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Fachgebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft das Fachgebiet drahtloser Kommunikationen.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Verminderung von Übertragungsfehlern
auf der Aufwärts-
und der Abwärtsstrecke
in einem zellularen System der dritten Generation (3G), das adaptive
Modulations- und Codierungs-(AM&C-)
und hybride automatische Wiederholungsanforderungs-(H-ARQ-)Verfahren
verwendet, die durch die Verwendung von mindestens einem Transportkanal
(TrCH) angewendet werden.
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Hintergrund
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In
herkömmlichen
zellularen Systemen der dritten Generation (3G) stellen AM&C- und H-ARQ-Verfahren
erhöhte
Datenraten und eine verbesserte Nutzung von Funkressourcen zur Verfügung. Die
Signalisierung zwischen Benutzergerät (UE) und Basisstationen (Node
Bs) für
die Koordinierung von AM&C- und H-ARQ-Funktionen
wird durch physikalische Steuerkanäle, wie etwa Hochgeschwindigkeitsdatenpaktzugriffs-(HSDPA-)Steuerkanäle oder ähnliches,
bereitgestellt.
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Die
Anzahl für
eine physikalische Kanalnachricht zugewiesener Bits ist im allgemeinen
vorbestimmt und beschränkt.
Als ein Ergebnis wird auf einem physikalischen Kanal weder für die Aufwärtsstrecken-
noch die Abwärtsstreckensignalisierung ein
Fehlererfassungsschema, wie etwa eine zyklische Redundanzprüfung (CRC),
durchgeführt
und ist nicht für
die Verwendung verfügbar.
Ein Hauptproblem bei der Sicherstellung einer erfolgreichen Übertragung
innerhalb der Medienzugriffssteuerungsschicht (MAC-Schicht) ist
die Unfähigkeit,
Fehler, wenn sie auftreten, zu erfassen und zu er kennen. Wenn auf
physikalischen Steuerkanälen
entweder auf der Aufwärtsstrecke
oder der Abwärtsstrecke, zum
Beispiel bei der AM&C-
und H-ARQ-Steuersignalisierung, Übertragungsfehler
auftreten, ist es möglich,
daß Übertragungsfehler
von der physikalischen Schicht (d.h. vorhandenen MAC-Schicht-Datenwiederherstellungsmechanismen)
nicht wahrgenommen werden. Daher werden diese MAC-Schicht-Wiederherstellungsmechanismen nicht
ausgelöst.
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Folglich
sind gegenwärtige
3G-Systeme nicht angemessen konfiguriert, um das Auftreten von Fehlern
auf physikalischen Steuerkanälen
zu bewältigen.
Dies führt
zu einer hohen Wahrscheinlichkeit, daß H-ARQ-Quittungen von dem
UE an den Node B und Kanalqualitätsanzeigen
für die
Bestimmung der AM&C
fehlgedeutet werden, was ferner zu einem Datenverlust in der MAC-Schicht
und einer ineffizienten Verwendung von Funkressourcen führt.
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Wenn
in der MAC-Schicht ein Datenverlust auftritt, leitet die Funkverbindungssteuerungsschicht (RLC-Schicht)
Mechanismen zur Wiederherstellung der verlorenen Daten ein. Ein
Nachteil des Sich-Verlassens auf die RLC-Schicht, um die Daten wiederzugewinnen,
ist die Übertragungslatenz,
da die Umlaufzeit der Übertragung
erheblich länger
als die von Übertragungen
auf der H-ARQ-Ebene ist. Dies führt zu
großen
Datenpufferungsanforderungen in dem UE und einer Verringerung des
Datendurchsatzes. Die aktuelle Verwendung von physikalischen Kanalsteuerungsfeldern
für die
AM&C- und H-ARQ-Signalisierung begrenzt
die Fähigkeit,
niedrige Fehlerraten aufrechtzuerhalten.
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Folglich
ist es für
eine effiziente Nutzung von Funkressourcen für eine höhere Benutzerdienstqualität (QoS)
und damit die MAC fehlgeschlagene Übertragungen erfolgreich wiederherstellt,
notwendig, auf den AM&C-
und H-ARQ-Steuerkanälen
niedrige Fehlerraten aufrechtzuerhalten.
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Ein
Beispiel für
eine Art von Fehler, die während
der physikalischen Steuersignalisierung nicht erfaßt wird,
ist die Fehldeutung erzeugter Quittungsnachrichten (ACK-Nachrichten) und
negativer Quittungsnachrichten (NACK-Nach richten). Eine ACK-Nachricht
zeigt eine erfolgreiche Übertragung eines
Datenblocks an, während
eine NACK-Nachricht eine fehlgeschlagene Übertragung eines Datenblocks
anzeigt.
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1 stellt
ein System 100 des bisherigen Stands der Technik dar, in
dem ein Sender 105 einen Datenblock 110, der aus
einer oder mehr Protokolldateneinheiten (PDUs) besteht, erzeugt
und an einen Empfänger 115 sendet.
Der Datenblock 110 wird von dem Empfänger 115 nicht korrekt
empfangen. Obwohl der Empfänger 115 eine
NACK-Nachricht 120 erzeugt, wird diese NACK-Nachricht 120 während der Übertragung
verfälscht
und wird von dem Sender 105 als eine ACK-Nachricht 122 gedeutet.
Auf diese Weise ist sich der Sender 105 nie bewußt, daß ein Übertragungsfehler
aufgetreten ist und macht mit einer anderen Übertragung weiter, ohne den
fehlgeschlagenen Datenblock 110 wiederherzustellen und erneut
zu übertragen.
In diesem Fall, in dem eine NACK als eine ACK Fehlgedeutet wird,
ist eine Wiederherstellung durch die RLC erforderlich. Die RLC braucht
jedoch, wie bereits erwähnt,
eine beträchtliche
Menge an Zeit, um die Daten wiederherzustellen, was unerwünscht ist.
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2 stellt
ein System 200 des bisherigen Stands der Technik dar, in
dem ein Sender 205 einen Datenblock 210A erzeugt
und an einen Empfänger 215 sendet.
Der Datenblock 210A wird von dem Empfänger 215 korrekt empfangen.
Obwohl der Empfänger 215 eine
ACK-Nachricht 220 erzeugt, wird diese ACK-Nachricht 220 während der Übertragung
verfälscht
und wird von dem Sender 205 als eine NACK-Nachricht fehlgedeutet.
Folglich deutet der Sender 205, daß ein Fehler aufgetreten ist
und sendet den Datenblock 210B unnötigerweise erneut. In diesem
Fall, in dem eine ACK als eine NACK fehlgedeutet wird, wird unrichtigerweise
ein Fehler angezeigt, und eine unnötige Wiederholungsübertragung wird
erzeugt. Dies ist eine ineffiziente Nutzung von Funkressourcen.
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3 stellt
ein System 300 des bisherigen Stands der Technik dar, in
dem ein Sender 305 eine Zuweisungsnachricht 310 erzeugt
und an einen Empfänger 315 sendet,
welche von dem Empfänger 315 aufgrund
der großen
Menge an Verfäl schung und/oder
Interferenz nicht empfangen wird. Als ein Ergebnis gelingt es dem
Empfänger 315 nicht,
eine Nachricht an den Sender 305 zurück zu senden. In der Zwischenzeit
wartet der Sender 305 auf den Empfang einer Nachricht zurück von dem
Empfänger 315 (d.h.
eine ACK- oder NACK-Nachricht). Der Sender 305 ist sich
nicht bewußt,
daß der
Empfänger 315 die
Zuweisungsnachricht 310 nicht empfangen hat. Da der Sender 315 darauf
wartet, eine Nachricht zu erfassen die niemals ankommt, besteht
aufgrund der hohen Menge an Verfälschung
eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß Bitschätzungs- und/oder Leistungsschwellenfehler bewirken
werden, daß Rauschen 320 von
dem Empfänger 305 fälschlicherweise
als eine ACK-Nachricht erfaßt
wird, obwohl doch ein Fehler vorhanden ist.
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Ein
anderes Beispiel für
eine Art von Fehler, die während
der physikalischen Steuersignalisierung nicht erfaßt wird,
ist, wie in dem System von 4 gezeigt,
die Fehldeutung der Kanalqualitätsanzeige (CQI),
die als Teil des AM&C-Verfahrens
gesendet wird. Der Empfänger 415 empfängt mehrere
PDUs 410 und erzeugt eine CQI als eine Anzeige der Qualität der Daten,
die von dem Empfänger 415 empfangen
werden. Der bestimmte Mechanismus, der verwendet wird, um die CQI
zu erzeugen, liegt außerhalb
des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung und wird folglich
hier nicht im Detail beschrieben. Nachdem die CQI 420 erzeugt
wurde, wird sie jedoch von dem Empfänger an den Sender 405 gesendet, welcher
die CQI während
des AM&C-Verfahrens
verwendet, um den richtigen Modulations- und Codierungssatz (MCS)
auszuwählen.
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Wenn
die CQI 420 während
der Übertragung der
CQI 420 von dem Empfänger 415 an
den Sender 405 verfälscht
wird, wird, wie Fachleute auf dem Gebiet schätzen würden, von dem Sender 405 eine
unrichtige oder verfälschte
CQI empfangen und während
des AM&C-Verfahrens
verwendet. Wenn die verfälschte
CQI unrichtigerweise niedrig ist (fehlerhaft anzeigt, daß die Kanalbedingungen
schlecht sind), wird ein robusteres MCS als notwendig ausgewählt. Dies
führt zu
einer Verschwendung an Funkressourcen. Wenn die verfälschte CQI 422 unrichtigerweise
hoch ist (fehlerhaft anzeigt, daß die Kanalbedingungen günstig sind),
wird ein weniger robustes MCS als notwendig ausgewählt, was
die Datenübertragungen
einer hohen Fehlerrate aussetzt.
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Diese
zwei Arten von Fehlern (d.h. H-ARQ-Signalisierung und AM&C-Signalisierung) stellen
einige der vielen Signalisierungsfehler dar, die zwischen dem Node
B und einem UE auftreten können.
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In
zellularen 3G-Systemen wird ein weiter Bereich an Diensten bereitgestellt,
von Hochdatenratendiensten, wie etwa Video- und Internetdaten zum Herunterladen,
bis zu Niedrigdatenratendiensten, wie etwa Sprache. Bezug nehmend
auf 5 werden mehrere Benutzerdienste als einzelne
Datenströme
gezeigt. Diese einzelnen Datenströme (d.h. Benutzerdienste) werden
jeweiligen Transportkanälen
A, B, C zugewiesen, wodurch die Datenströme codiert und gemultiplext
werden. Jedem jeweiligen Transportkanal A, B, C wird eine bestimmte
Codierungsrate und ein bestimmtes Sendezeitintervall (TTI) zugewiesen.
Die Codierungsrate bestimmt die Anzahl übertragener Bits der physikalischen
Schicht und das TTI definiert die Zustellungszeitspanne des zu übertragenden
Datenblocks. Zum Beispiel kann das TTI 10, 20, 40 oder 80 ms sein.
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Mehrere
Transportkanäle
A, B, C werden gemeinsam in einen codierten zusammengesetzten Transportkanal
(CCTrCh) gemultiplext, der aus einem gemeinsamen Satz physikalischer
Kanäle
besteht. Da der CCTrCh aus mehreren Transportkanälen A, B, C besteht, kann er
mehrere verschiedene Codierungsraten und verschiedene TTIs haben.
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Zum
Beispiel kann ein erster Transportkanal A ein TTI von 20 ms haben,
und ein zweiter Transportkanal B kann ein TTI von 40 ms haben. Folglich kann
sich die Formatierung des ersten Transportkanals A in den ersten
20 ms und die Formatierung des ersten Transportkanals A in den zweiten
20 ms ändern.
Da der zweite Transportkanal B im Gegensatz dazu ein TTI von 40
ms hat, ist die Formatierung und folglich die Anzahl von Bits für jede 20
ms-Zeitspanne über
die TTI-Dauer von 40 ms gleich. Es ist wichtig, zu bemerken, daß alle Transportkanäle A, B,
C auf einer TTI-Basis auf den CCTrCh abgebildet werden, wobei das
kleinste TTI innerhalb des CCTrCh verwendet wird.
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Jeder
einzelne Datenstrom hat eine zugehörige Datenrate, und jeder physikalische
Kanal hat eine zugehörige
Datenrate. Obwohl diese Datenraten miteinander in Beziehung stehen,
sind sie merklich verschiedene Datenraten.
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Wenn
einmal das kleinste TTI in dem CCTrCh festgelegt wurde, muß bestimmt
werden, wie viele Datenbits übertragen
werden und welche Transportkanäle
in einem gegebenen TTI unterstützt werden.
Dies wird durch die Formatierung der Daten bestimmt. Eine Transportformatkombination
(TFC) wird basierend auf dem kleinsten TTI auf jeden CCTrCh angewendet.
Diese gibt im wesentlichen für jeden
Transportkanal an, wie viele Daten in einem gegebenen TTI übertragen
werden und welche Transportkanäle
in dem TTI nebeneinander bestehen.
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Ein
TFC-Satz (TFCS) ist der Satz aller möglicher TFCS. Wenn die Ausbreitungsbedingungen nicht
erlauben, daß von
dem UE alle möglichen
TFCs innerhalb des TFCS unterstützt
werden, wird ein reduzierter Satz von TFCs, die von dem UE unterstützt werden,
erzeugt. Dieser reduzierte Satz wird als ein TFC-Teilsatz bezeichnet.
Die TFC-Auswahl ist das Verfahren, das verwendet wird, um zu bestimmen, welche
Daten und wie viele Daten für
jeden Transportkanal auf den CCTrCh abgebildet werden sollen. Eine
Transportformatkombinationsanzeige (TFCI) ist eine Anzeige für eine bestimmte
TFC und wird an den Empfänger übertragen,
um den Empfänger
darüber
zu informieren, welche Transportkanäle für den aktuellen Rahmen aktiv
sind. Der Empfänger
ist basierend auf dem Empfang der TFCIs in der Lage, zu interpretieren,
welche physikalischen Kanäle
und welche Zeitschlitze verwendet wurden. Folglich ist die TFCI
das Mittel, das die Koordinierung zwischen dem Sender und dem Empfänger bereitstellt,
so daß der
Empfänger
weiß,
welche physikalischen Transportkanäle verwendet wurden.
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WO-A-01/91356
offenbart das Multiplexen der Steuersignalisierung und von Daten
in einen Transportkanal.
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Es
wäre wünschenswert,
den Bedarf für
die RLC-Wiederherstellung zu minimieren, indem eher auf AM&C- und H-ARQ-Steuerkanälen niedrige
Fehlerraten aufrechterhalten werden als auf physikalischen Kanälen.
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Zusammenfassung
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Die
vorliegende Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Unterstützung
adaptiver Modulations- und Codierungs-(AM&C-) und hybrider automatischer Wiederholungsanforderungs-H-ARQ-Funktionen
in einem drahtlosen Kommunikationssystem gemäß den Patentansprüchen 1 und
12. Die AM&C-
und H-ARQ-Steuersignalisierung wird auf einem Transportkanal durchgeführt. Dies
ermöglicht,
daß die
Steuersignalisierung positiv quittiert wird. Die positive Quittung
ermöglicht
auch die Rückmeldung
bezüglich
der Qualität
von Übertragungen.
Als ein Ergebnis ist die Steuersignalisierung sehr viel robuster,
und andere Funktionen, wie etwa die Auswahl eines Modulations- und
Codierungssatzes, können
während
der AM&C genauer
durchgeführt
werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein drahtloses Kommunikationssystem des bisherigen Stands der Technik,
wobei eine NACK während
der Übertragung
verfälscht
wird.
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2 ist
ein drahtloses Kommunikationssystem des bisherigen Stands der Technik,
wobei eine ACK während
der Übertragung
verfälscht
wird.
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3 ist
ein drahtloses Kommunikationssystem des bisherigen Stands der Technik,
wobei eine Zuweisungsnachricht während
der Übertragung
verfälscht
wird und eine ACK oder NACK niemals gesendet wird.
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4 ist
ein drahtloses Kommunikationssystem des bisherigen Stands der Technik,
wobei eine ACK während
der Übertragung
verfälscht
wird.
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5 ist
ein Blockdiagramm des bisherigen Stands der Technik, das einzelne
Datenströme
zeigt, die in einen physikalischen Kanal kombiniert werden.
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6 ist
ein UMTS, das gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung arbeitet, wobei die Steuersignalisierung über einen oder
mehrere Transportkanäle
durchgeführt
wird.
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7 ist
ein System, in das eine Fehlererfassung eingebaut ist, um die Sendeleistung
und Codierung für
Aufwärtsstrecken-
und Abwärtsstreckensteuerkanäle einzustellen.
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8 zeigt
Steuerkanäle
mit TTIs, die mit AM&C/H-ARQ-Übertragungen
abgeglichen sind.
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9 zeigt
die Steuerkanalsignalisierung für mehrere
AM&C/H-ARQ-Übertragungen.
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10 zeigt
ein UMTS mit einem dedizierten CCTrCh mit einem UE-Node-B-AM&C- und H-ARQ-Signalisierungstransportkanal
gemäß einer alternativen
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Die
bevorzugten Ausführungsformen
werden unter Bezug auf die gezeichneten Figuren beschrieben, wobei
gleiche Zahlen durchweg gleiche Elemente bezeichnen.
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Gemäß mehreren
Aspekten der vorliegenden Erfindung leistet ein drahtloses Kommunikationssystem:
1) stellt die deterministische Fehlererfassung für die Steuersignalisierung,
die für
AM&C- und H-ARQ-Verfahren
verwendet wird, bereit, indem die Steuersignalisierung über einen
oder mehr Transportkanäle
gesendet wird; 2) verwendet die CRC, um die Steuerkanalqualität zu bestimmen,
und paßt Steuerkanalattribute
entsprechend an, um Steuerkanalqualitätsziele zu erreichen; und 3)
schützt
die Kanalqualitätsmessung
und H-ARQ-Quittungen,
indem es ein Fehlererfassungsschema in den Steuerkanälen, z.B.
mit einer CRC, implementiert.
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Es
sollte sich für
Fachleute auf dem Gebiet verstehen, daß die vorangehende Beschreibung
sowohl auf Anwendungen der Aufwärtsstrecke
als auch der Abwärtsstrecke
anwend bar ist. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf
die Verwendung von Transportkanälen
beschrieben wird, ist sie außerdem
auf andere Steuersignalisierungskanäle für die Unterstützung von
AM&C- und H-ARQ-Verfahren,
die Fehlererfassung und möglicherweise
veränderliche
Signalisierungsfelder verwenden, anwendbar.
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6 zeigt
ein universelles mobiles Telekommunikationssystem (UMTS) 600,
das gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgebaut ist. Das UMTS umfaßt eine drahtlose Sende/Empfangseinheit (WTRU) 605 und
einen Node B 610. Die WTRU 605 umfaßt eine
MAC-Einheit 615 und eine physikalische Einheit 616.
Der Node B 610 umfaßt
eine MAC-Einheit 620 und eine physikalische Einheit 621.
Die MAC-Einheit 615 in der WTRU 605 ist die Partnereinheit
für die
MAC-Einheit 620 in dem Node B 610. Ebenso ist
die physikalische Einheit 616 in der WTRU 605 die
Partnereinheit für
die physikalische Einheit 621 in dem Node B 610.
Obwohl, wie in 6 gezeigt, zwischen physikalischen
Einheiten 616, 621 ein physikalischer Kanal 623 mit
physikalischen Steuersignalisierungsfeldern vorhanden ist, wird
die AM&C- und
die H-ARQ-Steuersignalisierung
gemäß der vorliegenden
Erfindung für
den Betrieb der Aufwärtsstrecke
und/oder der Abwärtsstrecke
auf einem oder mehreren Transportkanälen 625 durchgeführt, die
in den MAC-Einheiten 615, 620 enden.
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Das
Durchführen
der AM&C- und
H-ARQ-Signalisierung über
einen oder mehrere Transportkanäle 625 stellt
eine sehr viel größere Flexibilität zur Verfügung als
das Schema des bisherigen Stands der Technik für die Durchführung der
AM&C- und H-ARQ-Signalisierung
mit physikalischen Kanalsteuerfeldern. Wie von Fachleuten auf dem
Gebiet wohlverstanden, weisen physikalische Kanäle streng definierte Felder
auf, die sich zwischen Übertragungen nicht ändern. Im
Gegensatz dazu werden Transportkanäle dynamisch konfiguriert und
umfassen eine Fehlererfassungsfähigkeit.
Transportkanäle
weisen einen Transportformatsatz auf. In jedem TTI kann ein anderer
Transportformatsatz ausgewählt
werden, und jedes Transportformat stellt eine andere Nutzlastgröße dar.
Die veränderli che
Steuersignalisierung kann unterstützt werden. Folglich kann der
Transportkanal für
jede Zelle, jeden Benutzer, jede Signalisierungsübertragung oder jede Systemfreigabe
maßgeschneidert
werden.
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Die
Nutzung der AM&C-
und H-ARQ-Signalisierung über
einen oder mehrere Transportkanäle 625 stellt
mehrere Vorteile gegenüber
Systemen des bisherigen Stands der Technik bereit. Erstens führt die
Einführung
einer Fehlererfassungsfähigkeit
in dem H-ARQ-Verfahren zu einer wesentlichen Verminderung von ACK/NACK-Fehldeutungen,
da eine Verifizierung der ACK/NACK bereitgestellt wird. Dies wird
die drei unter Bezug auf 1-3 beschriebenen
Szenarien und die sich daraus ergebenden Probleme, wie etwa die
ineffiziente Nutzung der Funkressourcen aufgrund einer als NACK
fehlgedeuteten ACK und die Verzögerung
der Datenübertragung
während
der RLC-Datenwiederherstellung als eine Folge einer als eine ACK
fehlgedeuteten NACK, vermeiden.
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Zweitens
führt die
Einführung
einer Fehlererfassungsfähigkeit
in dem AM&C-Verfahren
zu einer wesentlichen Verminderung von CQI-Fehldeutungen aufgrund
einer Verfälschung,
da eine Verifikation der CQI bereitgestellt wird. Dies wird das
unter Bezug auf 4 beschriebene Szenario vermeiden.
Da eine korrekte CQI entscheidend für die Auswahl des richtigen
MCS ist, bleibt die Integrität
der CQI erhalten, wenn die CQI gemäß der vorliegenden Erfindung
unter Verwendung einer Fehlerverfolgungsfähigkeit verifiziert wird. Als
ein Ergebnis wird während
des AM&C-Verfahrens
der richtige CQI-Wert verwendet, und das richtige MCS wird ausgewählt. Dies
führt zu einer
weitaus effizienteren Nutzung der Funkressourcen. Die Verwendung
von Transportkanälen
für die Steuersignalisierung
verbessert die Fähigkeit,
einen passenden MCS-Satz zu bestimmen. Da CQI-Fehler bekannt sind,
ist die MCS-Auswahl genauer, und physikalische Ressourcen werden
bei verminderten Fehlern der Datenübertragungen besser genutzt.
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Drittens
ermöglicht
die Verwendung von Transportkanälen
gemäß der vorliegenden
Erfindung, die Qualität
eines Steuerkanals zu verfolgen, und die Leistung und Codierung
des Steuerkanals (entweder auf der Aufwärtsstrecke oder der Abwärtsstrecke)
einzustellen. Die CRC stellt eine Kanalqualitätsanzeige für die Steuerkanäle der Aufwärts- und der
Abwärtsstrecke
bereit. Das System kann die Menge an Fehlern, die empfangen werden, überwachen
und basierend auf diesen Fehlern die Sendeleistung und die Codierungsrate
der Steuerkanäle einstellen,
um einen geeigneten AM&C-
und H-ARQ-Betrieb
zu erreichen.
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7 zeigt
ein System 700, das eine WTRU 705 in Kommunikation
mit einem universellen terrestrischen Funkzugangsnetz (UTRAN) 710 umfaßt. Die Einführung einer
Fehlererfassungsfähigkeit
stellt zum Beispiel mit einer Blockfehlerrate (BLER) eine Anzeige
der Zahl von Fehlern bereit, die während der Steuersignalisierung
auf dem Steuerkanal auftreten. Die Qualität des Steuerkanals kann entsprechend der
Differenz zwischen der empfangenen BLER und der Einstellung eines
BLER-Ziels angepaßt
werden. Wenn eine große
Anzahl von Fehlern auftritt (hohe BLER), wird auf diese Weise die
Leistung des Steuerkanals erhöht.
Ebenso wird die Leistung des Steuerkanals verringert, wenn eine
kleine Anzahl von Fehlern auftritt (niedrige BLER).
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Wieder
Bezug auf 7 nehmend wird ein Abwärtsstreckensteuerkanal 715 unter
Verwendung eines Fehlererfassungsschemas, wie etwa einer CRC, in
der CRC-Erfassungseinheit 720 verarbeitet. Eine
BLER-Berechnung 725 wird für die Ausgabe der CRC-Erfassungseinheit 720 durchgeführt, und
eine BLER-Meldung 730 wird von der WTRU 705 an
das UTRAN 710 gesendet. Außerdem wird ein Aufwärtsstreckensteuerkanal 735 unter
Verwendung eines Fehlererfassungsschemas, wie etwa einer CRC, in der
CRC-Erfassungseinheit 740 verarbeitet. Eine BLER-Berechnung 745 wird
für die
Ausgabe der CRC-Erfassungseinheit 740 durchgeführt. Die
Ergebnisse der BLER-Berechnung 745 und die BLER-Meldung 730 werden
verwendet, um die Sendeleistung des Aufwärtsstrecken- und Abwärtsstreckensteuerkanals und
die Codierungseinheit 750 einzustellen.
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Nicht
alle gegenwärtig
definierten Transportkanalattribute sind notwendig, um die hier
weiter oben beschriebenen Vorteile bereitzustellen. Wie für Fachleute
auf dem Gebiet wohlverständlich,
weisen Transportkanäle
sowohl dynamische als auch halbstatische Attribute auf. Halbstatische
Attribute sind Attribute, die durch Verfahren der Schicht 3-Signalisierung (Funkressourcensteuerung
(RRC)) geändert werden
können.
Dynamische Attribute können
auf einer TTI-Basis geändert
werden, indem eine andere Transportformatkombinationsanzeige (TFCI)
erzeugt wird. Halbstatische Attribute können die Codierungsrate, die
CRC und TTI-Größe umfassen.
Ein dynamisches Attribut kann die Transportblockgröße (Nutzlastgröße) sein.
Dafür wird
eine neue Art von Transportkanal definiert, die einzigartig für die AM&C- und H-ARQ-Signalisierungsanforderungen
ist. Einzelne Übertragungen
auf Transportkanälen
sind innerhalb bestimmten TTIs vorhanden.
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Wenn
die AM&C- und
H-ARQ-Signalisierung auf Transportkanäle angewendet wird, können Steuerkanal-TTIs,
wie in 8 gezeigt, entweder mit der aktuellen AM&C- und H-ARQ-Signalisierung des physikalischen
Kanals und physikalischen Kanalzuweisungen oder vorhandenen dedizierten
Kanälen abgestimmt
werden. Dedizierte Kanal-TTIs bestehen über längere Zeitspannen als AM&C- und H-ARQ-Kanalzuweisungs-
und Signalisierungszeitspannen.
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Wenn
die AM&C- und
H-ARQ-Signalisierung Bezug nehmend auf 9 auf Transportkanäle mit TTIs
angewendet wird, die über
längere
Zeitspannen als AM&C-
und H-ARQ-Kanalzuweisungs-
und Signalisierungszeitspannen bestehen, dann werden AM&C- und H-ARQ-Transportkanalsignalisierungsnachrichten
Informationen bezüglich
mehrerer AM&C-
und H-ARQ-Kanalzuweisungen umfassen.
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Jeder
der vorher erwähnten
Transportkanäle hat
von TTI zu TTI veränderliche
Informationsfelder. Die Felder umfassen einen dynamischen Nutzlastparameter,
wodurch eine Anzahl von Parametern einer variablen Nutzlast nach
Bedarf erhöht
(hinzugefügt) oder
verringert (entfernt) werden kann. Zum Beispiel kann die unter Verwendung
der TTIs signalisier te Informationsmenge erhöht oder verringert werden.
Diese Fähigkeit
ist nützlich
beim Ausgleichen von Unterschieden in verschiedenen Systemprogrammversionen
(z.B. RAN V, VI, VII), wobei man durch Aufnehmen neuer Merkmale ändern kann,
was signalisiert wird. Außerdem
kann man sich wünschen,
die in bestimmten Zellen des Systems oder für bestimmte Benutzer verwendete
Signalisierung zu ändern.
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In
einem anderen Beispiel kann es für
neue Zuweisungen erwünscht
sein, neue Felder zu verwenden, die nicht immer vorhanden sind.
Transportkanäle
ermöglichen,
daß TTI-Felder verändert werden,
um dynamisch neue Felder zuzuweisen, oder die Größe vorhandener Felder zu verändern, was
die Signalisierung jeweils verändert.
Ein einzigartiger Aspekt des Transportkanals ist die TTI-Abstimmung. Gegenwärtige Transportkanäle verwenden
einen codierten zusammengesetzten Transportkanal, und jeder Transportkanal
hat ein gewisses TTI. Die vorliegende Erfindung stellt einen Transportkanal
bereit, der diese Steuerinformationen befördert, wobei TTIs mit den AM&C- und H-ARQ-Übertragungen
abgestimmt werden.
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10 zeigt
ein UMTS 1000, das gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung arbeitet. Das UMTS 1000 umfaßt eine WTRU 1005,
einen Node B 1010 und eine RNC 1015, wobei die
AM&C- und H-ARQ-Signalisierung dedizierte
codierte zusammengesetzte Transportkanäle verwendet. Die Verwendung
dieser dedizierten Kanäle
für die
AM&C- und H-ARQ-Signalisierung
minimiert die Anzahl der Kanäle,
die gleichzeitig unterstützt
werden müssen.
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Die
WTRU 1005 umfaßt
eine MAC-hs-Einheit 1040 und eine physikalische Einheit 1053.
Der Node B 1010 umfaßt
auch eine MAC-hs-Einheit 1045 und eine physikalische Einheit 1043.
Obwohl dedizierte Transportkanäle
des bisherigen Stands der Technik an der RNC enden, endet der Transportkanal gemäß der vorliegenden
Erfindung an dem Node B 1010. Mindestens ein dedizierter
Transportkanal 1020 endet gegenwärtig jeweils zwischen MAC-d-Einheiten 1025, 1030 in
der WTRU 1005 und der RNC 1015. Da die AM&C- und H-ARQ-Signalisierung über den
Transportkanal 1035 zwischen der WTRU 1005 und
dem Node B 1010 vorhanden ist, trennt die vorliegende Erfindung
die Verarbeitung des neuen AM&C-
und H-ARQ-Signalisierungstransportkanals 1035 in
dem Node B 1010, wo der AM&C- und H-ARQ-Signalisierungstransportkanal 1035 zwischen
MAC-hs-Einheiten 1040, 1045 endet. Ein CCTrCH 1050 wird
durch die Kombination mindestens eines dedizierten Transportkanals 1020 und
des AM&C- und
H-ARQ-Signalisierungstransportkanals 1035 gebildet.
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In
dieser Ausführungsform
wird mindestens ein TTI eines Transportkanals unter Verwendung einer
codierten Zusammensetzung mit den AM&C- und H-ARQ-Übertragungen abgestimmt. Der
neue AM&C- und
H-ARQ-Steuersignalisierungstransportkanal 1035 wird aus
dem dedizierten codierten zusammengesetzten Transportkanal 1050 gedemultiplext
und an die MAC-Einheit leitwegegelenkt, die in dem Node B für die AM&C- und H-ARQ-Verarbeitung verantwortlich
ist. Die in der WTRU 1005 und dem Node B 1015 angesiedelten
MAC-Einheiten rufen die AM&C-
und H-ARQ-Übertragungen
auf. Wenn die Aktivierung der AM&C-
und H-ARQ-Übertragungen erforderlich
ist, wird eine Anzeige an eine Einheit gesendet, welche die TFC-Auswahl für den dedizierten codierten
zusammengesetzten Transportkanal durchführt. Die MAC-Einheiten 1040, 1045 informieren
eine dedizierte codierte zusammengesetzte MAC-TFC-Auswahlfunktion in
den MAC-d-Einheiten 1025, 1030, so daß eine TFC
gewählt
wird, welche den AM&C-
und H-ARQ-Steuersignalisierungstransportkanal
in dem TTI des Transportkanals zuweist. Alternativ wird für jede TFC,
die dedizierte Transportkanalkombinationen darstellt, eine zweite
TFC konfiguriert, so daß die
für die
AM&C- und H-ARQ-Verarbeitung verantwortliche
MAC-Einheit die TFC dynamisch anpassen kann, um nach Bedarf den
neuen Steuersignalisierungstransportkanal 1035 hinzuzufügen.
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Anstatt
ihn in der RNC 1015 enden zu lassen, stellt die vorliegende
Erfindung einen Transportkanal bereit, der zwischen der WTRU 1005 und
dem Node B 1010 besteht. Der neue AM&C- und H-ARQ-Steuersignalisierungstransportkanal 1035 kann
Teil der vorhandenen dedizierten Zusammensetzung 1050 sein,
oder er kann ein neuer Transportkanal sein, der nur zwischen dem
Node B 1010 und der WTRU 1005 besteht. Die vorliegende
Erfindung ermöglicht,
daß der
Transportkanal aus der dedizierten codierten Zusammensetzung entfernt
(gedemultiplext) wird und in dem Node B 1010 endet, weil
er als eine eindeutige Transportkanalart bekannt ist oder eine eindeutige
Transportkanalkennung hat, die dem Node B 1010 und der
WTRU 1005 bekannt ist.
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Für den Fall,
in dem der Transportkanal Teil der vorhandenen dedizierten codierten
Zusammensetzung ist, ist ein Mechanismus etabliert, bei dem die
MAC-Einheiten 1040, 1045 die AM&C- und H-ARQ-Übertragungen
aufrufen. Wenn die AM&C- und
H-ARQ-Übertragungen
aktiv werden, wird eine Anzeige an die Einheit gesendet, die die
TFC-Auswahl für
den dedizierten codierten zusammengesetzten Transportkanal durchführt, welche
die dedizierte codierte zusammengesetzte MAC-Einheit, die die TFC verwendet, informiert,
daß ihr
Transportkanal aktiv sein wird, so daß die richtige TFC gewählt werden
kann. Alternativ wird für
jede dedizierte TrCH-TFC eine zusätzliche TFC definiert, welche
die von der dedizierten MAC-Einheit 1040, 1045 gewählte TFC
jederzeit ersetzen kann.
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Eine
Sorge bei der Anwendung eines neuen Transportkanals auf den vorhandenen
dedizierten Transportkanal ist, daß die AM&C- und H-ARQ-Steuersignalisierung über die
Zeit nicht kontinuierlich ist. Daher verbessert ein Mechanismus,
der den AM&C- und
H-ARQ-Transportkanal dynamisch zuweist, die Nutzung dedizierter
physikalischer Ressourcen.
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Auf
diese Weise wird in einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Notwendigkeit der Aufwärtsstrecken-
oder Abwärtsstreckensteuersignalisierung
unter Verwendung der AM&C-
und H-ARQ-MAC-Einheiten 1040, 1045 realisiert.
Die MAC-d-Einheiten 1025, 1030 werden informiert,
so daß eine
passende TFC ausgewählt
wird, um die Übertragung
auf dem neuen AM&C-
und H-ARQ-Transportkanal zu ermöglichen.
Die AM&C- und
H-ARQ-MAC-Einheiten 1040, 1045 fügen dann den neuen
TrCH für
die physikalische Verarbeitung in diesem TTI hinzu.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung stellen die AM&C- und H-ARQ-MAC-Einheiten 1040, 1045 die
von den MAC-d-Einheiten 1025, 1030 gewählte TFC
ein, um den neuen Steuersignalisierungs-TrCH auf einer bedarfsweisen
Basis aufzunehmen.
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Auf
der Aufwärtsstrecke
ist der WTRU der Bedarf an AM&C-
und H-ARQ-Steuersignalisierung im voraus bekannt. Um den AM&C- und H-ARQ-Signalisierungstransportkanal
dynamisch zuzuweisen, wird das Transportformatauswahlverfahren über die Notwendigkeit
informiert, wenn die Notwendigkeit erkannt wird. Die nachfolgende
Transportformatauswahl für
die benötigten
TTIs weist Transportformatkombinationen zu, um den AM&C- und H-ARQ-Signalisierungstransportkanal
einzurichten.
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Während die
vorliegende Erfindung im Hinblick auf die bevorzugte Ausführungsform
beschrieben wurde, werden für
Fachleute auf dem Gebiet andere Änderungen,
die in dem Schutzbereich der Erfindung liegen, wie er in den Patentansprüchen weiter
unten abgegrenzt ist, offensichtlich.