CN102017547B - 用于用户设备中的数据尺寸适配的***和方法 - Google Patents

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Abstract

描述一种由用户设备(UE)适配用于将来的传输时间间隔(TTI)的数据的尺寸的方法，其中基于与媒介访问控制(MAC)-d流关联的授权的类型、MAC-d流与来自列表的另一MAC-d流复用的能力、和当前TTI中映射到MAC-d流上的逻辑信道中的数据可用性而将全部媒介访问控制(MAC)-d流分组并存储在不同的列表中。然后由UE使用包括分组的MAC-d流的整理列表中具有最高功率偏移量的MAC-d流来选择用于将来的TTI的E-TFC。进一步公开一种由UE使用UE的调度授权的变化和适配用于将来的TTI的数据的尺寸来产生用于将来的TTI的RLC PDU的方法。

Description

用于用户设备中的数据尺寸适配的***和方法
技术领域
本发明一般涉及用户设备(UE)，且更具体地，涉及UE中的数据单元尺寸的适配。
背景技术
本发明涉及关于层2协议的第三代伙伴计划(3GPP)规范。在解释各种协议和最新技术的背景下，这里引用最新3GPP发布版本-8版本：25.321媒介访问控制(MAC)的8.5.0和25.322无线链路控制(RLC)的8.4.0。
诸如UE的通信设备包括多个协议层或栈。数据链路层或层2(L2)是负责诸如处理物理层(或L1)中的错误、流控制、和帧同步的任务的层。L2的功能由被称为MAC子层和RLC子层的L2的两个子层共享。MAC子层通过向要发送数据的通信实体授权许可来控制对网络的访问，而RLC子层控制数据帧同步、流控制、和错误检查。
由RLC提供的服务被称为无线载体(RB)。MAC经由传输信道连接到L1，并且经由逻辑信道连接到RLC。3GPP的发布版本6引入上行链路(UL)中的增强专用信道(E-DCH)。传统***中，利用特定E-DCH传输格式组合(E-TFC)配置E-DCH。E-TFC是高速上行链路分组接入(HSUPA)中由UE控制的数据速率组合，并且由UE使用。使用被称为E-TFC选择的过程来选择用于E-DCH的数据速率以发送来自逻辑信道的数据。每个逻辑信道与一些绝对优先级关联，并且较高优先级数据的传输被最大化。
根据UE的当前无线条件来适配将由UE在当前传输时间间隔(TTI)或在将来的TTI中发送的RLC PDU的尺寸。用于RLC PDU尺寸适配的大多数公知的方案不是基于E-TFC就是基于授权(Grant)。在基于E-TFC的方案中，将当前TTI中选择的E-TFC考虑为用于在下一个或将来的TTI中确定PDU尺寸的导向度量。因此，如果在当前TTI中RB有少量或没有数据要发送，则在将来的TTI中将有少量或没有数据来自它用于发送。因此，来自该RB的数据尺寸将是最小的或为零。然而，当前TTI中用于RB的数据的数量对于将来的TTI可能不保持相同。在将来的TTI中，当该RB具有可用于传输的数据时，现有的基于E-TFC的方案将因其对选择的E-TFC的依靠而不正确地导致零(或较小的尺寸)数据传输。这是导致数据尺寸的不正确适配的不正确的估计。
基于授权的方案将当前TTI中接收的授权考虑为用于将来的TTI的数据尺寸估计的导向度量。然而，用于RB的数据尺寸无法从授权中直接地导出，并且受到以下的影响：较高优先级RB上数据的存在、当较高优先级的RB正在使用调度授权时较高优先级RB的缓冲器占有、以及当较高优先级的RB正在使用非调度授权时对相关非调度授权的TTI的适用性或限制。
所有这些会导致对用于将来的TTI的数据尺寸的不正确的估计，而且继而造成对用于将来的TTI的数据尺寸的不正确适配。另外，现有方案也未能调控在实际传输之前能够创建的RLC PDU的数量。公知方法之一是对能够创建的RLC PDU的数量规定任意的限制，其导致创建的RLC PDU要么太多要么太少。当授权增加并且创建不足够数量的PDU时，则有可能授权将不被适当地使用，导致难得的无线资源的浪费。然而，如果授权减少并且使用该方法创建太多PDU时，则PDU将不得不横跨TTI被分割为许多部分，导致增加的丢失可能性和首标开销。因此，需要提供一种以改进的正确性估计RLC数据的尺寸的解决方案，其可以由UE适配用于在下一或将来的TTI中发送数据。
另外，按照传统方法，由UE使用当前TTI中允许的授权预先创建恒定数量的RLC PDU。然而，用于UE的调度授权经过一段时间可能降低。因此，在中间TTI中产生的全部RLC PDU可能不被UE发送并且可以保留在缓冲器中，因为产生的RLC PDU的累积尺寸可能大于普遍的调度授权所允许的尺寸。因此，需要由UE高效率地产生用于将来的TTI的RLC PDU。
发明内容
技术问题
因此，已经实现本发明以解决现有技术中的上述问题，并且本发明提供由UE适配用于将来的TTI的数据尺寸的装置和方法，其中基于与MAC-d流关联的授权的类型将对将来的TTI有效的全部MAC-d流分组到多个列表中。
技术方案
本发明提供一种由UE适配用于将来的TTI的数据尺寸的装置和方法，其中基于与MAC-d流关联的授权的类型将对将来的TTI有效的全部MAC-d流分组到多个列表中。因此，预期在将来的TTI中有效的、具有非调度授权的全部MAC-d流被存储在第一列表中，而且被网络允许与来自第一列表的MAC-d流复用的全部MAC-d流也被添加到第一列表。如果第一列表不包含MAC-d流，则利用不具有非调度授权、且在当前TTI中具有至少一个RLCPDU的全部的MAC-d流来准备第二列表。利用第二列表中具有最高功率偏移量的MAC-d流来更新第一列表。然后由UE使用更新的第一列表中具有最高功率偏移量的MAC-d流选择用于将来的TTI的E-TFC。从而由UE使用选择的E-TFC适配用于将来的TTI的数据的尺寸。可以在选择用于将来的TTI的E-TFC之前或之后准备第二列表。
本发明还提供一种基于与MAC-d流关联的授权的值、和由UE适配的数据尺寸将数据的尺寸分发到逻辑信道的方法，其中将该逻辑信道映射到来自更新的第一列表的MAC-d流上。在第三列表中存储被映射到来自更新的第一列表的MAC-d流的全部逻辑信道。当授权是非调度授权时，通过UE中的第一协议层向UE中的第二协议层指示授权的值的最小值、和由UE适配的数据的尺寸。如果授权是调度授权，则通过第一协议层向第二协议层指示由UE适配的数据的尺寸或一差值。
依据本发明，提供一种由UE产生用于将来的TTI的RLC PDU的方法，包括：适配用于将来的TTI的RLC PDU的尺寸，其中UE处于当前TTI中；检测在用于UE的调度授权中的最大变化的值；使用检测的最大变化的值确定一因子；使用该因子和适配用于将来的TTI的RLC PDU的尺寸确定字节数量的最大值；以及使用该最大值产生用于将来的TTI的RLC PDU。
依据本发明，提供一种通信设备，其包括：存储部件，用于存储多个MAC-d流，MAC-d流基于与MAC-d流关联的授权的类型被存储在多个列表中。该通信设备进一步包括：数据尺寸适配单元，用于使用与来自存储的MAC-d流的列表的MAC-d流关联的功率偏移量的值选择用于将来的TTI的E-TFC；以及RLC PDU产生单元，用于使用基于用于该通信设备的授权中的最大变化的因子、和由UE适配用于将来的TTI的数据的尺寸来产生用于将来的TTI的RLC PDU。
有益效果
本发明提供一种解决方案用于以改进的正确性来估计可以由UE适配用于在下一或将来的TTI中发送数据的RLC数据的尺寸。
同样，本发明能够高效率地通过UE产生用于将来的TTI的RLC PDU。
附图说明
当结合附图时，本发明的以下说明将会明了，其中：
图1、图2和图3说明基于现有开放式***互连(OSI)参考模型的UE模型中层2的功能和服务；
图4说明根据本发明的由UE适配用于将来的TTI的数据尺寸的方法；
图5说明将由UE适配用于将来的TTI的数据尺寸分发到映射到MAC-d流上的逻辑信道的方法；
图6说明由UE产生用于将来的TTI的RLC PDU的方法；以及
图7说明包括根据本发明的功能块的通信设备。
具体实施方式
下文中，将参考附图描述本发明的优选实施例。在以下说明和附图中，出于清楚和简洁之故，这里并入的公知的功能和结构的详细说明将被省去。
诸如通用移动电信***(UMTS)或高速分组接入(HSPA)或HSPA+***的旧式通信***中的通信实体或网络组件由多个协议层或栈组成。通信实体的一个示例是UE，这是在此说明书中考虑的。
图1说明基于现有OSI参考模型的UE中层2(或L2)的功能和服务。L2104也被称为数据链路层，负责诸如处理物理层(或L1)102中的错误、流控制和帧同步的任务。L2104的功能由MAC108子层和RLC112子层共享。MAC108子层通过向诸如UE的通信实体授权许可以发送数据来控制对网络的接入，而RLC112子层控制数据帧同步、流控制和错误检查。RLC112提供无线载体(RB)114服务。MAC108经由传输信道106连接到L1102，并经由逻辑信道110连接到RLC112。
协议层使用由紧接其下的层提供的服务，并且继而向紧接其上的层提供服务。在具有更高数据速率的改进的用于增强上行链路的UMTS***(HSPA十)中，新的E-DCH由3GPP的发布版本6引入。通过E-DCH的数据传输由三个MAC实体来控制，它们是MAC-d、MAC-i和MAC-is。RLC从上层或应用接收被称为RLC SDU的数据单元，并且分割／或者连接SDU以创建被称为RLC PDU的新的数据单元。
MAC-d接收RLC PDU作为MAC-d SDU并且将MAC-d SDU传送到MAC-is作为MAC-d PDU。来自不同逻辑信道的MAC-is SDU、或MAC-d PDU被复用为单个MAC-is PDU。在一个传输时间间隔(TTI)中可以传输来自多个逻辑信道的多个MAC-is PDU，但是仅仅可以传输一个MAC-i PDU。可以将各种类型的应用数据映射到单个E-DCH传输信道。然而，由于不同应用的服务质量要求可以显著不同，故将它们分组为不同的被称为MAC-d简档的简档。MAC-d简档与由一个或多个逻辑信道组成的MAC-d流唯一地关联。MAC-d简档主要控制映射到其上的应用数据的等待时间和错误率。
MAC-i126处理E-DCH140传输信道，如图2所示。在MAC-i126中通过被称为混合自动重复请求(HARQ)134的过程控制在E-DCH140传输信道上的数据传输。依赖于TTI的值分别是10ms还是2ms，可以有4或8个HARQ过程。HARQ过程是时间对齐(align)的且是唯一可识别的。可以用以下三种方式在特定TTI中限制其中可以容纳数据用于传输的逻辑信道。
对于每个MAC-d流，可以规定在相同TTI中能够与其复用的MAC-d流的列表。
对于每个具有非调度授权的MAC-d流，可以规定能够用于发送来自它的数据的HARQ过程的排他列表。
可以规定能够用于发送来自使用调度授权发送的MAC-d流的数据的HARQ过程的排他列表。
在传统***中，E-DCH配置有特定E-DCH传输格式组合(E-TFC)，其是在HSUPA中允许由UE控制的数据速率组合，并且由UE使用。如图2所示，使用被称为E-TFC选择132的过程来选择用于E-DCH140的数据速率以从逻辑信道发送数据。每个逻辑信道与一些绝对优先级关联，并且这些优先级被处理130以发送数据。较高优先级数据的传输被最大化。仅在此描述被认为与本发明的理解相关的功能块[130、132、134]，并且各个其他功能块(如可以由关于MAC-i126的合适功能的标准规定的)被假设与功能块[130、132、1341共存以使能MAC-i126正常运作。
如图3所示，RLC146从上层接收RLC SDU144，而且分割和／或连接SDU144并形成被称为RLC PDU148的另一组数据单元。RLC PDU148被提交给MAC150，其继而将它们提交给L1154。L1将这些PDU传送156到对等通信实体的L1。
另外，在用于增强上行链路的UMTS***中，在E-DCH上的传输也通过分配能够用于传输的功率来控制。依据作为网络控制的功率的来自专用物理控制信道(DPCCH)的功率偏移量来分配功率。RLC PDU的尺寸必须小于或等于允许的最大RLC PDU尺寸。如果缓冲器中有足够的数据，则RLCPDU的尺寸必须大于或等于允许的最小RLC PDU尺寸。E-TFC选择提供与用于数据的成功传输必需的E-TFC对应的功率偏移量。代替功率的分配，网络可以向某些应用分配恒定比特率。可以发送来自这些应用的数据而不管当前TTI中网络分配的功率。这样的恒定比特率被称为非调度授权(NSG)。典型的功率分配被称为调度授权(SG)，其可以是绝对的或相对的。绝对授权是能够应用于传输的功率偏移量的绝对最大值。相对授权可以指示UP(向上)、DOWN(向下)或HOLD(保持)。
对于映射到具有非调度授权的MAC-d流的RB，允许的数据尺寸并不基于无线条件而改变。因此，对于这样的RB关于数据或PDU尺寸适配的要求不重要。在以下说明中，术语“RB”用于被映射到具有调度授权的MAC-d流上的RB。
图4说明根据本发明的由UE适配用于‘当前+N’或将来的TTI的数据尺寸的方法，其中N是用于指示从当前TTI起考虑的用于将来的TTI的编号的变量。可以基于与逻辑信道关联的授权来限制特定TTI中的来自其的数据可以用于传输的逻辑信道。该信息被用于确定来自RB的数据是否将在将来的TTI中使用。
在步骤202，确定被允许使用在将来的TTI中有效的HARQ过程的具有非调度授权的全部MAC-d流并将其存储在第一列表中。确定与已经存储在第一列表中的MAC-d流复用的MAC-d流或数据，并且也与所述MAC-d流一起存储在第一列表中。当RB映射到的MAC-d流不属于存储在第一列表中的一个或多个MAC-d流时，来自RB的数据无法在将来的TTI中发送。否则，可以在将来的TTI中复用RB。如果确定由于调度限制在将来的TTI中没有数据能够从该RB中发送，则MAC将此向RLC指示。
假定特定TTI中允许的具有非调度授权的全部MAC-d流也能够在TTI中一起复用。如果这不属实的话，则能够与第一确定的MAC-d流复用的MAC-d流具有在第一列表中存在的那些中的最高优先级逻辑信道。在包含MAC-d流的第一列表(乃至MAC-d简档)准备好之后，用于将来的TTI的潜在的适用的功率偏移量可以被确定为MAC-d流，其可以由几个逻辑信道组成。MAC-d流由将要应用于数据的功率偏移量以及在对等通信实体没有正确接收发送的数据时数据能够被发送的次数组成。
将当前TTI中逻辑信道中的数据可用性考虑为用于将来的TTI的确定因素，因为没有强有力的现有方法用于预测不同的逻辑信道(乃至MAC-d流)上数据的实际可用性。同样，由于用于将来的TTI的N的值被预期为很小(很可能为1或2)，预期从当前TTI到将来的TTI数据可用性将不会显著改变。
然而，无法最终确定用于将来的TTI的不同逻辑信道(乃至MAC-d流)上的数据可用性。因此，如果第一列表不包含任何MAC-d流，则进一步确定是否有任何MAC-d流在当前TTI中没有非调度授权但是有一些数据，其可以是PDU。在步骤204，将这些MAC-d流存储204在第二列表中。然后确定第二列表中具有最高功率偏移量的MAC-d流。
利用这样的MAC-d流来更新第一列表，其中将来自第二列表的新确定的MAC-d流存储在第一列表中。也可以在E-TFC选择之后执行第二列表的准备，其涉及映射到MAC-d流的逻辑信道中数据可用性的验证。然而，该方法不会显著地改变用于将来的TTI的对UE的适配最终所需的最终的数据尺寸。
在确定用于将来的TTI的潜在的适用的功率偏移量之后，在步骤206使用存储在最近更新的第一列表中的确定的MAC-d流来选择用于将来的TTI的潜在的适用的E-TFC。用于选择E-TFC的MAC-d流是存储在更新的第一列表中的全部MAC-d流当中具有最高功率偏移量的一个。可以使用如25.321的3GPP MAC规范和25.213的3GPP L1规范中规定的方法来选择E-TFC。使用当前TTI中可用的调度授权的值来确定适用于将来的TTI的潜在E-TFC。因为N非常小，故当前TTI中的调度授权是用于将来的TTI的确定因素。由于绝对授权一般不频繁，故预期在将来的TTI中将不接收新的绝对授权。还可以预期，由于相对授权在具有N个TTI的将来的TTI中带来的调度授权中的改变将相对不显著。
在已经在步骤206选择用于将来的TTI的潜在的适用的E-TFC之后，使用如在协议中规定的方法来检索适用于将来的TTI的数据尺寸。在步骤208，UE适配检索的数据尺寸用于数据。因此UE能够在其实际传输之前高效率地适配数据尺寸。
图5说明根据本发明的将由UE适配用于将来的TTI的数据(RLC PDU)尺寸分发到映射到MAC-d流上的逻辑信道的方法。允许的带宽(适配数据尺寸)的伪分发被执行。如果逻辑信道映射到来自更新的第一列表的MAC-d流则在步骤210中将其存储在第三列表中。在步骤212中全部此类逻辑信道然后被存储在第三列表中并且基于它们的优先级来分类。它们优选地按优先级的降序顺序来分类，在步骤214中，基于与来自第三列表的MAC-d流关联的授权的值以及由UE适配的数据尺寸，在存储于第三列表中的逻辑信道中分发该适配的数据尺寸。
在步骤216，UE中处理MAC-d流的协议层向RLC层指示要求的值。如果逻辑信道映射到具有非调度授权的MAC-d流，则在步骤216向RLC指示非调度授权的最小值和由UE适配的数据的尺寸，并且分配给逻辑信道的数据尺寸等于该最小值。如果逻辑信道映射到不具有非调度授权的MAC-d流，则在步骤216向RLC指示由UE适配的用于将来的TTI的数据的尺寸或差值，因此，对于调度授权RLC能够使用差值或使用由UE适配的数据尺寸以向逻辑信道分发数据尺寸。
差值实际上是在由UE适配的数据尺寸的一部分在第三列表中具有非调度授权的逻辑信道中分发之后，在由UE适配的数据尺寸中剩余(或可以用于传输的)的尺寸。由UE适配的数据尺寸首先在具有较高的优先级的逻辑信道之间分发。因此，在具有较高优先级的逻辑信道(具有非调度授权的逻辑信道)之间的每个这样的分发之后，由UE适配的数据尺寸按照已经分发的尺寸而减少。
图6说明根据本发明的当UE处于当前TTI时由UE产生用于将来的TTI的RLC PDU的方法。要产生的RLC PDU的并不如现有技术那样限于PDU的数量，而是基于能够在创建的RLC PDU中缓冲的字节的数量产生的。在步骤302，UE在处于当前TTI时适配用于将来的TTI的数据尺寸。假设适配用于将来的TTI的RLC数据尺寸是‘S’字节。
然后由UE在步骤304确定控制要产生的RLC PDU的数量的因子。由于授权随每个TTI改变，由UE在步骤306检测在‘N’TTI的持续时间中对于UE可能的在授权中的最大变化，其中‘N’是决定将来的TTI的数量的变量。因而该因子是基于用于将来的(或‘当前+N’)TTI的授权的该最大变化，并且可以通过适用于该场景的数学过程导出。例如，假设因子为‘K’而且用于将来的TTI可能的授权中的最大变化为‘m’，则因子可以由下面给出：
K=[10^(m／10)]
其中‘^’是取幂，而‘／’是除法的算术函数。依据分贝(或dB)来考虑‘m’。本发明的实施例中考虑调度授权中的变化。
然后在步骤308通过使用确定的因子‘K’和在当前TTI中由UE适配用于将来的TTI的RLC PDU尺寸‘S’来确定用于产生RLC PDU的字节的最大数量。可以使用RLC PDU尺寸‘S’和因子‘K’通过适用于该场景的数学过程推导出字节的最大数量。对本发明优选的过程能够由下面给出：
max=S*K
其中‘max’是字节的最大数量，而‘*’是乘法的算术函数。然后在步骤310由UE使用‘max’字节产生该LC PDU，其中要产生的RLC PDU的总尺寸不应超过‘max’字节。
本发明的优选实施例适用于模仿OSI参考模型的任何电信***。然而，在本说明中已经考虑了具有延迟‘2’的‘2’ms的TTI值(即，N=2)。这些实施例可以在使用不同TTI值和延迟N的各种其他方法中实现。
本发明的方法因此避免专门基于授权或选择的E-TFC的现有机制的错误。其同样避免由于当前TTI中的零缓冲器占用引起的将来的TTI中数据不允许发送的可能性。总之，主要在导致高效率的数据传输的改进的数据尺寸的适配方面取得收获。
其他实施例也是可行的，其中可以通过预测将某个将来的TTI中被允许的数据流的列表并接着选择地考虑***的当前状态以确定将来的TTI中可能的数据分发来进行数据尺寸适配，。
图7说明包括根据本发明的功能块的通信设备。该图说明执行本发明的方法所需的通信设备402中的功能块。通信设备402包括存储单元406，用于存储被分组成存储在存储单元406中的离散列表的MAC-d流。存储单元406可以包括存储器单元、栈或缓冲器，其可以通过通信设备402可用。当通信设备402处于当前TTI时，基于与MAC-d流关联的授权的类型和MAC-d流中RLC PDU的可用性而将MAC-d流存储在不同列表中。
通信设备402还包括处理单元404，用于适配用于将来的TTI的的数据(或RLC PDU)尺寸。处理单元404因此也可以称为数据尺寸适配单元404。当通信设备402处于当前TTI时，该单元404使用与存储的列表中的MAC-d流关联的功率偏移量来选择用于将来的TTI的E-TFC。因此单元404使用选择的E-TFC来适配由通信设备402用于将来的TTI的数据尺寸。数据尺寸适配单元404使能通信设备402估计可以由通信设备402在将来的TTI中发送的具有改进的正确性的RLC PDU尺寸。通信设备402还包括处理单元408，用于使用基于当对于通信设备402可用的用于当前TTI的授权中的最大变化的因子、和由通信设备402的数据尺寸适配单元404适配用于将来的TTI的RLC PDU尺寸来产生用于将来的TTI的数据。处理单元408在通信设备402中也可以称为RLC PDU产生单元408。
这里所述的通信设备402可以是能够在任何公知的传统电信***中工作的UE。因此，各种功能块能够存在于横跨按照OSI参考模型的正常布置的UE的各个协议层。这里没有描述可能对于通信设备402的正确工作所必需的各种其他功能块。假定这样的块按照使得通信设备402在特定电信***中工作所需的方式来正常工作。假定这里所述的通信设备402(或UE)的功能块[404、406、408]彼此相互以及与遵循现有标准的通信设备402的现有的功能块(这里未描述)接口连接。

Claims (3)

1.一种由用户设备UE产生用于将来的传输时间间隔TTI的无线链路控制RLC分组数据单元PDU的方法，包括步骤：
适配用于将来的TTI的RLC PDU的尺寸，其中UE处于当前TTI中；
检测在用于UE的调度授权中的最大变化的值；
使用检测的最大变化的值确定一因子；
使用该因子和适配用于将来的TTI的RLC PDU的尺寸确定字节数量的最大值；以及
使用该最大值产生用于将来的TTI的RLC PDU。
2.一种通信设备，包括：
存储部件，用于存储多个媒介访问控制MAC-d流，其中基于与MAC-d流关联的授权的类型、和当前传输时间间隔TTI中的MAC-d流中MAC-d PDU的可用性将MAC-d流存储在多个列表中；
数据尺寸适配单元，用于在用户设备UE处于当前TTI时使用与来自多个存储的MAC-d流的MAC-d流关联的功率偏移量的值选择用于将来的TTI的增强传输格式组合E-TFC，并且使用选择的E-TFC来适配用于将来的TTI的RLC PDU尺寸；
RLC PDU产生单元，用于使用基于用于该通信设备的将来的TTI的授权中的最大变化的因子、和适配用于将来的TTI的RLC PDU尺寸来产生用于将来的TTI的RLC PDU。
3.如权利要求2所述的通信设备，其中该通信设备是电信***中的UE。
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