ES2297460T3 - Metodo, estacion base y sistema para comunicacion hsdpa. - Google Patents
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Abstract
Un método de comunicación por acceso de paquetes de enlace descendente a alta velocidad HSDPA, sobre una pluralidad de capas de comunicación entre una pluralidad de estaciones base y una pluralidad de estaciones remotas en un sistema de comunicación, el método comprendiendo, en la estación base: transmitir un primer paquete de datos (930) a la pluralidad de estaciones remotas, donde el primer paquete de datos asigna el subsiguiente recurso de enlace descendente, y en la estación remota: recibir el primer paquete de datos; en la estación base; transmitir un segundo paquete de datos (940) a la estación remota en el recurso asignado, donde el segundo paquete de datos no comprende datos a ser distribuidos a una capa MAC o una capa superior de la pluralidad de capas de comunicación; en la estación remota: recibir el segundo paquete de datos en el recurso asignado, y en respuesta a este transmitir información de la calidad del canal (950) a la estación base; y en la estación base: recibir información de la calidad del canal (950) procedente de una estación remota, en respuesta a la transmisión del segundo paquete de datos; y utilizar la información recibida de la calidad del canal, para controlar la comunicación por HSDPA.
Description
Método, estación base y sistema para
comunicación HSDPA.
Esta invención se refiere a sistemas de acceso
múltiple por división de código (CDMA, code division multiple
access), y en particular (pero no exclusivamente) a sistemas CDMA
inalámbricos tales como los sistemas del Proyecto de Asociación de
Tercera Generación (3GPP, 3rd Generation Partnership Project), que
utilizan servicios de datos por paquetes y usan Acceso de Paquetes
de Enlace Descendente de Alta Velocidad (HSDPA, High Speed Downlink
Packet Access).
Ha habido un crecimiento en la demanda de
servicios de datos inalámbricos de conmutación por paquetes, debido
al crecimiento en las aplicaciones de Internet. Un típico canal
sobre el que se distribuye estos servicios de datos, es un canal de
radio. Hay disponibles canales de radio en un número creciente de
bandas de frecuencia. Una banda de frecuencia de interés concreto
es la banda de frecuencia IMT-2000 (a una frecuencia
de 2 GHz aproximadamente). Está banda de frecuencia es utilizada
para la distribución de servicios de datos que utilizan técnicas de
acceso múltiple por división de código de banda ancha (WCDMA,
wideband code division multiple access). Dos técnicas WCDMA que
pueden ser utilizadas en esta banda de frecuencia, son las técnicas
dúplex por división de frecuencia (FDD) y dúplex por división de
tiempo (TDD).
Una característica bien conocida de los canales
de radio, es la propagación en múltiples trayectorias. Las ondas de
radio procedentes de un transmisor pueden tomar simultáneamente
varios trayectos hasta un receptor: estos trayectos múltiples son
posibles debido a que las ondas de radio se reflejan en diversos
objetos del entorno. Los objetos que provocan estas reflexiones
pueden ser bien estacionarios o móviles (por ejemplo, las ondas de
radio pueden reflejarse sobre vehículos móviles), y por supuesto el
receptor puede estar tanto estático como en movimiento. Estas ondas
de radio se combinan en el receptor (mediante leyes de
superposición). La combinación puede ser bien constructiva o
destructiva. La combinación destructiva proporciona una señal menor
en el receptor, mientras que la combinación constructiva proporciona
una señal mayor en el receptor.
Cuando se mueven el receptor y/o el entorno del
receptor, el receptor entrará progresivamente en zonas de
interferencia constructiva y destructiva. De tal forma, la
intensidad de señal en el receptor se desvanecerá en mayor o menor
medida. Este desvanecimiento de la señal puede ser un problema para
la transmisión de datos móviles.
Hay varias estrategias para superar los
problemas de desvanecimiento de señal. Es posible utilizar
corrección de errores hacia adelante, para corregir errores
producidos durante un desvanecimiento. Generalmente, la corrección
de errores hacia adelante requiere que los errores estén
distribuidos de forma uniforme. Esto puede conseguirse utilizando
entrelazado. La profundidad del dispositivo de entrelazado es
función del canal: para canales rápidos puede utilizarse una
profundidad de entrelazado pequeña, mientras que para canales más
rápidos se requiere una profundidad de entre-
lazado mayor. Para canales lentos, la latencia asociada con una profundidad de entrelazado grande prohíbe su uso.
lazado mayor. Para canales lentos, la latencia asociada con una profundidad de entrelazado grande prohíbe su uso.
Es posible que el transmisor base su potencia de
transmisión en asumir la profundidad de desvanecimiento del peor
caso posible. Esta estrategia derrocha potencia de transmisión.
Una estrategia que resulta útil cuando se
trasmite servicios de datos por paquete a través de un canal de
radio con desvanecimiento, es explotar la diversidad de múltiples
usuarios. La diversidad de múltiples usuarios puede utilizarse
cuando hay múltiples usuarios, todos los cuales están solicitando
servicio a la vez. Si el transmisor reconoce las condiciones de
canal que están experimentando los receptores a los que da servicio,
puede planificar preferentemente aquellos usuarios que están
experimentando condiciones favorables de canal, frente a los que
experimentan condiciones desfavorables de canal.
Además, el planificador puede desear utilizar
menos codificación de corrección de error, o transmitir utilizando
una modulación de orden superior, cuando transmite a los usuarios
con las mejores condiciones de canal (tales técnicas incrementarán
el caudal de tráfico instantáneo a tales usuarios).
En el sistema HSDPA que está especificado
mediante 3GPP, el transmisor es el nodo B (una "estación base")
y el receptor es el UE (equipo de usuario, es decir una "estación
remota"). El sistema HSDPA que está especificado por 3GPP,
explota la diversidad de multiusuario de varias formas:
- \bullet
- La cantidad aplicada de codificación de corrección de error y modulación, puede variar entre transmisiones (modulación y codificación adaptativas: AMC).
- \bullet
- La función de planificación está localizada en el nodo B: este elemento de red tiene una menor demora de ida y vuelta al UE, respecto del RNC (controlador de red de radio) que es donde la función de planificación está clásicamente localizada. El nodo B puede intentar elegir siempre planificar usuarios que experimentan condiciones de canal favorables.
- \bullet
- La UE informa de la calidad del canal directamente al nodo B, permitiendo al nodo B adoptar decisiones de planificación en base a la calidad del canal.
3GPP ha especificado el HSDPA para los modos
tanto FDD (dúplex por división de frecuencia) como TDD (dúplex por
división de tiempo). En ambos modos de funcionamiento, hay un
mecanismo mediante el que las estimaciones de caída de canal son
retroalimentadas desde el UE al nodo B.
En FDD existe un canal dedicado que funciona
continuamente en el enlace ascendente y el enlace descendente. El
UE toma medidas del canal de enlace descendente, e informa
continuamente de estas medidas en el enlace ascendente (donde el
período del informe es especificado por la red). Este sistema tiene
la ventaja de que el nodo B es actualizado continuamente con la
información de la calidad del canal, procedente del UE. La
desventaja de este sistema es que estos canales dedicados necesitan
ser mantenidos: tales canales dedicados apenas consumen recursos de
potencia y código.
En TDD no se requiere un canal dedicado (en el
sentido de que cualquier canal dedicado que sea mantenido por la
red, no sirve a ningún propósito en el funcionamiento de HSDPA y en
cualquier caso puede configurarse para consumir una cantidad
insignificante de recursos físicos). Cuando se asigna recursos de
soporte de datos (HS-DSCH: Canal Compartido de
Enlace Descendente de Alta Velocidad) en HSDPA, se asigna
automáticamente un canal de enlace descendente compartido
(HS-SICH: Canal de Información Compartido de Alta
Velocidad). Este canal de enlace descendente transporta un acuse de
recibo del HS-DSCH, y la indicación de la calidad
del canal. La ventaja de este sistema es que no es necesario
mantener un canal dedicado que consume recursos. La desventaja es
que la información de la calidad del canal se recibe solo de forma
infrecuente, mediante el planificador en el nodo B.
El método TDD para comunicar información de la
calidad del canal, puede funcionar bien con ciertos modelos de
tráfico y estrategias de asignación. A saber, cuando se utiliza un
modelo de tráfico con canalización, continuamente se asignará
recursos a cada UE (y el nodo B recibirá continuamente informes de
la calidad del canal). Sin embargo, un modelo de tráfico de
canalización no es ideal para la explotación de la diversidad
multiusuario (puesto que se requiere un mínimo "goteo" de
asignación, para mantener el flujo).
Una estrategia que podría adoptarse por parte
del nodo B, para conseguir información de la calidad del canal, es
que el nodo B solicite explícitamente un informe de la calidad del
canal al UE. Este mensaje de solicitud de la calidad del canal
puede ser pequeño, y tener así un impacto insignificante sobre el
caudal global de tráfico del sistema. El nodo B puede utilizar los
informes devueltos de la calidad del canal, para obtener beneficios
de la diversidad de multiusuario, mediante utilizar modulación y
codificación adaptativas, planificación rápida y otras técnicas
aludidas previa-
mente.
mente.
Se ha propuesto métodos para solicitar
explícitamente informes con información de la calidad del canal,
desde el UE. Sin embargo, estos métodos de solicitar información de
la calidad del canal requieren correcciones a los estándares 3GPP,
y no proponen de qué forma estas solicitudes de información de la
calidad del canal serían planificadas por el nodo B, o como el UE
derivaría la información de la calidad del canal que ha de devolver
al nodo B.
El documento titulado "Text Proposals on CQI
enhancement for TR on HSDPA Enhancements", '3GPP TSG RAN WG1#31,
Tokio 18 a 21 de febrero 2003, Tdoc R1-030 286,
describe un método para comunicación HSDPA sobre una pluralidad de
capas de comunicación, incluyendo además una solicitud de la
transmisión CQI a través de un mensaje de capa 1, bajo demanda de
retroalimentación de la CQI.
Existe la necesidad de una comunicación por
HSDPA, en la que pueda paliarse las mencionadas desventajas.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente
invención, se proporciona un método para comunicación por HSDPA
como el reivindicado en la reivindicación 1.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente
invención, se proporciona una estación base para comunicación por
HSDPA como la reivindicada en la reivindicación 20.
De acuerdo con un tercer aspecto de la presente
invención, se proporciona un sistema para comunicación por HSDPA
como el reivindicado en la reivindicación 21.
De acuerdo con un cuarto aspecto de la presente
invención, se proporciona un producto de programa informático como
el reivindicado en la reivindicación 22.
Se describirá ahora un método, un sistema, una
estación base y una estación remota, para la planificación HSDPA en
un sistema de comunicación que incorpora realizaciones de la
presente invención, solo a modo de ejemplo, con referencia a los
dibujos anexos, en los cuales:
la figura 1 muestra un diagrama esquemático de
bloques, que ilustra un sistema de comunicación por radio 3GPP, en
el que puede utilizarse una realización de la presente
invención;
la figura 2 muestra un gráfico que ilustra el
funcionamiento de la diversidad multiusuario, y la modulación
adaptativa y la codificación;
la figura 3 muestra un diagrama esquemático de
bloques, del ciclo HSDPA;
la figura 4 muestra un diagrama esquemático de
bloques, del funcionamiento HSDPA en el dominio de tiempo, con 2
procesos HARQ (Hybrid Automatic Re-transmission
reQuest, solicitud de retransmisión automática híbrida);
la figura 5 muestra un diagrama esquemático de
bloques, del funcionamiento HSDPA, donde los datos no son
transmitidos en tramas consecutivas;
la figura 6 muestra un diagrama esquemático de
bloques, del funcionamiento de la arquitectura de nivel superior de
HSDPA;
la figura 7 muestra un diagrama esquemático de
bloques, que ilustra la partición de memoria tampón HARQ de acuerdo
con un esquema de realización de la presente invención;
la figura 8 muestra un diagrama esquemático de
bloques, que ilustra la partición de memoria tampón HARQ del arte
previo;
la figura 9 muestra un diagrama esquemático de
bloques que ilustra un procedimiento del nodo B, que incorpora una
realización de la presente invención para solicitar un informe de la
calidad del canal;
la figura 10 muestra un diagrama esquemático de
bloques, que ilustra el formato del paquete de datos que puede
utilizarse en el procedimiento de la figura 9; y
la figura 11 muestra un diagrama esquemático de
bloques, que ilustra una secuencia del nodo B, de acciones que
pueden llevarse a cabo como un conjunto de orden superior del
procedimiento de la figura 9, llevándose a cabo adicionalmente
funciones de planificación previa.
En referencia primero la figura 1, se considera
que un típico sistema 100 estándar de Red de Acceso por Radio UMTS
(UTRAN) convenientemente comprende: un dominio de equipo terminal/de
usuario 110; un dominio de la Red de Acceso por Radio Terrestre
UMTS 120; y un dominio de infraestructuras 130.
En el dominio de equipo terminal/de usuario 110,
el equipo terminal (TE) 112 está conectado al equipo móvil (ME) 114
mediante un interfaz cableado o inalámbrico R. El ME 114 está
además conectado a un módulo de identidad de servicio del usuario
(USIM, user service identity module) 116; el ME 114 y el USIM 116
juntos, son considerados un equipo de usuario (UE) 118. El UE 118
comunica datos con un nodo B (estación base) 122, en el dominio de
la red de acceso de radio (120) a través el interfaz inalámbrico
Uu. Dentro del dominio 120 de la red de acceso por radio, el
nodo B 122 comunica con un controlador de red de radio (RNC) 124 a
través de un interfaz Iub. El RNC 124 comunica con otros
RNCs (no mostrados) a través del interfaz Iur. El nodo B 122
y el RNC 124 forman juntos la UTRAN 126. El RNC 124 comunica con un
nodo de servicios GPRS (SGSN) 132 en el dominio de la red central
130, a través de un interfaz Iu. Dentro del dominio de red
central 130, el SGSN 132 comunica con un nodo 134 de soporte de
GPRS de pasarela, a través de interfaz Gn; el SGSN 132 y el
GGSN 134 comunican con un servidor 136 de registro de localización
local (HLR), respectivamente a través del interfaz Gr y del
interfaz Gc. El GGSN 134 comunica con la red pública de
datos 138 a través del interfaz Gi.
Así, los elementos RNC 124, SGSN 132 y GGSN 134
se proporcionan convencionalmente como unidades discretas y
separadas (sobre sus propias plataformas respectivas de
software/equipamiento físico), divididas a través del dominio 120
de red de acceso por radio y el dominio de red central 130, como se
muestra en la figura 1.
El RNC 124 es el elemento UTRAN responsable del
control y la asignación de recursos para numerosos nodos B 122;
típicamente entre 50 y 100 nodos B pueden ser controlados por un
RNC. El RNC también proporciona una distribución fiable de tráfico
del usuario, sobre interfaces aéreos. Los RNCs comunican entre sí (a
través del interfaz Iur).
El SGSN 132 es el elemento de red central UMTS,
responsable del control de sesión y del interfaz con el HLR. El
SGSN mantiene un seguimiento de la localización de un UE concreto, y
lleva a cabo funciones de seguridad y control de acceso. El SGSN es
un controlador muy centralizado para muchas RNCs.
El GGSN 134 es el elemento de red central UMTS,
responsable de concentrar y tunelizar datos de usuario dentro de la
red de paquetes central, hasta el destino final (por ejemplo, un
proveedor de servicios de Internet - ISP). El equipo terminal (TE)
110A está conectado el equipo móvil (ME) 110B a través del interfaz
inalámbrico o cableado R. El ME 110B está además conectado a
un módulo de identidad de servicio del usuario (USIM) 110C; el ME
110B y el USIM 110C juntos, son considerados un equipo de usuario
(UE) 110D. El UE 110D comunica datos con un nodo B (estación base)
120A en el dominio de red de acceso por radio (120), a través de
interfaz inalámbrico Uu.
Dentro del dominio 120 de red de acceso por
radio, el nodo B 120A comunica con un controlador de red de radio
(RNC) 120B a través del interfaz Iub. El RNC 120B comunica
con otros RNCs (no mostrados) a través del interfaz Iur. El
nodo B 120A y el RNC 120B juntos, forman la UTRAN 120C. El RNC 120B
comunica con un nodo de servicio GPRS (SGSN) 130A en el dominio de
red central 130, a través del interfaz Iu. Dentro del dominio
de red central 130, el SGSN 130A comunica con un nodo 130B de
soporte GPRS de pasarela, a través del interfaz Gn; el SGSN
130A y el GGSN 130B comunican con un servidor 130C de registro de
localización local (HLR, home location register), respectivamente a
través del interfaz Gr y el interfaz Gc. El GGSN 130B
comunica con la red pública de datos 130 D a través del interfaz
Gi.
Así, los elementos RNC 120B, SGSN 130A y GGSN
130B están provistos convencionalmente como unidades discretas y
separadas (sobre sus propias plataformas respectivas de
software/equipo físico), divididas a través del dominio de red de
acceso por radio 120 y el dominio de red central 130, como se
muestra en la figura 1.
El RNC 120B es el elemento UTRAN responsable del
control y la asignación de recursos para numerosos nodos B 120A;
típicamente puede controlarse de 50 a 100 nodos B mediante un RNC.
El RNC proporciona además la distribución fiable del tráfico de
usuario sobre los interfaces aéreos. Los RNCs comunican entre sí (a
través del interfaz Iur).
El SGSN 130A es el elemento de red central UMTS
responsable del control de sesión y el interfaz con el HLR. El SGSN
mantiene un seguimiento de la localización de un UE individual, y
lleva a cabo funciones de seguridad y control de acceso. El SGSN es
un controlador muy centralizado para muchas RNCs.
El GGSN 130B es el elemento de red central UMTS
responsable de concentrar y tunelizar datos de usuario dentro de la
red de paquetes central, hasta el destino final (por ejemplo, un
proveedor de servicios de Internet – ISP).
Tal sistema UTRAN y su funcionamiento, se
describen de forma más completa en los documentos de especificación
técnica del Proyecto de Asociación de Tercera Generación 3GPP, TS
25.401, 3GPP TS 23.060, disponibles en la página web de 3GPP,
www.3gpp.org, y cuya descripción no requiere aquí mayor
detalle.
Una estrategia útil cuando se trasmite servicios
de datos por paquete a través de un canal de radio con
desvanecimiento, es explotar la diversidad multiusuario. La
diversidad multiusuario puede utilizarse cuando hay múltiples
usuarios, todos los cuales solicitando servicio simultáneamente. Si
el transmisor conoce las condiciones de canal que están
experimentando los receptores a los que sirve, puede planificar
aquellos usuarios que están experimentando condiciones de canal
favorables, con preferencia respecto a los que experimentan
condiciones de canal desfavorables.
Además, el planificador puede desear utilizar
menos codificación de corrección de error o transmitir utilizando
una modulación de orden superior, cuando transmite a los usuarios
con las mejores condiciones de canal (tales técnicas incrementarán
el caudal instantáneo de tráfico a tales usuarios).
En el sistema HSDPA que se especifica mediante
3GPP, el transmisor es el nodo B y el receptor es el UE. El sistema
HSDPA que se especifica mediante 3GPP, explota la diversidad
multiusuario de varias formas:
- \bullet
- La cantidad aplicada de codificación de corrección de error y modulación, puede variarse entre transmisiones (modulación y codificación adaptativas: AMC).
- \bullet
- La función de planificación está localizada en el nodo B: este elemento de red tiene, hasta el UE, una demora de ida y vuelta más corta que el RNC, que es donde está localizada clásicamente la función de planificación. El nodo B puede intentar elegir siempre usuarios para la planificación, que están experimentando condiciones de canal favorables.
- \bullet
- El UE informa de la calidad del canal directamente al nodo B, permitiendo que el nodo B adopte decisiones de planificación en base a la calidad del canal.
El principio de funcionamiento de diversidad
multiusuario y modulación y codificación adaptativas, se muestra en
la figura 2. En este dibujo se muestra lo siguiente: las
intensidades de señal 210 y 220 en dos UEs (UE1 y UE2)
respectivamente, la elección del lado B al que ha de servir la UE, y
la velocidad eficaz de transmisión de datos con la que el nodo B es
capaz de servir al UE elegido (se notará que el nodo B varía esta
velocidad de transmisión de datos, mediante variar la modificación
y la codificación al UE).
Se observará que, en general, habrá muchos UEs a
los que el nodo B pueda potencialmente dar servicio, y el nodo B
puede planificar varios de estos UEs en cualquier momento. Sin
embargo el principio de funcionamiento permanecerá: el nodo B
intentará dar servicio a aquellos UEs con las condiciones de canal
más favorables, e intentará dar servicio a los UEs con las mayores
velocidades posibles de transmisión de datos.
3GPP ha especificado HSDPA para los modos tanto
FDD como TDD. En ambos modos de funcionamiento hay un mecanismo
mediante el que las estimaciones de la calidad del canal son
retroalimentadas desde el UE al nodo B.
En FDD existe un canal dedicado que funciona
continuamente en enlace ascendente y enlace descendente. El UE toma
medidas en el canal de enlace descendente, e informa continuamente
de estas medidas en el enlace ascendente (donde el período de los
informes está especificado por la red). Este sistema tiene la
ventaja de que el nodo B es actualizado continuamente con la
información de la calidad del canal, procedente del UE. La
desventaja de este sistema es que es necesario mantener estos
canales dedicados: tales canales dedicados apenas consumen recursos
de potencia y código.
En TDD no existe la necesidad de un canal
dedicado (en el sentido de que cualquier canal dedicado que la red
mantenga, no tiene ninguna utilidad en el funcionamiento de HSDPA y
en cualquier caso puede configurarse para consumir una cantidad
insignificante de recursos físicos). Cuando se asigna recursos de
soporte de datos (HS-DSCH) en HSDPA TDD, se asigna
automáticamente un canal compartido de enlace ascendente
(HS-SICH). Este canal de enlace descendente
transporta un acuse de recibo del HS-DSCH y una
indicación de la calidad del canal. La ventaja de este sistema es
que no se necesita mantener un canal dedicado que consume recursos.
La desventaja es que la información de la calidad del canal se
recibe solo de forma infrecuente, por el planificador en el nodo
B.
El método TDD de notificación de la información
de la calidad del canal puede funcionar bien con ciertos modelos de
tráfico y estrategias de asignación. A saber, cuando se utiliza un
modelo de tráfico de canalización se designará continuamente
recursos a cada UE (y el nodo B recibirá continuamente informes de
la calidad del canal). Sin embargo, debe notarse que un modelo de
tráfico de canalización no es el más adecuado para la explotación
de diversidad multiusuario (puesto que se requiere un mínimo
"goteo" de asignación, para mantener el flujo).
Una estrategia que podría ser adoptada por el
nodo B para conseguir información de la calidad del canal, consiste
en que el nodo B solicite explícitamente un informe de la calidad
del canal, procedente del UE. Este mensaje de solicitud de la
calidad del canal puede ser pequeño, y tener así un impacto
insignificante sobre el caudal global de tráfico del sistema. El
nodo B puede utilizar los informes recibidos de la calidad del
canal, para conseguir beneficios de diversidad multiusuario
mediante utilizar modulación y codificación adaptativas,
planificación rápida y otras técnicas aludidas previamente.
El ciclo HSDPA TDD se ilustra en la figura 3.
Este dibujo muestra la relación entre los canales que se utiliza en
el ciclo HSDPA TDD: HS-SCCH (canal de control
compartido de alta velocidad), HS-DSCH (canal
compartido de enlace descendente de alta velocidad) y
HS-SICH y (canal de información compartido de alta
velocidad). El nodo B transmite un paquete HS-SCCH
310 que contiene información de asignación, tal como el número de
códigos y segmento de tiempo, el esquema de modulación, la ID de
proceso HARQ, etcétera. El nodo B transmite subsiguientemente un
paquete HS-SCCH 320 que consta de uno o más canales
físicos; estos canales físicos transportan datos de usuario en
forma de capa superior, o MAC-hs (control de acceso
al medio para HS-DSCH) y SDUs (unidades de datos de
servicio). El UE responde a la transmisión HS-DSCH
con un paquete HS-SICH 330. El
HS-SICH transporta una indicación del éxito, o no,
de la transmisión HS-DSCH, y un informe de la
calidad del canal. El nodo B utiliza la información de vuelta en el
HS-SICH, con el propósito de planificar el siguiente
ciclo HSDPA con un subsiguiente paquete HS-SCCH
340.
Un UE HSDPA contiene memoria para la
implementación de ARQ híbrida (donde las retransmisiones son
combinadas con transmisiones iniciales). Esta memoria es aludida
por lo general como memoria tampón HARQ. La cantidad total de
memoria que es implementada por el UE, se transmite mediante el UE a
la red, como capacidad del UE. La red puede transmitir una señal al
UE para crear una partición de esta memoria, entre una serie de
procesos de ARQ híbridos. La red puede desear una partición de esta
memoria, que permita el encauzamiento de transmisiones de datos al
UE (la implementación de múltiples procesos HARQ es una técnica bien
conocida en HSDPA, para aquellas personas cualificadas en el arte).
La memoria puede partirse en cantidades iguales o diferentes. El
nodo B transmite señales al UE indicando si los datos deben ser
añadidos a esta memoria, o si los datos deben sobrescribir esta
memoria. Normalmente los datos son añadidos a la memoria cuando hay
una retransmisión. Los datos normalmente sobrescriben esta memoria
bien cuando un bloque de datos se ha recibido correctamente, o
cuando el nodo B aborta una transmisión (por ejemplo, si se ha
alcanzado o rebasado un número máximo de intentos enviando un bloque
de
datos).
datos).
La figura 4 muestra el funcionamiento encauzado
utilizando 2 procesos HARQ en el dominio de tiempo, en el caso en
que el nodo B planifica el UE en tramas consecutivas. En este dibujo
se muestra las tramas de transmisión 410 y 420, pero se comprenderá
que el funcionamiento del HSDPA es continuo, y se transmitirá tanto
antes como después de las tramas ilustradas en este dibujo. Como se
muestra en este dibujo, el nodo B envía información de asignación
al UE en el HS-SCCH. A continuación se envía un
HS-DSCH al UE. Se envía un informe de ACK/NACK
(acusado/no acusado) en el informe HS-SICH relativo
al HS-SCCH mencionado. La información de la calidad
del canal (CQI) transmitida en el HS-SICH está
basada en el recurso HS-DSCH inmediatamente anterior
al HS-SICH. La temporización y las normas
detalladas relativas a HS-SCCH,
HS-DSCH y HS-SICH serán comprendidas
por aquellas personas cualificadas en el arte. Se hace notar que
este dibujo muestra el funcionamiento de HSDPA "clásico",
donde la memoria tampón HARQ del UE está partida de forma homogénea
en varios procesos HARQ (en este caso, dos) y estos procesos son
utilizados para transmisión de datos de usuario.
La figura 5 muestra el funcionamiento de HSDPA
cuando no hay datos a ser transmitidos en tramas consecutivas. En
este dibujo se muestra un solo proceso HARQ 510. Debe notarse que en
el caso de que no haya asignaciones HS-DSCH
consecutivas, y cuando haya dos procesos HARQ activos, la
información de la calidad del canal devuelta en el paquete
HS-SICH, se refiere a un HS-DSCH
previo al que se muestra la figura 4. La relación de temporización
entre HS-SCCH, HS-DSCH y
HS-SICH se comprenderá bien por las personas
cualificadas en el arte.
La figura 6 muestra el funcionamiento de la
arquitectura de nivel superior en HSDPA. Este dibujo muestra las
entidades del lado de la red y del lado del UE (610 y 620
respectivamente). La red consiste en un RNC 630 y un nodo B 640. El
RNC 630 tiene capas de control de recursos de radio (RRC, Radio
Resource Control), control de enlaces de radio (RLC, Radio Link
Control) y control de acceso al medio (MAC). El RNC 630 y el nodo B
640 están conectados mediante un interfaz. El RNC 630 controla el
funcionamiento del nodo B 640 y el UE 620, con información de
control. La información de control es enviada al nodo B 630
utilizando el protocolo conocido "Parte de aplicación del nodo
B" (NBAP). La información de control es enviada al UE utilizando
el protocolo conocido "Control de recursos de radio" (RRC). El
RNC 630 envía SDDs MAC-hs al nodo B 640. El
MAC-hs 650 en el nodo B recibe SDDs de
MAC-hs, planifica UEs, elige modulación y
codificación para HS-DSCH y transmite PDDs
(unidades de datos de protocolo) de MAC-hs al UE 620
a través del HS-DSCH. El nodo B 640 transmite además
información de asignación al UE 620 con el HS-SCCH
(canal de control compartido para HS-DSCH), y recibe
información de la calidad del canal e informes de éxito/fallo
(ACK/NACK) desde el UE, sobre el HS-SICH (canal de
información compartido para el HS-DSCH). El UE
recibe transmisiones HS-DSCH en el proceso HARQ (660
o 670) que fue especificado por el HS-SCCH. Los
datos recibidos son transmitidos como un conjunto de SDUs de
MAC-hs, a capas superiores en el UE: control de
acceso al medio (MAC), control de enlaces de radio (RLC) y control
de recursos de radio (RRC). Tras el procesamiento de la capa
superior, los datos de usuario en las SDUs de MAC-hs
son enviados a una aplicación que puede ser bien interna o externa,
respecto del UE. Nótese que, en general, los datos de usuario
aludidos arriba pueden consistir en datos de aplicación, datos de
control de la capa superior u otros datos.
Previamente se ha propuesto métodos para
solicitar explícitamente informes con datos de la calidad del canal,
desde el UE. Sin embargo estos métodos propuestos previamente, de
solicitud información de la calidad del canal, requieren
modificaciones en los estándares 3GPP y no proponen de qué forma
estas solicitudes de información de la calidad del canal serían
planificadas por el nodo B, o como el UE derivaría la información de
la calidad del canal que debe ser devuelta al nodo B.
Como se explicará en mayor detalle más abajo,
algunas realizaciones de la presente invención pueden proporcionar
un esquema mediante el que puede realizarse solicitudes de
información de la calidad del canal, mediante el planificador del
nodo B, en una forma compatible con los estándares, y pueden
proporcionar procedimientos que puede utilizar el planificador del
nodo B, para planificar estas solicitudes de información de la
calidad del canal. En este esquema, el planificador del nodo B
implementa solicitudes de información de la calidad del canal,
desde el UE, mediante la transmisión de un mensaje de asignación que
envía señales de una cantidad de recursos físicos, y la
subsiguiente transmisión de tal recurso físico; se trasmite cero
bits de información sobre el recurso físico. Hay diversos métodos
para implementar esta funcionalidad dentro del alcance de la
invención, y algunos de estos son descritos abajo como métodos 1, 2,
3 y 4, en relación con la partición de la memoria tampón HARQ del
UE, la señalización del mensaje de asignación y la transmisión de
cero bits de información. Inicialmente se describe aspectos
comunes. A continuación se describe los aspectos exclusivos de los
métodos 1, 2, 3 y 4.
Los aspectos de realizaciones de la invención
que se refieren específicamente a la planificación, se describen en
la sección Aspectos de Planificación, más abajo.
En referencia ahora la figura 7, en la
realización del nuevo esquema, la red parte la memoria tampón 710
HARQ del UE en un conjunto de particiones 720 y 730 para la
transmisión de datos de usuario, y una partición 740 para las
solicitudes de información de la calidad del canal. Esto contrasta
con el esquema del arte previo, mostrado en la figura 8, en el que
la memoria intermedia 310 HARQ del UE se parte solo en un conjunto
de particiones 820 y 830 para la transmisión de datos de usuario.
En la figura 7, la cantidad de memoria tampón 710 del UE que se
requiere para las solicitudes CQI, es pequeña en comparación con la
cantidad de memoria tampón que se utiliza para particiones de datos
de usuario 720 y 730. Se comprenderá que, si se desea, puede
utilizarse más de una partición para solicitudes de información de
la calidad del canal.
En el nuevo esquema de una realización de la
invención, cuando la red solicita un informe de la calidad del
canal, envía una asignación de recurso para un mensaje de datos de
tráfico. Específicamente, un nodo B envía un mensaje de asignación
que envía señales al UE, para utilizar la pequeña partición de
memoria tampón 740 HARQ. A continuación, la estación base envía el
mensaje de datos de tráfico, que puede ser un bloque de datos
vacío. El bloque de datos vacío, que es transmitido a continuación
por medio del nodo B, es almacenado temporalmente mediante el UE en
esta pequeña partición 740. El UE responde con un informe de la
calidad del canal y un informe ACK/NACK sobre el bloque transmitido
(que indica si el bloque de datos vacíos fue, o no, recibido
correctamente). Así, el UE transmite un mensaje de información de
la calidad del canal, en respuesta a la recepción del mensaje de
datos de tráfico. En el nuevo esquema, el nodo B aborta entonces la
transmisión del bloque de datos a la pequeña partición HARQ. El
nodo B utiliza el informe de la calidad del canal, y puede utilizar
el estado del campo ACK/NACK, con el propósito de planificar
futuras transmisiones en las particiones mayores de memoria 720 y
730 del UE.
En la figura 9 se ilustra las etapas acometidas
mediante el nodo B al objeto de solicitar un informe de la calidad
del canal, de acuerdo con una realización de la invención. En la
etapa 910 se crea un encabezamiento MAC-hs, y un
bloque de transporte se rellena con datos o con relleno. En la etapa
920, el nodo B envía señales al UE indicando que el proceso de
solicitud CQI existente (que ocupa la parte de solicitud CQI
descrita previamente) ha de ser abortado cuando el UE reciba el
HS-SCCH, mediante conmutar el bit indicador de
nuevos datos (NDI) que (como apreciarán las personas de
cualificación ordinaria en este arte) es transmitido en el
HS-SCCH. Abortar el proceso de solicitud de CQI,
asegura que la solicitud de CQI que está siendo planificada por el
nodo B, sobrescribe la partición de solicitudes CQI en lugar de
combinarse en una partición de solicitudes CQI. En la etapa 930 es
transmitido el paquete HS-SCCH, indicando el recurso
físico a ser utilizado para la medida de CQI. En la etapa 940 es
codificado el paquete HS-DSCH, de acuerdo con
parámetros transmitidos en el HS-SCCH. En la etapa
950, el paquete HS-SICH es recibido y el CQI es
decodificado a partir de aquel.
Si las condiciones del canal son pobres (por
estar el UE bajo desvanecimiento de señal), es posible que el
mensaje de asignación (transmitido sobre el HS-SCCH)
pueda no ser recibido por el UE. En este caso, el UE no responderá
al nodo B con una información de la calidad del canal y un informe
ACK/NACK (sobre el canal HS-SICH). El nodo B trata
el caso en que un HS-SICH no es devuelto por el UE,
como una indicación de la calidad del canal en el UE (y puede así
elegir no planificar transmisiones de datos al UE).
En las realizaciones descritas se transmite un
mensaje de tráfico de datos sobre el HS-DSCH, que
provoca que el UE transmita un mensaje CQI. Sin embargo de acuerdo
con las realizaciones, el mensaje HS-DSCH no tiene
datos que deban ser distribuidos a capas superiores. Así por
contraste con el arte previo, donde el mensaje
HS-DSCH transporta datos para capas superiores, el
mensaje HS-DSCH de las realizaciones aquí descritas
no provoca que el UE distribuya ningún dato a las capas superiores.
Esto puede conseguirse mediante varias formas diferentes,
incluyendo los métodos 1 a 4 que se describe más abajo.
Específicamente, se trasmite al UE una indicación de que
sustancialmente no hay datos que deban ser distribuidos a una capa
superior mediante el UE. Esta indicación puede ser una indicación
explícita o puede ser una indicación implícita. Así, la indicación
puede ser una indicación de datos explícita, de un mensaje que
indica que no hay datos que deban distribuirse una capa superior, o
puede por ejemplo ser una característica del mensaje de datos de
tráfico HS-DSCH y/o del mensaje de asignación
HS-SCCH, que de forma directa e indirecta tiene como
resultado que no se distribuye datos desde la capa física a capas
superiores.
En algunas realizaciones, las capas superiores
pueden ser capas por encima de la capa física. En algunas
realizaciones, las capas pueden ser capas superiores a la capa MAC
(la capa que comprende la funcionalidad MAC). En algunas
realizaciones, las capas superiores pueden ser por ejemplo la capa
MAC y las capas por encima de la capa MAC.
En lo que sigue, se describe métodos específicos
de la transmisión de indicaciones de que sustancialmente no debe
distribuirse datos a una capa superior.
Método
1
En el método 1, el mensaje de asignación (sobre
HS-SCCH para el caso de HSDPA) se refiere al recurso
físico (HS-DSCH en el caso de HSDPA) que se
transmite subsiguientemente.
El encabezado del paquete de datos transmitido
sobre el recurso físico (en el caso de HSDPA, el encabezado
MAC-hs en el bloque de transporte
HS-DSCH), indica que no hay paquetes de capa
superior a ser transmitidos en el paquete de datos (en el caso de
HSDPA, no hay SDUs del MAC-hs a ser transmitidos en
el PDU del MAC-hs). Esto se lleva a efecto para
asegurar que los paquetes de datos de la capa superior no son
transmitidos a capas superiores, como consecuencia de solicitudes
CQI. Así, de acuerdo con este método ejemplar se transmite una
indicación escrita y específica.
La figura 10 muestra el formato del paquete de
datos 1010 transmitido en una solicitud de CQI del método 1 (las
personas cualificadas en el arte comprenderán que esta ilustración
se refiere a la parte de la cadena de procesamiento del canal de
transporte de transmisión, previa a la codificación de canal). Se
comprenderá que los campos del paquete de datos 1010 son aquellos
que se utilizan normalmente en HSDPA de 3GPP; sin embargo, en la
realización de la invención que está siendo descrita debe notarse
que el campo N (el número de PDUs de MAC-d) 1020
indica "0". Esto está incluido en el encabezado de
MAC-hs.
Método
2
En el método 2, el mensaje de asignación (sobre
HS-SCCH para el caso de HSDPA) se refiere al recurso
físico (HS-DSCH en el caso de HSDPA) que se
transmite a continuación. En contraste con el método 1, en el método
2 se transmite siempre un CRC incorrecto. El paquete de datos puede
contener bien datos o relleno: en cualquier caso, el CRC incorrecto
asegura que cualquier paquete de datos que es transmitido no es
reenviado a capas superiores. Puede asegurarse un CRC incorrecto
mediante la adición de una constante al CRC correcto, o mediante
muchos otros medios que comprenden bien las personas cualificadas en
el arte. Por tanto, de acuerdo con esta realización a modo de
ejemplo, se trasmite datos de verificación incorrectos. Esto provoca
una condición de error en la capa física del UE, que tiene como
resultado que los datos del paquete de datos no son suministrados a
una capa superior.
\newpage
Método
3
En el método 3, el mensaje de asignación (sobre
HS-SCCH para el caso de HSDPA) se refiere al recurso
físico (HS-DSCH en el caso de HSDPA) que se
transmite subsiguientemente. Por contraste con el método 1 y el
método 2, la velocidad de codificación que se aplica al recurso
físico (HS-DSCH en el caso de HSDPA) es mayor que
la unidad. Esta velocidad de codificación es enviada como señal,
bien de forma implícita o explícita, mediante el mensaje de
asignación (en HSDPA, la velocidad de codificación se envía
implícitamente como señal mediante el tamaño del bloque de
transporte, la cantidad de recurso físico y la modulación, que son
enviadas como señal sobre el HS-SCCH). Bien los
datos válidos o el relleno, pueden ser transmitidos sobre el recurso
físico (en cualquier caso, la carga útil del recurso físico nunca
será enviada a capas superiores, puesto que una velocidad de
codificación mayor que la unidad conduce siempre a un error de
descodificación CRC en el receptor [incluso si el CRC no está
corrupto en el transmisor, según el método número 2]).
Método
4
En el método 4, el mensaje de asignación (sobre
HS-SCCH para el caso de HSDPA) se refiere al recurso
físico (HS-DSCH en el caso de HSDPA) que se
transmite subsiguientemente. Por contraste con los métodos 1, 2 y 3,
el mensaje de asignación envía señales de la partición de memoria
con un identificador que es mayor que el máximo configurado por la
red. En este método, la red no utiliza una partición de memoria
pequeña, como en los métodos 1, 2 y 3 y tal como se describe en los
"aspectos comunes", pero no obstante se implementa el
procedimiento de la figura 9. En este caso el UE no memorizará las
señales HS-DSCH recibidas dentro de su memoria
tampón HARQ (sin embargo, seguirá generándose por parte del UE una
indicación de la calidad del canal y un informe ACK/NACK).
Método
5
En el método 5, el mensaje de asignación (sobre
HS-SCCH para el caso de HSDPA) se refiere al recurso
físico (HS-DSCH en el caso de HSDPA) que se
transmite subsiguientemente. Por contraste con los métodos 1, 2, 3 y
4, el HS-SCCH envía explícitamente señales de un
mensaje de solicitud CQI. Cada señalización puede conseguirse
mediante el uso de un mensaje HS-SCCH no utilizado
previamente (no asignado previamente, es decir estandarizado por
3GPP). Una codificación ejemplo de "solicitudes CQI" en el
mensaje HS-SCCH, es codificar el "tamaño del
bloque de transporte" en el mensaje HS-SCCH, como
NULO (la contraseña "todo cero"). Cuando el UE recibe un
HS-SCCH con un tamaño de bloque de transporte NULO,
responderá con una indicación de la calidad del canal en un
HS-SICH. La indicación de la calidad del canal está
basada en el recurso HS-DSCH señalizado al
HS-SCCH. Alternativamente, el informe de la calidad
del canal puede basarse en el HS-SCCH o en la
función de baliza. El recurso al que se refiere la indicación de la
calidad del canal, se conocerá a priori entre el nodo B y el
UE.
Se comprenderá que puede combinarse los métodos
1, 2, 3, 4 y 5 en diversas permutaciones (por ejemplo, el método 1
puede combinarse con el método 2 de forma que no se transmita datos
de capas superiores sobre el recurso físico, y se transporte un CRC
incorrecto sobre el recurso físico).
Hay dos conjuntos de decisiones de
planificación, que el nodo B puede adoptar en las realizaciones del
nuevo esquema descritas arriba. En primer lugar, se requiere que el
nodo B pueda planificar solicitudes de información de la calidad
del canal (debe haber un algoritmo para decidir a qué UEs ha de
enviarse las solicitudes de información de la calidad del
canal).
Puede haber también un algoritmo para decidir
sobre qué UEs planificar, en base a la información de la calidad
del canal devuelta desde las UEs y otra información (tal como la
cantidad de datos pendientes para cada UE). Hay diversos algoritmos
que puede utilizarse para planificar solicitudes CQI. Algoritmos de
ejemplo para solicitudes CQI son:
- \bullet
- Ronda por turnos: el nodo B prioriza UEs de acuerdo con el tiempo desde el último informe CQI (se prioriza aquellos UEs desde los que no se ha recibido recientemente un informe CQI, sobre aquellos que han informado recientemente de la CQI).
- \bullet
- Ronda por turnos para UEs con datos pendientes: la planificación de solicitud CQI por ronda por turnos se lleva a cabo solo para aquellos UEs que tienen datos pendientes de transmisión.
- \bullet
- Planificación proporcional equitativa: el nodo B prioriza UEs para su planificación para solicitudes CQI, en base a una métrica que es función de múltiples parámetros. Como ejemplo, puede derivarse una métrica proporcional equitativa en base al tiempo transcurrido desde la última solicitud CQI, a una cantidad de datos pendientes y al resultado de solicitudes CQI previas.
- \bullet
- Canal: el nodo B prioriza las solicitudes CQI a UEs que soportan un canal que el nodo B puede explotar con propósitos de diversidad multiusuario. Por ejemplo, el nodo B puede priorizan solicitudes CQI a UEs que están en canales peatonales, sobre UEs que están en canales bien estáticos o de alta velocidad (el nodo B puede realizar un seguimiento del perfil de desvanecimiento de un canal peatonal, pero no de un canal de alta velocidad, por tanto hay mucha más utilidad en que el nodo B obtenga información de la calidad del canal desde UEs en canales peatonales).
- \bullet
- Respuesta a técnicas de diversidad multiusuario: el nodo B prioriza solicitudes CQI para UEs que han mostrado beneficiarse de técnicas de diversidad multiusuario (por ejemplo, el nodo B puede monitorizar el caudal de tráfico conseguido hacia un UE cuando las decisiones de planificación son adoptadas en base a informes de CQI instantánea y cuando las decisiones de planificación son adoptadas en base a informes de CQI promediada, y aquellas UEs que muestran un mayor caudal de tráfico cuando se utiliza informes de CQI instantánea, pueden ser priorizadas para solicitudes CQI sobre UEs que no muestran incremento del caudal de tráfico cuando se utiliza informes de CQI instantánea).
- \bullet
- Mixto: una mezcla de los anteriores algoritmos de planificación de solicitud CQI (por ejemplo, se prioriza UEs para solicitudes CQI de acuerdo con una ronda por turnos con algoritmo de datos pendientes; los UEs en canales peatonales son priorizados sobre UEs en canales sin desvanecimiento o de alta velocidad).
El nodo B puede utilizar la información de la
calidad del canal exclusivamente para decidir cuándo planificar
preferentemente ciertos UEs frente a otros UEs. En este caso, el
nodo B puede adoptar una asignación conservadora para el UE, cuando
transmite datos de usuario (para asegurar que los datos de usuario
son recibidos correctamente). Las subsiguientes asignaciones
basadas en indicaciones CQI sobre datos de usuario puede ser más
agresivas. El nodo B puede elegir adoptar esta estrategia cuando se
lleva a cabo las solicitudes CQI sobre otros recursos físicos
diferentes, respecto de los recursos físicos utilizados actualmente
para transmitir los datos de usuario.
Alternativamente, el nodo B puede utilizar
información de la calidad del canal para decidir cuándo planificar
ciertos UEs, y para realizar asignaciones agresivas para tales UEs.
El nodo B puede elegir adoptar esta estrategia bien cuando la
solicitud CQI se lleva a cabo sobre recursos físicos que son
utilizados para la transmisión de datos de usuario, o bien cuando
el nodo B espera que la interferencia sobre cada canal físico no
esté correlacionada con el segmento de tiempo o con el código, de
tal canal físico.
En la figura 11 se muestra la secuencia de
etapas que puede adoptar el nodo B cuando planifica UEs. En la
etapa 1110, el nodo B planifica primero UEs que han de transportar
datos de usuario (esta planificación puede basarse en informes CQI
previos procedentes del UE, recibidos por el nodo B). En la etapa
1120, el nodo B planifica otros UEs con solicitudes CQI. En la
etapa 1130, en base a las decisiones de planificación, el nodo B
transmite la información de asignación a cada UE asignado, a través
de los canales HS-SCCH. En la etapa 1140 el nodo B
transmite subsiguientemente recursos HS-DSCH, a los
UEs cuyas señales se transmite en los canales
HS-SCCH. Estos recursos HS-DSCH
transportan bien encabezados y datos de usuario, o bien encabezados
y relleno (de acuerdo con lo cual, los métodos 1, 2, 3 y 4 son
utilizados por el nodo B). El UE responde al nodo B con una
indicación de la calidad del canal y un resultado ACK/NACK sobre el
canal HS-SICH, y en la etapa 1150 el nodo B recibe
el HS-SICH y descodifica la información de la
calidad del canal y el campo ACK/NACK. A continuación, el nodo B
utiliza la información de la calidad del canal, para las
subsiguientes decisiones de planificación (es decir, el proceso
sigue en la parte superior del dibujo).
En la práctica, una realización preferida de la
invención puede estar basada en un nodo B TDD 3G (de 3ª generación).
Este nodo B forma parte de una red celular 3G y da servicio a
múltiples UEs. El nodo B transmite y recibe señales desde, y hacia,
una o varias antenas a las que está ligado. El nodo B está ubicado
en un emplazamiento de célula.
El nodo B implementa la característica HSDPA de
TDD, tal como se especifica mediante 3GPP. El nodo B planifica UEs
en orden de prioridades, según un algoritmo de planificación
proporcional equitativa. La métrica de planificación proporcional
equitativa es función de la cantidad de datos pendientes de
transmisión a tal UE, de una lista de las veces el UE ha sido
planificado previamente, y de la calidad del canal en el UE.
El nodo B obtiene información de la calidad del
canal, sobre el canal HS-SICH. Después, la
información de la calidad del canal se devuelve al nodo B, bien
como consecuencia de la asignación de recursos
HS-DSCH que soportan datos de usuario, o bien como
consecuencia del envío por parte del nodo B de una solicitud CQI a
un UE.
El nodo B parte la memoria tampón HARQ del UE,
al objeto de proporcionar particiones grandes para procesos HARQ
que han de recibir transmisiones que contienen datos de usuario, y
una partición pequeña para procesos HARQ que han de utilizarse para
la funcionalidad de solicitudes CQI.
El nodo B envía solicitudes CQI a UEs, mediante
el envío de un HS-SCCH que indica que no ha de
transmitirse bloques de transporte de capa superior al UE en el
HS-DSCH, y que indican que debe utilizarse la
partición de memoria tampón HARQ pequeña. Cada vez que el nodo B
envía una solicitud de la calidad del canal a un UE sobre la
partición de memoria tampón HARQ pequeña, conmuta el estado del bit
indicador de nuevos datos para tal UE (se mantiene un bit indicador
de datos nuevos para cada proceso HARQ, para cada UE). Este bit
indicador de datos nuevos es conmutado al objeto de abortar
solicitudes de CQI previas.
El nodo B forma una PDD del
MAC-hs, que consiste en un encabezado
MAC-hs y en relleno. Esta PDU del
MAC-hs es transmitida sobre los recursos físicos
del HS-DSCH, que fueron indicados en el
HS-SCCH previo. El nodo B asegura un CRC incorrecto
sobre el HS-DSCH, mediante formar primero el CRC
correcto y después invertir el valor lógico de cada bit CRC sobre
el HS-DSCH. Se transmite el CRC invertido, y no el
CRC correcto.
Si el nodo B no recibe un
HS-SICH en respuesta al par
HS-SCCH/HS-DSCH, toma conocimiento
de que la calidad del canal para tal UE es mala. Si el nodo B
recibe un HS-SICH, almacena el informe de la calidad
del canal procedente de tal UE, por razones de planificación
futura.
El nodo B planifica solicitudes de CQI a UEs que
están en canales de baja velocidad. Se planifica UEs para las
solicitudes CQI, en forma de ronda por turnos. Solo aquellos UEs con
datos pendientes de transmisión y en canales de baja velocidad, son
planificados para solicitudes CQI.
El nodo B planifica transmisiones de datos de
usuario sobre HS-DSCH para UEs, en base a informes
de la calidad del canal que se devuelven sobre
HS-SICH. El nodo B utiliza tanto informes de la
calidad del canal que están asociados con datos de usuario sobre
HS-DSCH, como informes de la calidad del canal que
están asociados con solicitudes CQI.
Se comprenderá que el esquema para planificación
HSDPA en un sistema de comunicación descrito arriba, puede
proporcionar las siguientes ventajas, por separado o en cualquier
combinación:
- \bullet
- La estación base es capaz de explotar eficazmente la diversidad multiusuario, mediante planificar preferentemente usuarios que experimentan buenas condiciones de canal frente a usuarios con condiciones inferiores de canal.
- \bullet
- La estación base es capaz de adoptar elecciones óptimas de modulación y velocidad decodificación del canal, para su aplicación a cada UE en base a informes recientes de la calidad del canal.
- \bullet
- El caudal de tráfico de célula (el número de bits de información que se transmite por segundo) se incrementa en situaciones de gran carga.
- \bullet
- Se incrementa el caudal de tráfico de llamadas de paquete (la relación del número de bits transmitidos a un UE en una llamada de paquete, frente al tiempo adoptado para transmitir tales bits) cuando la estación base da servicio a un número dado de UEs.
- \bullet
- Se incrementa el número de UEs que se puede soportar en un caudal de tráfico dado de llamada de paquete.
Las ventajas específicas de los métodos 1, 2, 3
y 4, son:
- \bullet
- El método 1 tiene la ventaja de que el UE puede utilizar el estado del CRC (correcto o incorrecto) al objeto de ajustar el valor del informe CQI que genera, en función de la tasa de bloques erróneos.
- \bullet
- El método 2 tiene la ventaja de que hay contenidos de PDDs del MAC-hs que no son distribuidos a la entidad MAC principal en el UE. Esto reduce la sobrecarga computacional en el UE, y asegura que no aparecen complicaciones debidas a que los UE no estén manejando correctamente la recepción de PDDs del MAC-hs que llevan cero SDUs de MAC-hs.
- \bullet
- El método 3 tiene la ventaja de que hay contenidos de PDDs del MAC-hs que no son distribuidos a la entidad MAC principal en el UE (como en el método 2), y de que no está corrompido un sistema de bucle cerrado en el UE para mapear informes CQI frente a la tasa de bloques erróneos.
- \bullet
- El método 4 tiene la ventaja de que la totalidad de la memoria implantada en el UE está disponible para recibir y descifrar datos de usuario.
- \bullet
- Los métodos 1, 2, 3 y 4 pueden implementarse en exclusiva en la estación base, y no necesitan cambios en el equipamiento móvil. Esto permite que las estaciones base sean actualizadas con la funcionalidad de solicitud CQI, sin que un operador tenga que actualizar el equipamiento móvil desplegado previamente in situ.
Se apreciará que el esquema para comunicación
HSDPA descrito arriba, puede llevarse a cabo en software ejecutado
sobre procesadores (no mostrado) en un nodo B en el UE, y que el
software puede proporcionarse como elementos de programa informático
contenidos en soportes de datos adecuados (tampoco mostrados),
tales como discos informáticos magnéticos u ópticos.
Se apreciará también que el esquema para
comunicación HSDPA descrito arriba puede alternativamente contenerse
en equipamiento físico, por ejemplo en forma de circuitos
integrados (no mostrados) tales como FPGAs (matrices de puertas
lógicas programables in situ) o ASICs (circuitos integrados
de aplicación específica), en el nodo B y en el
UE.
UE.
Se comprenderá también que, si bien las
realizaciones preferidas han sido descritas arriba en el contexto
de un sistema inalámbrico TDD UTRA 3GPP, la invención no está
limitada a esta aplicación y puede ser utilizada en cualquier
sistema de comunicación adecuado, incluyendo su aplicación en
general a cualquier sistema de comunicación que utilice HSDPA.
Aunque la presente invención ha sido descrita en
relación a realizaciones específicas, no se concibe limitada a la
forma específica aquí enunciada. Por el contrario, el alcance de la
presente invención está solo limitado por las reivindicaciones
anexas. En los dibujos, el término "comprende" no excluye la
presencia de otros elementos o etapas. Además, aunque son listados
de forma individual, puede implementarse una pluralidad de medios,
elementos o etapas del método, por ejemplo mediante una sola unidad
o procesador. Además, las referencias en singular no excluyen una
pluralidad. Así, las referencias a "un", "una",
"primero", "segundo", etc., no excluyen ninguna
pluralidad.
Claims (22)
1. Un método de comunicación por acceso de
paquetes de enlace descendente a alta velocidad HSDPA, sobre una
pluralidad de capas de comunicación entre una pluralidad de
estaciones base y una pluralidad de estaciones remotas en un
sistema de comunicación, el método comprendiendo, en la estación
base:
- \quad
- transmitir un primer paquete de datos (930) a la pluralidad de estaciones remotas, donde el primer paquete de datos asigna el subsiguiente recurso de enlace descendente, y
- \quad
- en la estación remota:
- \quad
- recibir el primer paquete de datos; en la estación base;
- \quad
- transmitir un segundo paquete de datos (940) a la estación remota en el recurso asignado, donde el segundo paquete de datos no comprende datos a ser distribuidos a una capa MAC o una capa superior de la pluralidad de capas de comunicación;
- \quad
- en la estación remota:
- \quad
- recibir el segundo paquete de datos en el recurso asignado, y en respuesta a este transmitir información de la calidad del canal (950) a la estación base; y
- \quad
- en la estación base:
- \quad
- recibir información de la calidad del canal (950) procedente de una estación remota, en respuesta a la transmisión del segundo paquete de datos; y
- \quad
- utilizar la información recibida de la calidad del canal, para controlar la comunicación por HSDPA.
2. El método de la reivindicación 1, en el que
la etapa que utiliza la información recibida de la calidad del
canal para controlar la comunicación HSDPA, comprende al menos uno
de los elementos A a C:
- \quad
- A, planificar la comunicación por HSDPA con una pluralidad de estaciones remotas,
- \quad
- B, determinar la codificación de canal para la comunicación por HSDPA con una pluralidad de estaciones remotas,
- \quad
- C, determinar la modulación a ser aplicada a la comunicación por HSDPA con una pluralidad de estaciones remotas.
3. El método de cualquier reivindicación
precedente, en que el paquete de datos incluye una verificación de
redundancia cíclica incorrecta.
4. El método de cualquier reivindicación
precedente, en el que la velocidad de codificación del paquete de
datos es mayor que la unidad.
5. El método de cualquier reivindicación
precedente, en el que la etapa de asignar recursos comprende la
estación base transmitiendo a las estaciones remotas un proceso de
solicitud de retransmisión automática híbrida, no válida, en un
mensaje de asignación.
6. El método de cualquiera de las
reivindicaciones 1-5, en el que el paquete de datos
es un paquete de canal compartido de enlace descendente de alta
velocidad.
7. El método de cualquier reivindicación
precedente, en el que la estación base también envía paquetes
unitarios de datos de servicio de control de acceso al medio de alta
velocidad.
8. El método de cualquier reivindicación
precedente, en el que la estación base recibe la información de
control del canal, en un mensaje de respuesta que comprende un
paquete de canal de información compartido de alta velocidad.
9. El método de cualquier reivindicación
precedente, en el que las estaciones remotas tienen una memoria
tampón de solicitud de retransmisión automática híbrida, partida en
una pluralidad de bloques, de los que al menos uno es utilizado por
la estación base para generar mensajes de información de la calidad
del canal.
10. El método de la reivindicación 9, en el
que el sistema aborta transmisiones a la partición de mensajes de
información de la calidad del canal.
11. El método de cualquier reivindicación
precedente, en el que la estación base asume mala calidad del canal
si no hay respuesta desde una estación remota.
12. El método de cualquier reivindicación
precedente, en el que la estación base planifica momentos en los
que solicitar informes de la calidad del canal desde una estación
remota.
13. El método de la reivindicación 12, en el que
la estación base planifica solicitudes de la calidad del canal, en
forma de ronda por turnos.
14. El método de la reivindicación 13, en el
que la estación base planifica solicitudes de la calidad del canal
a estaciones remotas, en forma de ronda por turnos, solo cuando la
estación base tiene datos pendientes de ser transmitidos a tales
estaciones remotas.
15. El método de la reivindicación 12, en el
que la estación base planifica informes de la calidad del canal,
utilizando una métrica de planificación proporcional equitativa,
que consiste en una función de uno o más elementos D
a F:
a F:
- \quad
- D, tiempo desde la última solicitud de indicación de la calidad del canal,
- \quad
- E, cantidad de datos pendientes,
- \quad
- F, resultado de la solicitud previa de indicación de la calidad del canal.
16. El método de la reivindicación 12, en el que
la estación base planifica solicitudes de la calidad del canal en
función de un tipo de canal conocido en las estaciones remotas.
17. El método de la reivindicación 12, en el
que la estación base prioriza las solicitudes de la calidad del
canal para aquellas estaciones remotas que muestran un caudal de
tráfico incrementado, cuando ello sigue a informes de la calidad del
canal instantánea.
18. El método de cualquier reivindicación
precedente, en el que el sistema comprende un sistema 3GPP UMTS.
19. El método de la reivindicación 18, en el
que el sistema 3GPP UMTS comprende un sistema TDD.
20. Una estación base para la comunicación por
acceso de paquete de enlace descendente a alta velocidad HSDPA,
sobre una pluralidad de capas de comunicación, con una pluralidad
de estaciones remotas en un sistema de comunicación, la estación
base comprendiendo:
- \quad
- medios para asignar recursos a la pluralidad de estaciones remotas, mediante transmitir un primer paquete de datos (930) a la pluralidad de estaciones remotas,
- \quad
- un transmisor dispuesto para transmitir un segundo paquete de datos (940) a una estación remota sobre el recurso asignado, donde el segundo paquete de datos no comprende datos a ser distribuidos a una capa MAC o una capa superior de la pluralidad de capas de comunicación,
- \quad
- un receptor dispuesto para recibir información (950) de la calidad del canal, desde una estación remota, enviada en respuesta a la transmisión del segundo paquete de datos; y
- \quad
- medios para utilizar la información recibida de la calidad del canal, al objeto de controlar la comunicación por HSDPA.
21. Un sistema para comunicación por HSDPA, el
sistema comprendiendo la estación base de la reivindicación 20.
22. Un producto de programa informático que
comprende código de programa ejecutable que, cuando es ejecutado en
un procesador, provoca que el mencionado procesador lleve a cabo las
etapas del método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19,
realizadas en la estación base.
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