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QUERVERWEIS
ZU VERWANDTEN FÄLLEN
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Die
vorliegende Erfindung steht in Beziehung mit der am 16. November
2001 eingereichten US-Patentanmeldung Serien-Nr. 09/991,111 von
Arnab DAS et al. mit dem Titel "A
METHOD FOR ENCODING AND DECODING CONTROL INFORMATION IN A WIRELESS
COMMUNICATIONS SYSTEM" (VERFAHREN
ZUM CODIEREN UND DECODIEREN VON STEUERINFORMATIONEN IN EINEM DRAHTLOSEN
KOMMUNIKATIONSSYSTEM).
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betrifft allgemein drahtlose Kommunikationssysteme und
insbesondere Verfahren zum Codieren und Decodieren von Informationen,
die in Organisationskanälen
dieser Systeme übertragen
werden.
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2. Stand der
Technik
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In
drahtlosen Kommunikationssystemen wird eine Luftschnittstelle zum
Austauschen von Informationen zwischen einem Teilnehmerendgerät (UE – User Equipment)
und einer Basisstation oder sonstigen Kommunikationssystemeinrichtung
benutzt. Die Luftschnittstelle umfaßt typischerweise mehrere Kommunikationskanäle. In der
wohlbekannten HSDPA-Spezifikation (High Speed Downlink Packet Access – Hochgeschwindigkeits-Paketdatenzugang
auf der Abwärtsstrecke)
im UMTS-Standard (Universal Mobile Telecommunication System) wird
beispielsweise ein HS-DSCH-Kanal (High Speed Downlink Shared Channel – Gemeinsamer Hochgeschwindigkeitskanal
auf der Abwärtsstrecke)
für Übertragungen
von einer Basisstation zu mehreren UE benutzt. Um die Datenübertragung über einen
HS-DSCH zu erleichtern, werden Signalisierungsinformationen über gemeinsame Organisationskanäle bereitgestellt.
HS-SCCH-Kanäle
(High Speed Shared Control Channels – Gemeinsame Hochgeschwindigkeits-Organisationskanäle) sind
den HS-DSCH zugeordnet.
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HS-SCCH
werden zur Übertragung
von Signalisierungsinformationen benutzt, die dafür benötigt werden,
daß das
UE die entsprechende Datenübertragung
verarbeitet. Beispielsweise können
Signalisierungsinformationen in den HS-SCCH Übertragungsformatinformationen
wie beispielsweise Codeinformationen (welche Codes für die Datenübertragung
benutzt werden), Modulationsinformationen, Transportblockgröße (TBS – Transport
block size) und so fort umfassen. Die HS-SCCH werden unter allen
UE gemeinsam benutzt, so daß alle
UE alle in einer Zelle eines drahtlosen Netzes konfigurierten HS-SCCH lesen würden.
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In
den entstehenden drahtlosen Datenkommunikationssystemen wie beispielsweise
den wohlbekannten Standards 1 × -EV-DO
und 1 × EV-DV
und der oben erwähnten
HSDPA-Spezifikation
(High Speed Downlink Packet Access) im UMTS-Standard (Universal
Mobile Telecommunication System) wird eine Ablaufsteuerungsfunktion
von einer Basisstationssteuerung zu den UE verlegt, um "schnelle" Ablaufsteuerung
auf Grundlage von Kanalgüterückmeldung
von den UE bereitzustellen. Darüberhinaus
sind Techniken wie beispielsweise AMC (Adaptive Modulation and Coding – Adaptive
Modulation und Codierung) und HARQ (Hybrid Automated Repeat Request – Automatische
Hybrid-Wiederholungsrückfrage)
eingeführt
worden, um die Gesamt-Systemkapazität zu verbessern. Im allgemeinen
wird von einer Ablaufsteuerung ein UE zur Übertragung zu einer gegebenen
Zeit ausgewählt
und adaptive Modulation und Codierung erlaubt die Auswahl des zutreffenden Transportformats
(Modulation und Codierung) für
die vom UE gesehenen aktuellen Kanalzustände.
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Bei
HSDPA werden beispielsweise die Ablaufsteuerungs-, AMC- und HARQ-Funktionen
durch eine in einer Basisstation befindliche MAC-hs-Steuerung (Medium
Access Control-high speed – Hochgeschwindigkeits-Endgeräteanschlußsteuerung)
bereitgestellt. Die MAC-hs ist für
die Bearbeitung der über
die Luftschnittstelle übertragenen
Daten verantwortlich. Weiterhin ist die MAC-hs für die Verwaltung der der HSDPA
zugeordneten physikalischen Ressourcen auf der Funkstrecke verantwortlich.
Im allgemeinen umfassen die durch MAC-hs ausgeführten Funktionen Flußregelung,
Ablaufsteuerungs-/Prioritätsbearbeitung,
Hybrid-ARQ und ein Transportformat auf der physikalischen Schicht,
z.B. Modulation, Codierungsverfahren usw.
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Um
die oben erwähnten
Techniken zu ermöglichen,
wird sowohl auf der Aufwärtsstrecke
(UE zu Basisstation) und Abwärtsstrecke
(Basisstation zu UE) Steuerungssignalisierung benötigt. Die
Aufwärtssignalisierung
besteht aus ACK/NACK-Rückmeldung
für HARQ-Betrieb und Kanalgüteanzeige
(CQI – Channel
Quality Indication). Die Aufwärtssignalisierung
bei HSDPA wird über
einen fest zugeordneten physikalischen Hochgeschwindigkeits-Organisationskanal
(HS-DPCCH – High
Speed Dedicated Physical Control Channel) ausgeführt. Bei der Abwärtssignalisierung
für HSDPA
wird der HS-SCCH dazu benutzt, die Ablaufsteuerungs- und HARQ-Steuerungsinformationen
für die
gegenwärtige Übertragung
zum UE zu führen.
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Steuerungs-
oder Signalisierungsinformationen in der über einen HS-SCCH übertragenen
Signalisierungsnachricht sind typischerweise codiert, z.B. mit Blockcodes
oder Faltungscodes. Dabei muß ein
UE alle Informationen im HS-SCCH decodieren, um die Signalisierungsnachricht
zu decodieren, die dann zur Verarbeitung der entsprechenden Datenübertragung über einen
entsprechenden HS-DSCH benutzt wird.
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1 zeigt
das Verhältnis
zwischen HS-SCCH 110 und ihren entsprechenden gemeinsam
genutzten HS-DSCH-Gegenstücken 120.
In der 1 führt
jeder HS-SCCHx (x
= 1 bis 4) einen entsprechenden HS-DSCHx (x = 1 bis 4) betreffende
Signalisierungsnachrichtinformationen. Die Anzahl von HS-DSCH und
daher die Anzahl von HS-SCCH,
die benutzt werden können,
kann für
jedes Übertragungszeitintervall
TTI (Transmission Time Interval) in Abhängigkeit von gleichzeitig in
der TTI geplanten UE unterschiedlich sein. Dementsprechend wird
durch die Konfiguration von HS-SCCH und HS-DSCH in der 1 die
Aufteilung von Datenkanaleinteilungssignalisierungscodes und Leistungsressourcen
auf vier gleichzeitige Übertragungen
ermöglicht.
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Wieder
auf 1 Bezug nehmend sind Organisationskanaldaten auf
jedem HS-SCCH typischerweise in zwei Teile eingeteilt. Teil I besteht,
wie weiter erläutert
wird, aus Steuerungs- oder
Signalisierungsinformationen, die auf Kanaleinteilungssignalisierungscodes
bezogen sind, die beispielsweise einem bestimmten UE zugewiesen
worden sind. Teil II enthält,
wie weiter erläutert
wird, HARQ-bezogene
Informationen und sonstige Transportinformationen.
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Die
oben beschriebene Steuerungssignalisierung leidet an mehreren Nachteilen,
nämlich
höheren Fehlerraten,
Wahrscheinlichkeiten von Fehlgriffen/Fehlalarmen und ineffiziente
Ressourcennutzung. Diese Probleme beruhen auf der getrennten Codierung,
die für
jeden der gemeinsam benutzten Organisationskanäle erforderlich ist. Bei getrennter
Codierung führt
jeder gemeinsame Organisationskanal beispielsweise CRC-Datenbit
(Cyclic Redundancy Code) und Tailbit getrennt für jedes UE in einer Zelle des
Netzes, das beispielsweise eine Datenübertragung von einer Basisstation
empfangen soll.
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In
der im März
2002 veröffentlichten
Schrift 3GPP TR25.858 v5.0.0 ist eine Struktur offenbart, wo jeder HS-SCCH
HS-DSCH-bezogene Abwärtssignalisierung
für ein
Teilnehmerendgerät
führt.
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2 zeigt
ausführlicher
den Inhalt des Teils 1 und Teils 2 in einer über jeden HS-SCCH zu übertragenden
Signalisierungsnachricht. Teil 1 und Teil 2 enthalten mehrere Segmente.
Für jeden
HS-SCCH enthält der
Teil 1 ein Informationsbitsegment mit einer einmaligen Menge von
Informationsbit (Info1HS-SCCHx, wobei x = 1 bis 4), ein CRC-Codesegment
(Cyclic Redundancy Check Code), das bekannterweise für Fehlererkennung
benutzt wird, und ein Tailbitsegment, mit dem der Teil 1 von HS-SCCH
abgeschlossen wird. Beispielsweise können die Informationsbit eine
7-Bit-Kanaleinteilungscodesignalisierung, einen 1-Bit-Modulationscode, einen
10-Bit-UE-ID-Code
einer einzelnen UE-ID und sonstige Steuerungs- oder Signalbitinformationen
umfassen. Auf ähnliche
Weise weist Teil 2 jedes HS-SCCH eine einmalige Menge von Informationsbit
(Info2HS-SCCHx, wobei x = 1 bis 4), CRC-Codebit (Cyclic Redundancy
Check Code) und Tailbit auf. Die Informationsbit im Teil 2 können HARQ-bezogene
Daten, transportformat- und ressourcenbezogene Daten wie beispielsweise TBS
und sonstige Steuerungsinformationen wie auch UE-ID- und CRC-Informationen
für ein
einzelnes UE enthalten.
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Um
den Aufwand am UE niedrig zu halten, erlauben HS-SCCH-Konstruktionen typischerweise Übertragung
von Informationen des Teils 1 vor Beginn (d.h. vor t = 0) der Datenübertragung,
wie in 1 gezeigt. Bei der gegenwärtigen Konfiguration muß jedes
UE jeden Teil I auf jedem HS-SCCH in jedem TTI decodieren, um zu
bestimmen, (a) ob die Übertragung
für dieses
bestimmte UE bestimmt war oder nicht und (b), wenn die Übertragung
für dieses
bestimmte UE bestimmt war, muß das
UE den Teil I decodieren und herausfinden, auf welchen Kanaleinteilungscodes
der entsprechende HS-DSCH ankommen wird. Anders gesagt, muß ein UE jeden
Teil 1 und Teil 2 getrennt decodieren, um den für dieses bestimmten HS-SCCH
zu decodieren, so daß das
UE beginnen kann, die beabsichtigten Übertragungsdaten über den
dem erfolgreich decodierten HS-SCCH entsprechenden HS-DSCH zu puffern.
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Dementsprechend
muß jedes
UE vor Beginn der Datenübertragung
bis zu vier (4) HS-SCCH in jedem TTI decodieren. Aus der Perspektive
des Verarbeitungsaufwands bei einem UE ist es daher wünschenswert, die
Anzahl von Bit im Teil 1, die Verarbeitung erfordern, zu begrenzen
und auch wünschenswert,
daß die
Verarbeitung so einfach wie möglich
sein sollte.
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3 zeigt
ein HSDPA-Übertragungszeitintervall
TTI (Transmission Time Interval) für einen HS-SCCH. Das TTI 300 umfaßt 3 Zeitschlitze 310a bis 310c jeweils
mit einer Dauer von 0,667 ms. Schlitz 310a enthält Informationen
des Teils 1 und Schlitze 310b–c enthalten Informationen
des Teils 2. 3 zeigt auch die Anordnung von
Kanaleinteilungscodes zur Übertragung
der Informationen des Teils 1 und Teils 2 eines HS-SCCH. Die Informationen
des HS-SCCH 350 werden über
drei Kanaleinteilungscodeschlitze übertragen, die in (im Code
im Schlitz 360 übertragene)
Informationen des Teils 1 und (im Code in Schlitzen 370a–b übertragene)
Informationen des Teils 2 eingeteilt sind. Dementsprechend werden
Informationen des Teils 1 von 310a innerhalb des ersten
Schlitzes 360 übertragen
und Informationen 310b–c
des Teils 2 werden in dem zweiten und dritten Kanaleinteilungscodeschlitz 370a bzw. 370b,
wie durch die gestrichelten Pfeile in 3 dargestellt, übertragen.
Jeder HS-SCCH benutzt einen Kanaleinteilungscode mit Spreizfaktor
(SF) 128. Mit QPSK-Modulation und einer Chip-Rate von 3,84 Mc/s
bei UMTS werden 40 Bit in einem einzigen Zeitschlitz übertragen.
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In
Tabelle 1 sind die Einzelheiten der HS-SCCH-Steuerungsfelder für HSPDA, d.h. die Informationsbit und
CRC-Bit der Teile 1 und 2 zusammengefaßt. Man beachte, daß eine UE-ID
nicht ausdrücklich
in den Steuerungsfeldern des Teils 1 oder Teils 2 enthalten ist,
aber es wird eine x-Bit-CRC über
die Steuerungsfelder des Teils 1 und 2 berechnet, wobei x = 8, 16,
24 oder 32 CRC-Bit ist. In der Tabelle 1 besitzt der CRC-Code eine Länge von
16 Bit.
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Tabelle
1: HS-SCCH-Informationen
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4 zeigt
ein Beispiel einer UE-spezifischen CRC-Berechnung. Eine Art der Berechnung
eines UE-spezifischen
CRC besteht darin, die anderen Steuerfelder 420 an die
UE-ID 410 anzuhängen
und eine Standard-CRC-Berechnung 430 durchzuführen. Zum
Zeitpunkt der Übertragung
wird die UE-ID 410 aus den Steuerfeldern 240 des
Teils 1 und Teils 2 entfernt und die Steuerfelder 420 zusammen
mit der berechneten CRC 430 werden übertragen (siehe Linie 435).
Wenn ein UE eine HS-SCCH-Übertragung
empfängt,
führt es die
CRC-Prüfung 440 durch
Anhängen
der anderen Steuerfelder im Teil 1 und getrennt im Teil 2 an seiner
eigenen UE-ID durch. Wenn die CRC mit der übertragenen CRC übereinstimmt,
nimmt das UE an, daß die Übertragung
für das
UE bestimmt ist. Wenn die CRC nicht mit der übertragenen CRC übereinstimmt,
wird die Übertragung
auf dem entsprechenden HS-DSCH vom UE außerachtgelassen.
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Wieder
auf 2 Bezug nehmend ist die Gesamtzahl von Bit im
Teil 1 für
einen einzelnen HS-SCCH durch den Ausdruck Ntotal1 = Ninfo1 + NCRC1
+ Ntail1 gegeben, wobei Ninfo1 die Anzahl von im Teil 1 eines HS-SCCH
enthaltenen Informationsbit, NCRC1 die Anzahl von CRC-Bit für den Teil
1 und Ntail1 die Anzahl von Tailbit im Teil 1 ist. Bei 4 HS-SCCH
beträgt
die Gesamtzahl von innerhalb eines TTI geführten Bit mit getrennter Codierung
auf jedem Organisationskanal M·Ntotal1.
Angenommen beispielsweise das Ninfo1 = 20, NCRC1 = 8 und Ntail1
= 8, dann ist die Gesamtzahl von Bit, die an der Basisstation codiert
oder vom UE decodiert werden müssen,
gleich 144 Bit (4·36)
für 4 HS-SCCH.
Diese Gesamtzahl von Bit ist eine Verarbeitungslast und stellt eine
ineffiziente Verwendung von Ressourcen aufgrund der getrennten Codierung
dar, die für jeden
der HS-SCCH erforderlich ist. Wie oben besprochen, führt mit
getrennter Codierung jeder HS-SCCH CRC und Tailbit getrennt.
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Auf
gleiche Weise ist die Gesamtzahl von Bit in Informationen des Teils
2 für einen
einzelnen HS-SCCH gegeben durch Ntotal2 = Ninfo2 + NCRC2 + Ntail2,
wobei Ninfo2 die Anzahl von im Teil 1 enthaltenen Informationsbit,
NCRC2 die Anzahl von CRC-Bit für
den Teil 2 und Ntail2 die Anzahl von Tailbit im Teil 2 der Signalisierungsnachricht
ist. Da Teil 2 getrennt an der Basisstation codiert und am UE decodiert
wird, stellt die Gesamtzahl von am UE zu verarbeitenden Bit ebenfalls
eine Verarbeitungslast dar.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Bei
einem Aspekt der Erfindung wird ein zusammengesetzter Signalisierungsnachrichtenteil
zur Übertragung über mehr
als einen gemeinsamen Organisationskanal in einem drahtlosen Kommunikationssystem erzeugt.
Bei einer Ausführungsform
wird der zusammengesetzte Signalisierungsnachrichtenteil so gebildet, daß er mindestens
zwei Segmente enthält,
wobei jedes Segment ein unterschiedliches Teilnehmerendgerät (UE – User Equipment)
identifizierende Daten enthält.
Bei dieser Ausführungsform
bildet der Schritt des Bildens den Teil so, daß er einen durch gemeinsame
Codierung der mindestens zwei Segmente erzeugten Fehlerkorrekturcode
enthält.
Bei einer weiteren Ausführungsform
wird der zusammengesetzte Signalisierungsnachrichtenteil so gebildet,
daß er
mindestens zwei Segmente enthält,
wobei jedes Segment Informationen auf einem Organisationskanal zu
einem anderen Teilnehmerendgerät
(UE – User
Equipment) bereitstellende Daten enthält. Bei dieser Ausführungsform
bildet der Schritt des Bildens den Teil so, daß er einen durch gemeinsame
Codierung der mindestens zwei Segmente erzeugten Fehlerkorrekturcode
enthält.
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Bei
einem weiteren Aspekt des Verfahrens wird mindestens ein zusammengesetzter
Signalisierungsnachrichtenteil über
mehr als einen gemeinsamen Organisationskanal übertragen. Bei einer Ausführungsform wird
ein unterschiedlicher Teil eines zusammengesetzten Signalisierungsnachrichtenteils über mindestens
einen gleichen Zeitschlitz in jedem der gemeinsamen Organisationskanäle übertragen;
wobei der Teil mindestens zwei Segmente enthält und jedes Segment ein unterschiedliches
Teilnehmerendgerät
(UE – User Equipment)
kennzeichnende Daten enthält.
Bei dieser Ausführungsform
enthält
der Teil weiterhin einen durch gemeinsame Codierung der mindestens
zwei Segmente erzeugten zyklischen Redundanzcode (CRC – Cyclic Redundancy
Code). Bei einer weiteren Ausführungsform
wird ein unterschiedlicher Teil eines zusammengesetzten Signalisierungsnachrichtenteils über mindestens
einen gleichen Zeitschlitz in jedem der gemeinsamen Organisationskanäle übertragen,
wobei der Teil der Signalisierungsnachricht mindestens zwei Segmente
enthält
und jedes Segment Informationen auf einem fest zugeordneten Organisationskanal
bereitstellt, der fest einem unterschiedlichen UE zugeordnet ist.
Bei dieser Ausführungsform
enthält
der Teil weiterhin einen durch gemeinsame Codierung der mindestens
zwei Segmente erzeugten zyklischen Redundanzcode (CRC – Cyclic Redundancy
Code).
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Bei
einem weiteren Aspekt des Verfahrens ist die Leistung von mehr als
einem gemeinsamen Organisationskanal, die gemeinsam eine Signalisierungsnachricht
tragen, geregelt. Die Signalisierungsnachricht enthält Daten
für mehr
als ein Teilnehmerendgerät
(UE – User
Equipment). Ein Teil der Signalisierungsnachricht wird jedem gemeinsamen
Organisationskanal so zugewiesen, daß jeder gemeinsame Organisationskanal mehr
einem der UE als den anderen UE zugeordnete Daten führt. Eine
Leistung jedes gemeinsamen Organisationskanals wird auf Grundlage
des dem zugewiesenen Teil zugeordneten UE geregelt.
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Bei
einem weiteren Aspekt des Verfahrens wird eine Signalisierungsnachricht
zur Übertragung über mehr
als einen gemeinsamen Organisationskanal in einem drahtlosen Kommunikationssystem
erzeugt. Ein erster Teil einer Signalisierungsnachricht wird zur Übertragung
in ersten Teilen der gemeinsamen Organisationskanäle gebildet.
Der erste Teil der Signalisierungsnachricht enthält Startinformationen für mehr als
ein Teilnehmerendgerät
(UE – User
Equipment) und die Startinformationen für jedes UE identifizieren einen
ersten physikalischen Kanal in einer Folge von dem UE zugeordneten
physikalischen Kanälen.
Ein zweiter Teil der Signalisierungsnachricht wird ebenfalls zur Übertragung
in zweiten Teilen der gemeinsamen Organisationskanäle gebildet.
Der zweite Teil der Signalisierungsnachricht enthält Endeinformationen
für mehr
als ein UE und die Endeinformationen für jedes UE identifizieren einen
letzten fest zugeordneten physikalischen Kanal in der Folge von
dem UE fest zugeordneten physikalischen Kanälen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung wird aus der untenstehend gegebenen ausführlichen
Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen verständlicher
werden, in denen gleiche Elemente durch gleiche Bezugsziffern dargestellt
sind, die nur zur Erläuterung
gegeben werden und daher nicht begrenzend für die vorliegende Erfindung
wirken, und in denen:
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1 das
Verhältnis
zwischen gemeinsamen Organisationskanälen und gemeinsamen Abwärts-Datenkanälen gemäß der Erfindung
darstellt;
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2 einen
herkömmlichen
Aufbau eines HS-SSCH darstellt;
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3 darstellt,
wie Daten des Teils 1 und 2 in Kanaleinteilungscodes über ein Übertragungszeitintervall übertragen
werden;
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4 ein
Beispiel einer UE-spezifischen CRC-Berechnung darstellt;
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5(a) gemeinsame Codierung des Teils 1 einer Signalisierungsnachricht
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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5(b) und 5(c) darstellt,
wie Daten des Teils 1 und 2 in Kanaleinteilungscodes über ein Übertragungszeitintervall
gemäß der Ausführungsform
der 5(a) übertragen werden;
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6 ein
Verfahren zum Decodieren der gemeinsam codierten Daten gemäß der Erfindung
darstellt;
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7(a) gemeinsame Codierung des Teils 1 und Teils
2 eines HS-SCCH gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung darstellt;
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7(b) darstellt, wie Daten des Teils 1 und 2 in
Kanaleinteilungscodes über
ein Übertragungszeitintervall
gemäß der Ausführungsform
der 7(a) übertragen werden;
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8 eine
Ausführungsform
darstellt, wo Kanaleinteilungscodebit gemäß dem Codierungsverfahren der
Erfindung reduziert werden können;
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9 Leistungsregelung
für die
HS-SCCH gemäß der Erfindung
darstellt; und
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10(a) und 10(b) einen
herkömmlichen
HS-SCCH-Aufbau und einen beispielhaften HS-SCCH-Aufbau gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung darstellen.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG
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Obwohl
die Grundsätze
der Erfindung besonders gut für
drahtlose Kommunikationssysteme geeignet sind, die auf der wohlbekannten
HSDPA-Spezifikation (High Speed Downlink Packet Access) im UMTS-Standard
(Universal Mobile Telecommunication System) basieren und in diesem beispielhaften
Zusammenhang beschrieben werden, ist zu bemerken, daß die hier
gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen
nur beispielhaft sein und nicht irgendwie begrenzend wirken sollen.
Dabei werden dem Fachmann verschiedene Abänderungen zur Anwendung in
anderen Übertragungssystemen
offenbar sein und werden durch die hiesige Lehre in Betracht gezogen.
Zusätzlich
ist Benutzerendgerät
(UE – User
Equipment), wo unten benutzt, mit einer Mobilstation in einem drahtlosen
Netz gleichbedeutend.
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Bilden zusammengesetzter
Nachrichtenteile und HS-SCCH
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In
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird anstatt Signalisierungsnachrichten mit
einer Entsprechung Eins-zu-Eins mit den HS-SCCH zu erzeugen, ein
zusammengesetzter Nachrichtenteil Teil 1, wie in 5(a) dargestellt, gebildet. Einzelne Nachrichtenteile
des Teils 2 werden wie oben beschrieben unter Bezugnahme auf 2 gebildet.
Bezug nehmend auf 5(a) enthält der zusammengesetzte Nachrichtenteil
des Teils 1 den Kanaleinteilungscode, Modulations- und UE-ID-Informationen
für alle
eine Übertragung in
einem bestimmten TTI empfangende UE. Im vorliegenden Beispiel gibt
es nur 2 UE, die eine Übertragung empfangen
sollen, wobei es sich versteht, daß Teil 1 der HS-SCCH Kanaleinteilungscode,
Modulations- und UE-ID-Informationen für M eine Übertragung empfangende UE führen könnte.
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Dementsprechend
enthält
der zusammengesetzte Teil 1 in 5(a) ein
UE-ID-Segment 510 für
UEA, Kanaleinteilungs- und Modulationscodesegment 520 für UEA, ein
UE-ID-Segment 530 für
UEB und Kanaleinteilungs- und Modulationscodesegment 540 für UEB. In
der 5(a) sind die UE-ID explizit
im zusammengesetzten Teil 1. Diese Informationen werden gemeinsam
unter Verwendung beispielsweise eines zyklischen Redundanzcodes
(CRC – Cyclic
Redundancy Code) fehlerkorrekturcodiert. Die Einzelmenge von CRC-Codebit (Segment 550)
und eine Menge von Tailbit (Segment 560) sind im zusammengesetzten
Teil 1 enthalten. Da Informationen für mehrere UE gemeinsam beim
Bilden des zusammengesetzten Teils 1 codiert werden, ist der von
einem UE zum Decodieren des zusammengesetzten Teils 1 durchzuführende Verarbeitungsaufwand
sehr verringert.
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Insbesondere
ist die von einem UE zu verarbeitende Anzahl von Bit Ntotal1 definiert
als Ntotal1 = (M·Ninfo1)
+ NCRC1 + Ntail1. Ein Vergleich der Codierungsraten mit den oben
in bezug auf 2 beschriebenen herkömmlichen
Verfahren ist in der Tahelle 2 gegeben. Bei der Bestimmung der Codierungsratenergebnisse
der Tabelle 2 wurde angenommen, daß Ninfo1 = 20, NCRC1 = 8 und
Ntail1 = 8.
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Tabelle
2 Vergleiche HS-SCCH Teil 1
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Wie
aus Tabelle 2 ersichtlich verringert sich die Codierungsrate mit
der steigenden Anzahl von von einem UE zu verarbeitenden HS-SCCH.
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5(b) zeigt, wie Daten des Teils 1 und 2 in Kanaleinteilungscodes über ein Übertragungszeitintervall
gemäß der Ausführungsform
der 5(a) übertragen werden. In der 3 wurde
beschrieben, daß bei herkömmlichen
Codierungsanordnungen Teil 1 einer Signalisierungsnachricht über einen
einzigen Code in einem einzigen Zeitschlitz eines HS-SCCH übertragen
wurde und Teil 2 über
einen einzigen Code in 2 Zeitschlitzen eines HS-SCCH übertragen
wurde. Dementsprechend kann bei Verwendung des herkömmlichen
Ansatzes nur ein Code pro Zeitschlitz über einen HS-SCCH übertragen
werden. Anders gesagt muß ein
UE alle vier Teile 1 decodieren, um festzustellen, welcher Teil
1 die für
dieses UE bestimmten Signalisierungsinformationen enthält, so daß das UE
die entsprechenden Übertragungsdaten über einen
HS-DSCH empfangen kann.
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5(b) zeigt die zwei HS-SCCH zum Übertragen
der zusammengesetzten Nachrichtenteile Teil 1 und Teil 2 zu UEA
und UEB entsprechend dem Beispiel der 5(a).
Nach der Darstellung wird ein erster Teil des zusammengesetzten
Teils 1 im Teil 1 von HS-SCCH1 und ein zweiter Teil des zusammengesetzten
Teils 1 im Teil 1 von HS-SCCH2 übertragen.
Teil 2 von HS-SCCH1 und HS-SCCH2
sind die gleichen wie in 2 gezeigt.
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5(c) zeigt, daß, wenn 3 UE sich den HS-SCCH
teilen, der zusammengesetzte Teil 1 über die Teile 1 504 und
drei HS-SCCH übertragen
wird. Auf ähnliche
Weise wird, wenn vier UE sich die HS-SCCH teilen, der zusammengesetzte
Teil 1 über
die Teile 1 506 von vier HS-SCCH übertragen.
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Zum
Decodieren der gemeinsam codierten Signalisierungsnachricht empfängt das
UE die Teile 1 der HS-SCCH und decodiert den zusammengesetzten Teil
1. Wenn der zusammengesetzte Teil 1 Identifikationsinformationen
für das
UE enthält,
weist das UE auf Grundlage der Position der Identifikationsinformationen, welcher
Teil 2 von welchem HS-SCCH zu decodieren ist. Wenn beispielsweise
die UE-ID die dritte UE-ID ist, dann weiß das UE, daß Teil 2
von HS-SCCH3 zu
decodieren ist.
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Als
Alternative decodiert das UE einen Teil der gemeinsam codierten
Informationen, um die Datenübertragung
zu empfangen. Beispielsweise kann die Decodierung eine teilweise
Decodierung wie in der gleichzeitig anhängigen, am 16. November 2001
eingereichten US-Patentanmeldung Serien-Nr. 09/991,111 von Arnab
DAS et al. mit dem Titel "A
METHOD FOR ENCODING AND DECODING CONTROL INFORMATION IN A WIRELESS
COMMUNICATIONS SYSTEM" (EIN
VERFAHREN ZUM CODIEREN UND DECODIEREN VON STEUERUNGSINFORMATIONEN
IN EINEM DRAHTLOSEN KOMMUNIKATIONSSYSTEM) beschrieben sein, deren
gesamter Inhalt durch Bezugnahme hier aufgenommen wird.
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Als
weitere Alternative können,
anstatt die anderen Steuerungsinformationen im Teil 1 an mehrere UE-ID-Informationen anzuhängen, mehrere
UE-ID auch implizit durch Verwürfeln
der Steuerungsinformationen mit einem UE-spezifischen Code geführt werden,
wie im Fall der 4, wo eine UE-spezifische CRC
benutzt wird. Die CRC wird nur für
das gewünschte
UE stimmen. Dabei gibt es bei diesen impliziten Verfahren kein Feld
im HS-SCCH (weder im Teil 1 noch im Teil 2), das explizite UE-ID-Bit führt.
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In
der 6 ist dieser Grundsatz der teilweisen Decodierung
kurz dargestellt. Beispielsweise wird in der 6 ein UE
zuerst versuchen, eine CRC-Prüfung
nach Decodierung der Informationen des Teils 1 durchzuführen, in
Annahme einer Übertragung
für ein
UE. Wenn die CRC fehlschlägt,
wird das UE versuchen, die Steuerungsinformationen durch Annahme
einer Übertragung
für 2 UE
zu decodieren. Das UE hat jedoch bereits Informationen für ein UE
decodiert. Es kann daher ein sequenzieller Decodierungsansatz benutzt
werden, wo das UE nicht die bereits decodierten Informationen decodieren
muß. Durch
diesen Ansatz wird die Verarbeitungsbelastung des UE verringert.
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7(a) zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, wo
sowohl ein zusammengesetzter Nachrichtenteil Teil 1 und zusammengesetzter
Nachrichtenteil Teil 2 gebildet werden. Man beziehe sich auf 5(a) und die entsprechende Beschreibung hinsichtlich
der Bildung des zusammengesetzten Teils 1. Der zusammengesetzte
Teil 2 wird auf ähnliche
Weise gebildet, nur in diesem Fall für Informationen des Teils 2.
Unter Verwendung der 2 für 5 benutzten UE-Beispiele und Bezug nehmend
auf 7(a) enthält der zusammengesetzte Teil
2 (700) ein UE-ID-Segment 710 für UEA, ein
HARQ-Steuerungs- und Formatsegment 720 für UEA, ein UE-ID-Segment 730 für UEB und
ein HARQ-Steuerungs- und Formatsegment 720 für UEB. In
der 7(a) sind die UE-ID explizit
im Teil 2. Diese Informationen werden gemeinsam unter Verwendung
beispielsweise eines zyklischen Redundanzcodes (CRC – Cyclic
Redundancy Code) fehlerkorrekturcodiert. Die einzelne Menge von
CRC-Codebit (Segment 750)
und eine Menge von Tailbit (Segment 760) sind im zusammengesetzten
Teil 2 enthalten. Da Informationen für mehrere UE gemeinsam bei
der Bildung des zusammengesetzten Teils 2 codiert werden, verringert
sich der von einem UE zum Decodieren des zusammengesetzten Teils
durchzuführende
Verarbeitungsaufwand.
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Insbesondere
ist die von einem UE zu verarbeitende Anzahl von Bit im Teil 2 definiert
als Ntotal2 = (M·Ninfo2)
+ NCRC2 + Ntail2. Bei M Organisationskanälen beträgt die Gesamtzahl von in einem
TTI geführten Bit
bei Verwendung gemeinsamer Codierung an jedem HS-SCCH M·Ntotal2.
Ein Vergleich der Codierungsraten mit dem oben unter Bezugnahme
auf 2 beschriebenen herkömmlichen Verfahren ist in der
Tabelle 3 gegeben. Bei der Bestimmung der Codierungsratenergebnisse
der Tabelle 3 wurde angenommen, daß Ninfo2 = 20, NCRC2 = 8 und
Ntail2 = 8.
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Tabelle
3 Einzelheiten des geteilten Teils 2 von HS-SCCH
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Das
Format für
die Informationen des Teils 2 steht den UE zur Verfügung, die
Informationen des Teils 1 erfolgreich decodieren. Es besteht daher
kein Erfordernis, das Format des Teils 2 ausdrücklich zu signalisieren (d.h.
das Vorhandensein von N Anzahl von UE-ID im Teil 1 zeigt an, daß Teil 2
mit Steuerungsinformationen von N UE codiert worden ist. Es besteht
eine Zuordnung von Eins-zu-Eins zwischen Informationen des Teils
1 und Informationen des Teils 2. Die Informationen des Teils 1 werden
in einer bestimmten Reihenfolge gesendet, z.B. UE-ID A, UE-ID B
usw. Wenn daher ein UE seine UE-ID im Teil 1 sieht, kennt es auch
seine UE-ID-Position im Teil 2. Wenn beispielsweise die UE-ID B
an einer Stelle 2 erscheint, dann bedeutet das, daß die Stelle 2
in den Informationen des Teils 2 ebenfalls Steuerungsinformationen
für UE-B
führt.
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7(b) zeigt, wie Daten des Teils 1 und 2 in den
HS-SCCH über ein Übertragungszeitintervall
gemäß der Ausführungsform
der 7(a) übertragen werden. Nach der
Darstellung ist der zusammengesetzte Nachrichtenteil des Teils 1
unter den Teilen 1 der HS-SCCH
aufgeteilt und der zusammengesetzte Nachrichtenteil des Teils 2
ist unter den Teilen 2 der HS-SCCH aufgeteilt.
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Eine
Signalisierungsnachricht kann daher durch gemeinsames Codieren von
UE-ID-Segmenten in sowohl Teil 1 als auch Teil 2 erzeugt und über einen
oder mehrere HS-SCCH übertragen
werden. Weiterhin wird zusätzlich
zu der gemeinsamen Codierung von UE-ID in sowohl Teil 1 als auch
Teil 2 der Signalisierungsnachricht nur eine einzige Menge von Tailbit
für Faltungscodierung
benutzt und nur eine einzige Menge von CRC-Bit werden für die Fehlerprüfung benutzt,
wodurch sich die Anzahl von Bit reduziert, die von einem UE verarbeitet werden
müssen,
um zu bestimmen, ob auf einem entsprechenden HS-DSCH eine dafür bestimmte Übertragung
vorliegt.
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Verringerung
von Kanaleinteilungscodeinformationen in HS-SCCH
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8 zeigt
eine Ausführungsform,
wo Kanaleinteilungscodebit gemäß dem Codierungsverfahren
der Erfindung verringert werden können. Durch die gemeinsame
Codierung der Informationen des Teils 1 kann auch die Anzahl von
Bit verringert werden, die für
die Codeinformationen benötigt
werden. In der 8 nehme man an, daß eine Zelle
15 SF16-Kanaleinteilungscodes drei verschiedenen UE, d.h. UE A,
UE B und UE C zuordnet. Bei Verwendung des herkömmlichen Ansatzes ist für jedes
UE getrennt eine Startcode- und Endecodeanzeige erforderlich. Wenn
jedoch gemeinsame Codierung benutzt wird, wird nur eine Startcodeanzeige für alle außer dem
letzten UE (UE C) benötigt.
Die Endeanzeige für
das ite UE kann aus der Startanzeige des (i + 1)ten UE erhalten
werden.
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Dieser
Grundsatz ist in 8 dargestellt. In der 8 bestehen
die Codeinformationen aus den Bit, Start1, Start5, Start14 und Ende15.
Bei insgesamt 16 SF16-Codes,
können
4-Bit-Anzeigen zur Anzeige eines Starts oder Endes benutzt werden.
Wenn beispielsweise Informationen des Teils 1 für drei UE geführt werden, wird
die Gesamtzahl von Codeinformationsbit nur 16 Bit betragen. Beim
herkömmlichen
Ansatz wird für
jedes UE getrennt ein Start- und Endecode benötigt. Bei drei in einem TTI
codegemultiplexten UE wird daher die Gesamtzahl von Codeinformationsbit
6·4 (für die 4
HS-SCCH) bzw. 24
Bit betragen.
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Leistungsregelung
von HS-SCCH
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Leistungsregelung
ist wichtig, da Informationen des zusammengesetzten Teils 1, und
bei einer weiteren Ausführungsform,
des zusammengesetzten Teils 1 und zusammengesetzten Teils 2 Informationen
für mehrere
UE in einem TTI führen.
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Bei
einer Ausführungsform
sind die HS-SCCH auf Grundlage des UE mit den Kanalzuständen des schlimmsten
Falls im TTI leistungsgeregelt. Und wenn es nur ein einziges UE
im TTI gibt, werden die Informationen des Teils 1 nur für das geplante
UE leistungsgeregelt.
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Eine
weitere Ausführungsform
wird hinsichtlich der 9 beschrieben. Nach gemeinsamer
Codierung des zusammengesetzten Teils 1 mit einem Faltungscodierer
mit ½ Bitrate
werden die Bit in vier gleiche Teile aufgespalten. Jeder dieser
vier Teile wird dann über
einen Kanaleinteilungscode (d.h. einen HS-SCCH) übertragen. Bei unterschiedlichen
Kanaleinteilungscodes können
unterschiedliche Leistungen benutzt werden. Beispielsweise wird
die Decodierung von Informationen von UE 1 am meisten durch das
SNR auf Kanaleinteilungscodes 1 und 2 beeinflußt. Dies beruht auf der Verwendung
von Faltungscodierung/-decodierung, wo die Decodierung das iten
Informationsbit durch die Bit (i + 1), (i + 2), ..., (i + p) und
so fort beeinflußt
wird, in Abhängigkeit
von der Einflußlänge des
Faltungscodes. Die Einflußlänge ist
die Anzahl von Schieberegistern im Faltungscode, wobei jedes Register
ein Informationsbit speichert. Die Einwirkung verringert sich mit
größer werdendem
Abstand P zwischen Bit.
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Bei
einem beispielhaften Leistungsregelverfahren ist der Kanaleinteilungscode
1 für ein
UE 1, der Kanaleinteilungscode 2 für ein UE 2 und so weiter leistungsgeregelt.
Bei einer Ausführungsform
sind die UE so im zusammengesetzten Teil 1 angeordnet, daß in der 9 UE
1 hinsichtlich der Kanalgüte
das schlechteste und UE 4 das beste UE ist. Dies beruht darauf,
daß, selbst
wenn Informationsdecodierung für
UE 1 durch SNR auf Code 2, Code 3 und Code 4 beeinflußt werden
kann, die Einwirkung im Vergleich zu Leistung auf Code 1 geringer
ist (z.B. die meisten Informationsbit für UE 1 sind auf über Code
1 geführte
codierte Bit umcodiert). Dementsprechend können an den verschiedenen Kanaleinteilungscodes
unterschiedliche Leistungen benutzt werden. Die am Code x benutzte
Leistung beträgt
Px (wobei x = 1, 2, 3, 4). Wenn UE 1 das schlechteste UE und UE
4 das beste UE hinsichtlich der Kanalgüte ist, folgt die an Codes
1, 2, 3 und 4 benutzte Leistung P1–P4 der Regel P1 > P2 > P3 > P4. Anders gesagt
besteht kein Erfordernis zur Leistungsregelung der gemeinsam codierten
Informationen für
das UE mit der schlechtesten Kanalgüte.
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Leistungsregelung
kann daher für
einen oder mehrere HS-SCCH,
die gemeinsam eine Signalisierungsnachricht für mehrere UE führen, durch
Zuweisung eines Teils der Signalisierungsnachricht für jeden HS-SCCH
bewirkt werden. Dies geschieht, damit jeder HS-SCCH mehr einem bestimmten
UE als anderen UE zugeordnete Daten führt, so daß die Sendeleistung dieses
HS-SCCH gemäß dem zugewiesenen
Teil der Signalisierungsnachricht für das entsprechende UE geregelt
wird.
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Bei
der Ausführungsform,
wo ein zusammengesetzter Nachrichtenteil Teil 1 gebildet wird, aber
kein zusammengesetzter Nachrichtenteil Teil 2, werden die Teile
2 der HS-SCCH auf Grundlage der UE leistungsgeregelt, für die Daten
geführt
werden. Bei der Ausführungsform,
wo zusammengesetzte Nachrichtenteile Teil 1 und Teil 2 gebildet
werden, werden die Teile 2 der HS-SCCH auf gleiche Weise wie oben
unter Bezugnahme auf 9 besprochen leistungsgeregelt.
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Aufteilen der Kanaleinteilungscodeinformationen
auf Teil 1 und Teil 2 in HS-SCCH
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Herkömmlicherweise
werden im Teil 1 eines HS-SCCH gesamte Kanaleinteilungscodesignalisierungsbit
zum Identifizieren der HS-DSCH geführt. 10(a) zeigt
den gegenwärtigen
HS-SCCH-Aufbau. Die Informationen des Teils 1 werden über einen
Schlitz des HS-SCCH geführt
(wie in 3), während Informationen des Teils
2 über
die übrigen
2 Schlitze des HS-SCCH geführt
werden. Die im Teil 1 der Signalisierungsnachricht geführten Steuerungs-
und Signalisierungsinformationen betragen mehr als die Hälfte der
im Teil 2 geführten Informationen.
Wie jedoch aus 3 ersichtlich beträgt die Übertragungsdauer
des Teils 1 (ein 0,667-ms-Zeitschlitz)
die Hälfte
der Übertragungsdauer
für Teil
2 (zwei Schlitze). Dementsprechend erfordert Teil 1 eines HS-SCCH
mehr Leistung als Teil 2 für
die gleiche Rahmenfehlerrate (FER – Frame Error Rate).
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Die
Leistungsunsymmetrie zwischen Teil 1 und Teil 2 ist unerwünscht und
wird eine unwirksame Nutzung von Funkressourcen ergeben. Dies beruht
darauf, daß zur
Aufrechterhaltung einer konstanten Sendeleistung während Übertragungen
des Teils 1 und Teils 2 die Leistung des schlimmsten Falls benutzt
wird (im vorliegenden Fall Leistung des Teils 1). Der Teil 2 wird
daher mit mehr Leistung als zum Erfüllen der FER-Zielleistung erforderlich übertragen
werden. Dies ergibt eine Verschwendung von Ressourcen.
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Um
das Leistungsunsymmetrieproblem zu lindern, können einige der Steuerungsbit
im Teil 1 zum Teil 2 verlegt werden. 10(b) zeigt
das Konzept des Aufteilens von Kanaleinteilungscodebit zur Identifizierung der
HS-DSCH auf Teil 1 und Teil 2 gemäß der Erfindung. Im allgemeinen
braucht das UE nur die Steuerungs- oder Signalisierungs-Startinformationen
vor Beginn eines HS-DSCH.
Wie aus 10(b) ersichtlich bleiben daher
die Kanaleinteilungscodestartinformationen im Teil 1 der Signalisierungsnachricht,
während
Kanaleinteilungsendecodebit im Teil 2 geführt werden. Nach Empfang der
Daten des Teils 1 (UE-ID, Kanaleinteilungscodestartanzeige usw.),
werden von einem UE alle HS-DSCH-Codes beginnend von der Kanaleinteilungscodestartanzeige
in seiner Speicherfähigkeit
gepuffert. Vom UE wird dann nach Empfang der Kanaleinteilungscodeendeanzeige
im Teil 2 die genaue Anzahl von ihm zugeteilten Codes bestimmt.
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Die
Ausführungsform
der 10(b) zeigt daher einen Vorgang,
mit dem eine Signalisierungsnachricht zur Übertragung über mehrere HS-SCCH durch Zuteilung
oder Aufteilung der Start- und Endecodeanzeigen für die Kanaleinteilungscodes
zwischen Teil 1 und Teil 2 der Nachricht erzeugt wird. Die Startcodeanzeigen
für mehrere
UE werden im Teil 1 der auf jedem HS-SCCH geführten Signalisierungsnachricht
gebildet und die Endecodeanzeigen werden im Teil 2 der auf jedem
HS-SCCH geführten
Signalisierungsnachricht gebildet.
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Nachdem
die Erfindung so beschrieben worden ist, wird klar sein, daß sie auf
viele Weisen variiert werden kann. Die oben beschriebenen Algorithmen
sind als mehrere Komponenten, Flußdiagramme oder Blöcke umfassend
beschrieben worden. Es versteht sich, daß die Codierungs- und Decodierungsverfahren
in anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen, softwaregesteuerten
Prozessorschaltungen oder sonstigen Anordnungen diskreter Bauteile
implementiert werden können.
Solche Variationen sind nicht als eine Abweichung aus dem Rahmen
der Erfindung anzusehen und alle derartigen Modifikationen, die
einem Fachmann offenbar sein würden,
sollen im Rahmen der nachfolgenden Ansprüche enthalten sein.