur logische Kanäle, die an eine RLC-Einheit gebunden sind und entweder im AM oder UM arbeiten. Für einen logischen Kanal im AM- oder UM-Modus bezeichnet NbBits die verfügbaren Bits in der verbundenen RLC-Instanz.
  • Unter allen diesen Parametern, sind die MLP und die Modus-Parameter semi-statisch und können durch die Radio Bearer Rekonfigurations-Prozedur geändert werden. NbBits (number of bits in the associated RLC entity) ist dynamisch und kann sich mit jedem TTI auf dem Transportkanal, der mit dem betreffenden logischen Kanal verbunden ist, ändern.
  • Die TFC-Auswahl wird zu Beginn jedes Referenz-TTI vorgenommen, wobei das Referenz-TTI das kleinste TTI der einbezogenen Transportkanäle bezeichnet. Wenn zum Beispiel die TFC-Auswahl unter drei Transportkanälen mit einer TTI-Länge für Transportkanal #1 gleich 10 ms und einer TTI Länge gleich 40 ms für die Transportkanäle #2 und #3 durchgeführt werden soll, wird die TFC-Auswahl alle 10 ms ausgeführt.
  • Die TFC-Auswahl wird in dem UE entsprechend den Prioritäten, die durch den RRC (MLPs) angegeben werden, ausgeführt. Logische Kanäle haben absolute Priorität; demzufolge kann der MAC ein TFC von dem TFCS auswählen, der die Übertragung von höher priorisierten Daten maximiert.
  • Wie bereits oben erwähnt, teilt der RRC dem UE ein Set von Transportformat-Kombinationen (TFCS) zu. Das UE schätzt für jeden TFC in dem TFCS die Übertragungsleistung. Um sicherzustellen, dass die erforderliche Übertragungsleistung für einen TFC nicht die maximal erlaubte UE-Übertragungsleistung überschreitet, begrenzt das UE die Verwendung der Transportformat-Kombinationen in dem zugeteilten TFCS. Alle TFCs, die mehr als die maximal erlaubte UE-Übertragungsleistung verlangen, werden in einen sogenannten "excess power state" gesetzt. Alle anderen TFCs werden in den "supported state" gesetzt. Der MAC wählt einen TFC aus dem Satz der unterstützen TFCs aus.
  • Während der Auswahl werden die logischen Kanäle in aufsteigender Reihenfolge ihrer Prioritätswerte (MLP) verarbeitet, in absteigender Reihenfolge ihrer Prioritätsgrade. Ein beispielhafter TFC-Auswahlprozess ist mit Bezug auf 10 beschrieben.
  • Eine Variable, als MLP_var bezeichnet, wird mit 1 initialisiert. Es wird geprüft, ob mindestens einer der logischen Kanäle, die in die TFC-Auswahl einbezogen sind, eine MLP besitzt, die gleich MLP_var ist. Wenn es keinen gibt, wird der Parameter MLP_var um eins heraufgezählt, der Grad der Priorität wird erniedrigt. Im Falle eines logischen Kanals mit der Priorität von MLP_var wird geprüft, ob die Anzahl der gültigen TFCs gleich eins ist.
  • Wenn es nur eine TFC in dem TFCS gibt, wird diese TFC ausgewählt und die TFC-Auswahl beendet. Andernfalls, wenn das Set gültiger TFCs, das in der Figur als TFCS_valid bezeichnet wird, mehrere Kombination von Transportformaten umfasst, wird die TFC, die dem UE ermöglicht, die größte mögliche Datenmenge für den logischen Kanal mit der Priorität gleich MLP_var zu senden, ausgewählt.
  • Das Subset von TFCs wird dann auf die Kombination der Transportformate reduziert, die es erlauben, eine Datenmenge zu übertragen, die mindestens derjenigen des vorher gewählten TFC gleichwertig ist. Dann wird geprüft, ob MLP_var gleich 8 ist. In dem Fall dass er gleich 8 ist, wird die Transportformat-Kombination, die in dem vorhergehenden Schritt bestimmt wurde, ausgewählt und die TFC-Auswahl ist beendet. Andernfalls wird MLP_var um eins heraufgezählt und die vorhergehenden Schritte werden, wie in der Figur gezeigt, wiederholt. Die schließlich ausgewählte TFC sollen die Datenmenge, die auf den Transportkanälen übertragen wird, entsprechend den Prioritäten der verbundenen logischen Kanäle maximieren.
  • Wie bereits oben erwähnt, werden zwei Scheduling-Modi zur Verwendung für E-DCH betrachtet: der ratengesteuerte und der zeit- und ratengesteuerte Scheduling-Modus. In dem ratengesteuerten dürfen die UEs eigenständig bis zu einer maximalen Datenrate senden, die von dem Node B signalisiert wird. Diese maximale Datenrate bleibt bis zur nächsten TFCS restriction message (rate grant) die durch den Node B-Scheduler gesendet wird, gültig. Weil der Node B-Scheduler in dem ratengesteuerten Modus keine Kontrolle über die Übertragungszeitpunkte der UEs besitzt, werden keine Uplink-Ressourcen explizit für ein UE reserviert.
  • Im zeit- und ratengesteuerten Scheduling-Modus steuert der Node B zusätzlich den Zeitpunkt, in dem die UEs übertragen dürfen. Die Scheduling-Zuweisung umfasst einen TFCS-Indikator, der die maximal erlaubte Datenrate/den maximal erlaubten Leistungspegel und auch das Zeitintervall bestimmt, in dem die UE mit der angegebenen maximalen Datenrate senden darf. Der Node B-Scheduler reserviert Uplink-Ressourcen (Kapazität) für die eingeplanten UEs in dem signalisierten Zeitintervall.
  • Weiterhin wird im Falle der E-DCH-Übertragung im zeit- und ratengesteuerten Modus diese Übertragung für das Scheduling von anderen UEs in der Zelle berücksichtigt. Daher soll sichergestellt werden, das UEs, die für ein bestimmtes Zeitintervall eingeplant sind (zeit- und ratengesteuerter Scheduling-Modus) die reservierten Ressourcen zur Datenübertragung auf dem E-DCH nutzen. Kann in einem Fall die UE keine Daten auf dem E-DCH mit der angefragten Datenrate in dem zugewiesenen Zeitintervall wegen anderem simultanen Uplink-Verkehr nicht übertragen, muss das UE einen weiteren Scheduling Request an Node B senden.
  • Daher würde der übertragene Dienst auf dem E-DCH eine größere Verzögerung erfahren. Für Übertragungen im ratengesteuerte Scheduling-Modus ist dieses Problem nicht kritisch, weil der Node B-Scheduler nicht explizit Uplink-Ressourcen für ein bestimmtes Zeitintervall reserviert. Die UEs dürfen zu beliebiger Zeit senden.
  • US 2002/0122400 A1 bezieht sich auf ein Verfahren und ein System, das das Zusammenführen einer Vielzahl von Datenströmen in einen Datenstrom ermöglicht, basierend auf den Datenfluss-Prioritäten, verfügbaren Transportformat-Kombinationen (TFCs) und Übertragungs-Zeitintervall (TTI)-Einschränkungen für Transportrahmen innerhalb der TFCs. Ein Teilnehmer-Endgerät führt Anwendungen aus, die getrennte Datenströme hervorrufen. Z. B. können diese Anwendungen Sprach-, Signalisierungs-, E-Mail- und Web-Applikationen umfassen. Die Datenströme werden durch ein Multiplexer-Modul in einem Datenstrom, genannt Transportstrom, zusammengeführt. Der Transportstrom wird dann über den reverse-link zu den base station tranceivers (BTS) gesendet. Das Multiplexer-Modul führt die Datenströme in einem einzigen Strom entsprechend den verfügbaren TFCs, TTI-Beschränkungen und Datenstrom-Prioritäten zusammen.
  • US 6,463,071 B1 bezieht sich auf ein in einem Datenkabelsystem arbeitendes Kommunikationsnetzwerk, das Daten über ein Kabel-Mediumzugangs-Kontrollrahmen mit Ethernet/ISO8802-3 type packet protocol data unit payload überträgt. Zeitrahmen für die Übertragung der Daten über das Netzwerk werden Kabelmodems zugewiesen und Zeitrahmen, die ursprünglich einem Kabelmodem zur Übertragung von Daten mit niedriger Priorität zugewiesen worden waren, können zum Transfer von Daten höherer Priorität genutzt werden, während die Übertragung der Daten mit niedriger Priorität abgebrochen wird. Ein High Level Data Link Control (HDLC)-Abschnitt ist dem Cyclic Redundancy Check (CRC) unmittelbar vorgeschaltet, um anzuzeigen, dass alle Data Packet Protocol Units (PDU), die durch HDLC-Flags eingebettet sind, Daten höherer Priorität sind, die nicht verworfen werden dürfen sowie weitere Daten sind, die nicht aufgegeben werden dürfen.
  • US 2002/0085531 A1 bezieht sich auf ein drahtloses Netzwerk, das einen Funknetz-Controller und eine Vielzahl von zugeteilten Endgeräten zur Übertragung von Nutzdaten über logische Kanäle, die verschiedene Prioritäten aufweisen, beziehungsweise die exakt auf einen Transportkanal abgebildet werden, umfasst. Die Datenübertragung über eine Vielzahl von zusammenhängenden (gemultiplexten) Transportkanälen wird durch Transportformat-Kombinationen bestimmt. Das Dokument schlägt ein Verfahren vor zur Auswahl der jeweiligen günstigsten Transportformat-Kombination zu Beginn eines Funkrahmens, bei vorgegebenen Paket-Dateneinheiten, die in den Puffern der logischen Kanäle warten sowie eine Prozedur zum Sortieren der logischen Kanäle, während ihre Prioritäten, ihre Pufferbelegung und das Übertragungs-Zeitintervall der verbundenen Transportkanäle mitberücksichtigt werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Eines der unterschiedlichen Ziele der vorliegenden Erfindung ist es, die Datenübertragung abhängig von dem Scheduling-Modus zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände in den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Übertragung von Daten von einem Mobil-Endgerät zu einem Funkzugangsnetzwerk eines Mobil-Kommunikationssystems bereitgestellt. In dieser Ausgestaltung umfasst das Mobil-Endgerät eine Medium-Zugangskontrollinstanz.
  • Um Daten zu übertragen wird ein Radio Bearer zwischen dem Mobil-Endgerät und dem Funkzugangsnetzwerk zur Datenübertragung über einen Transportkanal eingerichtet. Weiterhin kann für den Radio Bearer jedem Modus aus einer Vielzahl von verschiedenen Scheduling-Modi, die von der Medium-Zugangskontrollinstanz benutzbar sind, eine Priorität zugewiesen werden. Weiterhin können die Daten basierend auf der dem jeweiligen Scheduling-Modus, der von der Medium-Zugangseinheit verwendet wird, zugewiesenen Priorität übertragen werden. Im Allgemeinen sollte bemerkt werden, dass jeder eingerichtete Radio Bearer in einem individuellen Scheduling-Modus zeitlich eingeplant werden kann.
  • In dieser Ausgestaltung wird für Übertragungen eine unterschiedliche Prioritäts-Behandlung in Abhängigkeit des Scheduling-Modus bereitgestellt.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung kann die Medium-Zugangskontrollinstanz basierend auf der dem jeweiligen Scheduling-Modus zugewiesenen Priorität eine Transportformat- Kombination auswählen, wobei die Transportformat-Kombination ein Transportformat umfasst, das für die Übertragung der Daten auf dem Transportkanal verwendet wird. In diesem Übertragungsschritt können die Daten unter Verwendung des Transportformats übertragen werden. Dieser Ausgestaltung zeigt eine Möglichkeit, wie TFC-Auswahl und Priorisierung der Datenübertragung in Abhängigkeit des verwendeten Scheduling-Modus bewerkstelligt werden kann.
  • Eine weitere mögliche Implementierung gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist in Situationen anwendbar, in denen die Daten von dem Radio Bearer zu anderen Radio Bearern über einen Transportkanal übertragen werden. In dieser Situation können die Daten des Radio Bearers auf dem Transportkanal gemultiplext werden, basierend auf der zugewiesenen Priorität des jeweiligen Scheduling-Modus, der von der Medium-Zugangskontrollinstanz für den Radio Bearer benutzt wird.
  • In einer Abwandlung dieser Ausgestaltung kann die Medium-Zugangskontrollinstanz eine Transportformat-Kombination für den Transportkanal auswählen, wobei die Transportformat-Kombination ein Transportformat umfasst, das für die Übertragung der Daten über den Transportkanal verwendet wird, und die Medium-Zugangskontrollinstanz kann die gemultiplexten Daten unter Verwendung des Transportformats übertragen.
  • In einer anderen Variante des Ausführungsbeispiels können die Prioritäten während der Einrichtung des Radio Bearers zugewiesen werden. Der eingerichtete Radio Bearer kann eine Funkverbindungs-Kontrollinstanz und mindestens einen logischen Kanal zur Bereitstellung der Daten von der Funkverbindungs-Kontrollinstanz zu der Medium-Zugangskontrollinstanz umfassen.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine Radio Bearer Kontrollnachricht von dem Funkzugangsnetzwerk gesendet werden, wobei die Radio Bearer Kontrollnachricht eine Vielzahl von Informationselementen umfasst, die die Prioritäten eines logischen Kanals für jeden Modus aus einer Vielzahl von Scheduling-Modi die angibt. Die Radio Bearer Kontrollnachricht kann zum Beispiel eine Radio Bearer Setup-Nachricht oder eine Radio Bearer Rekonfigurationsnachricht sein. In einer Variante dieses Ausführungsbeispiels kann die Vielzahl der Informationselemente von dem Informationselement "RB mapping info" umfasst sein.
  • In einer weiteren Variante dieser Ausgestaltung kann die Funkressourcen-Kontrollinstanz des Mobil-Endgerätes den Radio Bearer in Übereinstimmung mit dem Parametersatz einrichten, der die Prioritäten eines logischen Kanals des Radio Bearers für jeden Modus aus der Vielzahl von empfangenen Scheduling-Modi in der Radio Bearer Kontrollnachricht angibt.
  • Gemäß dieser Ausgestaltung kann das Mobil-Endgerät die Prioritäten für die verfügbaren Scheduling-Modi von einer Instanz empfangenen, die eine Funkressourcen-Kontrollfunktion des Funk-Zugangssnetzwerks besitzt, z. B. der RLC, und kann den eingerichteten Radio Bearer entsprechend konfigurieren.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Funkverbindungs-Kontrollinstanz mit einer Vielzahl von logischen Kanälen konfiguriert werden, wobei jeder der logischen Kanäle benutzt wird, um Daten-PDUs bereitzustellen, die Übertragungsdaten beinhalten und jeder dieser logischen Kanäle mit einem Modus aus der Vielzahl von Scheduling-Modi verbunden ist. Daher kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Funkverbindungs-Kontrollinstanz mit mehr als einem logischen Kanal für den Nutzerdatentransport konfiguriert werden, wobei individuelle Prioritäten den logischen Kanälen zugewiesen werden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Daten von der Funkverbindungs-Kontrollinstanz zu der Medium-Zugangskontrollinstanz über einen logischen Kanal bereitgestellt werden, der mit dem Scheduling-Modus zur Übertragung der Daten verbunden ist. In einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels kann eine Funkverbindungs-Kontrollinstanz mit zwei logischen Kanälen konfiguriert werden, wobei jeder der zwei logischen Kanäle mit einem von zwei verschiedenen Scheduling-Modi verbunden ist, die von der Medium-Zugangskontrollinstanz verwendet werden und abhängig von dem momentan verwendeten Scheduling-Modus können Daten in gleicher Weise über den ersten oder den zweiten logischen Kanal bereitgestellt werden.
  • Eine andere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht eine detailliertere Arbeitsweise dieses Mechanismus vor. Gemäß dieser Ausführungsform kann ein Scheduling-Modus zur zeitlichen Einplanung der Daten ausgewählt werden. Nachdem der Scheduling-Modus ausgewählt wurde, kann die Medium-Zugangskontrollinstanz den logischen Kanal festlegen, der mit dem ausgewählten Scheduling-Modus verbunden ist und kann von der Funkverbindungs-Zugangsinstanz die Daten anfragen, die über den festgelegten logischen Kanal bereitgestellt werden müssen.
  • In einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels wird der Scheduling-Modus durch das Mobil-Endgerät ausgewählt oder eine Auswahl wird von dem Funk-Zugangsnetzwerk signalisiert. Entsprechend einer weiteren Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels werden die Daten von der Funkverbindungs-Kontrollinstanz an die Medium-Zugangskontrollinstanz über den angeforderten logischen Kanal bereitgestellt.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vielzahl der Scheduling-Modi einen ratengesteuerten Scheduling-Modus und einen zeit- und ratengesteuerten Scheduling-Modus.
  • Weiterhin sieht eine andere Ausgestaltung der Erfindung ein Verfahren zur Datenübertragung von einem Mobil-Endgerät zu einem Funkzugangsnetzwerk eines Mobil-Kommunikationssystems vor, wobei das Mobil-Endgerät eine Medium-Zugangskontrollinstanz umfasst. Gemäß dieser Ausgestaltung kann das Verfahren die Schritte der Einrichtung eines Radio Bearers zwischen dem mobilen Endgerät und dem Funkzugangsnetzwerk zur Datenübertragung über einen Transportkanal und die Zuweisung einer Priorität an den Radio Bearer umfassen. Weiterhin können die Daten basierend auf der dem Radio Bearer zugewiesenen Priorität und einem in der Medium-Zugangskontrollinstanz gesetzten Flag, das einen Modus aus einer Vielzahl von Scheduling-Modi angibt und der für den Radio Bearer genutzt wird, übertragen werden.
  • In einer anderen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Medium-Zugangskontrollinstanz basierend auf der zugewiesenen Priorität und dem Flag eine Transportformat-Kombination auswählen, wobei die Transportformat-Kombination ein Transportformat umfasst, das zur Übertragung der Daten über den Transportkanal verwendet wird.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich auf Situationen, in denen Daten von dem Radio Bearer zu anderen Radio Bearern über einem Transportkanal übertragen werden. In dieser Ausführungsform können die Daten der Radio Bearer basierend auf der den jeweiligen Radio Bearern zugewiesenen Priorität und dem Flag gemultiplext werden.
  • In einer Abwandlung dieser Ausführungsform kann die Medium-Zugangskontrollinstanz weiterhin eine Transportformat-Kombination für den Transportkanal auswählen, wobei die Transportformat-Kombination ein Transportformat umfasst, das zur Datenübertragung über den Transportkanal verwendet wird und die Medium-Zugangskontrollinstanz kann die gemultiplexten Daten unter Benutzung des Transportformats übertragen.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird die zugewiesene Priorität in den Fällen verwendet, in denen das Flag auf eine höhere Priorität als die zugewiesene Priorität gesetzt ist oder das Flag nicht gesetzt ist.
  • Weiterhin kann das Flag z. B. anzeigen, ob ein ratengesteuerter Scheduling-Modus oder ein zeit- und ratengesteuerter Scheduling-Modus verwendet wird.
  • In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird dem ratengesteuerten Scheduling-Modus eine niedrigere Priorität als dem zeit- und ratengesteuerten Scheduling-Modus zugewiesen.
  • Darüberhinaus ist in einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung das Mobil-Kommunikationssystem ein UMTS-System und die Daten werden über den E-DCH übertragen.
  • Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht ein Mobil-Endgerät zur Datenübertragung an ein Funkzugangsnetzwerk eines Mobil-Kommunikationssystems über eine drahtlose Verbindung vor. Das Mobil-Endgerät umfasst Verarbeitungsmittel zur Einrichtung eines Radio Bearers zwischen dem Mobil-Endgerät und dem Funkzugangsnetzwerk zur Übertragung der Daten über einen Transportkanal. Die Verarbeitungsmittel sind angepasst, um jedem Modus aus einer Vielzahl von verschiedenen Scheduling-Modi, die von der Medium-Zugangskontrollinstanz benutzbar sind, eine Priorität für den Radio Bearer zuzuweisen. Weiterhin kann ein Sender des Endgerätes die Daten basierend auf der dem jeweiligen Scheduling-Modus, der von der Medium-Kontrollinstanz für den Radio Bearer verwendet wird, zugewiesenen Priorität übertragen.
  • Eine andere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht ein Mobil-Endgerät zur Datenübertragung an ein Funkzugangsnetzwerk eines Mobil-Kommunikationssystems über eine drahtlose Verbindung vor, wobei das Mobill-Endgerät Verarbeitungsmittel zur Einrichtung eines Radio Bearers zwischen dem Mobil-Endgerät und dem Funkzugangsnetzwerk zur Datenübertragung über einen Transportkanal und zur Zuweisung einer Priorität an den Radio Bearer umfasst. Weiterhin umfasst das Mobil-Endgerät den Sender zur Übertragung von Daten basierend auf der dem Radio Bearer zugewiesenen Priorität und einem in der Medium-Zugangskontrollinstanz gesetzten Flag, das einen Modus aus einer Vielzahl von Scheduling-Modi anzeigt, die von der Medium-Zugangskontrollinstanz für den Radio Bearer benutzt werden.
  • Beide oben beschriebenen Mobil-Endgeräte können weiterhin Mittel umfassen, um die Schritte des Datenübertragungsverfahrens entsprechend einem der verschiedenen Ausführungsformen der oben skizzierten Erfindung auszuführen.
  • Darüberhinaus bezieht sich ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung auf ein computerlesbares Medium zur Speicherung von Befehlen, die, wenn sie durch einen Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, Daten von einem Mobil-Endgerät an ein Funkzugangsnetzwerk eines Mobil-Kommunikationssystems über eine drahtlose Verbindung zu senden. Der Prozessor wird veranlasst, die Daten zu übertragen durch Einrichtung eines Radio Bearers zwischen dem Mobil-Endgerät und dem Funkzugangsnetzwerk zur Übertragung der Daten über einen Transportkanal, wobei jedem Modus aus einer Vielzahl von verschiedenen Scheduling-Modi, die von einer Medium-Zugangskontrollinstanz benutzbar sind, eine Priorität für den Radio Bearer zugewiesen wird und wobei die Medium-Zugangskontrollinstanz von dem Mobil-Endgerät umfasst wird und die Daten, basierend auf der dem jeweiligen Scheduling-Modus, der von der Medium-Kontrollinstanz für den Radio Bearer verwendet wird, zugewiesenen Priorität übertragen werden.
  • Ein computerlesbares Medium zur Speicherung von Befehlen, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, Daten von einem Mobil-Endgerät an ein Funkzugangsnetzwerk eines Mobil-Kommunikationssystems über eine drahtlose Verbindung zu übertragen. Der Prozessor wird veranlasst, die Daten durch Einrichtung eines Radio Bearers zwischen dem Mobil-Endgerät und dem Funkzugangsnetzwerk zur Übertragung der Daten über einen Transportkanal zu übertragen, wobei dem Radio Bearer eine Priorität zugewiesen wird und die Daten basierend auf der dem Radio Bearer zugewiesenen Priorität übertragen werden und wobei ein Flag in der Medium-Zugangskontrollinstanz gesetzt wird, das einen aus einer Vielzahl von Scheduling-Modi, die von der Medium-Zugangskontrollinstanz für den Radio Bearer verwendet werden, angibt.
  • Die oben genannten computerlesbaren Medien können weiterhin Befehle speichern, die, wenn sie auf einem Prozessor ausgeführt werden, den Prozessor veranlassen, die Schritte der Datenübertragungsverfahren gemäß einer der oben dargelegten Ausführungsformen durchführen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren und Zeichnungen detaillierter beschrieben. Ähnliche oder sich entsprechende Details in den Figuren sind mit den gleichen Bezugsnummern versehen.
  • 1 zeigt die High-level Architektur von UMTS,
  • 2 zeigt die Architektur des UTRAN entsprechend UMTS R99/4/5,
  • 3 zeigt eine Architektur-Übersicht eines Serving and Drift Network Subsystems,
  • 4 zeigt eine Überalles-E-DCH MAC-Architektur auf UE-Seite,
  • 5 zeigt eine MAC-eu Architektur in einem Mobil-Endgerät (UE),
  • 6 zeigt eine MAC-eu Architektur in einem Node B des UTRAN,
  • 7 zeigt eine MAC-eu eines Serving RNC in dem UTRAN,
  • 8 zeigt TFC Sets für Node B gesteuertes Scheduling,
  • 9 zeigte den Nachrichtenfluss eines zeit- und ratengesteuerten Scheduling-Modus
  • 10 zeigt exemplarisch eine TFC-Auswahlprozedur in dem Mobil-Endgerät (UE),
  • 11 zeigt eine Radio Bearer Einrichtungsprozedur mit Aktivierung des Dedicated Physical Channel, und
  • 12 bis 15 zeigen die Beziehung zwischen RLC, MAC und Physical Channel Entity innerhalb des Mobil-Endgeräts zur Priorisierung der Datenübertragung basierend auf dem Scheduling-Modus entsprechend der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die folgenden Absätze beschreiben verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Nur für beispielhafte Zwecke werden die meisten Ausführungsformen in Beziehung zu einem UMTS-Kommunikationssystem gesetzt, wobei sich die gewählte Terminologie in den nachfolgenden Abschnitten hauptsächlich auf die UMTS-Terminologie bezieht. Allerdings ist es mit der verwendeten Terminologie und der Beschreibung der Ausführungsformen mit Bezug auf eine UMTS-Architektur nicht beabsichtigt, die Prinzipien und Ideen der vorliegenden Erfindung auf derartige Systeme zu beschränken.
  • Auch die in dem oben angegebenen Abschnitt "Technischer Hintergrund" detaillierten Erklärungen beabsichtigen bloß, ein besseres Verständnis der meist UMTS-spezifischen im Folgenden beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen zu erwirken und sollten nicht als Beschränkung der vorliegenden Erfindung auf die beschriebenen spezifischen Implementierungen der Prozesse und Funktionen in dem Mobil-Kommunikationsnetzwerk verstanden werden.
  • Im Allgemeinen sind die Prinzipien der vorliegenden Erfindung anwendbar auf jede Art eines Mobil-Kommunikationssystems, das eine verteilte Architektur aufweist, zum Beispiel auf Kommunikationssysteme basierend auf dem IMT-2000 framework, das Prioritäts-basiertes Scheduling oder der TFC-Auswahl ähnliche Mechanismen verwendet. Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar auf einen anderen dedizierten Kanal als den E-DCH.
  • Gemäß einem Gesichtspunkt einer Ausführungsform der Erfindung wird eine unterschiedliche Prioritätsbehandlung der Uplink-Übertragung in Abhängigkeit des Scheduling-Modus eingeführt. Für jeden Scheduling-Modus kann dem Radio Bearer eine individuelle Priorität zugewiesen werden. Die Datenübertragung findet auf Grundlage der Priorität statt, die dem momentan verwendeten Scheduling-Modus zugewiesen ist.
  • Eine Möglichkeit besteht darin, eine adaptive TFC-Auswahlprozedur zum Scheduling zu verwenden, die derart angepasst ist, dass die TFC-Auswahlprozedur die Priorität festgelegt, die zur Auswahl des TF für einen Radio Bearer basierend auf dem momentan verwendeten Scheduling-Modus verwendet wird. Z. B. kann, wenn Daten eines Radio Bearers unter Verwendung eines zeit- und ratengesteuerten Scheduling-Modus zeitlich eingeplant werden, die TFC-Auswahlprozedur eine andere Priorität (MLP) für den Radio Bearer zur TFC-Auswahl verwenden, als wenn die Übertragung in einem ratengesteuerten Scheduling-Modus ausgeführt wird.
  • Gemäß einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels können Übertragungen in dem zeit- und ratengesteuerten Scheduling-Modus eine höherer Priorität besitzen als Übertragungen in dem nur ratengesteuerten Modus.
  • Ein anderer Ansatz kann für Systeme angewendet werden, wo verschiedene logische Kanäle in einem einzigen Transportkanal gemultiplext werden. Die TFC-Auswahlprozedur wählt (u.a.) das TF für diesen Transportkanal aus. Um basierend auf dem Scheduling-Modus eine unterschiedliche Prioritätsbehandlung einzuführen, können beim Multiplexen die Daten von verschiedenen logischen Kanälen, basierend auf ihrer Priorität für den jeweiligen momentan verwendeten Scheduling-Modus, zusammengeführt werden.
  • Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezogen auf Verbesserungen dargestellt, die bei Datenübertragungen mittels E-DCH auf die TFC-Auswahlprozedur, die Einrichtung des Radio Bearers u.s.w. anwendbar sind. Jedoch sei bemerkt, dass diese Erfindung nicht auf die Anwendung des E-DCH beschränkt ist.
  • Wie zuvor ausgeführt, kann es zur effizienten Übertragung auf dem E-DCH im Uplink eine unterschiedliche Prioritätsbehandlung für den E-DCH in Abhängigkeit des Scheduling-Modus geben. Im Uplink wird die Aufteilung der Datenrate des physikalischen Kanals zwischen den Transportkanälen durch die TFC-Auswahl ausgeführt. Wie zuvor beschrieben, kann die TFC-Auswahl gemäß den Prioritäten des logischen Kanals ausgeführt werden. Die Kanal-Prioritäten können beispielsweise durch die Radio Resource Control (RRC) signalisiert werden.
  • Die Übertragung von höher priorisierten Daten soll durch den TFC-Auswahlprozess maximiert werden. In einem herkömmlichen UMTS-System wird die MAC Logical channel Priority (MLP) jedem logischen Kanal bei dem Radio Bearer Setup zugewiesen. Um die MLP eines logischen Kanals zu ändern, muss der Radio Bearer unter Verwendung einer Radio Bearer Rekonfigurations-Prozedur konfiguriert werden.
  • Hinsichtlich einer unterschiedlichen Prioritätsbehandlung in Abhängigkeit des Scheduling-Modus sieht eine Ausführungsform der Erfindung verschiedene MLPs für den ratengesteuerten Scheduling-Modus und den zeit- und ratengesteuerten Scheduling-Modus vor. In dem herkömmlichen UMTS-System würde die Änderung des Scheduling-Modus, d.h. basierend auf der Pufferbelegung, eine Rekonfiguration des Radio Bearers erfordern, die relativ langsam ist und einen erheblichen Signalisierungs-Overhead erfordert (RRC-Signalisierung).
  • Ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es, zusätzliche RRC-Signalisierung und die durch die Radio Bearer Rekonfiguration verursachte Verzögerung zu vermeiden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden zwei MAC Logical channel Priorities (MLP) für den Radio Bearer definiert. Der Radio Bearer kann auf einen E-DCH abgebildet werden. Es soll bemerkt werden, dass die Anzahl zwei nur ein Beispiel ist, da für den E-DCH zwei Scheduling-Modi existieren können. Im Allgemeinen kann jedem Scheduling-Modus, der für einen bestimmten ein Radio Bearer verfügbar ist, jeweils eine Priorität zu geordnet werden.
  • Diese zwei MLPs können während der Radio Bearer Setup-Prozedur gesetzt werden, zum Beispiel durch Verwendung eines von dem S-RNC gesendetes Radio Bearer Setup. Alternativ kann eine getrennte Signalisierung definiert werden, um die Prioritäten für die verschiedenen Scheduling-Modi zu dem UE (Mobil-Endgerät) zu übermitteln oder die Prioritäten können zumindest teilweise von dem UE eigenständig gewählt werden.
  • Das heißt, dass eine MLP dem ratengesteuerten Modus entspricht und die andere MLP dem zeit- und ratengesteuerten Modus. Die MLP für den zeit- und ratengesteuerten Modus kann höher gewählt werden als die MLP für den ratengesteuerten Modus. In Rel99/4/5 ist die MAC Logical channel Priority in dem Information Element (IE) "RB mapping info" definiert (siehe TS 25.331: „Radio Resource Control (RRC); Protocol Specifications (Release 6)", version 6.1.0, sections 10.2.33: ">RAB information for setup", 10.3.4.10 und 10.3.4.20).
  • In der folgenden Tabelle, die ein beispielhafter Auszug aus dem I "RB mapping info" ist, ist ein zweites IE "»second MAC Logical channel Priority" hinzugefügt, das dem dem Radio Bearer zugewiesenen zweiten MLP-Wert entspricht. Diese zweite MLP kann die logische Kanal-Priorität in dem zeit- und ratengesteuerten Modus angeben („scheduled” Übertragungen), während die erste MLP die logische Kanal-Priorität in einem ratengesteuerten Modus angibt. In einer anderen Ausführungsform wird die neue IE „»MAC Logical channel Priority" nur gesetzt, wenn der Radio Bearer auf einen E-DCH abgebildet wird, wie in den folgenden Tabellen angegeben. Es ist zu beachten, dass die Tabellen lediglich ein Beispiel für die Bereitstellung von Prioritätswerten für verschiedene Scheduling-Modi liefern.
    Information Element/ Group name Erfordernis Multi Typ und Referenz Bedeutungsbeschreibung Version
    »MAC logical channel priority MP Integer (1..8) Dies ist die Priorität zwischen verschiedenen RBs (oder logischen Kanälen) eines Nutzers [15]
    »second MAC logical channel priority UL-RB mapping Integer (1..8) Dies ist die Priorität zwischen verschiedenen RBs (oder logischen Kanälen) eines Nutzers für geplante Übertragungen auf dem E-DCH
    Bedingung Erklärung
    UL-RB mapping Falls ein RB auf einen E-DCH abgebildet wird, dann ist dieses IE vorgeschrieben. Andernfalls wird es nicht benötigt.
  • In dem Beispiel, das in den obigen Tabellen wiedergegeben ist, wurden dem Radio Bearer zwei Prioritäten zugewiesen, das heißt, eine Priorität für jeden Scheduling-Modus. In dem Fall, dass mehr als zwei Scheduling-Modi existieren, können mehrere neue IEs, die "zusätzliche" Kanal-Prioritäten angeben, eingefügt werden. Weiterhin kann auch eine Abbildung der Prioritäten, die in den IEs angegeben sind, auf den jeweiligen Scheduling-Modus definiert werden. Darüberhinaus soll bemerkt werden, dass die Prioritäten für jeden Scheduling-Modus auch zur Abbildung der Radio Bearer auf andere Dedicated Channels als den E-DCH verwendet werden können. In diesem Fall muss in die in den Tabellen gezeigte "UL-RB mapping"-Bedingung entsprechend angepasst werden.
  • Bei Betrachtung von Datenübertragungen über den E-DCH wird die TFC-Auswahl in der MAC-e Instanz des UE ausgeführt. Die herkömmliche gegenwärtig für UMTS standardisierte Prozedur wurde oben beschrieben. Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird diese TFC-Auswahlprozedur dahingehend verbessert, dass die MAC-e Instanz den Scheduling-Modus, in dem sie momentan arbeitet, festlegen kann und basierend auf diesem Ergebnis die TFC-Auswahl auf die MLP stützen kann, die dem gegenwärtig verwendeten Scheduling-Modus für jeden der Radio Bearer, für den TFs für seine Transportkanäle spezifiziert werden müssen, zugeordnet ist.
  • Daher kann der MAC-e abhängig von dem Scheduling-Modus entweder die erste oder die zweite MLP zur TFC-Auswahl verwenden. Das UE (MAC-e) kann den Scheduling-Modus bestimmen, das heißt, basierend auf dem Umfang der zu übertragenden Daten, oder das UE kann durch Signalisierung (beispielsweise von dem Node B) über den zu verwendenden Scheduling-Modus benachrichtigt werden. Das Vorliegen von zwei MLPs ist für einen auf den E-DCH abgebildeten Radio Bearer vermeidet die Notwendigkeit einer Radio Bearer Rekonfiguration zur Änderung der MLP vorzunehmen.
  • 12 zeigt einen exemplarischen Überblick einer Konfiguration gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform. In diesem Beispiel wird angenommen, dass zwei Radio Bearer in dem UE eingerichtet wurden, zwei RLC-Instanzen 1201 und 1202 sind konfiguriert worden. Gemäß dem Beispiel wurde jede der RLC-Instanzen 1201 und 1202 mit einem logischen Kanal konfiguriert. Jedem logischen Kanal sind zwei MLPs zugeordnet worden, eine für den zeit- und ratengesteuerten Scheduling-Modus und eine für den ratengesteuerten Scheduling-Modus.
  • Die MAC-Instanz 1203 umfasst eine TFC-Auswahlinstanz 1204. Die TFC-Auswahlinstanz wird mit den MLPs der verschiedenen logischen Kanäle bereitgestellt und die MAC-Instanz wählt den geeigneten MLP-Wert basierend auf dem Scheduling-Modus, der für den Radio Bearer benutzt wird. Alternativ kann die TFC-Auswahlinstanz 1204 die geeignete zur TFC-Auswahl zu verwendende MLP abhängig von dem verwendeten Scheduling-Modus erhalten.
  • In jedem Fall bestimmt die TFC-Auswahlinstanz 1204 die TFC entsprechend den jeweiligen MLPs der logischen Kanäle. Weiterhin wird der physical layer Instanz 1205 die TFC-Information geliefert. Die MAC-Instanz 1203 liefert weiterhin die Übertragungsdaten der logischen Kanäle über die Transportkanäle an die physical layer Instanz 1205, die die Daten unter Verwendung der in der TFC-Information angegebenen TFs überträgt.
  • Eine andere Implementierungsmöglichkeit zur Verwendung verschiedener Prioritätswerte in Abhängigkeit des Scheduling-Modus ist im Folgenden dargelegt. Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die AM RLC Instanz mit zwei (oder mehr) logischen Kanälen auf dem Uplink konfiguriert werden. Weil interaktive, Hintergrund- und Streaming-Dienste auf dem E-DCH übertragen werden, kann angenommen werden, dass der RLC im acknowledged mode für Dienste arbeitet, die den E-DCH verwenden.
  • Gemäß dieser Ausführungsform kann der RLC mit einem logischen Kanal für jeden Scheduling-Modus, der an dem MAC verfügbar ist, konfiguriert werden und eine (statische) Abbildung zwischen einem logischen Kanal und einem Scheduling-Modus kann daher für jeden Radio Bearer unterstützt werden. Jedem der logischen Kanäle wird eine individuelle MLP zugeordnet. Die MLPs der logischen Kanäle können zum Beispiel durch RRC-Signalisierung konfiguriert werden und sie können unabhängig konfiguriert werden.
  • In der aktuellen Spezifikationen soll der zweite logische Kanal nur für die Übertragung der Control-PDUs verwendet werden. Deshalb ist die Übertragung von Daten-PDUs auf beiden logischen Kanälen nicht erlaubt. Gemäß dieser Ausführungsform kann eine unterschiedliche Prioritätsbehandlung für E-DCH-Übertragung implementiert werden durch Konfigurieren der RLC-Instanz, wobei zwei logische Kanäle zur Datenübertragung verwendet werden.
  • Ein logischer Kanal wird z. B. zur Übertragung im ratengesteuerten Modus verwendet, der andere zur Übertragung in zeit- und ratengesteuertem Scheduling-Modus. Die MLPs für die zwei logischen Kanäle können in der Radio Bearer Setup-Prozedur durch den S-RNC konfiguriert werden, zum Beispiel unter Verwendung eines IE in der Radio Bearer Setup-Nachricht. Wie oben dargestellt, ist es auch möglich, die Signalisierung der MLPs in einer neu definierten Nachricht vorzunehmen. Eine andere Alternative kann es sein, eine MLP zu signalisieren und es dem UE zu überlassen, eigenständig die übrigen MLP-Werte zu wählen, zum Beispiel basierend auf der signalisierten MLP.
  • Die logischen Kanäle, die zur Übertragung in zeit- und ratengesteuertem Scheduling-Modus verwendet werden, können einen höheren Prioritätsgrad aufweisen. Daher sollte diese MLP niedriger sein als die MLP des anderen logischen Kanals.
  • Zur Datenübertragung ersucht der MAC den RLC, abhängig von dem Scheduling-Modus, Daten entweder auf dem ersten oder dem zweiten logischen Kanal zu senden. Dies kann durch Übermittlung eines Datenelementes zwischen dem MAC und dem RLC erfolgen. Z. B. wird das Datenelement MAC-Status-Ind allgemein verwendet, um dem RLC für jeden logischen Kanal die Rate, mit der er Daten an dem MAC senden darf, anzugeben. Der MAC kann den jeweiligen logischen Kanal auswählen, über den Daten von dem RLC bereitgestellt werden, indem er die Übertragungsrate für die anderen logischen Kanäle gleich Null setzt, während die Datenübertragungsrate für den ausgewählten logischen Kanal auf den gewünschten Wert gesetzt wird.
  • In diesem Prozess bestimmt der MAC den Scheduling-Modus, den er angewiesen wurde (durch Signalisierung), für den Radio Bearer zu benutzen oder den er zur Datenübertragung ausgewählt hat und kann dem RLC den logischen Kanal angeben, der dem verwendeten Scheduling-Modus entspricht. Weil den logischen Kanälen unterschiedliche MLPs zugewiesen werden können, wird der MAC die geeignete MLP zur TFC-Auswahl in Betracht ziehen.
  • In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind die logischen Kanäle des Radio Bearers und anderer Radio Bearer auf einem einzigen Transportkanal zusammengeführt. Auch in dieser Ausgestaltung kann eine ähnliche Konfiguration der RLC-Instanz vorgesehen sein. Anstatt den logischen Kanal auszuwählen, über den zum „Scheduling" Daten von der RLC-Instanz geliefert werden sollen, d.h. mittels TFC-Auswahl wie oben beschrieben, kann die MAC-Instanz Daten der logischen Kanäle auf einem einzigen Transportkanal basierend auf den Prioritäten, die den einzelnen logischen Kanälen zugeordnet wurden, multiplexen. Durch Steuerung der Datenbereitstellung mittels der logischen Kanäle eines einzigen Radio Bearers, kann die MAC-Instanz basierend auf dem Scheduling-Modus verschiedene Prioritäten zum Multiplexen der verschiedenen logischen Kanäle verwenden.
  • 13 gibt den Ansatz wieder, den die auf die TFC-Auswahl und die Verwendung von verschiedenen logischen Kanälen zur Datenübertragung pro Radio Bearer bezogene Ausführungsform aufzeigt. Unter der Annahme, dass zwei Radio Bearer in dem UE eingerichtet worden sind, wurden zwei RLC-Instanzen 1301 und 1302 konfiguriert. In dem Beispiel wurde jede der RLC-Instanzen 1301 und 1302 mit zwei logischen Kanälen zur Übertragung von Daten-PDUs und mit einer MLP für jeden logischen Kanal der jeweiligen RLC-Instanz konfiguriert. Die MAC-Instanz 1303 umfasst eine TFC-Auswahleinheit 1304 zur Auswahl des geeigneten TFC für die Datenübertragung.
  • Wie oben beschrieben, kann die MAC-Instanz 1303 die Übertragungsrate, mit der Daten (Daten-PDUs) von den RLC-Instanzen #1 und #2 bereitgestellt werden, steuern. Jede der beiden logischen Kanäle eines Radio Bearers ist mit einer individuellen MLP verbunden. Die MAC-Instanz 1303 bestimmt den Scheduling-Modus, der gegenwärtig für das Scheduling der Daten von den jeweiligen RLC-Instanzen #1 und #2 benutzt wird. Davon abhängig kann sie die Datenrate so setzen, dass z. B. die RLC-Instanz #1 die Daten über den logischen Kanal #1 zur Übertragung in dem zeit- und ratengesteuerten Scheduling-Modus, und, wenn die Übertragung in dem ratengesteuerten Scheduling-Modus stattfindet, über den logischen Kanal #2 sendet. Abhängig von dem aktivierten logischen Kanal berücksichtigt die MAC- Instanz 1303 die jeweiligen zugewiesenen MLP-Werte zur TFC-Auswahl durch die TFC-Auswahleinheit 1304.
  • Die TFC-Auswahleinheit 1304 bestimmt die TFC, die das TF für die Transportkanäle umfasst, auf die die logischen Kanäle abgebildet werden. Die TFC-Information und die zu übertragenden Daten werden durch die MAC-Instanz 1303 an den die physical layer Instanz 1305 zur Übertragung weitergeleitet.
  • Eine andere Ausführungsform der Erfindung, die eine unterschiedliche Prioritätsbehandlung für E-DCH-Übertragung in Abhängigkeit des Scheduling-Modus erlaubt, sieht die Verwendung eines Flags im MAC-e auf UE-Seite vor. Das Flag kann in Abhängigkeit des Scheduling-Modus durch den MAC-e gesetzt werden. Wie zuvor dargestellt, kann der Scheduling-Modus durch explizite Signalisierung gesetzt werden oder durch das UE ausgewählt werden. Wenn die Übertragung auf dem E-DCH in zeit- und ratengesteuertem Modus ausgeführt wird, wird das Flag auf 1 gesetzt. Zur Übertragung im ratengesteuerten Modus wird das Flag auf 0 gesetzt. Der RLC von jedem Radio Bearer kann mit einem (oder mehreren) logischen Kanälen zur Datenübertragung mit individuellen MLPs konfiguriert werden. Für jeden logischen Kanal, der auf einen E-DCH abgebildet wird, existiert ein solches Flag in dem MAC-e auf UE Seite.
  • Wenn die TFC-Auswahl durchgeführt wird, bestimmt die TFC-Auswahleinheit in dem UE für jeden logischen Kanal, ob das Flag gesetzt ist oder nicht. Alternativ kann die MAC-Instanz auch die Daten von verschiedenen Radio Bearern basierend auf dem Flag und den den verschiedenen Radio Bearern zugewiesenen Prioritäten auf einem einzigen Transportkanal multiplexen.
  • Ein Flag, das auf 1 gesetzt ist, kann beispielsweise der TFC-Auswahleinheit mitteilen, dass die entsprechenden logischen Kanäle gegenüber anderem gleichzeitigen Verkehr (auf anderen logischen Kanälen) in dem Uplink priorisiert werden sollen. Eine Abwandlung dieser Ausführungsform sieht vor, dass Verkehr auf dem DCCH, der gewöhnlich aus RRC-Signalisierung besteht, und Sprachdienste eine höherer Priorität besitzen sollen als E-DCH-Übertragung in zeit- und ratengesteuertem Scheduling-Modus.
  • In dem Fall, dass das Flag für einen logischen Kanal nicht gesetzt ist, also den ratengesteuerten Modus angebend, kann die TFC-Auswahl in Übereinstimmung mit den für die logischen Kanäle konfigurierten Prioritäten vorgenommen werden.
  • Wenn ein Flag, das den momentan verwendeten Scheduling-Modus anzeigt, benutzt wird, können die logischen Kanäle des Radio Bearers mit MLPs für jeden möglichen Scheduling-Modus konfiguriert werden, und, basierend auf dem Flag, kann der MAC den geeigneten MLP-Wert zur TFC-Auswahl heranziehen. Eine andere Möglichkeit kann sein, dass die logischen Kanäle des Radio Bearers mit nur einem MLP-Wert für jeden logischen Kanal konfiguriert sind und der MAC die geeignete, zur TFC Auswahl zu verwendende MLP basierend auf der konfigurierten MLP und dem durch das Flag angezeigten Scheduling-Modus bestimmt.
  • Zum Beispiel kann ein logischer Kanal eines Radio Bearers mit einer MLP gleich 4 konfiguriert werden, die dem MLP-Wert entspricht, der zur TFC-Auswahl in dem ratengesteuerten Scheduling-Modus verwendet wird. In dem Fall, in dem das Flag die Verwendung eines zeit- und ratengesteuerten Modus zum Scheduling der Daten eines Radio Bearers angibt, kann die MAC-Instanz den MLP-Wert, der zur TFC-Auswahl verwendet wird, auf den konfigurierten MLP-Wert von 4 minus 1 setzen.
  • Ein solches Beispiel ist in 14 gezeigt. Unter der Annahme, dass zwei Radio Bearer in dem UE eingerichtet worden sind, wurden zwei RLC-Instanzen 1401 und 1402 konfiguriert. In diesem Beispiel wurde jede der RLC-Instanzen 1401 und 1402 mit einem logischen Kanal und einem MLP-Wert für den logischen Kanal der jeweiligen RLC-Instanz konfiguriert. Die MAC-Instanz 1403 umfasst einen MLP-Rechner 1406 und eine TFC-Auswahleinheit 1404.
  • Wie oben beschrieben, wertet der MLP-Rechner 1406 die Flags #1 und #2 aus, die den Scheduling-Modus für die über die logischen Kanäle #1 bzw. #2 empfangenen Daten angeben, um den jeweiligen Scheduling-Modus zu bestimmen, der für die Daten auf den logischen Kanälen verwendet wird. In dem Fall, in dem festgestellt wird, dass ein Flag die Verwendung eines zeit- und ratengesteuerten Modus anzeigt, wird die konfigurierte MLP des jeweiligen logischen Kanals auf eine höhere Priorität geändert. Andernfalls wird der konfigurierte MLP-Wert für diesen logischen Kanal verwendet.
  • Die bestimmten MLPs für die einzelnen logischen Kanäle werden dann an die TFC-Auswahleinheit 1404 weitergereicht, die den TFC bestimmt, der das TF für den Transportkanal umfasst, auf welchen die logischen Kanäle abgebildet werden. Die TFC-Information und die zu übertragenden Daten werden durch die MAC-Instanz 1403 an die Physical Layer Instanz 1405 zur Übertragung weitergeleitet.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird jeder Radio Bearer auf seinen eigenen Transportkanal abgebildet. In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung werden mehrere logische Kanäle auf einen Transportkanal abgebildet. Wie bereits zuvor erwähnt, kann die MAC-Instanz ein geeignetes Transportformat für jeden Transportkanal während der TFC-Auswahl auswählen und kann weiterhin die Datenmenge von jedem logischen Kanal auswählen, die auf dem zugehörigen Transportkanal während des entsprechenden Übertragungszeitintervalls zu übertragen ist.
  • Gemäß dieser Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung können mehrfache logische Kanäle oder Datenströme zusammen auf einem einzigen Transportkanal gemultiplext werden, zum Beispiel ein E-DCH. Das Multiplexing findet in der MAC-Instanz statt. Die Rate von jedem logischen Kanal oder Datenstrom wird in ähnlicher Weise gesteuert wie die TFC-Auswahlprozedur, die in den obigen Ausgestaltungen beschrieben ist. Das Multiplexing wird in Übereinstimmung mit den logischen Kanalprioritäten von jedem logischen Kanal (bzw. Datenstrom) ausgeführt. Abhängig von dem momentan verwendeten Scheduling-Modus berücksichtigt der MAC die geeignete MLP zum Multiplexen der Daten von verschiedenen Kanälen auf dem Transportkanal.
  • 15 zeigt die Beziehung zwischen RLC, MAC und Physical Channel Entity innerhalb eines Mobil-Endgerätes zur Priorisierung der Datenübertragung basierend auf dem Scheduling-Modus entsprechend des einen exemplarischen Ausführungsbeispiels der Erfindung. Jeder Radio Bearer ist mit einer RLC-Instanz #1 (1501) bzw. #2 (1502) und einem logischen Kanal #1 bzw. #2 konfiguriert. Jeder RLC-Instanz wurden zwei Prioritäten für jeden verfügbaren Scheduling-Modus zugeordnet.
  • Die Übertragungsdaten werden über die logischen Kanäle der MAC-Instanz 1503 zur Verfügung gestellt, genauer gesagt dem Kanal-Multiplexer 1506. Abhängig von dem Scheduling-Modus wählt der Kanal-Multiplexer 1506 für jeden Träger die geeignete MLP aus, auf deren Basis er über die Datenmenge entscheidet, die von jedem logischen Kanal auf dem Transportkanal #1 zu multiplexen ist.
  • Weiterhin wählt die TFC-Auswahleinheit 1504 die geeignete TFC zur Übertragung der gemultiplexten Daten auf dem Transportkanal und die Daten von anderen Radio Bearern aus, die von einzelnen Transportkanälen bereitgestellt werden, sofern solche existieren. Die TFC-Information wird von der MAC-Instanz 1503 an die physical layer Instanz 1505 geliefert, die die Daten überträgt.
  • Zukünftige UTRAN-Architekturen sehen die Bereitstellung von intelligenteren (verbesserte Steuer- & Managementfunktionen) vor, die weiter an den Rand des Funknetzes zu verlegen sind, zum Beispiel in die Node Bs (Basisstationen). Ein Grund dies zu tun, kann es sein, den einzigen Fehlerpunkt, den gegenwärtig der RNC bildet, zu eliminieren. Es sei weiter angemerkt, dass die Ideen, die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegen, auch in entstandenen UTRAN-Architekturen angewendet werden können. Die Hauptveränderungen, die eine unterschiedliche zu Grunde liegende UTRAN-Architektur impliziert, können sein, dass die meiste Kommunikation zwischen dem UE und dem RNC in künftigen Architekturen zwischen dem UE und dem Node B stattfindet, das heißt, wenn die RRC-Funktionalität von dem RNC nach Node B wandert.
  • Eine andere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Implementierung der oben beschriebenen verschiedenen Ausführungsbeispiele, die Hardware und Software verwenden. Es ist anerkannt, dass die verschiedenen oben erwähnten Verfahren und die verschiedenen logischen Blöcke, Module, Schaltkreise, die oben beschrieben sind, durch Verwendung von Rechen-Einheiten implementiert oder ausgeführt werden können, so zum Beispiel durch Universal-Prozessoren, digitale Signalprozessoren (DSP), anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASIC), feldprogrammierbare Gate-Arrays (FPGA) oder andere programmierbare Logikbausteine, usw.. Die unterschiedlichen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung können auch durch eine Kombination dieser Bausteine ausgeführt werden oder in dieser enthalten sein.
  • Weiterhin können die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch durch Software-Module implementiert sein, die von einem Prozessor oder direkt in Hardware ausgeführt werden. Auch eine Kombination von Software-Modulen und einer Hardware-Implementierung kann möglich sein. Die Software-Module können auf jede Art von computerlesbaren Speichermedien, wie zum Beispiel RAM, EPROM, EEPROM, Flash-Memory, Registern, Festplatten, CD-ROM, DVD, usw. gespeichert sein.

Claims (22)

  1. Datensendeverfahren in einem Mobilkommunikationssystem, das die folgenden Schritte umfasst: Einrichten eines Radio Bearer zwischen einem Mobil-Endgerät (103) und einem Funkzugangsnetz (102); Empfangen von Informationen von dem Funkzugangsnetz (102), die eine Priorität umfassen, die einem logischen Kanal (logical channel) zugewiesen wird, der einem Transportkanal (transport channel) zugeordnet ist, und einen Scheduling-Modus von mehreren Scheduling-Modi des logischen Kanals anzeigen, Zuordnen des Radio Bearer zu dem logischen Kanal auf Basis der empfangenen Informationen, und Senden der Daten über den Transportkanal.
  2. Datensendeverfahren nach Anspruch 1, das des Weiteren den Schritt des Auswählens einer Transportformatkombination (transport formst combination), die zum Senden von Daten zu verwenden ist, wenigstens auf Basis der dem logischen Kanal zugewiesenen Priorität umfasst.
  3. Datensendeverfahren nach Anspruch 2, das des Weiteren den Schritt des Setzens eines Flag gemäß dem angezeigten Scheduling-Modus des logischen Kanals umfasst, und wobei die Transportformatkombination auf Basis des Flag und der dem logischen Kanal zugewiesenen Priorität ausgewählt wird.
  4. Datensendeverfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Daten unter Verwendung der ausgewählten Transportformatkombination gesendet werden.
  5. Datensendeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das des Weiteren den Schritt des Multiplexens der Daten auf den Transportkanal auf Basis eines gemäß dem angezeigten Scheduling-Modus des logischen Kanals gesetzten Flag und der dem logischen Kanal zugewiesener Priorität umfasst.
  6. Datensendeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das des Weiteren den Schritt des Empfangens von Signalisierungsinformationen von dem Funkzugangsnetz (102) umfasst, die den Scheduling-Modus des Radio Bearer anzeigen.
  7. Datensendeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein gemäß dem angezeigten Scheduling-Modus gesetztes Flag anzeigt, ob das Senden der Daten auf dem logischen Kanal zu priorisieren ist.
  8. Datensendeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Daten auf einem Enhanced Dedicated Uplink Channel werden.
  9. Datensendeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Radio Bearer wenigstens zwei logischen Kanälen zugeordnet ist, denen jeweils eine Priorität zugewiesen wird.
  10. Datensendeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Scheduling-Modus entweder ein zeit- und ratengesteuerter Scheduling-Modus oder ein ratengesteuerter Scheduling-Modus ist.
  11. Datensendeverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, das des Weiteren den Schritt des Setzens eines Flag in dem Mobil-Endgerät gemäß den angezeigten Scheduling-Modus des logischen Kanals umfasst.
  12. Mobil-Endgeräte (103) zum Einsatz in einem Mobilkommunikationssystem, wobei das Mobil-Endgerät umfasst: einen Verarbeitungsabschnitt zum Einrichten eines Radio Bearer zwischen dem Mobil-Endgerät (103) und einem Funkzugangsnetz (102), einen Empfangsabschnitt zum Empfangen von Informationen von dem Funkzugangsnetz (102), die eine Priorität umfassen, die einem logischen Kanal zugewiesen wird, der einem Transportkanal zugeordnet ist, und einen Scheduling-Modus von mehreren Scheduling-Modi des logischen Kanals anzeigen, einen Zuordnungsabschnitt zum Zuordnen des Radio Bearer zu dem logischen Kanal auf Basis der empfangenden Informationen, und einen Sendeabschnitt zum Senden der Daten über den Transportkanal.
  13. Mobil-Endgerät nach Anspruch 12, das des Weiteren einen Auswählabschnitt umfasst, der eine Transportformatkombination, die zum Senden zu verwenden ist, auf Basis wenigstens der Priorität auswählt.
  14. Mobil-Endgeräte nach Anspruch 13, wobei der Auswählabschnitt so eingerichtet ist, dass er die Transportformatkombination auf Basis eines Flag, das gemäß dem angezeigten Scheduling-Modus des logischen Kanals gesetzt wird, und der dem logischen Kanal zugewiesenen Priorität auswählt.
  15. Mobil-Endgerät nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Sendeabschnitt so eingerichtet ist, dass er die Daten unter Verwendung der ausgewählten Transportformatkombination sendet.
  16. Mobil-Endgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei der Sendeabschnitt so eingerichtet ist, dass er die Daten auf Basis eines gemäß dem angezeigten Scheduling-Modus des logischen Kanals gesetzten Flag und der dem logischen Kanal zugewiesenen Priorität auf den Transportkanal multiplext.
  17. Mobil-Endgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei der Empfangsabschnitt so eingerichtet ist, dass er Signalisierungsinformationen in dem Funkzugangsnetz (102) empfängt, die den Scheduling-Modus des Radio Bearer anzeigen.
  18. Mobil-Endgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei ein gemäß dem angezeigten Scheduling-Modus gesetztes Flag anzeigt, ob das Senden der Daten auf dem logischen Kanal zu priorisieren ist.
  19. Mobil-Endgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 18, wobei der Sendeabschnitt so eingerichtet ist, dass er die Daten auf einem Enhanced Dedicated Uplink Channel sendet.
  20. Mobil-Endgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 19, wobei der Radio Bearer wenigstens zwei logischen Kanälen zugeordnet ist, denen jeweils eine Priorität zugewiesen wird.
  21. Mobil-Endgerät nach einem der Ansprüche 12 bis 20, wobei der Scheduling-Modus entweder eine zeit- und ratengesteuerter Scheduling-Modus oder ein ratengesteuerter Scheduling-Modus ist.
  22. Computerlesbares Medium, das Befehle speichert, die, wenn sie von einem Prozessor eines Mobil-Endgerätes (103) ausgeführt werden, das Mobil-Endgerät veranlassen, Datensendevorgänge durchzuführen, indem: ein Radio Bearer zwischen einem Mobil-Endgerät (103) und einem Funkzugangsnetz (102) eingerichtet wird; von dem Funkzugangsnetz (102) Informationen empfangen werden, die eine Priorität umfassen, die einem logischen Kanal zugewiesen wird, der einem Transportkanal zugeordnet ist, und einen Scheduling-Modus von mehreren Scheduling-Modi des logischen Kanals anzeigen, der Radio Bearer dem logischen Kanal auf Basis der empfangen Informationen zugeordnet wird, und die Daten über den Transportkanal gesendet werden.
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