KR20040099126A - 통신 시스템에서 업링크 전송을 위한 데이터 맵핑 방법 - Google Patents

통신 시스템에서 업링크 전송을 위한 데이터 맵핑 방법 Download PDF

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KR20040099126A
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Abstract

통신 시스템에서 업링크 전송을 위한 데이터 맵핑 방법은 업링크 전송을 위해 선택된 전송 모드에 따라 업링크 전송을 위한 전송 채널에 데이터를 맵핑한다. 방법에서, 전송 파라미터는 수신된 신호 메시지로부터 추출될 수 있으며, 업링크 전송을 위한 전송 모드는 추출된 전송 파라미터에 기초하여 선택된다. 고속 데이터 업링크 데이터일 수 있는 데이터는 MAC 층의 논리적인 채널들로부터 업링크 상의 전송을 위해 물리층의 전송 채널들로 맵핑된 자신일 수 있다. 업링크 상의 전송은 자율 전송 모드 및 스케줄링된 전송 모드의 하나로부터 수행될 수 있으며, 전송 파라미터는 업링크 상의 전송될 데이터의 서비스 등급의 등급 우선 순위과 관련된 우선 순위 표시 파라미터, 및 라디오 채널 조건 중 적어도 하나일 수 있다.

Description

통신 시스템에서 업링크 전송을 위한 데이터 맵핑 방법{Method of mapping data for uplink transmission in communication systems}
본 발명은 일반적으로 통신 시스템에서 업링크 전송을 위한 전송 채널에 데이터를 맵핑하는 것에 관한 것이다.
확장된 성과들은 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System) 표준의 발전을 지원하도록 진행중이며, 차세대 W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 인터페이스 기술을 수행하는 네트워크 기반시설을 설명한다. UMTS는 전형적으로 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크(UTRAN)로 불리는 무선 액세스 네트워크를 포함한다. UTRAN은 다양한 개별적인 핵심 네트워크들(CN)과 인터페이스할 수 있다. 핵심 네트워크들은 예를 들어, UTRAN 내의 무선 네트워크 제어기들(RNC들)과 송수신기 기지국들(BTS들, 노드 B(Node B)들이라고도 불린다)에 의해 제공되는 복수의 무선 사용자들 또는 사용자 장치들(UE들)로 및 그로부터 정보를 통과시키기 위해 차례로 다른 외부의 네트워크들(ISDN/PSDN 등)과 통신할 수 있다.
UMTS 표준은 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 규정의 일부로서 몇몇의 개선된 기술들을 도입하였다. 이러한 모든 가능한 기술들의 측면은 임의의 연관된 제어 정보가 효율적인 방법으로 이동되는 것을 확실하게 한다. 어떠한 개선된 또는 가능한 기술들은 빠른 스케줄링, AMC(Adaptive Modulation and Coding) 및 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 기술들을 포함할 수 있다. 이러한 기술들은 전체적인 시스템 용량을 개선시키기 위한 노력들로 도입되었다. 일반적으로, 스케줄러 또는 노드 B(기지국)에서의 스케줄링 기능은 주어진 시간에서의 전송을 위한 UE(이동국)을 선택하고, 적응 변조 및 코딩은 UE에 의해 보여진 현재의 채널 조건들에 대해 적절한 전송 포맷(변조 및 코딩)의 선택을 허용한다.
AMC 기술들은 스케줄링된 사용자의 일반적인 채널 조건들과 가장 "알맞은" 데이터 속도와 전송 포맷(즉, 변조 레벨과 채널 코딩 속도)을 선택할 수 있다. 지연들 및 측정 에러들은 AMC로부터 성능이 열화되게 한다.
HARQ는 원래의 전송을 폐기하기 보다 새로운 전송과 원래의 전송을 결합시키도록 한다. 이는 패킷의 정확한 디코딩의 확률을 크게 증대시킬 수 있다. HARQ의 "하이브리드(hybrid)"라는 단어는 FEC(Forward Error Correction) 기술들이 ARQ 기술들에 부가하여 사용되었음을 나타낸다. 따라서, HARQ는 성공하지 못한 디코딩을 생성하는 전송들이 그들 스스로에 의해 낭비되지 않도록 확실하게 하는데 도움이 된다.
데이터로의 표준화의 상당수가 다운링크로 초점이 맞춰지지만(노드 B/기지국으로부터 UE/이동국으로의 순방향 링크), 유사한 향상들이 이제 업링크(역방향 링크)에 대해 고려된다. 3G 표준들의 더 큰 발전은 고속 역방향 링크 패킷 액세스(이동국으로부터 기지국으로의 업링크)를 지원하기 위해 강화된 업링크 특성들을 포함한다. 순방향 링크(즉, 빠른 스케줄링, AMC, HARQ 등)에서 사용된 기술들의 다수가 예를 들면, 데이터 속도들 및 시스템 용량을 개선시키기 위해 역방향 링크에서 또한 사용될 수 있다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)에 의해 해결되는 문제들의 한 세트에서, UMTS 표준 및 다른 셀룰러 기술들에 대한 기술적인 명세들을 기술하는 몸체는 업링크(UE에서 노드 B로)에서 고속 향상들을 지원하기 위한 매체 액세스 제어(MAC) 엔티티에 대한 설계 고려들을 포함한다. MAC은 UTRAN의 RNC와 UE에 위치하는 프로토콜이다. UMTS에서 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA) 특성들에 대해, 향상되고 분리된 MAC 엔티티가 개발되었으며, "MAC-hs"로 불린다. UMTS에서, MAC는 예를 들어, 상부 층들로부터 논리적인 채널들을 노드 B로 송신되는 전송 채널들로 맵핑하기 위한 가능성, UE의 데이터 흐름들 사이의 우선 순위 조절, HARQ의 지원을 포함하는 HS-DSCH(High Speed Downlink Shared Channel) 전송 및 수신의 제어 등을 포함하는 많은 기능들을 수행한다. 바꾸어 말하면, 알려진 바와 같이, 채널들의 회로 스위치된 타입들의 다른 타입들, 즉, DCH(Dedicated Channels), FACH(Forward Access Channels), CPCH(Common Packet Channels) 등에 대해 MAC는 에러 제어를 관리하고 수행한다.
업링크 데이터 속도는 시간에 따라 변하며 무선 채널 조건과 관련된다. 예를 들어, 고속 데이터 환경들에서 일어날 수 있는 바와 같은, 빠른 무선 채널 변화들은 전형적으로 채널 변화들에 예민하게 응답하기 위해 정교한 프로토콜들의 세트를 요구한다. 현재의 UTRAN 배열에서, 재전송에 의한 에러 제어와 업링크 데이터 전송을 위한 액세스 제어 스킴들의 공유가 RNC에 위치된다. UE에서 노드-B까지 업링크 전송이 송신되고 노드 B에서 디코딩되며 이후 RNC로 송신되기 때문에, 고속 데이터에 대해 재전송에 의한 에러 제어의 처리 시간과 RNC를 통한 액세스 제어의 공유는 채널 변화들에 반응하기에 너무 길다. 따라서, 새로운 에러 제어 및 액세스 제어기능성들의 공유가 예를 들어 빠른 채널 변화들에 응답하여 에러 제어 및 트래픽 관리를 촉진시키도록 노드 B에 부가될 필요할 수 있다.
본 발명의 전형적인 실시예들은 통신 시스템의 업링크 전송을 위한 데이터 맵핑 방법에 관한 것으로, 데이터는 선택된 전송 모드에 따라 업링크 전송을 위한 전송 채널로 맵핑된다. 방법은 시스템의 업링크 전송을 위한 데이터 트래픽을 효율적으로 관리하기 위해 기능적인 MAC 프로토콜 설계를 포함할 수 있다.
방법에서, 전송 파라미터가 수신된 신호 메시지로부터 추출되며, 업링크 전송을 위한 전송 모드가 추출된 전송 파라미터에 기초하여 선택된다. 높은 데이터 속도 업링크 데이터일 수 있는 데이터가 업링크 상의 전송을 위해 물리층에서 채널들을 전송하기 위하여 MAC 층의 논리적인 채널들로부터 맵핑될 수 있다. 업링크 상의 전송은 자율 전송 모드 또는 스케줄링된 전송 모드와 같은 몇몇의 전송 모드들 중 임의의 전송 모드로부터 수행될 수 있으며, 전송 파라미터는 업링크 상의 전송될 데이터의 서비스 등급의 등급 우선 순위에 관련된 우선 순위 표시 파라미터와 무선 채널 조건의 적어도 하나일 수 있다.
도 1은 본 발명의 전형적인 실시예에 따른, UMTS 아키텍처의 하이레벨 도면을 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 전형적인 실시예에 따라 데이터를 맵핑하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 3은 본 발명의 전형적인 실시예에 따라 사용자 장치(UE)를 위한 매체 액세스 제어(MAC) 아키텍처를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 전형적인 실시예에 따라 UE에서의 MAC 엔티티의 기능성을 도시하는 블럭도.
도 5는 본 발명의 전형적인 실시예에 따라 노드 B에서의 MAC 엔티티의 기능성을 도시하는 블럭도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
105 : 사용자 장치 110 : 노드 B
115 : 무선 네트워크 제어기들 150 : UMTS 지상 무선 액세스 네트워크
180 : 이동 스위칭 센터들 188 : 게이트웨이 GPRS 제공/지원 노드들
본 발명의 전형적인 실시예들이 이하에서 주어진 상세한 설명과 첨부한 도면들로부터 보다 전체적으로 이해될 것이며, 동일한 요소들은 동일 참조 번호들로 표현되고, 본 발명의 전형적인 실시예를 단지 도시하는 방법으로 주어지며 따라서 이를 제한하지 않는다.
본 발명의 다음 설명은 차세대 W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 인터페이스 기술을 사용하는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications Systems) 네트워크 기반시설에 기초하지만, 여기서 도시되고 설명된 전형적인 실시예들은 도시되는 것으로만 의미되며 어떠한 방법으로도 제한되지 않는다. 이와 같이, 다양한 변경들이 당업자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 CDMA2000 시스템들과 같은 다른 펼쳐진 스펙트럼 시스템들에서 다수의 모드들을 갖는 임의의 매체 액세스 제어 프로토콜로의 어플리케이션을 찾는다는 것이 이해될 것이다.
이하에서 사용되는 송수신기 기지국(BTS)과 노드-B는 동일하며, 인터넷 및 하나 또는 그 이상의 이동국들과 같은 패킷 스위치된 데이터 네트워크(PSDN) 사이의 데이터 연결을 제공하는 장치를 설명한다. 부가적으로 이하에서 사용되는 사용자, 사용자 장치(UE), 가입자, 이동국 및 원격국(remote station)이라는 용어들은 동일하며, 무선 통신 네트워크에서 무선 리소스들의 원격 사용자를 설명한다.
일반적으로, 본 발명의 전형적인 실시예들은 이후로 MAC-EU(향상된 업링크)로 불리는, UMTS에 대한 새로운 MAC 엔티티를 도입한다. MAC-EU는 EU-DCH(Enhanced Uplink Dedicated Channel)로 불리는 새로운 전용 전송 채널을 지원하기 위해 노드 B(110)와 UE(105)에서 향상된 기능성들에 대한 프로토콜이다. MAC-EU는 UE(105)에 있을 수 있으며, 또한 노드 B(110)에 있을 수 있다. MAC-UE가 노드 B(110)에 있어 에러 제어 및 공유된 액세스 제어 기능성들이 빠른 채널 변화들에 보다 빨리 효율적으로 응답하여 RNC(115) 대신 노드 B(110)에서 수행될 수 있다. 업링크 데이터속도가 시간에 따라 변화하고 UE(105)의 무선 채널 조건으로 동적으로 적응하기 때문에, 시스템 프로세싱 시간이 감소될 수 있다.
MAC-EU는 고속 데이터 업링크 데이터(즉, 비디오, 웹브라우징 트래픽, 웹캐스팅 등)가 변화된 무선 채널 조건들을 고려하도록 업링크에서의 전송에 대해 논리적인 채널들로부터 물리적인 채널로 맵핑될 수 있도록 할 수 있다. EU-DCH 배후의 원리는 UE 105의 능력들에 기초하여 고속 업링크 데이터를 전송하기 위해 상대적으로 좋은 무선 채널 조건으로 특정 UE 105로 스케줄링될 수 있다. MAC-EU의 기능들은 예를 들어 HARQ 프로세싱, QoS 관리, 노드 B(110) 스케줄러로의 피드백에 대한 우선 순위 조절과 버퍼 관리, 전송 모드 선택, 및 시퀀싱을 포함할 수 있다.
용어들, 두문자들 및 약어들
본 출원에서 다음과 같이 리스트된 다양한 용어들, 두문자들, 및 약어들이 사용된다.
ASC Access Service Class
BCCH Broadcast Control Channel
BCH Broadcast Channel
C- Control
CCCH Common Control Channel
CPCH Common Packet Channel(UL)
DCCH Dedicaed Control Channel
DCH Dedicaed Channel
DL Downlink
DSCH Downlink Shared Channel
DTCH Dedicated Traffic Channel
EU-DCH Enhanced Uplink Dedicated Channel
FACH Forward Link Access Channel
FDD Frequency Division Duplex
HARQ Hybrid Automatic Repeat Request
HS-DSCH High Speed Downlink Shared Channel
L1 Layer 1(물리층)
L2 Layer 1(데이터 링크 층)
L3 Layer 1(네트워크 층)
MAC Medium Access Control
PCCH Paging Control Channel
PCH Paging Channel
PDU Protocol Data Unit
PHY Physical layer
PhyCH Physical Channels
RACH Random Access Channel
RLC Radio Link Control
RNC Radio Network Control
RRC Radio Resource Control
SHCCH Shared Channel Control Channel
SRNC Serving Radio Network Controller
SRNS Serving Radio Network Subsystem
TDD Time Division Duplex
TFCI Transport Format Combination Indicator
TFI Transport Format Indicator
TSN Transmission Sequence Number
U- User-
UE User Equipment
UL Uplink
UMTS Universal Mobile Telecommunications System
USCH U plink Shared Channel
UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network
도 1은 본 발명의 전형적인 실시예에 따른, UMTS 아키텍처의 하이레벨 도면을 도시한다. 도 1을 참조하면, UMTS 아키텍처(100)는 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크(UTRAN;150)로도 불릴 수 있는 무선 액세스 네트워크 부분을 포함한다. UTRAN(150)은 Uu 무선 인터페이스를 통해 무선 인터페이스 부분(101); 즉 이동국들과 같은 사용자 장치들(UE들)과 인터페이스한다. Uu 무선 인터페이스는 UTRAN(150)와 하나 또는 그 이상의 UE들(105) 사이의 무선 인터페이스이다. UTRAN(150)은 예를 들어 인터페이스들(Ics 및 Ips)을 통해 하나 또는 그 이상의 중심 네트워크들(CN들;175)(간단함을 위해 도 1에는 하나만 도시되었다)과 인터페이스한다. 인터페이스 유닛(회로 스위치된) 인터페이스에 대한 약자인 Ics는 MSC(Mobile Switching Center)와 RNC를 링크하는 UMTS의 인터페이스이다. 인터페이스 유닛(패킷 스위치된) 인터페이스에 대한 약자인 Ips는 SGSN(Serving GPRS Support Node)와 RNC를 링크하는 UMTS의 인터페이스이다. Uu 무선 인터페이스는 예를 들면 UE들과 노드 B들의 내부연결을 가능하게 한다.
CN(175)은 이동 스위칭 센터들(MSC들;180), SGSN들(185) 및 게이트웨이 GPRS 제공/지원 노드들(GGSN들;188)을 포함할 수 있다. SGSN(185)과 GGSN(188)은 외부 네트워크들(190)로의 게이트웨이들이다. 일반적으로, UMTS에서 SGSN들과 GGSN들은 UTRAN을 통해 이동국들과 패킷들을 교환하고 또한 패킷들과 다른 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크들을 교환하며, 여기서는 이를 "패킷 데이터 네트워크들"로 부른다. 외부 네트워크들(190)은 PSTN(packet Switched Telephone Network) 또는 ISDN(Integrated Service Digital Network)과 패킷 데이터 네트워크들(195)과 같은 다양한 회로 네트워크들(193)을 포함할 수 있다. UTRAN(150)은 예를 들어 T1/E1, STM-x, 등과 같은 백홀 시설들(도시되지 않음)을 통해 CN(175)으로 링크될 수 있다.
UTRAN(150)은 일반적으로 Uu 인터페이스 프로토콜을 사용하여 UE들(105)의 그룹을 제공할 수 있는, 노드 B들(110)로 불리는 셀 사이트들을 포함할 수 있다. 노드 B(110)는 UTRAN(150)에 무선 네트워크 제어기들(RNC들;115)을 갖는 Iub 프로토콜을 사용하여 통신하는 무선 송수신기들을 포함할 수 있다. UTRAN(150) 내의 RNC들(115)은 예를 들어, Iub 프로토콜을 사용하여 서로 통신할 수 있다. Iur 무선 인터페이스는 RNC들과 서로 내부 연결할 수 있는 Iu 인터페이스의 서브세트이다. 몇몇의 노드 B들(110)은 호출 설정과 제어 활성에 부가하여 단일 RNC(115)와 인터페이스할 수 있으며, 소프트 핸드오프에서 무선 리소스 관리 및 프레임 선택과 같은 동작들이 수행될 수 있다. 노드 B들(110)과 RNC들(115)은 예를 들어, ATM 기반 패킷 전송을 사용하여 링크들을 통해 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 데이터 맵핑 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 예를 들어 UE(105)의 버퍼에 존재하는 높은 데이터 속도의 업링크와 같은 데이터를 맵핑하는 방법이 설명된다. UE(105)의 MAC-EU는 수신된 신호 메시지로부터 전송 파라미터를 추출할 수 있다(기능 205). 전송 파라미터는 사용 가능한 노이즈 상승과 같은 다른 전송 파라미터들이 추출될 수 있다고 하더라도 우선 순위 표시 파라미터 또는 무선 채널 조건 파라미터일 수 있다. 우선 순위 표시 파라미터는 업링크 상에서 전송될 데이터의 서비스 등급의 등급 우선 순위과 관련될 수 있다. 예를 들어, 비디오 컨퍼런스 세션이 실행되고 있다면, 데이터의 등급들은 스트리밍 등급, 가장 높은 우선 순위를 갖는 스트리밍 등급을 갖는 대화식 또는 배경 등급 및 종래의 등급일 것이다. 다시 말해, 엄격한 서비스 품질(QoS) 요청을 갖는 데이터의 등급(즉, 스트리밍 등급)은 가장 높은 우선 순위를 가지며, 보다 높은 비트 에러 레이트(BER)를 요구하고 보다 짧은 전송 지연들 및 지연 변화들을 요청한다.
추출된 전송 파라미터에 기초하여, 업링크 전송을 위한 전송 모드가 선택될 수 있으며(기능 210) 선택된 전송 모드에 따라 업링크 전송을 위하여 UE(105)에서 버퍼링되는 높은 데이터 속도의 업링크 데이터가 하나 또는 그 이상의 논리 채널들로부터 적어도 하나의 전송 채널로 맵핑될 수 있다(기능 220). 업링크 상의 전송 모드들은 적어도 자율 전송 모드 및 스케줄링된 전송 모드를 포함할 수 있다.
트래픽 관련 아키텍처-UE 105
도 3은 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 사용자 장치(UE)를 위한 매체 액세스 제어(MAC) 아키텍처를 도시한다. 도 3을 참조하여, 기능적인 관점에서 상이한 MAC 엔티티들로 전형적인 UE MAC 아키텍처(300)가 설명될 것이다. MAC 엔티티들은 MAC-c/sh(310), MAC-d(320), MAC-hs(330), 및 MAC-EU(340)를 포함하는 트래픽 관련 아키텍처들로 불릴 수 있다. 일반적으로, MAC-c/sh(310)는 다음의 전송 채널들:페이징 채널(PCH), 순방향 액세스 채널(FACH), 랜덤 액세스 채널(RACH); 단지 FDD 모드에만 존재하는 공통 패킷 채널(UL CPCH); 다운링크 공유 채널(DSCH); 및 단지 TDD 모드에만 존재하는 업링크 공유 채널(USCH)을 조정하는 MAC 엔티티이다. MAC-d(320)는 전용 전송 채널(DHC)을 조정하는 MAC 엔티티이며, MAC-hs(330)는 고속 다운링크 공유 채널(HS-DSCH)을 조정하는 MAC 엔티티이다. 또한, 도 3은 강화된 업링크 전용 채널(EU-DCH) 전송을 위한 매체 액세스 제어(MAC) 프로토콜, MAC-EU(340)을 위한 설계를 도시하도록 제공된다.
UE(105)에 있는 엔티티들에 의해 완성된 정확한 기능들은 UTRAN(150)에 있는 완성된 기능들과 다를 것이다. UE(105)는 운반자들 사이의 리소스들을 동적으로 공유하는 MAC-d 엔티티들(UE(105) 및 UTRAN(150)에서)을 지원하고 각각의 전송 시간 간격(TTI)에서 사용되는 TFI/TFCI를 선택하는데 책임이 있는 전송자들에 의한 독점적인 사용을 위해 위치된 리소스들이다.
따라서, 도 3은 UE MAC 아키텍처(300)의 MAC 엔티티들의 연결성을 도시한다. MAC-c/sh(310)는 HS-DSCH 전송 채널을 제외한 모든 공통 전송 채널들로의 액세스를 제어한다. MAC-d(320)는 MAC-c/sh(310) 및 MAC-hs(330)로의 EU-DCH를 제외하고(이하에서 더욱 상세히 설명된다) 모든 전용 전송 채널들로의 액세스를 제어하며; MAC-hs(330)는 DSCH 전송 채널로의 액세스를 제어한다. MAC-EU(340)는 MAC-hs(330)와 유사한 기능성을 갖지만, 이하에 설명될 바와 같이 부가적인 기능성을 포함한다.
다운링크에서, 전용 타입의 논리 채널들이 공통 전송 채널들로 맵핑된다면, 이후 MAC-d(320)는 기능 엔티티들 사이의 도시된 연결을 통해 MAC-c/sh 또는 MAC-hs로부터 데이터를 수신한다. 업링크에서, 전용 타입의 논리 채널들이 공통 전송 채널들로 맵핑된다면, MAC-d(320)는 기능 엔티티들 사이의 도시된 연결을 통해 데이터를 MAC-c/sh로 제공한다.
전송 채널들 상의 논리 채널들의 맵핑은 RRC에 의해 구성되는 멀티플렉싱에 의존한다. MAC 제어(350)는 그것이 MAC-d(320)와의 일대일 상관관계를 갖는 바와 같이, MAC-EU(340)을 제외하고 각각의 MAC 엔티티로의 제어 정보를 운반하는데 사용된다. 도 3에 도시된 연관된 신호는 어떠한 원래의 것들에 의해 제공된 층1과 층2 사이의 정보의 교환을 도시한다. 원래의 것들의 논의는 본 발명에서는 초점이아니며, 제목이 "Services provided by the Physical Layer"인 3GPP Technical Specification 25.302의 최근 버전에서 설명된다.
MAC-c/sh 310
전송 채널 전송 포맷 멀티플렉서(TCTF MUX) 기능은 MAC 헤더의 TCTF 필드의 조정(업링크 채널들을 위한 삽입 및 다운링크 채널들을 위한 검출과 삭제)과, 논리 및 전송 채널들 사이의 각각의 맵핑을 나타낸다. TCTF 필드는 공통 논리 채널 타입을 나타나거나, 전용 논리 채널이 사용된다. UE Id가 CPCH와 RACH 전송들에 대해 부가되는 부가/판독 UE Id 기능이 수행될 수 있다. 존재할 때, UE Id는 이러한 UE(105)로 데이터를 식별한다. 부가적으로, 업링크에서 전송 포맷 선택의 가능성이 존재하기 때문에 MAC-c/sh(310)는 전송 포맷(TF) 선택을 포함한다. CPCH 전송의 경우에, TF는 CPCH 상태 표시 채널(CSICH) 상의 상태 정보로부터 결정된 TF 사용가능성에 기초해 선택된다. MAC-c/sh(310)는 액세스 서비스 등급(ASC) 선택을 포함한다. RACH에 대해 MAC은 물리층으로 PDU와 연관된 ASC를 나타낸다. CPCH에 대해, MAC은 물리층으로 PDU와 연관된 ASC를 나타낸다. 이것은 주어진 액세스 서비스 등급과 연관된 RACH 및 CPCH 메시지들이 적절한 시그너처(들) 및 시간 슬롯(들)으로 송신되는 것을 보장한다. MAC은 또한 주어진 ASC와 연관된 적절한 백오프 파라미터(들)를 제공한다.
MAC-c/sh(310) 기능은 스케줄링/우선 순위 조정에 대한 기능성과 TFC(Transport Format Combination) 선택을 더 포함한다. 스케줄링/우선 순위 조정 기능성은 논리 채널 우선 순위들에 기초하여 RACH와 CPCH 상의 MAC-d(320)으로부터수신된 정보를 전송하는데 사용될 수 있다. 이러한 기능은 TF 선택과 관련된다. RRC에 의해 구성된 전송 포맷 조합 세트(또는 전송 포맷 조합 서브세트)에 따른 전송 포맷과 전송 포맷 조합 선택은 MAC-c/sh(310)에 의해 수행될 수 있다. RLC는 전송 채널들 상의 사용 가능한 전송 블록들로 맞춰진 RLC-PDU들을 MAC으로 제공한다. 각 UE(105)에는 하나의 MAC-c/sh 엔티티가 있을 수 있다.
MAC-d 320
MAC-d(320)는 전용 전송 채널들 상으로의 업링크를 위해 또는 공통 채널들을 통해 전송될 MAC-c/sh(310)으로 데이터를 운반하기 위해 전용 논리 채널들을 맵핑할 책임이 있다. 하나의 전용 논리 채널이 DCH와 DSCH 상으로 동시에 맵핑될 수 있다. 하나의 전용 논리 채널이 DCH와 HS-DSCH 상으로 동시에 맵핑될 수 있다. MAC-d(320)는 MAC-c/sh(310)와의 연결을 갖는다. 이러한 연결은 데이터를 MAC-c/sh(310)로 운반하거나, 데이터를 MAC-c/sh(310)(업링크)에 의해 조정되는 전송 채널들로 전송하거나, 데이터를 MAC-c/sh(310)(다운링크)에 의해 조정되는 전송 채널들로부터 수신하는데 사용된다. MAC-d(320)는 MAC-hs(330)와의 연결을 갖는다. 이러한 연결은 MAC-hs(330)(다운링크)에 의해 조정되는 HS-DSCH 전송 채널로부터 데이터를 수신하는데 사용된다. UE(105)에 적어도 하나의 MAC-d(320)가 있을 수 있다.
MAC-d(320)는 다음 기능성을 수행할 수 있다. 전송 채널형 스위칭은 RRC에 의해 취해진 결정에 기초하여 무선 리소스들의 변화와 연관되는 이러한 엔티티에 의해 수행될 수 있다. RRC에 의해 요청되면, MAC은 공통 및 전용 전송 채널들 사이에서 하나의 원하는 논리 채널의 맵핑을 스위치할 것이다. 제어/전송(C/T) MUX 프로토콜 요소는 몇몇 전용 논리 채널들의 하나의 전송 채널(HS-DSCH와 다른)로의 멀티플렉싱 또는 하나의 MAC-d(320) 흐름(HS-DSCH)이 사용될 때 사용될 수 있다. 논리 채널의 명백한 식별이 포함될 수 있다. 암호화될 투명 모드 데이터를 위한 암호화가 MAC-d(320)에서 수행될 수 있다. 암호화된 투명 모드 데이터에 대한 해독화가 MAC-d(320)에서 또한 수행될 수 있다. 암호화 및 해독화 기능들은 편의를 위해 본 발명에서 그들이 초점으로 맞춰지지 않는 바와 같이 상세하게 설명되지 않는다. 그러나, 이러한 기능들은 예를 들어, 제목이 "Security Architecture"로 3GPP Technical Specification 33.102의 최근 버전에서 기술된 바와 같이 실행될 수 있다. 또한 전형적인 실시예들에 따라 이하에서 설명된 바와 같이 이러한 기능이 MAC-EU(340)에 의해 취해지는 바대로 MAC-d(320)가 TFC 기능을 수행하지 않는다.
MAC-hs 330
MAC-hs(330)는 HSDPA-특정 기능들을 조정하며, HARQ, 재순서화(reordering) 큐 분배, 재순서화 및 분해(disassembly) 기능들을 포함할 수 있다. HARQ 엔티티는 HARQ 프로토콜에 관련된 MAC 기능들을 조정할 책임이 있다. HARQ 기능적인 엔티티는 하이브리드 ARQ에 대해 요청되는 모든 직무들을 조정하며, ACK들 또는 NACK들을 생성할 책임이 있다. 하이브리드 ARQ 프로토콜의 상세한 구성이 예를 들어, MAC 제어 SAP(Special Access Point)로도 알려진 MAC-제어(350)를 통해 RRC에 의해 제공될 수 있다. 재순서화 큐 분배 기능은 큐 ID에 기초하여 정확한 재순서화 버퍼로 MAC-hs PDU들을 라우트한다.
수신된 전송 시퀀스 넘버(TSN)에 따라 재순서화 엔티티는 수신된 MAC-hs PDU들을 재순서화한다. 연속적인 TSN들을 갖는 MAC-hs PDU들이 수신시 분해 기능으로 배달될 수 있다. MAC-hs PDU들은 보다 낮은 TSN들을 갖는 MAC-hs PDU들이 손실되면 분해 기능으로 배달되지 않는다. UE(105)에 배열된 각각의 큐 ID에 대해 적어도 하나의 재순서화 엔티티가 있을 수 있다. 분해 엔티티는 MAC-hs PDU들을 분해할 책임이 있다. MAC-hs PDU가 분해될 때, MAC-hs 헤더가 제거되며, MAC-d PDU들이 추출되고 임의의 존재하는 페이딩 피트들이 제거된다. 이후 MAC-d PDU들이 보다 높은 층(OSI 층들3-7)으로 배달된다.
MAC-EU 340
본 발명의 전형적인 실시예는 MAC-EU(Medium Access Control Enhanced Uplink)로 불리는 MAC 엔티티를 설명한다. MAC-EU(340)는 노드 B(110)의 UE(105) 및 UTRAN(150)에 있을 수 있다. MAC-EU 기능성이 UE(105) 및 노드 B(110)에서 이제 간단히 설명되며, 도 4 및 도 5를 참조로 이하에서 더욱 상세히 설명된다.
위에서 논의된 바와 같이, MAC-EU(340)는 업링크의 처리량을 가장 크게 성취할 수 있도록 보장하는 효과로, 노드 B(110)가 최고의 채널 조건들을 갖는 UE(105)를 빠르게 스케줄링할 수 있도록 허용하는 노드 B(110)에 위치될 수 있다. EU 측 MAC-EU(340)의 출력에서, 새로운 EU-DCH(Enhanced Uplink Dedicated Channel) 또는 HS-DCH(High Speed DCH) 전송 채널이 보다 낮은 층(층1)으로 제공될 수 있다. UE(105)의 MAC-EU(340)으로의 입력에서, MAC-d 흐름이 MAC-d(320)로부터 수신될 수 있다. 부가적으로, UE 측 MAC-EU(340)는 자율 전송 모드와 스케줄링된 전송 모드사이의 EU-DCH 리소스들을 관리하고, 그들의 등급 우선 순위에 따라 HARQ 엔티티들과 데이터 흐름들을 관리하는 자율/스케줄링된 모드 선택기 기능과 같은 동적 모드 선택기 기능을 포함할 수 있다. 연관된 다운링크 신호로부터의 상태 기록들에 기초하여, 새로운 전송 또는 재전송이 결정된다.
UE측 및 노드 B측 MAC-EU들(340) 모두는 각각 HARQ 전송과 수신을 동작하고 제어하기 위한 HARQ 엔티티를 포함할 수 있다. 부가적으로, UE측 MAC-EU(340)는 전송 포맷 조합(TFC) 선택 기능을 포함할 수 있다. MAC-d(320)에서 수행되는 대신, 이러한 기능은 UE(105)의 MAC-EU(340)에 위치할 수 있다. MAC-EU(340)에 TFC 선택을 포함하는 것은 MAC-EU(340)의 HARQ 엔티티에 충분히 가까운 조정을 허용한다.
또한, 신호 메시지들의 두 타입들이 설명될 수 있다. 제 1 신호 메시지는 예를 들어, 스케줄링된 모드 전송에서 그의 전송 기회를 UE(105)에 알리도록 노드 B(110)에서 UE(105)로 보내지는 다운링크 스케줄링_알림 메시지로 불릴 수 있다. 스케줄링_알림 메시지의 종료 지점은 UE(105) 및 노드 B(110)의 대응하는 MAC-EU 엔티티들일 수 있다. 상이한 전송 모드들과 연관된 다운링크 제어 신호 메시지들의 다른 타입들이 본 발명의 전형적인 실시예들에 따라 또한 예상된다. 제 2 신호 메시지는 UE(105)에서 업링크 전송을 위해 사용 가능한 데이터의 우선 순위를 노드 B(110)에 알리도록 노드 B(110)로 UE(105)에 의해 보내지는 업링크 우선 순위_알림 메시지일 수 있다. 이러한 우선 순위_알림 메시지의 종료 지점들은 예를 들어, 양 측들의 대응하는 MAC-EU 엔티티들일 수 있다. 우선 순위 등급의 큐 길이와 같은 다른 업링크 제어 신호 메시지들과, 각 서비스 등급의 존재하는 지연은 스케줄링된전송 모드, 레이트 제어 전송 모드, 및 다른 설계된 전송 모드들을 활성화하는 것이 가능할 수 있다.
도 4는 본 발명의 전형적인 실시예에 따라 UE에서의 MAC 엔티티의 기능성을 도시하는 블럭도이다. MAC-EU(340)는 자율/스케줄링된 모드 선택 기능(442), 우선 순위 큐 분배 기능(444), HARQ 기능(446), 및 TFC 기능(448)을 포함할 수 있다. 이것은 이하의 기능들과 동일한 다른 기능들이 구현될 수 있는 것과 같이, UE(105) 측에서의 MAC-EU(340)의 오직 하나의 가능한 구성이다. 도 4의 점선 박스로서 도시된 스케줄링된 모드 또는 자율 모드에서, HARQ 프로세싱 및 TFC 선택이 수행될 것이다. 스케줄링된 모드에서, 우선 순위 큐 분배 기능(444)이 수행되며, 우선 순위 큐들(449)이 유지된다.
자율/스케줄링된 모드 선택 기능(442)은 자율 전송 모드와 스케줄링된 전송 모드 사이의 EU-DCH 리소스들을 관리한다. 선택된 전송 모드는 위에서 설명된 바와 같은 추출된 전송 파라미터에 의존할 수 있다. 우선 순위 큐 분배 함수(444)는 MAC-d(320)로부터 그의 연관된 우선 순위 큐(449)로 들어오는 트래픽(데이터 흐름들)을 분배한다. 각 우선 순위 큐(449)는 자율/스케줄링된 모드 선택기 기능(442)의 동적 전송 모드 선택을 위한 기준으로서 그 자신의 QoS 인덱스를 가진다.
HARQ 기능(446)은 HARQ 프로토콜에 관련된 MAC 기능들을 조정할 책임이 있다. HARQ 기능(446)은 하이브리드 ARQ에 대해 요구되는 모든 직무들을 조정하고, MAC-hs(330)의 HARQ 엔티티와 유사하며, ACK들 또는 NACK들을 생성시킬 책임이 있다. HARQ 기능(446)은 또한 UE(105)와 함께 소프트 핸드오프에서 활성 세트 노드B(110)의 상태들의 트랙을 유지할 것이다. 다중 목적지들이 소프트 핸드오프 상황들 동안 EU-DCH의 HARQ를 위해 존재한다. 이전의 HSDPA의 HARQ의 수행은 단일 소스 목적지 시나리오로 초점이 맞춰진다. 여러 수신기들과 함께, 수신기들 또는 노드 B(110)들의 각각으로부터 UE(105)로 보내지는 여러 ACK들/NACK들이 있을 수 있다. UE(105)의 HARQ 기능(446)의 동작은 HARQ 프로토콜의 강직함 상의 이러한 여러 ACK/NACK들의 효과와, 요청될 수 있는 부가적인 신호의 성능 효과를 고려한다. 부가적으로, 상이한 노드 B(110)들이 다른 상태들, 즉, 이전의 패킷과 새로운 패킷의 잘못된 조합을 가질 수 있다. 이러한 프로토콜 에러들을 방지하기 위하여, HARQ 기능(446)의 상태 머신이 동기화될 수 있다.
MAC-EU(340)는 TFC 기능(448)을 포함한다. 호출 설정에서의 RRC 신호, 스케줄링된 모드 또는 속도 제어 모드에서의 다운링크 제어 신호 등과 같은 연관된 신호에 의해 구성된 전송 포맷 조합 세트(또는 우송 포맷 조합 서브세트)에 따른 전송 포맷 및 전송 포맷 조합 선택은 MAC-EU(340)에 의해 수행될 수 있다. RLC는 EU-DCH 상의 사용 가능한 전송 블록들로 맞춰진 RLC-PDU들을 MAC으로 제공한다. 도 4의 연관된 업링크와 다운링크 신호는 UE와 노드 B 사이의 각각의 전송 모드와 통신을 위해 요구된 제어 파라미터들을 제공한다.
도 5는 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 노드 B(110)에서의 MAC 엔티티의 기능성을 도시하는 블럭도이다. 노드 B(110)측 상의 MAC-EU(340)는 자율/스케줄링된 모드 디멀티플렉서 기능(542), HARQ 기능(544), 재순서화 큐 분배 기능(546), 재순서화 기능(547) 및 분해 기능(548)을 포함할 수 있다. 재순서화 기능(547) 및분해 기능(548)은 그의 서비스 등급에 따라 데이터를 재그룹화하는 '재그룹화 기능'으로 집합적으로 불릴 수 있다. 이것은 이하의 기능들과 동일한 다른 기능들이 구현될 수 있는 것과 같이, 노드 B(110) 측에서의 MAC-EU의 오직 하나의 가능한 구성이다.
일반적으로 노드 B(110)의 MAC-EU(340)의 기능들은 UE(105)의 MAC-EU(340)의 반대인 동작들을 수행한다. 자율/스케줄링된 모드 디멀티플렉서 기능(542)은 다중 전송 모드 집적 데이터 트래픽을 디멀티플렉스하고, 데이터를 예를 들면 자율 모드 및 스케줄링된 모드와 같은 그의 연관된 전송 모드로 분리한다. 각각의 스케줄링된 또는 자율 모드에 대해 HARQ 기능(544)이 있다. 각각의 모드(노드 B(110)에 있는)로부터의 HARQ 기능(546)은 중앙 버퍼 풀(도시되지 않음)로부터 데이터 또는 패킷들을 얻을 것이고, 전송의 시간에서 전송 모드를 사용하도록 전송되는 데이터의 상이한 우선 순위의 유연성(데이터의 서비스 등급에 의존한 우선 순위 상이)을 허용한다. 하나의 모드에서 송신되었던 높은 데이터 속도의 업링크 데이터는 재전송들 동안 상이한 모드에서 보내지도록 유연성이 주어질 수 있다. 스케줄링 모드들(자율, 스케줄링된)에 의해 제어된 상이한 노드 B(110)는 단일 또는 개별적인 HARQ 엔티티를 사용하여 제어될 수 있다. 개별적인 HARQ 프로세스들을 사용하는 것은 두개의 상이한 모드들의 독립적인 동작을 허용하며, 예를 들면 스케줄링된 및 자율 모드들에 대한 HARQ 동작은 상이한 스케줄링 알고리즘, 코딩 속도 및 변조 등으로 발생하는 상이한 전송으로 동작될 수 있다.
노드 B(110)의 재순서화 큐 분배 기능(546)은 각 전송 모드의 HARQ의 출력을모아 연관된 우선 순위 등급으로 출력을 분배시킨다. 재순서화 기능(547)은 각각의 우선 순위 등급과 연관한다. 재순서화 기능(547)은 동일한 우선 순위 등급의 패킷을 상이한 어플리케이션 시퀀스로 차례로 재배열한다.
분해 기능(548)은 MAC-hs(330)에서 수행되는 것과 유사하다. 연속적인 TSN들을 갖는 MAC-EU PDU들은 수신시 분해 기능(548)으로 배달될 수 있다. 보다 낮은 TSN들을 갖는 MAC-hs PDU들이 손실되면 MAC-EU PDU들은 분해 기능(548)으로 배달되지 않는다. UE(105)에서 구성된 각각의 큐 ID를 위한 적어도 하나의 재순서화 기능(547)이 있을 수 있다. 분해 기능(548)은 MAC-EU PDU들을 분해할 책임이 있다. MAC-EU PDU가 분해될 때 MAC-EU 헤더가 제거되며, MAC-d PDU들(MAC-d(320)으로부터 수신된 데이터 흐름들)이 추출되고 임의의 존재하는 페이딩 비트들이 제거된다. 이후 MAC-d PDU들이 보다 높은 층(OSI 층들3-7)으로 배달된다. 연관된 업링크 및 다운링크 신호는 UE(105)에서의 MAC-EU(340)과 노드 B(110)에서의 MAC-EU(340)사이에서 통신하기 위한 제어 파라미터들이다. 주어진 제어 파라미터들은 노드 B(110)에서의 MAC-EU(340) 동작의 동작을 돕는다.
노드 B(110)에 MAC-EU(340)를 갖는 것은 따라서 RNC(115)로 ACK 또는 NACK를 중계하는 것에 포함된 잠복을 피할 수 있다. 동시에, 노드 B(110)의 ACK/NACK를 처리하는 것에 의해 UE(105)에 의한 재전송들이 보다 빨리 스케줄링될 수 있고 따라서, 유리한 채널 조건들을 사용할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 전형적인 실시예들이 설명되었으며, 동등물이 다양한 방법들로 변화될 수 있다는 것이 명백할 것이다. 이러한 변화들은 본 발명의 전형적인 실시예들의 정신과 범위로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않으며, 당업자에게 명백할 모든 이러한 변경들은 다음 청구항들의 범위에 포함되는 것으로 의도된다.
본 발명에 의하면, 통신 시스템의 업링크 전송을 위한 데이터를 전송 채널로 맵핑하여, 시스템의 업링크 전송을 위한 데이터 트래픽을 효율적으로 관리할 수 있다.

Claims (10)

  1. 통신 시스템에서 업링크 전송을 위한 데이터를 맵핑하는 방법에 있어서,
    업링크 전송을 위해 선택된 전송 모드에 따라 업링크 전송을 위한 전송 채널에 데이터를 맵핑하는 단계를 포함하는 맵핑 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    주어진 전송 파라미터에 기초하여 업링크 전송을 위해 복수의 선택 가능한 전송 모드들 중 하나를 선택하는 단계를 더 포함하는 맵핑 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 선택 단계는 상기 업링크 상에 높은 데이터 속도의 데이터를 전송하기 위해, 자율 전송 모드(autonomous transmission mode) 및 스케줄링된 전송 모드 중 적어도 하나를 선택하는 단계를 포함하는, 맵핑 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 선택 단계는 상기 높은 데이터 속도의 데이터의 등급 우선 순위에 따라 HARQ(hybrid Automatic Repeat request) 전송과 수신, 및 높은 데이터 속도의 데이터의 흐름을 관리하는 단계를 더 포함하는, 맵핑 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    업링크 신호 메시지와 다운링크 신호 메시지 중 하나로부터 상기 전송 파라미터를 추출하는 단계를 더 포함하며,
    상기 업링크 신호 메시지는 사용자 장치에서 업링크 전송을 위해 사용 가능한 데이터의 상기 우선 순위를 노드 B에 알려주는 정보를 포함하고,
    상기 다운링크 신호 메시지는 전송 기회를 사용자 장치에 알려주는 정보를 포함하는, 맵핑 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 맵핑된 데이터는 수신된 다운링크 신호 응답 메시지에 기초하여 새로운 전송 또는 재전송으로 전송되고,
    상기 수신된 다운링크 신호 응답 메시지는 업링크 신호 메시지에 응답하는 확인 응답(ACK)과 부정적 확인 응답(NACK) 중 하나인, 맵핑 방법.
  7. 통신 시스템에서 업링크 전송을 위한 데이터를 맵핑하는 방법에 있어서,
    수신된 신호 메시지로부터 적어도 하나의 전송 파라미터를 추출하는 단계;
    상기 추출된 전송 파라미터에 기초하여 업링크 전송을 위해 복수의 선택 가능한 전송 모드들 중 하나를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 전송 모드에 따라 업링크 전송을 위한 전송 채널에 데이터를 맵핑하는 단계를 포함하는 맵핑 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 선택 단계는 상기 업링크 상에 높은 데이터 속도의데이터를 전송하기 위해, 자율 전송 모드 및 스케줄링된 전송 모드 중 적어도 하나를 동적으로 선택하는 단계를 포함하는, 맵핑 방법.
  9. 제 5 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 추출 단계는 상기 신호 메시지로부터 우선 순위 표시 파라미터와 라디오 채널 조건 중 하나를 추출하는 단계를 포함하고, 상기 우선 순위 표시 파라미터는 상기 업링크 상에서 전송되는 데이터의 서비스 등급의 등급 우선 순위와 관련되는, 맵핑 방법.
  10. 제 5 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 맵핑 단계는 상기 업링크 상에서 전송을 위해 MAC층에서의 논리 채널들 상의 높은 데이터 속도의 데이터를 물리층에서의 전송 채널들에 맵핑하는 단계를 더 포함하는, 맵핑 방법.
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