DE60215333T2

DE60215333T2 - Konfiguration der physicalischen schicht für eine funk schnittstelle

Info

Publication number: DE60215333T2
Application number: DE60215333T
Authority: DE
Inventors: Stefan Eriksson; David BLADSJÖ; Arne Berglund
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2001-05-01
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2007-05-24
Anticipated expiration: 2022-05-01
Also published as: ES2274029T3; CN1496080A; CN100502381C; WO2002093817A1; DE60215333D1; EP1386436A1; EP1386436B1; CN1311654C; ATE342620T1; CN1505881A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Funkschnittstelle in einem PLMN und insbesondere auf Schicht eins der Funkschnittstelle und ihre Zusammenwirkung mit höheren Schichten.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
In 1 ist diagrammatisch ein Beispiel eines konventionellen PLMN dargestellt, welches über eine physikalische Funkschnittstelle 17 an eine Mobilstation 13 (MS) gekoppelt ist. Das PLMN umfasst ein RAN (Radio Access Network) 11, welches an ein Kernnetzwerk 15 gekoppelt ist. Das Kernnetzwerk 15 kann entweder ein paketvermitteltes Kernnetzwerk oder ein leitungsvermitteltes Kernnetzwerk sein. Die Mobilstation 13 (jeder Typ von Mobilfunk-Sendeempfänger) kommuniziert mit einer BTS (Basissendeempfangsstation) des RAN 11 über eine Funkschnittstelle 17. Die physikalische Schicht (auch als Schicht eins oder PHY-Schicht bezeichnet) der Mobilstation 13 (und der physikalischen Schicht der entsprechenden BTS des RAN 11) ist verantwortlich für die Übertragung von Daten über die Funkschnittstelle 17. Auf der Seite des Senders führt Schicht eins (L1) Aufgaben wie Kanalcodierung (Fehlersuche und Fehlerkorrektur), Verschachtelung, Burst-Formatierung, Modulation und Mobilfunkübertragung durch. Auf der Seite des Empfängers führt Schicht eins Aufgaben wie Mobilfunkempfang, Synchronisierung, Kanalschätzung, Demodulation (Ausgleich), Entschachtelung und Kanaldecodierung (Fehlerkorrektur und Fehlersuche) durch.
Beispiele für das Kernnetzwerk 15 sind zum Beispiel leitungsvermittelte oder paketvermittelte GSMs und leitungsvermittelte oder paketvermittelte UMTS. Das Radio Access Network 11 könnte zum Beispiel ein GSM/EDGE Radio Access Network (GERAN) sein.
Das PLMN von 1 ist fähig, seinen Endbenutzern eine Vielfalt von Diensten anzubieten, wobei jeder Dienst seine eigenen spezifischen Erfordernisse hinsichtlich Fehlerrate, Verzögerung usw. hat. Um die benötigten Dienste zu erfüllen, fordert das Kernnetzwerrk 15 vom RAN 11 (Radio Access Network) Trägerdienste an, die Information zwischen der Mobilstation 13 und dem Rand (Edge) des Kernnetzwerks 15 transportieren. Wenn das Kernnetzwerk ein Netzwerk der dritten Generation (3G) ist, wie zum Beispiel ein UMTS Netzwerk, werden die Träger (die die Trägerdienste bereitstellen) als Radio Access Bearers oder RABs bezeichnet. Eine Anforderung für ein RAB von einem 3G Kernnetzwerk an das Radio Access Network 11 ist durch einen Satz von RAB Parametern festgelegt. Die RAB Parameter enthalten eine Beschreibung der zu übertragenden Information zusammen mit den Erfordernissen betreffend Bitfehlerraten Blockfehlerraten, Verzögerung usw.
Die RAB Anforderung enthält Information über den Dienst, der von dem Anruf, der eingerichtet wird, zu unterstützen ist, wie zum Beispiel maximale Bitrate, garantierte Bitrate, maximale Nutzlastgröße, maximale Fehlerrate usw. Die Information in einer derartigen RAB Anforderung ist typisch unabhängig vom Typ des Radio Access Network 11. So zum Beispiel sieht die RAB Anforderung gleich aus, egal ob das Radio Access Network 11 ein GERAN oder ein UTRAN ist.
In konventionellen Radio Access Networks wie GERAN oder UTRAN stellt Schicht eins der Funkschnittstelle Transportkanäle bereit, die entweder Transportinformation von höheren Schichten zu tatsächlichen Mobilfunkkanälen transportieren, oder die von tatsächlichen physikalischen Mobilfunkkanälen empfangene Information zu den höheren Schichten transportieren. Herkömmlicherweise sind diese Schicht eins (L1) Transportkanäle in zwei hauptsächliche Typen, einen optimierten und einen generischen Typ, eingeteilt.
Bei dem optimierten Ansatz werden die Schicht-eins-Transportkanäle auf Basis der genauen Kenntnis der Transportinformationsblöcke für einen bestimmten Dienst eingerichtet. Dies erlaubt zum Beispiel das effiziente Transportieren von Sprache über die Funkschnittstelle. Die Sprachframes könnten ungleich geschützt (UEP) sein, und es könnte, was ebenso wichtig ist, ungleiche Fehlersuche (UED) verwendet werden.
Bei dem generischen Ansatz werden die Schicht-eins-Transportkanäle ohne detaillierte Kenntnis des Dienstes eingerichtet. Generische Transportkanäle benutzen gleichen Fehlerschutz und gleiche Fehlersuche. Auffüllung (Padding) und Segmentierung können zur Handhabung von Schwankungen in der Nutzlastgröße verwendet werden.
Der optimierte Ansatz stellt eine gute Spektrumseffizienz für Sprache bereit, zum Beispiel AMR (adaptive Multirate), der Nachteil ist jedoch, dass bei diesem Kanalansatz spezifische Kanäle für jeden Dienst definiert werden müssen. Generische Transportkanäle sind demgegenüber flexibler, ihr Nachteil ist jedoch, dass sie für manche Dienste, wie zum Beispiel für Sprachdienste, zu einer schlechten Leistung der Funkschnittstelle führen.
Konventionelle Schicht-eins-Transportkanäle sind statisch in folgenden Aspekten: sie weisen eine feste Anzahl von Informationsbits, die pro Block zu übertragen sind, auf, sie weisen ein festes Fehlerkorrektursystem (einschließlich Codetyp und Rate) für jedes Teil des Informationsblocks auf, das Puncturing Muster steht fest, und die Verschachtelung steht ebenfalls fest.
Es gibt eine Anzahl von konventionellen vordefinierten Schicht-eins-Transportkanalsystemen, zum Beispiel optimierte Systeme, die für AMR entwickelt wurden, und generische Systeme wie zum Beispiel GPRS, EGPRS und ECSD. Wie bei konventionellem Betrieb üblich, wählen höhere Schichten, je nach dem zu unterstützenden Dienst, einen Satz dieser vordefinierten Systeme aus.
Wie oben angegeben, bilden die Schicht-eins-Transportkanäle allgemein die Schnittstelle zwischen den höheren Schichten und dem/den physikalischen Mobilfunkkanälen. Zum Beispiel stellt GERAN Funktransport über physikalische Subkanäle bereit, wobei jeder physikalische Subkanal eine Folge von GSM-Zeitfenstern ist, die für die jeweilige Datenübertragung zugewiesen werden. Ein physikalischer Subkanal kann entweder ein Vollratenkanal (FR) oder ein Halbratenkanal (HR) sein. Ein Satz von aufeinanderfolgenden GSM-Zeitfenstern auf einem physikalischen Subkanal, der für die Übertragung eines Blocks von Daten benutzt wird, die von einem oder mehreren Schicht-eins-Transportkanälen empfangen wurden (oder für diese bestimmt sind), wird mit Funkblock bezeichnet. In manchen konventionellen Systemen, zum Beispiel solchen, die GPRS und EGPRS verwenden, besteht ein Funkblock aus vier GSM-Zeitfenstern.
Ein oder mehrere Modulationstypen können zum Einsatz auf einem gegebenen physikalischen Funkkanal zur Verfügung stehen. Zum Beispiel könnten auf den vorerwähnten physikalischen GERAN Subkanälen GMSK Modulation oder GMSK Modulation und 8-PSK-Modulation verwendet werden.
Es lässt sich daher erkennen, dass die für eine Datenübernagung zur Verfügung stehende tatsächliche Bruttodatenrate abhängig ist von der Datenrate, die dem physikalischen Funkkanal zugewiesen wurde, und von der Modulation, die auf dem physikalischen Funkkanal verwendet wurde. In dem GERAN Beispiel richtet sich die für die Datenübertragung verfügbare Datenrate danach, ob der physikalische Subkanal ein Vollraten- oder Halbratenkanal ist, und ob die Modulation GMSK, 8-PSK oder eine Kombination derselben ist.
Einige Beispiele für konventionelle Transportkanalsysteme der Schicht eins für in GERAN definierte Dienste sind im Folgenden beschrieben.
Die Schicht-eins-Transportkanäle für AMR sind Beispiele von optimierten Systemen, das heißt, sie sind darauf zugeschnitten, die bestmögliche Leistung für einen bestimmten Sprachcodex zu erbringen. Um den Transport von AMR Sprache auf der Funkschnittstelle bereitstellen zu können, wurden eine Anzahl von Schicht-eins-Transportkanälen definiert. Gegenwärtig sind für AMR acht verschiedene Sprachcodex-Moden definiert. Für jeden dieser acht Moden ist ein Schicht-eins-Transportkanalsystem für den Transport auf einem physikalischen Vollraten-Subkanal mit GMSK Modulation definiert. Ferner sind für sechs der Moden Schicht-eins-Transportkanalsysteme für den Transport mit GMSK auf einem physikalischen Halbraten-Subkanal definiert.
Die Sprachinformation wird in Blöcken (auch als Sprachframes bezeichnet) an Schicht eins geliefert, wobei sich die Größe der Blöcke nach dem AMR-Modus richtet. Alle 20 ms wird ein Sprachframe geliefert. Es folgt eine Beschreibung einer beispielhaften Transportkanalverarbeitung von Schicht eins für den AMR 12.2 Modus für den Transport auf einem GMSK FR Kanal.
Das für den Sprachcodex gelieferte Sprachframe besteht aus 244 Sprachbits und zwei Inband-Bits (die für die Signalisierung verwendet werden). Von den Sprachbits sind 81 Bits wichtiger für die Sprachqualität, und deshalb anfälliger gegenüber Fehlern (genannt Klasse 1A bits). Die restlichen 163 Bits sind weniger anfällig (genannt Klasse 1B bits). Die Sprachbits werden auf der Grundlage von Schicht eins entsprechend ihrer Wichtigkeit sortiert, wobei die Klasse 1A Bits an erster Stelle und die Klasse 1B Bits an zweiter Stelle stehen. Auf die 81 Klasse 1A Bits folgen sechs CRC Bits, was insgesamt 87 Bits macht. Die Klasse 1B Bits kommen nach den CRC Bits. Alle diese Bits zusammen werden nun codiert, wobei ein Faltungscodierer mit einer Rate von R = 1/2 zum Einsatz kommt. Dies ergibt einen codierten Block von 508 Bits. Sechzig codierte Bits im letzteren Teil des codierten Blocks (entsprechend den Klasse 1B Bits) sind punktiert (punctured) (d.h. nicht überfragen). Dadurch erhöht sich effektiv die Coderate der Klasse 1B Bits, das heißt, sie sind weniger geschützt. Dies ergibt einen Block von 448 Bits. Die 2 Inband-Bits werden unter Einsatz eines Blockcodes zu 8 Bits codiert. Die codierten Inband-Bits werden mit den codierten Sprachbits zusammengelegt, was einen Block von 456 Bits ergibt. Schließlich werden die 456 Bits diagonal über 8 Halb-Bursts verschachtelt und über die Funkschnittstelle übertragen.
Für jeden der anderen AMR-Moden werden ähnliche Schicht-eins-Transportkanalsysteme definiert. Eine Besonderheit der Schicht-eins-Transportkanalsysteme für AMR besteht darin, dass verschiedene Teile der Information unterschiedliche Grade von Schutz gegenüber Fehlern aufweisen. Des Weiteren ist ein Teil durch Fehlersuchcodes geschützt, während andere Teile dies nicht sind. Diese ungleiche Behandlung verschiedener Teile wird als ungleicher Fehlerschutz (UEP) bezeichnet. Das Schicht-eins-Transportkanalsystem für jeden Modus ist ganz spezifisch für jeden Modus, und kann für keinen anderen Modus benutzt werden, und auf keinen Fall für andere Dienste.
Die Schicht-eins-Transportkanalsysteme von EGPRS sind Beispiele für generische Systeme. Sie sind nicht für einen bestimmten Dienst optimiert. Die zu übertragenden Datenpakete können viele verschiedene Größen aufweisen. Das Paket ist durch die RLC/MAC Schicht in RLC Datenblöcke segmentiert, die eine Größe aufweisen, die passend für die Transportkanalsysteme von Schicht eins ist. Auf der Empfangsseite wird das Paket anhand der empfangenen RLC-Datenblöcke wieder zusammengebaut.
Die Schicht-eins-Transportkanalsysteme von EGPRS behandeln alle Teile des RLC Datenblocks in gleicher Weise. Die RLC/MAC Schicht fügt jedoch eine RLC/MAC Kopfzeile zu jedem RLC Datenblock hinzu, die besser als der RLC Datenblock geschützt ist. Die Schicht-eins-Transportkanalsysteme sind insofern optimiert, als sie eine spezifische RLC/MAC Kopfzeilengröße und eine spezifische RLC Datenblockgröße benötigen. Sie sind jedoch nicht optimiert für einen bestimmten Typ von Benutzerdaten (das heißt, sie nehmen vor der Segmentierung keine bestimmte Datenpaket-Größe oder Struktur an).
In EGPRS sind neun verschiedene Schicht-eins-Transportkanalsysteme definiert, genannt MCS-1 bis MCS-9 (Modulations- und Codiersystem). Jedes System hat eine andere RLC-Datenblockgröße. MCS-1 bis MCS-4 benutzen GMSK Modulation, während MCS-5 bis MCS-9 8-PSK Modulation benutzen. In GERAN können nur physikalische FR Subkanäle benutzt werden. Die neun Systeme weisen einen unterschiedlichen Grad von Fehlerschutz auf. In jedem Funkblock wird das System aufgrund der Kanalqualität ausgewählt, um den Durchsatz zu maximieren.
Es folgt eine Beschreibung eines MCS-6 Beispiels.
An Schicht eins wird ein Block geliefert, der insgesamt 622 Bits umfasst. Die ersten 28 Bits sind die RLC/MAC Kopfzeile, von denen die ersten drei Bits ein Feld namens USF definieren. Die restlichen 594 Bits sind der RLC Datenblock. Das USF Feld ist mit einem Blockcode auf 36 Bits codiert. Zu den restlichen RLC/MAC Kopfzeilenbits wird ein acht Bit CRC hinzugefügt, was zusammen 33 Bits macht. Diese Bits werden nun mit einem „Tail-Biting" Faltungscode mit einer Rate von R = 1/3 codiert. Schließlich wird ein Reserve-Bit hinzugefügt, so dass sich ein Block von 100 Bits ergibt. Die codierte RLC/MAC Kopfzeile wird verschachtelt. Zu den 594 Bits des RLC Datenblocks wird ein 12 Bit CRC hinzugefügt, was zusammen 612 Bits macht. Diese werden mit einem Faltungscode mit einer Rate von 1/3 codiert. Puncturing wird gleichmäßig über den ganzen Block verteilt, so dass alle Bits gleichen Schutz erhalten. Nach dem Puncturing weist der Block 1248 Bits auf. Der codierte RLC Datenblock wird ebenfalls verschachtelt. Schließlich werden das codierte USF, die RLC/MAC Kopfzeile und der RLC Datenblock in einen Funkblock gesetzt und übertragen.
Für PLMN werden fortlaufend neue Dienste eingeführt, wobei von Radio Access Networks wie GERAN erwartet wird, dass sie Träger bereitstellen, die fähig sind, diese Dienste zu handhaben. Zum Beispiel wurden in der GERAN-Standardisierung die folgenden neuen Dienste besprochen: „Adaptive Multi-Rate Wideband Speech (AWR WB)"; und „Voice over IP Services".
Ferner ist es wünschenwert, fähig zu sein, die Information dieser neuen Dienste über verschiedene Typen von physikalischen Kanälen (zum Beispiel FR und HR) und mit verschiedenen Modulationen (zum Beispiel GMSK und 8-PSK) zu transportieren. Ein weitere wünschenswerte Verbesserung wäre, wenn alte Dienste über neue physikalische Kanäle oder mit neuen Modulationen transportiert werden könnten. Zum Beispiel wurde AMR Schmalband (NB) mit 8-PSK über einen physikalischen Halbraten-Subkanal besprochen. Für jede Kombination von Dienst, physikalischem Kanal und Modulation werden neue Schicht-eins-Transportkanalsysteme benötigt.
Im Folgenden werden einige Nachteile beschrieben, die mit der Art, wie gegenwärtig Schicht-eins-Transportkanäle definiert werden, verknüpft sind.
Für GERAN wurden neue leitungsvermittelte Sprachdienste eingeführt. Schmalband AMR wird gegenwärtig für HR 8-PSK Kanäle entwickelt. Ferner ist man zur Zeit dabei, das neue Sprachcodex Breitband AMR sowohl für FR GMSK als auch für FR 8-PSK einzuführen. Diese neuen Codecs benötigen mindestens 8 Raten pro physikalischen Subkanal (FR, HR usw.) Für jede neue Rate ist eine eigene Faltungscodierungs- und Puncturing-Tabelle im Speicher einzurichten. Zur gleichen Zeit müssen in 45.005 für jede Kanalcodierungsrate Leistungsdaten für 22 verschiedene Ausbreitungsbedingungen festgelegt werden. Nach Implementierung der neuen Kanalcodierung im Produkt muss alles geprüft und verifiziert werden.
Für Voice over IP, wenn eine IP Kopfzeile zu den Sprachframes hinzugefügt wird, ist es nicht länger möglich, die für GSM definierten vorhandenen optimierten Sprachträger zu verwenden, da sich das Nutzlast-Format ändert. Wenn IP-Kopfzeilen-Komprimierung verwendet wird, verändert sich zeitmäßig die Größe der komprimierten Kopfzeile. Benötigt wird ein neues Schicht-eins-Transportkanalsystem für jede Kombination von Sprachcodec-Modus/IP-Kopfzeilengröße, um die IP-Kopfzeile zusammen mit der Sprache transportieren zu können. Deshalb wurde bei der Standardisierung von GERAN „Optimised VoIP" besprochen, wobei der Hauptgedanke in der Entfernung der IP-Kopfzeile besteht. Wenn dies geschieht, ist es möglich, optimierte Standard AMR Kanalcodierung zu benutzen. Einige mit der aktuellen Lösung verbundene Nachteile sind die Abwesenheit von IP Transparenz, von Handover zwischen Zellen mit unterschiedlicher AMR-Fähigkeit und von einer anderen Lösung verglichen mit UTRAN (die VoIP Anwendung ist RAN-abhängig).
Das IP Multimedien Subsystem wird gegenwärtig in 3GPP für REL-5 definiert. Ein Beispiel ist der ungleiche Fehlerschutz auf paketvermittelten Dialog-Multimediendiensten, wobei mehrere Teilflüsse (Bitklassen) bis herunter auf die physikalische Schicht transportiert werden. Dies ermöglicht den Einsatz von robuster Kopfzeilen-Komprimierung (ROHC) in Kombination mit UEP/UED. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt kann GERAN nicht die Lösung verwenden, die für UTRAN entwickelt wurde.
Für die Zukunft sind zusätzliche Dienste zu erwarten, wie zum Beispiel neue Streaming Dienste für Video-Anwendungen. Auch für diese werden neue Schicht-eins-Transportkanalsysteme benötigt.
Wenn somit vordefinierte und fest definierte Schicht-eins-Transportkanalsysteme in traditioneller Weise eingesetzt werden, bedeutet dies speicherverbrauchende und komplizierte Implementierungen auf der physikalischen Schicht, sowie kostenspiegelige Änderungen, um neue Dienste bereitstellen zu können. Für jeden neuen Dienst und für jeden neuen physikalischen Kanal, auf dem ein Dienst transportiert werden muss, werden neue Schicht-eins-Transportkanalsysteme benötigt.
Dokument WO 01/17283 offenbart eine TFCI Abbildung (TFCI = Transport Format Combination Indicator) für ein Telekommunikationssystem, wobei eine CTFC (berechnete Transportformatkombination) eine effiziente Signalisierung von Transportformatkombinationen bereitstellt, denen TFCI-Werte zuzuweisen sind. Eine Folge von CTFCs wird von höheren Schichten an Knoten B und an die Benutzerausrüstung signalisiert, wobei jeder folgerichtigen CTFC ein TFCI Wert zugewiesen wird. Anhand der CTFC können sowohl Knoten B als auch die Benutzerausrüstung die exakten Transportformatkombinationen bestimmen, die die TFCI-Werte darstellen. Die Folge von CTFC-Werten beinhaltet nur CTFC Werte für gültige Kombinationen von Transportformaten.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass sie flexibel konfigurierbare Schicht-eins-Transportkanäle zur Erzeugung von Funkblöcken in Antwort auf Kommunikationsinformation und zum Entnehmen von Kommunikationsinformation aus den Funkblöcken bereitstellt. Gemäß einiger beispielhafter Ausführungsformen beinhaltet jeder Transportkanal einen Codierer oder Decodierer, der an einen Daten Puncturer oder einen Daten Repeater gekoppelt ist und mit diesem kooperieren kann. Gemäß einiger beispielhafter Ausführungsformen erzeugt eine Informationsquelle für jeden Transportkanal erste Konfigurationsinformation und zweite Konfigurationsinformation, wobei die erste Konfigurationsinformation angibt, wie der zugehörige Transportkanal zu konfigurieren ist, wenn ein erster Modulationstyp für den aktuellen Funkblock benutzt wird, und wobei die zweite Konfigurationsinformation angibt, wie der zugehörige Transportkanal zu konfigurieren ist, wenn ein zweiter Modulationstyp für den aktuellen Funkblock benutzt wird. Gemäß einiger beispielhafter Ausführungsformen beinhaltet die physikalische Schicht eine Beschreibungsinformationsquelle, die Beschreibungsinformation bereitstellt, anhand welcher verschiedene Konfigurationen der Transportkanäle bestimmt werden können. Die Beschreibungsinformationsquelle stellt die Beschreibungsinformation in der physikalischen Schicht in Antwort auf weitere Information bereit, die die Beschreibungsinformationsquelle von einer höheren Schicht empfängt, und welche eine Dienstanforderung bezeichnet, die von einem Kommunikationsnetzwerk initiiert wurde. Gemäß einiger beispielhafter Ausführungsformen wird einer der Transportkanäle aktiviert, um seine zugehörige Kommunikationsinformation einem Funkblock zu entnehmen, während ein anderer der Transportkanäle im deaktivierten Zustand gehalten wird. Der eine Transportkanal stellt die entnommene Kommunikationsinformation an einem Entscheider in einer höheren Schicht bereit. In Antwort auf die entnommene Kommunikationsinformation entscheidet der Entscheider, ob der andere Transportkanal aktiviert werden sollte, und stellt an der physikalischen Schicht eine Anzeige seiner Entscheidung bereit. Der andere Transportkanal kann nun aktiviert werden, wenn der Entscheider eine Aktivierungsanzeige liefert.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht diagrammatisch eine Mobilstation, die in Funkverbindung mit einem PLMN gemäß dem Stand der Technik steht.
2 veranschaulicht diagrammatisch einschlägige Teile beispielhafter Ausführungsformen eines Funksendeempfängers, der die Kommunikation über die Funkschnittstelle von 1 unterstützt.
3 veranschaulicht diagrammatisch die Schicht-eins-Transportkanäle von 2 in größerem Detail.
4 veranschaulicht das Format eines erfindungsgemäßen beispielhaften Funkblocks.
5 veranschaulicht die Antwort der vorliegenden Erfindung auf eine RAB Anforderung von einem Kernnetzwerk.
6 und 6A veranschaulichen Informationselemente, die in erfindungsgemäßen beispielhaften TFC Descriptors enthalten sind.
7 veranschaulicht in Tabellenform beispielhafte CRC-Typen, die durch den Wert eines entsprechenden Feldes in 6 dargestellt werden.
8 veranschaulicht in Tabellenform beispielhafte Fehlerkorrekturcode-Typen, die durch den Wert eines entsprechenden Feldes in 6 dargestellt werden können.
9 veranschaulicht in Tabellenform Funkblockgrößen, die durch den Wert eines entsprechenden Feldes in 6 dargestellt werden können.
10 veranschaulicht in Tabellenform Funkblock-Verschachtelungstypen, die durch den Wert eines entsprechenden Feldes in 6 dargestellt werden können.
11 veranschaulicht diagrammatisch Beispiele der Schicht-eins-Transportkanäle von 2 und 3.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung erlaubt es, kundenspezifische und/oder optimierte Schicht-eins-Transportkanäle während des Einrichtens eines gegebenen Anrufs zu konfgurieren. Diese Schicht-eins-Transportkanäle können zum Beispiel in einer Weise konfiguriert werden, die den mit dem Anruf verbundenen Dienst optimal unterstützt.
2 veranschaulicht diagrammatisch einschlägige Teile beispielhafter Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Funksendeempfängers, zum Beispiel eines Funksendeempfängers innerhalb einer Mobilstation des in 1 bei 13 allgemein dargestellten Typs oder eines Funksendeempfängers innerhalb einer Basissendeempfangsstation (BTS) des in 1 allgemein dargestellten Typs. Der in 2 veranschaulichte Sendeempfängerabschnitt residiert allgemein in Schicht eins (der physischen oder PHY-Schicht) des Sendeempfängers. Eine Mehrzahl von Schicht-eins-Transportkanälen (L1TCs) bei 12 verbinden die Funkblöcke bidirektional mit einem Funkblock Verschachteler/Entschachteler 25 am Funkblockport 200. Der Funkblock Verschachteler/Entschachteler 25 ist seinerseits zur bidirektionalen Kommunikation mit den physikalischen Funkkanälen (zum Beispiel den physikalischen GERAN Subkanälen) gekoppelt. Selbstverständlich ist ein Modulator/Demodulator zwischen dem Funkblock Verschachteler/Entschachteler und den physikalischen Kanälen angeordnet. Diese Struktur, die in der Technik gut bekannt und zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich ist, ist in 2 nicht speziell veranschaulicht.
Die Schicht-eins-Transportkanäle sind gemäß der Konfigurationsinformation konfigurier, die hier mit Transportformaten bezeichnet ist (TFs). Jeder Schicht-eins-Transportkanal ist gemäß eines entsprechenden Transportformats konfiguriert. Eine Gruppe von Transportformaten, die die Schicht-eins-Transportkanäle für einen gegebenen Anruf definieren, werden hier als Transportformatkombinationen (TFC) bezeichnet. Eine Mehrzahl von Transportformatkombinationen kann in der TFC Speichervorrichtung 14 gespeichert werden, und die Transportformat-Bestandteile einer ausgewählten Transportformatkombination werden bei 26 von der Speichervorrichtung 14 ausgegeben, um die Transportkanäle 12 für das Senden oder Empfangen eines gegebenen Funkblocks bei Funkblockport 200 zu konfigurieren. Für den Funkblockempfang werden die Schicht-eins-Transportkanäle bei 12 durch ihre entsprechenden Transportformate konfiguriert, um Datenbits bei 201 in Antwort auf den empfangenen Funkblock bei 200 zu erzeugen, welche Datenbits an Schicht zwei weitergeleitet werden. Bei Sendeoperationen werden die Schicht-eins-Transportkanäle 12 durch ihre entsprechenden Transportformate konfiguriert, um einen ausgehenden Funkblock bei 200 in Antwort auf die Datenbits zu erzeugen, die bei 201 von Schicht zwei empfangen wurden.
Die Transportformatkombinationen werden von einem Transportformat Assembler 16 erzeugt und bei 14 gespeichert. Der Transportformat Assembler 16 assembliert jedes einzelne Transportformat jeder Transportformatkombination in Antwort auf Information von einem Decodierer 18 und ferner in Antwort auf Informationsmodule, die in einer Informationsmodul Speichervorrichtung 20 gespeichert wurden. Jedes bei 20 gespeicherte Informationsmodul enthält Information, die zum Konfigurieren eines Schicht-eins-Transportkanals zur Durchführung einer gewünschten Funktion verwendet werden kann, wie zum Beispiel CRC Codierung, Fehlerkorrektur Codierung, Code Puncturing, Code Repetition und Verschachtelung. In Antwort auf Steuerinformation, die vom Decodierer 18 empfangen wurde, ruft der Transportformat Assembler 16 ausgewählte Informationsmodule von der Speichervorrichtung 20 ab und baut diese Module zusammen, um ein Transportformat zu erzeugen, welches zum Konfigurieren eines zugehörigen Schicht-eins-Transportkanals bei 12 verwendet werden kann. Zum Beispiel könnte ein Transportformat zum Senden Informationsmodule entsprechend CRC Codierung, Fehlerkorrektur Codierung bzw. Code Puncturing beinhalten. Ein beispielhaftes Transportformat zum Empfangen könnte Informationsmodule entsprechend Entschachtelung, Fehlerkorrektur Codierung bzw. CRC Decodierung beinhalten. Die Informationsmodul-Speichervorrichtung 20 könnte zum Beispiel Informationsmodule entsprechend einer Mehrzahl von CRC Codierungs-/Decodierungssystemen bzw. Informationsmodule entsprechend einer Mehrzahl verschiedener Fehlerkorrektur-Codierungs-/Decodierungssysteme enthalten.
Somit ist der Transportformat Assembler 16 fähig, viele verschiedene Transportformate zusammenzubauen, die jeweils den unterschiedlichen möglichen Kombinationen der Informationsmodule entsprechen, die bei 20 gespeichert sind. Wie oben erwähnt, gruppiert der Assembler 16 ferner einzelne Transportformate zu Transportformatkombinationen zusammen, die bei 14 gespeichert werden. Jede Transportformatkombination kann dazu verwendet werden, eine Mehrzahl von Schicht-eins-Transportkanälen bei 12 zu konfigurieren, wobei jeder Transportkanal durch ein entsprechendes Transportformat der Transportformatkombination konfiguriert ist.
Der Decodierer 18 stellt die Steuerinformation am Transportformat Assembler 16 in Antwort auf einen bei 21 gespeicherten TFCS Descriptor (TFCS = Transportformatkombinationssatz) bereit. Der TFCS Descriptor wird von einer Steuerebenenschicht des Sendeempfängers erhalten. Der TFCS Descriptor wird auf Anrufbasis bereitgestellt, so dass jeder TFCS Descriptor mit einer entsprechenden Anrufkennung (Anruf ID) verknüpft ist, die ebenfalls von der Steuerebenenschicht bei 27 bereitgestellt wird. Der TFCS Descriptor für einen gegebenen Anruf enthält jegliche Information, die vom Transportformat Assembler 16 für den Zusammenbau eines Satzes aller derjenigen Transportformatkombinationen benötigt wird, die während des betreffenden Anrufs zum Einsatz zur Verfügung stehen. Der TFCS Descriptor beinhaltet die vom Transportformat Assembler 16 benötigte Information, um die verschiedenen Transportformate zu entsprechenden Transportformatkombinationen zur Speicherung bei 14 zusammenzustellen. Die Transportformatkombinationen werden zum Konfigurieren der Schicht-eins-Transportkanäle 12 auf Funkblock-Basis verwendet. Insbesondere kann für jeden eingehenden oder ausgehenden Funkblock eine neue Transportformatkombination aus der Speichervorrichtung 14 zur entsprechenden Konfiguration der Schicht-eins-Transportkanäle ausgewählt werden. Die Schicht-eins-Transportkanäle bei 12 erzeugen nun entweder den Funkblock bei 200 aus den Datenbits bei 201 oder sie erzeugen die Datenbits bei 201 aus dem Funkblock bei 200.
Die Vorrichtung 14 zum Speichern der Transportformatkombinationen könnte Transportformatkombinationssätze enthalten, die jeweils einer Mehrzahl verschiedener TFCS Descriptors entsprechen, die jeweils einer Mehrzahl von verschiedenen Anrufen entsprechen. Die TFCS Descriptors werden während des Einrichtens eines Anrufs zusammen mit der Anrufkennungsinformation bei 27 bereitgestellt. Die TFCS Descriptors werden bei 21 gespeichert (indiziert gemäß der verknüpften Anruf-IDs) und stehen am Decodierer 18 zur Verfügung. Der Decodierer 18 decodiert jeden TFCS Descriptor und stellt am Transportformat Assembler 16 jegliche Information bereit, die zum Zusammenbau des mit dem TFCS Descriptor verknüpften Transportformatkombinationssatzes benötigt wird. Der Assembler 16 könnte Transportformatkombinations-Indikatoren (TFCIs) zuweisen, die die entsprechenden Transportformatkombinationen des von einem gegebenen TFCS Descriptor angegebenen Satzes eindeutig identifizieren. Der Transportformat Assembler 16 könnte den TFCI dazu verwenden, jede der Transportformatkombinationen in der Speichervorrichtung 14 zu indizieren, und die Anruf-ID könnte dazu verwendet werden, den gewünschten Satz der Transportformatkombinationen in der Vorrichtung 14 zu indizieren. Der Assembler 16 könnte Werte zuweisen, zum Beispiel in der Reihenfolge, in der er die TFCs des TFCS erzeugt und speichert. In einigen Ausführungsformen könnte der TFCI für einen gegebenen TFCS Werte von „1" bis zur Gesamtanzahl von TFCs im TFCS aufweisen.
Während des Sendens liefert Schicht zwei den TFCI an Schicht eins, um anzugeben, welche Transportformatkombination für den aktuellen Funkblock des aktuellen Anrufs gewünscht wird. Ein TX/RX Signal 28, welches angibt, ob Sende- oder Empfangsoperationen im Ablauf sind, steuert einen Wähler 22, so dass der TFCI während der Sendeoperationen direkt von Schicht zwei an die Speichervorrichtung 14 geliefert wird. Die Vorrichtung 14 zur Speicherung der Transportformatkombinationen empfängt ferner die Anruf-ID 27 und das TX/RX Signal. Die Anruf-ID erlaubt der Speichervorrichtung zu bestimmen, welcher Satz von den in ihr gespeicherten Transportformatkombinationen aufzurufen ist, der TFCI gibt an, welche Transportformatkombination innerhalb dieses Satzes zu verwenden ist, und das TX/RX Signal zeigt an, ob eine Empfangsversion oder eine Sendeversion der ausgewählten Transportformatkombination zu verwenden ist. Die Empfangsversion konfiguriert die Schicht-eins-Transportkanäle bei 12, um Funkblöcke bei 200 zu empfangen und daraus Datenbits bei 201 zu erzeugen, und die Sendeversion der Transportformatkombination konfiguriert die Transportkanäle bei 12, um Datenbits bei 201 zu empfangen und daraus einen Funkblock bei 200 zu erzeugen.
Ferner wird während Sendeoperationen der TFCI, wie von Schicht zwei empfangen, durch den Wähler 23 geleitet, um einem zugehörigen Kanal der Schicht-eins-Transportkanäle 12 zugeführt zu werden. Der TFCI wird von dem zugehörigen Schicht-eins-Transportkanal zur Aufnahme in den Funkblock bei 200 verarbeitet. Jeder TFCS Descriptor beinhaltet Information, die ein Transportformat definiert, welches zum Konfigurieren eines Schicht-eins-Transportkanals für den TFCI zu verwenden ist, damit der TFCI im Funkblock bis an das Empfangsende gesendet werden kann. Das dem TFCI entsprechende Transportformat wird bei 26 am verknüpften Schicht-eins-Transportkanal bereitgestellt. Ferner werden bei 26 die Transportformate für einen oder mehrere Datenkanäle entsprechend den Datenbits bei 201 bereitgestellt. Jeder ausgehende Funkblock wird somit dadurch erzeugt, dass die Datenbits bei 201 und der TFCI durch entsprechende Schicht-eins-Transportkanäle bei 12 geleitet werden, um den Funkblock bei 200 zu erzeugen.
Während des Empfangens wird der TFCI innerhalb Funkblock 200 empfangen und passiert seinen verknüpften Schicht-eins-Transportkanal über den Wähler 22 auf dem Weg zur Speichervorrichtung 14 (dank des TX/RX Signals, welches eine Empfangsoperation anzeigt). Somit kann der empfangene TFCI an die Speichervorrichtung 14 angelegt werden, um die Transportformatkombination zu identifizieren, die zur Verarbeitung des Restes des eingehenden Funkblocks zu verwenden ist. Die Transportformate der ausgewählten Transportformatkombination werden nun an die entsprechenden Schicht-eins-Transportkanäle bei 12 angelegt, wodurch den restlichen Schicht-eins-Transportkanälen gestattet ist, den Rest von Funkblock 200 zu verarbeiten, um die Datenbits bei 201 zu erzeugen.
Mit einem Empfangs-Controller 24 (Rx-Controller) kann gesteuert werden, wann die Schicht-eins-Transportkanäle während der Empfangsoperation aktiviert werden sollen. Die vom Empfangs-Controller 24 erzeugten Empfangsaktivierungen (Rx) stellen sicher, dass zuerst nur der mit dem TFCI verknüpfte Schicht-eins-Transportkanal aktiviert wird, danach aktiviert dann der Empfangs-Controller 24 die übrigen Schicht-eins-Transportkanäle, nachdem der empfangene TFCI dazu benutzt wurde, die gewünschte Transportformatkombination aus der Speichervorrichtung 14 abzurufen.
3 veranschaulicht diagrammatisch die Schicht-eins-Transportkanäle von 2 in größerem Detail. 3 veranschaulicht die Schicht-eins-Transportkanäle einzeln mit ihren betreffenden Transportformaten und Empfangsaktiviersignalen. Wie dargestellt, empfängt der Schicht-eins-Transportkanal für TFCI das entsprechende TFCI Transportformat, welches mit TF(TFCI) bezeichnet ist. Der Schicht-eins-Transportkanal für TFCI, bezeichnet mit L1TC(TFCI) in 3, empfängt außerdem ein entsprechendes Empfangsaktiviersignal vom Empfangs-Controller 24. Dieses Empfangsaktiviersignal ist mit EN(TFCI) in 3 bezeichnet. 3 veranschaulicht ferner eine beispielhafte Transportformatkombination, nämlich die n-te Transportformatkombination, bezeichnet mit TFC(n). Wie in 3 dargestellt, beinhaltet TFC(n) N_n Transportformate, bezeichnet in 3 mit TF(1)...TF(N_n). Somit beinhaltet die n-te Transportformatkombination N_n Transportformate, die ihrerseits N_n entsprechende Schicht-eins-Transportkanäle konfigurieren, die in 3 mit L1TC(1)...L1TC(N_n) bezeichnet sind. Jeder der N_n Kanäle empfängt ferner ein entsprechendes Empfangsaktiviersignal, bezeichnet mit EN(1)... EN(N_n) in 3. Für einen beispielhaften Transportformatkombinationssatz mit M Transportformatkombinationen kann der Index n in 3 Werte von 1, 2,... M aufweisen. Ferner kann jede der M Transportformatkombinationen ihre eigene eindeutig zugeordnete Anzahl von Transportformaten, bezeichnet mit N_n in 3, beinhalten.
Während des Sendens geben die Schicht-eins-Transportkanäle zusammen einen Funkblock bei 200 aus, und während des Empfangens empfangen die Schicht-eins-Transportkanäle zusammen als Eingabe einen Funkblock bei 200. 4 veranschaulicht ein Beispiel eines Funkblocks, der von den Schicht-eins-Transportkanälen zusammen ausgegeben oder von den Schicht-eins-Transportkanälen zusammen als Eingabe empfangen werden kann. Wie in 4 dargestellt, beinhaltet der Funkblock einen TFCI Abschnitt (zum Beispiel eine Schicht eins Kopfzeile), die die Transportformatkombination anzeigt, die am Sender benutzt wurde, und daher auch am Empfänger zu benutzen ist. Der Rest des Funkblocks trägt Benutzerdaten. Der in 4 veranschaulichte Funkblock entspricht einem Wert von n = M in 3, und somit beinhaltet der Funkblock N_M Benutzerdatenabschnitte (entsprechend N_M L1TCs) zusätzlich zu dem TFCI Informationsabschnitt. Der Abschnitt von Funkblock 41, der mit Transportformat 1 bezeichnet ist, ist derjenige Abschnitt des Funkblocks, der von L1TC(1) (Sendeoperation) erzeugt wurde, oder derjenige Abschnitt des Funkblocks, der in L1TC(1) einzugeben ist (Empfangsoperation). Desgleichen stellt der Abschnitt des Funkblocks 41, der mit Transportformat N_M bezeichnet ist, die Ausgabe von L1TC(N_M) (Sendeoperation) oder die Eingabe zu L1TC(N_M) (Empfangsoperation) dar.
Da einer oder mehrere der Schicht-eins-Transportkanäle anders als alle anderen Typen von Schicht-eins-Transportkanälen konfiguriert werden können und somit, zum Beispiel, eine andere Ausbreitungsverzögerung als alle anderen Typen von Schicht-eins-Transportkanälen aufweisen können, kann eine Multiplexing-Vorrichtung oder eine andere geeignete Parallelverkettungsvorrichtung (in 2 und 3 nicht ausdrücklich dargestellt) an die Funkblockseite der Schicht-eins-Transportkanäle gekoppelt werden, wodurch die Ausgaben der einzelnen Schicht-eins-Transportkanäle miteinander verkettet werden, um den Funkblock entsprechend der allgemeinen Darstellung in 4 zu formatieren. Der auf diese Weise gebildete Funkblock kann nun in den Funkblock Verschachteler bei 25 eingegeben werden. Ab dem Punkt, an dem der Funkblock in den Verschachteler 25 eingegeben wird, kann der Funkblock allgemein auf konventionelle Weise verschachtelt, moduliert und verarbeitet werden (nicht ausdrücklich dargestellt), bevor er auf dem/den physikalischen Funkkanälen übertragen wird.
Wie oben erwähnt, wenn ein Anruf für einen gewünschten Dienst eingerichtet wird, sendet ein 3G Kernnetzwerk in einem konventionellen PLMN eine RAB Anforderung an das Radio Access Network, die Information über den Dienst enthält, für den der Anruf eingerichtet wird. Im Beispiel eines GERAN Radio Access Network kann die Funkressourcen-Steuerschicht (RRC oder RR – Radio Resource Control) von GERAN erfindungsgemäß konfiguriert werden, um die RAB Anforderung in einen entsprechenden TFCS Descriptor (siehe auch 2) für den Anruf umzusetzen. Die RRC (oder RR) Schicht kann diese Umsetzung aufgrund der oben beschriebenen, in der RAB Anforderung bereitgestellten Information in Verbindung mit anderer Information, die herkömmlicherweise im Radio Access Network verfügbar ist, zum Beispiel verfügbaren Funkressourcen usw., durchführen. Die RRC (oder RR) Schicht kann erfindungsgemäß so konstruiert werden, dass eine geeignete Konfiguration (vorgegeben durch einen TFCI Descriptor) von Schicht-eins-Transportkanälen gefunden wird, um die Anforderungen der RAB Anforderung zu erfüllen, und dabei gleichzeitig die Ressourcen im Radio Access Network sparsam einzusetzen. Die RRC (oder RR) Schicht in GERAN (zum Beispiel in einer BTS von GERAN) kann den TFCS Descriptor an die physikalische Schicht von GERAN und auch an die RRC (oder RR) Schicht der Mobilstation senden. Die RRC (oder RR) Schicht der Mobilstation kann erfindungsgemäß den TFCS Descriptor an Schicht eins der Mobilstation weiterleiten. Die oben beschriebene beispielhafte Handhabung einer RAB Anforderung ist in 5 veranschaulicht. Das Beispiel von 5 benutzt die RRC Schicht. In 5 sind Schicht eins der BTS und Schicht eins der Mobilstation als PHY Schicht bezeichnet.
6 veranschaulicht einen erfindungsgemäßen beispielhaften TFCS Descriptor. Wie oben angegeben, beinhaltet der TFCS Descriptor jegliche Information, die der Transportformat Assembler 16 benötigt, um anhand der bei 20 gespeicherten Informationsmodule alle Transportformate jeder Transportformatkombination zusammenzubauen, die für einen Anruf zur Verfügung stehen, der dem TFCS Descriptor entspricht. Wie in 6 dargestellt, beinhaltet der TFCS Descriptor ein Feld, welches die Größe des Funkblocks (siehe auch 200 in 2 und 41 in 4) angibt, ein Feld, welche die Anzahl der zum Einsatz während das Anrufs verfügbaren TFCs angibt, und ein Feld, welches den Typ der Verschachtelung/Entschachtelung angibt, der vom Funkblock Verschachteler/Entschachteler bei 25 in 2 implementiert wird. Der TFCS Descriptor von 6 beinhaltet einen TFCS Descriptor 62. Dieser TFCS Descriptor beinhaltet eine Datenstruktur 62A mit folgenden Feldern: einem Feld, welches die Anzahl der Bits angibt, die während einer Sendeoperation vom L1TC(TCFI) auszugeben sind (die Anzahl der Eingangsbits für L1TC(TCFI) während des Sendens ist implizit bekannt, weil die Anzahl der TFCs bekannt ist), einem Feld, welches den CRC Codierungs/Decodierungstyp angibt, der an L1TC(TFCI) anzulegen ist, einem Feld, welches den Codierungs/Decodierungstyp für Fehlerkorrektur angibt, der in L1TC(TCFI) implementiert wird, und (in der Ausführungsform von 6) einem 1-Bit-Feld, welches angibt, ob Verschachtelung innerhalb von L1TC(TCFI) zu benutzen ist. Während der Empfangsoperationen gibt das Ausgangsbitfeld die Anzahl der Bits an, die in L1TC(TCFI) eingegeben wurden. In einigen Ausführungsformen ist L1TC(TCFI) darauf eingerichtet, eine bessere Leistung als die robustesten von L1TC(1)...L1TC(N_M) bereitzustellen.
Der TFCS Descriptor von 6 beinhaltet ferner einen (TFC) Descriptor 63 einer Transportformatkombination, welcher die Anzahl der für den Anruf verfügbaren TFCs angibt, und welcher ferner eine TFC Descriptor Datenstruktur für jede mit dem TFCS verknüpfte TFC beinhaltet. Ein Beispiel einer solchen TFC Descriptor Datenstruktur ist bei 63A dargestellt.
Jede TFC Descriptor Datenstruktur beinhaltet ein Feld, welches die Anzahl der Transportformate in dieser TFC angibt, und auch einen Transportformat Descriptor 64, der für jedes Transportformat der TFC eine TFC Descriptor Datenstruktur angibt. Ein Beispiel einer solchen TFC Descriptor Datenstruktur ist bei 64A dargestellt. Wie in 6 veranschaulicht, beinhaltet eine beispielhafte TFC Descriptor Datenstruktur eine Mehrzahl von Feldern, die Information enthalten, die vom Transportformat Assembler 16 von 2 für den Zusammenbau des Transportformats anhand der Informationsmodule zu verwenden sind, welches Format für die Konfigurierung eines entsprechenden Schicht-eins-Transportkanals bei 12 verwendet werden wird. Die bei 64A in 6 dargestellte beispielhafte TFC Descriptor Datenstruktur beinhaltet ein 11-Bit-Feld zur Angabe der Anzahl von Bits, die in den entsprechenden Transportkanal (zum Beispiel während des Sendens) einzugeben sind, ein weiteres 11-Bit-Feld zur Angabe der Anzahl von Bits, die aus dem entsprechenden Transportkanal (zum Beispiel während des Sendens) auszugeben sind, ein 3-Bit-Feld zur Angabe des CRC Codierungs/Decodierungstyps, der im entsprechenden Transportkanal verwendet werden wird, ein weiteres 3-Bit-Feld zur Angabe des Fehlerkorrektur Codierungs/Decodierungstyps, der im entsprechenden Transportkanal zum Einsatz kommen wird, und in der Ausführungsform von 6, ein 1-Bi-Feld zur Angabe, ob der entsprechende Transportkanal Verschachtelung/Entschachtelung benutzen wird. Wenn das „Bits-ein" Feld und das „Bits-aus" Feld für Sendeoperationen definiert werden, können sie für Empfangsoperationen gegeneinander ausgetauscht werden.
Der Decoder 18 von 2 kann dem TFCS Descriptor (zum Beispiel dem TFCS Descriptor von 6) jegliche Information entnehmen, die vom Transportformat Assembler 16 benötigt wird, um die bei 14 gespeicherten Transportformatkombinationen zu erzeugen. 7 veranschaulicht in Tabellenform beispielhafte CRC Codierungs/Decodierungstypen, die mit entsprechenden CRC Feldwerten im TFCS Descriptor bezeichnet werden können. Die Information, die zur Implementierung der verschiedenen veranschaulichten beispielhaften CRC Codierungs/Decodierungstypen benötigt wird, kann in entsprechenden Informationsmodulen, die in 2 bei 20 gespeichert sind, enthalten sein. Desgleichen veranschaulicht 8 in Tabellenform beispielhafte Fehlerkorrektur Codierungs/Decodierungstypen, die mit den entsprechenden Feldwerten im TFCS Descriptor bezeichnet werden können. Auch hier könnte jegliche Information zur Implementierung der verschiedenen beispielhaften Fehlerkorrektur Codierungs/Decodierungstypen in entsprechenden Informationsmodulen, die in 2 bei 20 gespeichert sind, enthalten sein.
9 veranschaulicht in Tabellenform verschiedene beispielhafte Funkblockgrößen, die durch das Funkblockgrößenfeld des TFCS Descriptors vorgegeben sein können. Wie in 9 veranschaulicht, sind mit den verschiedenen möglichen Kombinationen von Modulations- und physikalischen Kanaldatenraten verschiedene Funkblockgrößen verknüpft.
10 veranschaulicht in Tabellenform verschiedene beispielhafte Funkblock-Verschachtelungstypen, die durch den entsprechenden Feldwert im TFCS Descriptor vorgegeben sein können. Obwohl die Funkblock-Verschachtelung/Entschachtelung bei 25 in 2 genau genommen nicht Teil der Schicht-eins-Transportkanäle ist, kann dennoch diese im TFCS Descriptor bereitgestellte Information dem Decoder 18 entnommen und am Verschachteler/Entschachteler 25 bereitgestellt werden (in 2 nicht ausdrücklich dargestellt), um die Operation des Verschachtelerd/Entschachtelers 25 zu steuern.
Hinsichtlich des Einsatzes von Code Puncturing oder Code Repetition, könnten beide in den Transportkanälen benötigt werden, um sicherzustellen, dass die Anzahl der vom Transportkanal ausgegebenen Bits mit der Anzahl von Bits übereinstimmt, die von der Datenstruktur des TF Descriptors, der mit diesem Transportkanal verknüpft ist, vorgegeben wurden. Puncturing könnte erforderlich sein, wenn sonst der Transportkanal mehr Ausgabebits erzeugen würde, als von der Datenstruktur des TF Descriptors vorgegeben ist, und Repetition könnte erforderlich sein, wenn sonst der Transportkanal weniger Ausgabebits erzeugen würde, als von der Datenstruktur des TF Descriptors vorgegeben ist. Ob Puncturing (oder Repetition) erforderlich ist, kann durch den Transportformat Assember 16 bestimmt werden, wenn die Transportformatkombinationen zur Speicherung bei 14 zusammengebaut werden. Wenn Puncturing oder Repetition in einem Transportkanal auf der Sendeseite benutzt wird, könnte entsprechend De-Puncturing oder De-Repetition in einem entsprechenden Transportkanal auf der Empfangsseite benutzt werden.
Das Puncturing (oder Repetition) Muster kann mittels eines Algorithmus basierend auf der Anzahl Bits vor und nach dem Puncturing (oder Repetition) abgeleitet werden. Die Anzahl Bits vor dem Puncturing (oder Repetition) ist implizit bekannt (Code-Rate·(Informationsbits + CRC Bits)). Die Anzahl Bits nach dem Puncturing (oder Repetition) ist ein Parameter (zum Beispiel der „Bits-Out" Parameter von 6).
Puncturing kann zum Beispiel wie folgt abgeleitet werden: Wenn ein Block von N Bits durch Punktieren auf M Bits eingestellt werden soll, werden die Bits an den Positionen J = floor(I·/(N – M))punktiert, wobei I = 0,... N-M-1und „floor" Aufnahme des Ganzzahlteils bedeutet.
Wenn andererseits Repetition vorzunehmen ist, kann diese wie folgt abgeleitet werden: Wenn ein Block von N Bits durch Repetition auf 0 Bits eingestellt werden soll, werden die Bits an den Positionen J = floor(I·N/(O-N))wiederholt, wobei I = 0,..., O-N-1und „floor" Aufnahme des Ganzzahlteils bedeutet.
Wenn Fehlerkorrektur benötigt wird, kann die Kanalcodierung (zum Beispiel Fehlerkorrektur) aus einem Satz verfügbarer Kanalcodierungstypen ausgewählt werden (siehe zum Beispiel 8). Dieser Satz könnte zum Beispiel nicht-rekursive terminierte Faltungscodierung, rekursive systematische terminierte Faltungscodierung und „Tail-Biting" Faltungscodierung und Blockcodes beinhalten. Die Begrenzungslänge der Faltungscodes ist ein Parameter (zum Beispiel 5 oder 7, wie in 8 dargestellt).
Die Rate des Fehlerkorrekturcodes ist implizit durch die Anzahl der In-Bits (Informationsbits + CRC Bits) und die Anzahl der Out-Bits nach dem Puncturing bekannt; in manchen Ausführungsformen wird als Rate die höchstmögliche Rate nach Berücksichtigung der benötigten Anzahl von Bits nach Ratenübereinstimmung gewählt. Wenn eine Code-Rate von niedriger als zum Beispiel ¼ benötigt wird, kann die ¼ Rate gewählt werden, und es kann Repetition zum Senken der Code-Rate benutzt werden. Die Begrenzungslänge und die Rate definieren implizit die Polynome der Fehlerkorrekturcodes (feste Polynomsätze). In einer beispielhaften Anwendung der Erfindung kann Schicht eins zur Unterstützung von AMR konfiguriert werden. Bei Annahme von Schmalband AMR sind herkömmlicherweise 8 Kanalcodes verfügbar, die jeweils eine andere Menge von Klasse 1A Bits und Klasse 1B Bits pro 20 ms Sprachframe aufweisen. Dieses Beispiel geht davon aus, dass 4 von den 8 Kanalcodes verfügbar sind, daher würden vier TFCs benötigt (eine für jeden Codec). Gemäß einiger Ausführungsformen der Erfindung können die Klasse 1A Bits und Klasse 1B Bits und die AMR Signalisierungsbits (Inband-Bits) durch jeweils verschiedene Schicht-eins-Transportkanäle transportiert werden, so dass jede TFC drei Transportformate vorgeben würde: eins für Klasse 1A Bits, eins für Klasse 1B Bits und eins für die Inband-Bits. Eine gegebene TFC könnte zum Beispiel einem konventionellen Codiersystem wie CS-1, O-TCH/AHS122 oder O-TCH/AHS795 entsprechen. Es ist somit erkennbar, dass der TFCS konventionelle Verbindungsadaptierung unterstützt.
Außer den Sprachframes können Anrufsteuerungssignalisierung (zum Beispiel FACCH) und Stumminformations-Descriptor (zum Beispiel SID UPDATE) auf dem physikalischen Subkanal unterstützt werden. Dies ergibt insgesamt 6 TFCs, die im TFCS Descriptor vorgegeben sind, nämlich die 4 TFCs für die 4 verfügbaren Codecs, eine TFC für die Anrufsteuerungssignalisierung und eine TFC für den Stumminformations-Descriptor.
11 ist eine konzeptuale Darstellung beispielhafter erfindungsgemäßer Operationen während des Sendens. Wie in 11 dargestellt, passiert der TFCI seinen entsprechenden Schicht-eins-Transportkanal bei 110, und die von Schicht zwei empfangenen Datenbits passieren die Schicht-eins- Transportkanäle, die durch eine aus TFC(1), TFC(2),..., TFC(M) ausgewählte TFC vorgegeben sind (siehe auch 3 und 4 und entsprechende Erklärungen an früherer Stelle). Wie in 11 dargestellt, beinhaltet jede TFC(n) für n = 1. 2,...., M N_n Transportformate, die ihrerseits N_n Schicht-eins-Transportkanäle vorgeben. Die Ausgaben der Transportkanäle, die durch die ausgewählte Transportformatkombination implementiert werden, werden miteinander verkettet (zum Beispiel durch zugehörige Multiplexe), und das Ergebnis wird bei 115 mit der Ausgabe des TFCI Schicht-eins-Transportkanals 110 verkettet, so dass ein Funkblock (siehe auch 2) bei 118 zur Funkblock-Verschachtelung bei 119 erzeugt wird. Jeder in dem Beispiel von 11 veranschauliche Schicht-eins-Transportkanal beinhaltet CRC Codierung, Fehlerkorrektur Codierung, Puncturing (oder Repetition) und Verschachtelung. Entsprechende Transportkanäle am Empfänger könnten entsprechende CRC Decodierung, Fehlerkorrektur Decodierung, De-Puncturing (oder De-Repetition) und Entschachtelung beinhalten.
Angesichts der Tatsache, dass der TFCI nicht aus tatsächlichen Benutzerdaten besteht und, wie zum Beispiel in 4 und 11 dargestellt, als Schicht eins Kopfzeile übertragen werden kann, stellt die Schicht eins Verarbeitung aller TFCI, genau genommen, keinen Transportkanal für Benutzerdaten dar. Da jedoch die auf TFCI in Schicht eins durchgeführten Operationen analog zu den Operationen sind, die auf den Benutzerdaten in Schicht eins durchgeführt werden, wird die Schicht eins Verarbeitung von TFCI hier auch mit Schicht-eins-Transportkanal bezeichnet (siehe auch L1TC(TFCI) von 3).
Die Erfindung kann ferner den Einsatz von GMSK Modulation und 8-PSK Modulation auf dem gleichen physikalischen Subkanal unterstützen. Eine beispielhafte Ausführungsform definiert Transportformatkombinationen und entsprechende Transportformatkombinations-Indikatoren für jeden Modulationstyp. Dann kann Blindsuche auf der Empfangsseite auf pro Funkblock-Basis durchgeführt werden, bevor die TFCI-Information decodiert wird. Um die Komplexität einzugrenzen, könnte eine solche Multi-Modulationsunterstützung zum Beispiel nur für blockverschachtelte Daten erlaubt werden. 6A veranschaulicht einen beispielhaften TFCS Descriptor für solche Multi-Modulationsoperationen.
Obwohl beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung oben im Detail beschrieben sind, wird dadurch der Geltungsbereich der Erfindung, die in einer Vielfalt von Ausführungsformen praktiziert werden kann, nicht eingeschränkt.

Claims

Funkverbindungsvorrichtung, die einen physikalischen Schichtabschnitt umfasst, und Folgendes einschließt: ein Funkblockport (200) zum Empfangen einer Folge von Funkblöcken von Transportkanälen (12), wobei jeder Funkblock Verbindungsinformation enthält, die mit Operationen eines höheren Schichtabschnitts verknüpft ist, wobei der Funkblockport (200) dazu dient, die Übertragung der verknüpften Verbindungsinformation auf einem physikalischen Funkkanal zu ermöglichen; eine Mehrzahl von individuell konfigurierbaren Transportkanälen (12), die die Schnittstelle zwischen dem Funkblockport (200) und dem höheren Schichtabschnitt bilden und zusammen dazu dienen, die Funkblöcke in Antwort auf die verknüpfte Verbindungsinformation zu erzeugen und/oder diesen die verknüpfte Verbindungsinformation zu entnehmen, wobei jeder der Transportkanäle (12) einen Konfigurationseingang (26) zum Empfangen der mit einem aktuellen Funkblock der Folge von Funkblöcken verknüpften Transportformat-Information enthält; wobei die Funkverbindungsvorrichtung gekennzeichnet ist durch eine Transportformat-Informationsquelle, die an die Konfigurationseingänge (26) gekoppelt ist, um jeden der Transportkanäle (12) mit seiner entsprechenden Transportformat-Information zu versorgen, und die dazu dient, für jeden der Transportkanäle (12) entweder eine erste oder eine zweite Transportformat-Information zu erzeugen und bereitzustellen, die angibt, wie der verknüpfte Transportkanal in Abhängigkeit davon, ob ein erster oder ein zweiter Modulationstyp zur Übertragung des aktuellen Funkblocks auf dem physikalischen Funkkanal verwendet wird, zu konfigurieren ist, wobei die Transportformat-Information umfasst: Mittel (14), um in Verbindung mit dem aktuellen Funkblock eine aktuelle Transportformat-Kombination einschließlich der mit jedem der entsprechenden Transportkanälen (12) verknüpften Transportformat-Information bereitzustellen; Mittel (22), um die aktuelle Transportformat-Kombination aus einer Mehrzahl von Transportformat-Kombinationen auszuwählen; eine Assembliervorrichtung mit Mitteln (18) zum Empfang von Kombinations-Descriptor-Information von einer Descriptor-Informationsquelle (21), welche Quelle (21) Mittel zum Erzeugen der Kombinations-Descriptor-Information aus Information eines höheren Schichtabschnitts umfasst, die bezeichnend für eine von einem Kommunikationsnetzwerk initiierte Dienstanforderung ist, und wobei die Quelle eine Nachschlagetabelle (14) beinhaltet, in der Kombinations-Descriptor-Information gespeichert und indiziert ist, die sich auf eine Mehrzahl möglicher Dienstanforderungen bezieht; und wobei die Assembliervorrichtung Mittel (16) zum Assemblieren der Mehrzahl von Transportformat-Kombinationen in Antwort auf die Kombinations-Descriptor-Information umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Descriptor-Informationsquelle einen Eingang aufweist, der an eine Funkressourcen-Steuerschicht, im Folgenden als RRC-Schicht des höheren Schichtabschnitts bezeichnet, gekoppelt ist, um von dieser die Dienstanforderung zu empfangen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Transportformat-Informationsquelle beinhaltet: Mittel zum Empfangen von Auswahlinformation von dem höheren Schichtabschnitt, und Mittel zur Auswahl, in Antwort auf die Auswahlinformation für jeden der Transportkanäle, entweder der ersten oder der zweiten entsprechenden Transportformat-Information.
Vorrichtung nach Anspruch 3, einschließlich eines weiteren Transportkanals, der zwischen dem Funkblockport und der Transportformat-Informationsquelle gekoppelt ist, um die Auswahlinformation dem aktuellen Funkblock zu entnehmen, und die entnommene Auswahlinformation an die Transportformat-Informationsquelle zu liefern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens einer der Modulationstypen GMSK-Modulation ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei einer der Modulationstypen PSK-Modulation und der andere Modulationstyp GMSK-Modulation ist.