DE60313178T2 - Verfahren und einrichtung zur verminderung von übertragungsfehlern in einem zellularen system der dritte generation - Google Patents

Verfahren und einrichtung zur verminderung von übertragungsfehlern in einem zellularen system der dritte generation Download PDF

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Description

  • Fachgebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Fachgebiet drahtloser Kommunikationen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Verringerung von Übertragungsfehlern in einem zellularen System der dritten Generation (3G), das hybride automatische Wiederholungsanforderungsverfahren (H-ARQ-Verfahren) verwendet.
  • Hintergrund
  • In zellularen 3G-Systemen für Frequenzteilungsduplex (FDD) und Zeitteilungsduplex (TDD) gibt es Wiederholungsübertragungsmechanismen in dem Quittungsmodus der Funkverbindungssteuerungsschicht (RLC-Schicht), um eine hohe Zuverlässigkeit von Ende-zu-Ende-Datenübertragungen zu erreichen. Die RLC-Schicht ist eine Partnereinheit sowohl in der Funknetzsteuerung (RNC) als auch dem Benutzergerät (UE).
  • Ein Blockschaltbild der MAC-hs-Schichtarchitektur des terrestrischen UMTS-Funkzugangsnetzes (UTRAN) ist in 1 dargestellt, und ein Blockschaltbild der UE-MAC-hs-Architektur ist in 2 dargestellt. Die in 1 gezeigte UTRAN-MAC-hs 30 weist eine Transportformatkombinations-Auswahleinheit (TFC-Auswahleinheit) 31, eine Ablaufsteuerungsvorrichtung 32 und mehrere H-ARQ-Prozessoren 33a, 33b und eine Flußsteuerung 34 auf.
  • Die UE-MAC-hs 40 weist einen H-ARQ-Prozessor 41 auf. Wie sowohl unter Bezug auf 1 als auch 2 erklärt wird, arbeiten die H-ARQ-Prozessoren 33a, 33b in der UTRAN-MAC-hs 30 und der H-ARQ-Prozessor 41 in der UE-MAC-hs 40 zusammen, um Datenblöcke zu verarbeiten.
  • Die H-ARQ-Prozessoren 33a, 33b in der UTRAN-MAC-hs 30 wickeln alle Aufgaben ab, die erforderlich sind, damit die H-ARQ Übertragungen und Wiederholungsübertragungen für jede fehlerhafte Übertragung erzeugt. Der H-ARQ-Prozessor 41 in der UE-MAC-hs 40 ist verantwortlich für das Erzeugen einer Quittung (ACK), um eine erfolgreiche Übertragung anzuzeigen, und für das Erzeugen einer negativen Quittung (NACK), um eine fehlgeschlagene Übertragung anzuzeigen. Die H-ARQ-Prozessoren 33a, 33b und 41 verarbeiten sequentielle Datenströme für jeden Benutzerdatenfluß.
  • Wie hier nachstehend detaillierter beschrieben wird, werden auf jedem Benutzerdatenfluß empfangene Datenblöcke (oder Protokolldateneinheiten (PDUs)) sequentiell H-ARQ-Prozessoren 33a, 33b zugewiesen. Für die Zwecke der Beschreibung der Erfindung wird angenommen, daß eine PDU gleich einem Datenblock ist, wenngleich dies nicht notwendigerweise der Fall ist. Jeder H-ARQ-Prozessor 33a, 33b leitet eine Übertragung ein, und im Fehlerfall fordert der H-ARQ-Prozessor 41 eine Wiederholungsübertragung. Bei nachfolgenden Übertragungen kann die Modulations- und Codierungsrate geändert werden, um eine erfolgreiche Übertragung sicherzustellen. Der Datenblock, der erneut übertragen werden soll, und alle neuen Übertragungen an das UE werden an die Ablaufsteuerungsvorrichtung 32 weitergeleitet.
  • Die Ablaufsteuerungsvorrichtung 32, die zwischen die H-ARQ-Prozessoren 33a, 33b und die TFT-Auswahlvorrichtung 31 geschaltet ist, arbeitet als eine Funkressourcenverwaltung und bestimmt die Übertragungslatenz, um die erforderliche QoS zu unterstützen. Basierend auf den Ausgaben der H-ARQ-Prozessoren 33a, 33b und der Priorität eines neuen Datenblocks, der übertragen wird, leitet die Ablaufsteuerungsvorrichtung 32 den Datenblock an die TFC-Auswahleinheit 31 weiter.
  • Die mit der Ablaufsteuerungsvorrichtung 32 verbundene TFC-Auswahleinheit 31 empfängt den zu übertragenden Da tenblock und wählt ein geeignetes dynamisches Transportformat für den zu übertragenden Datenblock aus. Bezüglich der H-ARQ-Übertragungen und Wiederholungsübertragungen bestimmt die TFC-Auswahleinheit 31 die Modulation und Codierung.
  • Es ist aus verschiedenen Gründen äußerst wünschenswert, daß die erneut übertragenen Datenblöcke so bald wie möglich an der RLC-Einheit der Empfangsseite (d.h. dem UE) ankommen. Erstens wird der vermißte Datenblock aufgrund der Anforderung der Zustellung in der richtigen Abfolge verhindern, das folgende Datenblöcke an höhere Schichten weitergeleitet werden. Zweitens muß der Puffer des UE groß genug sein, um die Latenz von Wiederholungsübertragungen aufzunehmen, während immer noch leistungsfähige Datenraten aufrechterhalten werden. Je länger die Latenz, desto größer muß die UE-Puffergröße sein, um zu ermöglichen, daß das UE sowohl die verzögerten Datenblöcke als auch die fortlaufenden Datenempfänge hält, bis der Datenblock in der richtigen Abfolge an höhere Schichten weitergeleitet wird. Die größere Puffergröße führt zu erhöhten Hardwarekosten für UEs. Dies ist sehr unerwünscht.
  • Bezug nehmend auf 3 ist ein vereinfachtes Flußdiagramm des Datenflusses zwischen einem Node B (in 3 unten gezeigt) und einem UE (in 3 oben gezeigt) gezeigt. PDUs von der Verarbeitung auf höherer Ebene werden ablaufgesteuert und können in einen Datenblock gemultiplext werden. Ein Datenblock kann nur PDUs höherer Schichten mit der gleichen Priorität enthalten. Jedem Datenblock wird von einer Ablaufsteuerung eine eindeutige Übertragungsfolgennummer (TSN) zugewiesen. Die höheren Schichten können mehrere Flüsse mit PDUs verschiedener Prioritäten bereitstellen, wobei jede Priorität eine Abfolge von TSNs hat. Die Ablaufsteuerung schickt die Datenblöcke dann an mehrere H-ARQ-Prozessoren P1B – P5B ab.
  • Jeder H-ARQ-Prozessor P1B – P5B ist jeweils für die Verarbeitung eines einzelnen Datenblocks verantwortlich. Zum Beispiel weisen die PDUs mit der Priorität 1, wie in 3 gezeigt, eine als B11 – B1N dargestellte Abfolge auf. Ebenso haben die PDUS mit der Priorität 2 eine Abfolge von B321 – B2N, und die PDUs mit der Priorität 3 haben eine Abfolge von B31 – B3N. Diese PDUs werden von der Ablaufsteuerung ablaufgesteuert (und können gemultiplext werden) und bekommen eine TSN angehängt. Nachdem für einen Datenblock die Verarbeitung durch einen bestimmten Prozessor P1B – P5B zeitlich geplant ist, wird jedem Datenblock eine Prozessorkennung zugeordnet, die den Prozessor P1B – P5B identifiziert, der den Datenblock verarbeitet.
  • Die Datenblöcke werden dann in die ablaufgesteuerten Node B-H-ARQ-Prozessoren P1B – P5B eingegeben, die jeden Datenblock empfangen und verarbeiten. Jeder Node B-H-ARQ-Prozessor P1B – P5B entspricht einem H-ARQ-Prozessor P1UE – P5UE in dem UE. Folglich kommuniziert der erste H-ARQ-Prozessor P1B in dem Node B mit dem ersten H-ARQ-Prozessor P1UE in dem UE. Ebenso kommuniziert der zweite H-ARQ-Prozessor P2B in dem Node B mit dem zweiten H-ARQ-Prozessor P2UE in dem UE und jeweils so weiter für die restlichen H-ARQ-Prozessoren P3B – P5B in dem Node B und ihren entsprechenden H-ARQ-Gegenprozessoren P3UE – P5UE in dem UE. Die verarbeiteten Datenblöcke werden zeitlich auf die Luftschnittstelle gemultiplext.
  • Wenn man zum Beispiel das erste Paar kommunizierender H-ARQ-Prozessoren P1B und P1UE nimmt, verarbeitet der H-ARQ-Prozessor P1B einen Datenblock, zum Beispiel B11, und leitet ihn zum Multiplexen und Übertragen über die Luftschnittstelle weiter. Wenn dieser Datenblock B11 von dem ersten H-ARQ-Prozessor P1UE empfangen wird, bestimmt der Prozessor P1UE, ob er ohne Fehler empfangen wurde. Wenn der Datenblock B11 ohne Fehler empfangen wurde, sendet der erste H-ARQ-Prozessor P1UE eine ACK, um dem sendenden H-ARQ-Prozessor P1B anzuzeigen, daß er erfolgreich empfangen wurde. Wenn im Gegensatz dazu in dem empfangenen Datenblock B11 ein Fehler ist, sendet der empfangende H-ARQ-Prozessor P1UE eine NACK an den sendenden H-ARQ-Prozessor P1B. Dieses Verfahren geht weiter, bis der sendende Prozessor P1B eine ACK für den Datenblock B11 empfängt. Wenn einmal eine ACK empfangen wird, wird dieser Prozessor P1B für die Verarbeitung eines anderen Datenblocks "freigegeben". Die Ablaufsteuerung weist den Prozessor P1B, falls verfügbar, einem anderen Datenblock zu.
  • Wie in 3 graphisch dargestellt, weiß die Ablaufsteuerung von der Freigabe des Prozessors P1B, indem sie die ACK/NACK empfängt, oder sie kann ein anderes Signalisierungsmodell verwenden, das auf dem Fachgebiet wohlbekannt ist.
  • Wenn die empfangenden H-ARQ-Prozessoren P1UE – P5UE einmal jeden Datenblock verarbeiten, werden die Datenblöcke basierend auf ihrer Priorität an Neuordnungspuffer R1, R2, R3, einen Neuordnungspuffer für jede Prioritätsstufe der Daten, weitergeleitet. Zum Beispiel werden Datenblöcke B11 – B1N mit der Priorität 1 in dem Priorität-1-Neuordnungspuffer R1 empfangen und neu geordnet; Datenblöcke B21 – B2N mit der Priorität 2 werden in dem Priorität-2-Neuordnungspuffer R2 empfangen und neu geordnet; und die Datenblöcke B31 – B3N mit der Priorität 3 werden in dem Priorität-3-Neuordnungspuffer R3 empfangen und neu geordnet. Aufgrund der Vorverarbeitung der Datenblöcke durch die empfangenden H-ARQ-Prozessoren P1UE – P5UE und das ACK/NACK-Quittungsverfahren werden die Datenblöcke häufig in einer Reihenfolge empfangen, die in Bezug auf ihre TSNs nicht folgerichtig ist. Die Neuordnungspuffer R1 – R3 empfangen die Datenblöcke in falscher Reihenfolge und versuchen, die vier Datenblöcke in einer richtigen Reihenfolge neu zu ordnen, bevor sie sie auf der RLC-Schicht weiterleiten. Zum Beispiel empfängt der Priorität-1-Neuordnungspuffer R1 die ersten Datenblöcke B11 – B14 mit der Priorität 1. Da die Blöcke empfangen und neu geordnet sind, werden sie an die RLC-Schicht weitergegeben.
  • Auf der Empfangsseite liest die UE-MAC-hs (die graphisch als MAC-hs-Steuerung dargestellt ist) die H-ARQ-Prozessorkennung, ob sie auf einem Steuerkanal, wie dem HS-SCCH gesendet wird oder ob der Datenblock markiert gesendet wurde, um zu bestimmen, welcher H-ARQ-Prozessor P1UE – P5UE verwendet wurde. Wenn das UE einen anderen Datenblock empfängt, der von dem gleichen H-ARQ-Prozessor P1UE – P5UE verarbeitet werden soll, weiß das UE, ungeachtet dessen, ob der von diesem H-ARQ-Prozessor P1UE – P5UE verarbeitete vorhergehende Datenblock erfolgreich empfangen wurde oder nicht, daß dieser bestimmte H-ARQ-Prozessor P1UE – P5UE freigegeben wurde.
  • Obwohl der H-ARQ-Prozeß einen Mechanismus bereitstellt, bei dem dem Sender fehlerhaft empfangene Übertragungen angezeigt werden und bei dem die Übertragung dieses Blocks in dem Empfänger mit vorhergehenden Übertragungen kombiniert wird, um verringerte Blockfehlerraten zu erzielen, muß in Wiederholungsübertragungen die gleiche PDU angewendet werden wie für die Erstübertragung, damit der Kombinationsprozeß in dem Empfänger korrekt arbeitet. Während jedes Sendezeitintervalls (TTI) kann ein H-ARQ-Prozeß einen Datenblock bedienen. Die Erstübertragung und Wiederholungsübertragungen eines bestimmten Datenblocks werden von dem gleichen H-ARQ-Prozessor bedient.
  • Wie bereits erwähnt, verwendet die Empfangsseite (das UE) die ACK oder NACK, um den H-ARQ-Prozeß der sendenden Seite (den Node B) darüber zu informieren, ob eine Übertragung erfolgreich ist, wobei die ACK den Erfolg anzeigt und die NACK das Fehlschlagen anzeigt. Eine ACK/NACK entspricht einer PDU, was die Einheit ist, die in jedem TTI übertragen wird. Die ACK/NACK wird durch ein Bit dargestellt, das auf dem dedizierten physikalischen Hochgeschwindigkeitssteuerkanal der Aufwärtsstrecke (DPCCH-HS) befördert wird.
  • Ein erhebliches Problem mit diesem Modell des bisherigen Stands der Technik ist jedoch, daß eine NACK von dem UE von dem Node B als eine ACK fehlgedeutet werden könnte, weil die Übertragung in einer Schwundumgebung stattfindet. Aufgrund des Wesens der Funkausbreitung kann diese Art von Fehler nicht ganz beseitigt werden. Für derartige Fehldeutungen gibt es gegenwärtig keinen Mechanismus, damit sich der Node B dessen bewußt ist, und das UE wird keine Wiederholungsübertragung für die fehlerhaft empfangene PDU empfangen. In diesem Modell des bisherigen Stands der Technik wird die fehlgeschlagene Übertragung nicht erkannt, bis eine Nachricht einer höheren Schicht (d.h. der Schicht 2) von dem UE an den Node B gesendet wird.
  • Der größte Nachteil, wenn man auf die höheren Schichten vertraut, um die Wiederholungsübertragung einer vermißten PDU einzuleiten, ist die Latenz der Übertragung, da die Umlaufzeit des Prozesse für die Wiederholungsübertragung erheblich länger als die Zeitskala der ursprünglichen Übertragungen ist. Eine Schicht-2-Nachricht, die von dem UE an den Node B gesendet wird, um den Node B über die fehlgeschlagenen Übertragungen zu benachrichtigen, wird nur nach einer erheblichen Verzögerung in der Größenordnung von 100 Millisekunden oder mehr stattfinden.
  • Um zu versuchen, diese Nachteile des bisherigen Stands der Technik zu überwinden, wurde vorgeschlagen, daß das UE dem Node B auf dem DPCCH-HS signalisieren sollte, wenn das UE eine Mißdeutung einer NACK als NACK erkennt. Dieses Modell ersetzt die einfache binäre (ACK/NACK) Entscheidung durch eine drei (3) Zustandentscheidung (ACK/NACK/Zurück). Das Hinzufügen des dritten Zustands (Rücksetzen) verringert jedoch die Zuverlässigkeit der Verarbeitung an den Node B und ist daher unerwünscht.
  • Samsung Electronics: "Uplink Channel Structure for HSDPA", TSG-RAN WG1/WG2, Joint Meeting HSDPA, 5. April 2001, Seiten 1 – 2 diskutiert die Verwendung von H-ARQ zur Unterstützung von HSDPA und der zugehörigen Signalisierung unter Verwendung der ACK/NACK.
  • Zusammenfassung
  • Die vorliegende Erfindung bringt die Technik voran, indem sie ein System und ein Verfahren bereitstellt, welche die Zuverlässigkeit einer Nachricht, die bestätigt oder quittiert, daß Daten auf der Empfangsseite eines drahtlosen Kommunikationssystems erfolgreich empfangen wurden, nicht herabsetzt. Auf der Senderseite (der drahtlosen Sende/Empfangseinheit (WTRU)) eines drahtlosen Kommunikationssystems wird ein Mechanismus bereitgestellt, um das Vorhandensein einer ungewöhnlichen Situation auf der Empfangsseite (dem Node B) eines drahtlosen Kommunikationssystems (d.h. zellularen Systems) anzuzeigen. Eine derartige Anzeige kann zum Beispiel verwendet werden, um die Fehldeutung der Quittungsnachricht zu entschärfen. Mehrere Verfahren unter Verwendung verschiedener Wiederholungszeitspannen für eine Kanalqualitätskennung (CQI) werden vorgeschlagen, welche von der WTRU verwendet wird, um auf einer regelmäßigen Basis Kanalqualitätsanzeigen rückzumelden.
  • In einer elementaren Ausführungsform werden Übertragungsfehler, die in einem drahtlosen Kommunikationssystem auftreten, erkannt und korrigiert. Ein Übertragungssignal, das Informationen enthält (z.B. eine PDU) wird von einem ersten Ziel (z.B. dem Node B) an ein zweites Ziel (z.B. die WTRU) gesendet. Eine Rücknachricht (d.h. Meldung) mit einem ersten Feld und einem zweiten Feld wird erzeugt, um anzuzeigen, ob das Übertragungssignal an dem zweiten Ziel erfolgreich empfangen wurde. Eine Quittungsnachricht (ACK oder NACK) wird in das erste Feld eingefügt, und ein Kanalqualitätskennungswert (CQI-Wert), der jeweils einem schlechtesten oder besten möglichen Wert für CQI entspricht, wird in das zweite Feld eingefügt. Die WTRU überträgt dann die Rücknachricht an den Node B. Der Node B vergleicht den Inhalt des ersten Felds mit den Inhalten des zweiten Felds. Korrekturmaßnahmen werden ergriffen, wenn die Inhalte der ersten und zweiten Felder der Rücknachricht logisch nicht konsistent sind, wodurch das Übertragungssignal von dem Node B erneut an die WTRU gesendet werden kann.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ein detaillierteres Verständnis der Erfindung kann aus der folgenden Beschreibung, die beispielhaft gegeben wird und die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu verstehen ist, erhalten werden, wobei:
  • 1 eine UTRAN-MAC-hs des bisherigen Stands der Technik ist.
  • 2 eine UE-MAC-hs des bisherigen Stands der Technik ist.
  • 3 ein vereinfachtes Flußdiagramm des Datenflusses zwischen einem Node B und einem UE ist.
  • 4 ein Flußdiagramm eines Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zum Erkennen logisch inkonsistenter Felder ist.
  • 5 die DPCCH-HS-Kanalstruktur mit der Signalisierung der Fehldeutung der ACK/NACK gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
  • 6 die DPCCH-HS-Kanalstruktur mit unverzüglicher Signalisierung der Fehldeutung der ACK/NACK der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung wird unter Bezug auf die gezeichneten Figuren beschrieben, wobei gleiche Nummern durchweg gleiche Elemente darstellen. Obwohl die Erfindung unter Bezug auf das Szenario des H-ARQ-Prozesses beschrieben wird, in dem eine WTRU über einen DPCCH-HS eine besondere Rücknachricht an einen Node B signalisiert, wenn die WTRU eine Fehldeutung der NACK in eine ACK erkennt, sollte von Fachleuten auf dem Gebiet außerdem verstanden werden, daß die Beschreibung ein Beispiel ist und die vorliegende Erfindung nicht auf eine H-ARQ-Anwendung beschränkt ist.
  • Die vorliegende Erfindung identifiziert (gewöhnlich auf einer gelegentlichen Basis) einen Bedarf, eine Rücknach richt zu senden. In einer elementaren Ausführungsform erzeugt die WTRU eine Rücknachricht, indem sie eine ACK-Nachricht in ein ACK/NACK-Feld der Rücknachrichtenstruktur einfügt und einen CQI-Wert, der einem niedrigsten (schlechtesten) möglichen Wert für die CQI entspricht, in ein CQI-Feld der Rücknachrichtenstruktur einfügt. Alternativ erzeugt die WTRU die Rücknachricht durch Einfügen einer NACK-Nachricht in das ACK/NACK-Feld und eines CQI-Werts, der einem höchsten (besten) Wert für die CQI entspricht, in das CQI-Feld.
  • 4 ist ein Flußdiagramm, das die Schritte des Verfahrens 400 zum Erkennen von Fehlern und Korrigieren von Übertragungsfehlern gemäß der genannten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In Schritt 405 wird ein Informationen enthaltendes Übertragungssignal (d.h. eine PDU) von einem ersten Ziel (z.B. dem Node B) an ein zweites Ziel (z.B. die WTRU) gesendet. In dem Schritt 410 empfängt die Seite, die die Hochgeschwindigkeitsdaten sendet und die ACKs/NACKs empfängt (das erste Ziel) ein erstes Feld (das z.B. die ACK oder NACK enthält) von der Seite, die die AKC/NACK-Nachrichtenübertragung sendet (dem zweiten Ziel). In dem Schritt 415 werden die Inhalte des ersten Felds der Rücknachricht an dem ersten Ziel bestimmt. In dem Schritt 420 empfängt das erste Ziel dann ein zweites Feld (das z.B. einen niedrigen (schlechtesten) oder hohen (besten) CQI-Wert enthält) von dem zweiten Ziel (der Seite, die die ACK/NACK-Nachrichtenübertragung sendet). In dem Schritt 425 werden die Inhalte des zweiten Felds der Rücknachricht an dem ersten Ziel bestimmt. In dem Schritt 430 werden die Inhalte der zwei Felder dann an dem ersten Ziel verglichen. In dem Schritt 435 wird bestimmt, ob die Inhalte der zwei Felder logisch konsistent sind. Falls ja, wird keine weitere Maßnahme getroffen (Schritt 440). Wenn die zwei Felder jedoch logisch nicht konsistent sind, wird eine Fehlermeldung erzeugt (Schritt 445). Schließlich wird das Übertragungssignal in dem Schritt 450 von dem ersten Ziel erneut an das zweite Ziel gesendet.
  • Diese Fehlermeldung kann jede Form annehmen. Wenn die WTRU im Zusammenhang mit dem H-ARQ-Prozeß die Rücknachricht an den Node B signalisiert, würde der Node B dann ansprechend auf das Fehlersignal eine PDU erneut übertragen. Es ist wichtig zu bemerken, daß, wenn die PDU ursprünglich übertragen wurde, früher angenommen wurde, daß die PDU korrekt empfangen wurde, bis der Empfang der Rücknachricht das Gegenteil anzeigte.
  • In dem in dieser elementaren Ausführungsform dargelegten Modell signalisiert die WTRU im wesentlichen die Fehldeutung einer ACK in eine NACK, indem sie eine Rücknachricht mit einer ACK in dem ACK/NACK-Feld zusammen mit dem niedrigsten (schlechtesten) möglichen CQI-Wert in dem CQI-Feld signalisiert. Dies ist äußerst unwahrscheinlich, da eine ACK normalerweise mit einem hohen CQI-Wert verbunden ist, und folglich wird dies als eine logisch inkonsistente Kombination eingestuft, was bewirkt, daß ein Fehlersignal erzeugt wird. Eine PDU, von der früher geglaubt wurde, daß sie empfangen wurde, wird ansprechend auf das Fehlersignal erneut übertragen.
  • Alternativ signalisiert die WTRU im wesentlichen die Fehldeutung einer ACK in eine NACK, indem sie eine Rücknachricht mit einer NACK in dem ACK/NACK-Feld zusammen mit dem höchsten (besten) möglichen CQI-Wert in dem CQI-Feld signalisiert. Dies ist ebenfalls äußerst unwahrscheinlich, weil eine NACK normalerweise mit einem niedrigen CQI-Wert verbunden ist, und folglich wird dies als eine logisch inkonsistente Kombination eingestuft.
  • In einem Beispiel wird einer der Einträge in dem CQI-Feld verwendet, um die Fehldeutung zu signalisieren. In diesem Fall wird das CQI-Feld darauf beschränkt, daß es einen zulässigen Wert weniger unterstützt. Wenn das CQI-Feld zum Beispiel fünf Bits hat, kann es normalerweise bis zu zweiunddreilig mögliche Werte für die CQI unterstützen. Unter Verwendung dieses Ansatzes kann das CQI-Feld nur einunddreißig mögliche Werte unterstützen. Der 32-te Wert wird nur in Situationen gesendet, in denen die WTRU eine Rücknach richt signalisieren muß. Auf diese Weise wird dieser reservierte Wert als eine Rücksetzmarkierung verwendet und wird mit der NACK oder ACK kombiniert, um die eindeutige Rücknachricht zu erzeugen. Alternativ wird zum Beispiel der 32-te Wert reserviert, um ohne die Notwendigkeit der Kombination mit der NACK/ACK-Nachricht eine Anzeige eines ungewöhnlichen Umstands bereitzustellen. Diese Alternative stellt jedoch eine weniger zuverlässige Anzeige zur Verfügung.
  • Ein Beispiel für die Nutzung des Verfahrens 400 von 4 auf einer DPCCH-HS-Struktur ist in 5 gezeigt. Die DPCCH-HS-Struktur umfaßt mehrere TTIs (TTI1, TTI2, TTI3, etc.) von denen jedes drei (3) Zeitschlitze TS1, TS2, TS3 aufweist. Es gibt zwei Felder F1, F2 in dem DPCCH-HS der Aufwärtsstrecke. Das erste Feld F1, das den ersten Zeitschlitz TS1 aufweist, wird für die ACK/NACK-Nachrichtenübermittlung verwendet. Wenn es eine Übertragung einer PDU an die WTRU gibt, muß die WTRU die Übertragung abhängig davon, ob die Übertragung erfolgreich war oder nicht, quittieren oder negativ quittieren. Die ACK/NACK-Nachrichtenübermittlung enthält ein (1) Bit Information und wird in dem einzelnen Zeitschlitz TS1 übertragen.
  • Das zweite Feld F2, das die zweiten und dritten Zeitschlitze TS2, TS3 aufweist, wird für die Nachrichtenübermittlung der Kanalqualitätsanzeige (CQI) verwendet. Es ist erforderlich, daß das ACK/NACK-Feld F1 und das CQI-Feld F2 innerhalb eines Intervalls von zwei (2) Millisekunden (3 Zeitschlitzen) zeitsynchron arbeiten. Während es für das CQI-Feld F2 wichtig ist, von dem Node B zuverlässig decodiert zu werden, ist es sogar noch wichtiger, daß das ACK/NACK-Feld F1 korrekt interpretiert wird. Um eine höchst zuverlässige ACK/NACK sicherzustellen, wird daher ein ganzer Zeitschlitz zugewiesen, um dieses Ein-Bit-Feld zu unterstützen. Die restlichen zwei Zeitschlitze werden zugewiesen, um eine Fünf-Bit-CQI zu unterstützen.
  • Der Systembetrieb erfordert, daß die CQI von der WTRU verwendet wird, um regelmäßig die Kanalqualität an den Node B zurückzumelden. Die Wiederholungszeitspanne der Rück meldung ist vorkonfiguriert und reicht von einem (1) TTI bis zu achtzig (80) TTIs oder mehr. Die CQI enthält 5 Bits Information und wird in den zwei Zeitschlitzen TS2, TS3 übertragen.
  • Die Beispielkanalstruktur des in 5 gezeigten DPCCH-HS nimmt an, daß die CQI-Wiederholungszeitspanne zwei (2) TTI (d.h. jedes zweite TTI) ist. Nach dem Empfang einer fehlerhaften Übertragung aufgrund der Fehldeutung der NACK in eine ACK koordiniert die WTRU die Quittung mit der CQI-Übertragung. Die WTRU sendet eine NACK entweder zusammen mit der besten Kanalqualität oder einem Reservefeld zum Signalisieren der Fehldeutung. Die NACK und die CQI können basierend auf der Ablaufsteuerung/Wiederholung oder beidem in dem gleichen TTI oder in nahen TTIs sein. Auf diese Weise wird der Node B beide Nachrichten (d.h. die NACK-Nachricht und die positive CQI-Nachricht) empfangen und wird bestimmen, daß eine Wiederholungsübertragung notwendig ist.
  • Um nach dem Erkennen der Fehldeutung der NACK in eine ACK die unmittelbare Rückmeldung zu ermöglichen, kann die WTRU alternativ, wie in 6 gezeigt, ein Feld einfügen, das die Fehldeutung in dem nächsten TTI anzeigt. Für das Beispiel ist die CQI, wie in 6 gezeigt, alle 4 TTIs vorhanden. Nach dem Empfang einer fehlerhaften Übertragung aufgrund der Fehldeutung der NACK in eine ACK quittiert die WTRU sofort mit einer NACK und einer Bitkette. Die Bitkette kann entweder in der CQI erscheinen oder wird in leere Zeitschlitze eingefügt. Innerhalb der TTI wird die NACK in dem ersten Zeitschlitz übertragen, und der Bitstrom wird in den zweiten und den dritten Zeitschlitzen übertragen. Um immer noch zu übertragen, wenn eine CQI vorhanden ist, kann die WTRU die gleiche Bitkette verwenden, die entweder die beste mögliche Kanalqualität darstellt oder die ein Reservefeld der CQI darstellt. Allerdings erfordert dieses Verfahren, daß der Node B in der Lage ist, immer Informationen von dem DPCCH-HS zu empfangen.
  • Fachleute auf dem Gebiet würden erkennen, daß die vorliegende Erfindung auf jedes Kommunikationssystem ange wendet werden kann, das H-ARQ (mit einem ACK/NACK-Feld) einschließt und die Kanalqualität mißt.
  • Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf die R-ARQ-Anwendung beschränkt. Die Erfindung kann in jedem Zweiwegekommunikationssystem, in dem es Kombinationen der zwei (oder mehr) Felder gibt, angewendet werden, wobei es logisch inkonsistent ist, wenn die Inhalte eines ersten Felds gleichzeitig mit den Inhalten eines zweiten Felds auftreten. Die Erfindung kann auf jedes Zweiwegekommunikationssystem angewendet werden, in dem für die Empfangsseite ein Bedarf besteht, zu seltenen Gelegenheiten eine besondere Warnnachricht zu senden, und wenn es eine Begründung gibt, die Verschwendung einer Bitposition in der Nachricht, um dieses Vorkommnis zu unterstützen, zu vermeiden.
  • In dem Fall, in dem der Erkennung einer logisch inkonsistenten Kombination (d.h. "unmöglichen Kombination") eine besondere Bedeutung zugeordnet werden kann, ersetzt die sendende Einheit die tatsächlichen (ursprünglich beabsichtigten) Inhalte der einzelnen Felder mit den speziellen Werten, die in Kombination bestimmt werden, um das besondere Ereignis zu kennzeichnen. Wie in der vorher erwähnten H-ARQ-Anwendung werden das ACK/NACK-Feld und das CQI-Feld mit logisch inkonsistenten Werten gefüllt, um etwas zu signalisieren, das nicht direkt in Bezug zu dem Hauptzweck der ACK/NACK- oder CQI-Felder steht.
  • Während die vorliegende Erfindung in Form der bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, werden für Fachleute auf dem Gebiet andere Variationen als in den Patentansprüchen weiter unten abgegrenzt, welche innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung sind, offensichtlich.

Claims (5)

  1. Verfahren zum Detektieren und Korrigieren von Übertragungsfehlern in einem drahtlosen Kommunikationssystem, wobei das Verfahren aufweist: (a) Senden (405) eines Übertragungssignals an ein Ziel; (b) Erzeugen einer Rücknachricht, um anzuzeigen, ob das Übertragungssignal an dem Ziel erfolgreich empfangen wurde, wobei die Rücknachricht entweder eine Quittungsnachricht, ACK-Nachricht, um den erfolgreichen Empfang anzuzeigen, oder eine negative Quittungsnachricht, NACK-Nachricht, enthält, um einen nicht erfolgreichen Empfang anzuzeigen; (c) Einfügen der ACK- oder NACK-Nachricht in ein erstes Feld der Rücknachricht; (d) Einfügen eines Kanalqualitätskennungswerts, CQI-Werts, in ein zweites Feld der Rücknachricht; (e) Senden der Rücknachricht; dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren ferner aufweist: (f) Erzeugen (445) einer Fehlermeldung ansprechend auf den Empfang der gesendeten Rücknachricht, wenn die Rücknachricht eine ACK-Nachricht in dem ersten Feld und den niedrigsten möglichen CQI-Wert in dem zweiten Feld enthält, oder wenn die Rücknachricht eine NACK-Nachricht in dem ersten Feld und den höchsten möglichen CQI-Wert in dem zweiten Feld enthält.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner aufweist: (g) ansprechend auf die Fehlermeldung erneut Senden (450) des Übertragungssignals an das Ziel.
  3. Drahtloses Kommunikationssystem zum Detektieren und Korrigieren von Übertragungsfehlern, wobei das System aufweist: (a) eine Einrichtung zum Senden eines Übertragungssignals an ein Ziel; (b) eine Einrichtung zum Erzeugen einer Rücknachricht, um anzuzeigen, ob das Übertragungssignal an dem Ziel erfolgreich empfangen wurde, wobei die Rücknachricht entweder eine Quittungsnachricht, ACK-Nachricht, um den erfolgreichen Empfang anzuzeigen, oder eine negative Quittungsnachricht, NACK-Nachricht, enthält, um einen nicht erfolgreichen Empfang anzuzeigen (c) eine Einrichtung zum Einfügen der ACK- oder NACK-Nachricht in ein erstes Feld der Rücknachricht; (d) eine Einrichtung zum Einfügen eines Kanalqualitätskennungswerts, CQI-Werts, in ein zweites Feld der Rück– nachricht; (e) eine Einrichtung zum Senden der Rücknachricht; dadurch gekennzeichnet, daß das System ferner aufweist: (f) eine Einrichtung zum Erzeugen einer Fehlermeldung ansprechend auf den Empfang der gesendeten Rücknachricht, wenn die Rücknachricht eine ACK-Nachricht in dem ersten Feld und den niedrigsten möglichen CQI-Wert in dem zweiten Feld enthält, oder wenn die Rücknachricht eine NACK-Nachricht in dem ersten Feld und den höchsten möglichen CQI-Wert in dem zweiten Feld enthält.
  4. System nach Anspruch 3, das ferner aufweist: (g) eine Einrichtung, um ansprechend auf das Fehlersignal das Übertragungssignal erneut an das Ziel zu senden.
  5. System nach Anspruch 4, wobei das System einen Node B und mindestens eine drahtlose Sende/Empfangseinheit WTRU in Kommunikation mit dem Node B umfaßt, wobei der Node B umfaßt: die Einrichtung zum Senden eines Übertragungssignals an ein Ziel, wobei das Ziel die WTRU ist, wobei die WTRU umfaßt: die Einrichtung zum Erzeugen einer Rücknachricht, um anzuzeigen, ob das Übertragungssignal an der WTRU erfolgreich empfangen wurde, wobei die Rücknachricht entweder eine Quittungsnachricht, ACK-Nachricht, um den erfolgreichen Empfang anzuzeigen, oder eine negative Quittungsnachricht, NACK-Nachricht, enthält, um einen nicht erfolgreichen Empfang anzuzeigen; die Einrichtung zum Einfügen der ACK- oder NACK-Nachricht in ein erstes Feld der Rücknachricht; die Einrichtung zum Einfügen eines Kanalqualitätskennungswerts, CQI-Werts, in ein zweites Feld der Rücknachricht; die Einrichtung zum Senden der Rücknachricht; und die Einrichtung zum Erzeugen einer Fehlermeldung ansprechend auf den Empfang der gesendeten Rücknachricht, wenn die Rücknachricht eine ACK-Nachricht in dem ersten Feld und den niedrigsten möglichen CQI-Wert in dem zweiten Feld enthält, oder wenn die Rücknachricht eine NACK-Nachricht in dem ersten Feld und den höchsten möglichen CQI-Wert in dem zweiten Feld enthält, und wobei der Node B ferner umfaßt: die Einrichtung, um ansprechend auf das Fehlersignal das Übertragungssignal erneut an das Ziel zu senden.
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