CN1985480A - 在节点b中使用纠错进行数据传输的方法和系统 - Google Patents

在节点b中使用纠错进行数据传输的方法和系统 Download PDF

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Abstract

公开了一种在移动通信系统的专用信道中传送数据的方法，包括将数据选择性地包括在帧的净荷中，以及进一步地将该选择性地包括的数据和排除的数据中的至少之一的指示包括在所述帧中。该专用信道是增强型专用信道，以及其中该数据是数据组或传送块。

Description

在节点B中使用纠错进行数据传输的方法和系统
技术领域
本发明涉及通信系统的上行链路信道中的传输，以及特别地但不专用于涉及UMTS系统中的增强专用信道。
背景技术
移动通信系统是一个系统的示例，在该系统中提供接入网以允许用户终端接入该系统功能。
在通用移动通信系统(UMTS)中，无线接入网通常为用户设备提供对一个移动通信系统核心网络的接入。所述用户设备典型地通过无线接口与所述接入网通信，所述接入网包括多个节点B，或更一般地包括网络接入点，所述用户设备利用其建立连接。所述节点B的每一个连接至一个或多个无线网络控制器，或更一般地连接至网络接入控制器。
在UMTS系统中提供专用信道(DCH)，用于从所述用户设备经由节点B到所述无线网络控制器的上行链路业务。针对所述信道定义了帧传输间隔。典型的以及至今为止用于专用信道的最短帧传输间隔是10ms。
在第三代合作伙伴计划中，技术规范组无线接入网(3GPPTSG-RAN)已提出高速上行链路分组接入，在3GPP中也公知为频分双工(FDD)增强型上行链路，包括增强型DCH、E-DCH。所述建议记录在3GPP TR25.896文件中。
提出的所述E-DCH的功能是混合自动重传(H-ARQ)检错纠错机制。该差错控制机制被提议在用于上行链路分组的节点B中执行。
进一步提出的E-DCH的特征是提供更短的2ms帧传输间隔。
更进一步提出的E-DCH的功能是支持软切换(SHO)。
发明内容
本发明的目的是提供改进的上行链路传输，特别地但不专用地针对UMTS系统的增强型专用信道中传送块的传输。
根据本发明，在第一方面，提供了一种在移动通信系统的专用信道中传送数据的方法，该方法包括：将数据选择性地包括在帧的净荷中，以及进一步地将选择性地包括的数据和排除的数据中的至少之一的指示包括在所述帧中。优选地，所述专用信道是增强型专用信道，以及优选地，所述数据是数据组或传送块。
将数据选择性地包括在帧的净荷中的步骤优选地包括将差错控制应用于一组可用数据，以及将那些通过差错控制的数据包括在帧的净荷中。
所述选择性地包括的数据的指示优选地包括位图。所述位图可以标识每个可用数据的存在或不存在。所述位图可以包括对应于最大数目的可用数据的多个位。
所述选择性地包括的数据的指示可以包括在帧的报头部分或所述帧的扩展中。
所述方法可以进一步包括以下步骤：比较至少两个信道的帧中的选择性地包括的传送块的指示，以及将公共的传送块结合为软切换过程的一部分。
所述方法进一步优选地包括以下步骤：传输指示该专用信道是否传送选择性地包括的数据的信令。所述信令优选地在建立增强型专用信道的处理过程中在RNC和节点B之间执行。
优选地，响应于专用信道传送选择性地包括的数据的指示，在接收机处从所传输的帧取回选择性地包括的数据的指示。
本发明的另一方面提供一种移动通信系统的网元，配置为在专用信道中传送数据，所述网元包括：选择装置，用于将数据选择性地包括在帧的净荷中；以及指示装置，用于进一步将选择性地包括的数据和排除的数据的至少之一的指示包括在所述帧中。优选地，所述专用信道是增强型专用信道，以及其中所述数据是数据组或传送块。
所述选择装置可以包括差错控制装置，所述差错控制装置适应于将差错控制应用于一组可用数据，所述选择装置进一步适应于将通过差错控制的那些数据包括在帧的净荷中。
所述指示装置可以包括映射装置，选择性地包括的数据的指示是位图。所述指示装置可以适应于根据每个可用数据的存在或不存在来产生位图。所述指示装置可以适应于产生位图以包括对应于最大数目的可用数据的多个位。
所述网元可以进一步包括：比较装置，用于比较在至少两个信道的帧中所述选择性地包括的数据的指示；以及结合装置，用于将公共数据结合为软切换过程的一部分。
所述网元可以进一步适应于包括传输装置，用于传输指示所述专用信道是否包括选择性地包括的数据的信令支持。
所述网元可以包括所述通信系统的网络接入点。所述通信系统由3GPP定义的通信，或是3GPP的派生。所述网络接入点优选地是节点B。
本发明的又一方面提供一种用于专用信道的帧协议，包括至少报头部分和净荷部分，所述净荷部分适应于携带不同数目的数据，所述帧进一步适应于包括净荷数据的指示。
所述专用信道优选地是增强型专用信道，以及所述数据优选地是数据组或传送块。所述帧协议优选地用于网络接入点和网络接入控制器之间的专用信道。所述通信系统优选地是UMTS系统。所述网络接入点优选地是节点B。所述网络接入控制器通过无线网络控制器或移动交换控制器。
净荷数据的指示可以包括在帧的报头部分。该帧协议可以进一步包括备用扩展部分，其中净荷传送块的指示包括在该扩展部分中。净荷数据的指示优选地是位图。
本发明的实施方式优选地提供用于根据所述帧协议对帧进行编码的装置。所述装置可以包括适应性网络接入点。本发明的实施方式优选地包括用于对根据所述帧协议进行编码的帧进行解码的装置。所述装置可以包括适应性网络接入控制器。
本发明的实施方式提供一种机制，其能够用于目标节点B和控制无线网络控制器之间的Iub接口，以及能够用于针对用户设备的服务无线网络控制器和控制无线网络控制器之间。
这种实施方式由本发明的一个方面促进，其中提供一种用于软切换估计的结合传送块的方法，该方法包括：在移动通信系统的至少两个增强型专用信道中接收包括净荷中的传送块的帧，以及在每个信道中选择性地包括的传送块的指示；所述方法还包括以下步骤：根据每个帧中选择性地包括的传送块的指示，确定每个信道公共的传送块，以及结合所述公共传送块作为软切换程序的一部分。
附图说明
现在参考附图通过示例对本发明进行描述，其中：
图1示出了可以实现本发明的实施方式的无线接入网络的元件；
图2示出了本发明实施方式中的帧的一种适配(adaption)；
图3示出了对根据本发明的实施方式的帧和现有技术的帧的比较；以及
图4示出了软切换技术中本发明的实施方式的一个示例应用。
具体实施方式
在此通过参考具体的示例情形来描述本发明。特别地结合通用移动通信系统(UMTS)的元件来描述本发明。
图1中，示出了理解本发明的实施方式所需的UMTS系统的那些典型元件。本领域技术人员将公知UMTS系统的实现。同样地，所述系统在此不详细描述，而仅示出和描述足够理解本发明所需要的元件。
参考图1，示例UMTS系统典型地包括移动交换中心(MSC)102，服务GPRS支持节点(SGSN)104，多个无线网络控制器(RNC)106a、106b、106c，多个节点B 108a、108b、108c，以及至少一个用户设备(UE)110。
实际上，可以由MSC服务器(MSS)以及媒体网关(MGW)提供MSC功能。
如本领域所公知，至少一个用户设备110通过无线接口112与节点B之一(例如节点B 108a)连接，在3GPP系统中所述无线接口112被称为Uu接口。
每个节点B经由Iub接口连接到至少一个RNC。所述RNC 106b分别经由Iub接口118a和118b连接到节点B 108a和108b，以及可能连接到一个或多个其他节点B。RNC 106c经由Iub接口122a连接到节点B 108c，以及经由例如接口122b的一个或多个其他Iub接口连接到一个或多个其他节点B。RNC 106a经由例如接口120a的一个或多个Iub接口连接到一个或多个节点B。如本领域所公知，不同的RNC可以连接不同的节点B。
所述RNC自身经由Iur接口互连。在图1中，示出了RNC 106a经由Iur接口130a连接所述RNC 106b，以及RNC 106b经由Iur接口130b连接到RNC 106c。类似地，RNC 106a和106c可以经由Iur接口互连。不同的RNC可以经由Iur接口互连。
UMTS系统中的每一个RNC经由Iu接口连接到一个或多个MSC或SGSN。在图1的示例中，MSC 102分别经由Iu接口114a和114b连接到所述RNC 106a和106b，以及SGSN 104分别经由Iu接口114a、114b和114c连接到RNC 106a、106b和106c。
在3GPP TSG-RAN中，已经提出一种新的增强型DCH上行链路传送信道。所述DCH上行链路传送信道是这样一种信道，其用于在无线接口Uu中从用户设备向节点B传送业务，以及，用于在Iub接口或Iur接口上从节点B向RNC传送业务以及在RNC之间传送业务。本发明的实施方式提出对增强型DCH各种改进和增强。
结合所提出增强型DCH上行链路转送信道，本发明的实施方式提出在不同的节点B中采用混合自动重传(H-ARQ)差错控制机制。特别是，在实施方式中，提出H-ARQ功能，以在Iub接口上将帧协议分组数据单元(PDU)配置为仅输送那些被确定为有用的传送块(TB)。由此，不建议通过Iub发送那些不能修正的H-ARQ差错控制的传送块。
由此，本发明的实施方式将节点B和无线网络控制器之间的上行链路信道内的传输适应于仅传送通过所应用的差错控制的那些传送块。
在进一步的增强中，在所述帧协议(FP)帧中引入新的信息单元。所述信息单元可以用术语“传送块位图”表示，其指示包括在给定帧中的传输时间间隔(TTI)的传送块。基于位图内的信息，接收分组数据单元(PDU)的无线网络控制器能够标识给定的传送格式的传送块是否包括在该帧内。
通过排除在所述Iub接口上差错控制失败的传送块，能显著节省该接口上的传输带宽。根据在此包括的传送块，所述帧协议帧可以具有可变长度，其在Iub接口的供应负载(Offered load)中提供可变性。Iub传送接口内的统计复用增益就是这样提高的。
参考图2，在帧协议帧中示出了根据本发明的实施方式的传送块位图的可能实现。帧协议帧通常由图2的标号202来标识，并且所述帧协议帧包括报头部分206、净荷部分204和备用扩展部分208。净荷部分204包括传送块。
在一个实施方式中，传送块位图优选地包括在报头部分206中，如标号210所示。提出的实施方式适合在增强型DCH帧协议中实现。
在第二实施方式中，提出将传送块位图包括在备用扩展部分208中，如标号212所示。第二备选方案与现有的DCH帧协议向后兼容。因为在所述建议中引入了H-ARQ的使用，所以现有的协议可能在提供E-DCH的情况下使用。但是，从一般意义上讲，尽管本发明的实施方式在这样的一个环境中具有特别的用途，但是本发明的实施方式不限于DCH的增强版本。
由此，根据本发明的实施方式，包含在所述净荷部分204内的传送块依赖于节点B内执行的差错控制的结果。只有那些成功进行差错控制的传送块包括在所述净荷204中。所述传送块位图210或者212分别包括在报头部分206或备用扩展部分208内，其指示哪些传送块包括在所述净荷部分204内。因此净荷部分204优选地具有可变长度，使得帧协议帧202具有可变长度。但是，在备选方案中，净荷部分204和帧协议帧202可以具有固定长度，其中一些净荷部分204是空的。
应当注意的是，尽管在应用有例如H-ARQ的差错控制的地方可以特别有利地应用本发明的实施方式，但本发明的实施方式通常可以应用于任何环境，在所述环境中提供某种机制，用于将例如传送块的数据或数据组选择性地包括在帧中或分组中。
在现有的帧协议帧的帧结构中，定义了备用扩展字段用于任何将来的添加。备用扩展的使用允许以向后兼容的方式将新信息包括在帧中。也就是说，如果将信息新置于备用扩展中，那么不支持与新信息相关的特性的更早版本的接收机实现能够忽略所述新信息。
参考图3，更详细地描述了根据本发明的实施方式的传送块位图的使用。假设一种增强型DCH帧协议，并假设传送块位图包括在帧协议帧中的报头中，参考图3描述的实施方式不是向后兼容的。
在图3中示出了没有实施本发明的原理的帧协议帧的结构。帧协议帧302包括报头304、第一传送块306、第二传送块308、第三传送块310、第四传送块312以及备用扩展部分314。传送块306、308、310、312包括帧协议帧302的净荷。为了示例的目的，假设第一和第四传送块成功地通过了差错控制，优选地由H-ARQ实体来实现，而所述第二和第三传送块没有成功通过所述差错控制，并因此将第二和第三传送块被宣布为无用。可以从图3a的情形中看到，帧协议帧302因此传输无用的以及不能被使用的两个传送块。
根据本发明的原理，因此，如图3b所说明的，所述帧协议帧330被修改，并包括报头部分316，表示为320的所述第一E-DCH的所述第一传送块、表示为322的所述第一E-DCH的所述第四传送块、以及备用扩展部分324。另外，所述报头316适应于包括传送块位图318。优选地，传送块位图具有直接对应于最大数目的传送块的多个位，其可以针对在帧协议帧中给定的专用信道被传送。在本示例中，假设最大数目是4。由此，传送块位图318是4位大小的图。以示例的方式，假设位1用来表示传送块存在，以及位0用来指示传送块的不存在。如图3b的示例中，仅包括第一和第四传送块，则位图318包括位序列1001。
本技术领域的技术人员将理解位图的表达可以变化。例如，以下是可能的，即进一步的编码可以应用到如上文所描述的简单的位序列。
节点B中应用的差错控制机制在本发明的所述范围以外。注意，目前提出在增强型DCH的情形中可以应用H-ARQ差错控制机制。本发明不限于任何特定的差错控制机制。本发明可以与任何促进将传送块选择地包含在帧协议帧中的技术结合使用。在选择性地包括传送块的情况下，本发明考虑了待给出的选择的传送块的指示。本发明不必须限于包含将传送块包括在净荷中，而可以更一般地涉及将任何形式的数据或数据组包含在净荷中。
本发明的原理可以有利地应用在软切换(SHO)情况下。软切换考虑以以下方式添加或去除无线链路：即用户设备总是维持与无线接入网的至少一个无线链路。借助于宏分集装置来执行软切换，这是指多个无线链路同时活动的情况。针对软切换的活动的无线链路通常被称为软切换分支(branch)。两个或更多的软切换分支可以终止于同一无线网络控制器内。
在两个或更多软切换分支终止于同一无线网络控制器内的情况下，针对本发明的实施方式所提出的位图可以用来辅助软切换。特别地，基于在DCH中或每个分支的增强型DCH中的传送块位图内携带的信息，用于软切换的无线网络控制器内的宏分集结合(MDC，macro diversity combining)实体可以确定可用于执行软切换所需要的结合处理的传送块。仅能够针对两个或更多软切换分支是公共的那些传送块执行结合处理。该原理还将参考图4进一步描述。
参考图4，如针对图3那样再次假设可以包括在所述帧协议帧内的传送块的最大数目是4。标号406表示用于第一软切换分支的传送块位图，以及标号408表示用于第二软切换分支的传送块位图。每个软切换分支与具体无线链路相关联，以及在相应分支中的DCH或增强型DCH的帧协议帧中提供所述的传送块位图。
还通常由图2中的标号402表示无线网络控制器，包括宏分集结合实体404。本领域技术人员将很好地理解无线网络控制器的实现以及宏分集结合实体的实现。因此在此不详细描述这种元件。本发明不提出在此说明的修改或适应之外的对这种元件修改。
如从图4所见，宏分集结合实体适于包括一种用于对与每个软切换分支相关联的传送块位图的相应位进行比较以确定公共传送块的存在的装置。在图4中，假设与传送块位图406相关联的软切换分支仅包括第二和第三传送块，以及因此具有位序列0110。与传送块位图408相关联的软切换分支包括第一、第二以及第四传送块，以及因此具有位序列1101。容易看出，在该简单的示例中，仅每个分支公共的传送块是第二传送块。由此，仅第二传送块用于结合处理。然后可以根据本领域公知的标准技术继续进行结合处理，在此不对其进一步详细描述。
优选地附加提供一种信令支持，用于根据本发明实施方式在此描述的传送块传送机制。如果将这里所描述的技术提供为可选的特征，则信令支持的供应是特别地有利的。在这里描述的技术是可选的情况下，优选地从链路的一端到另一端发信号通知是否采用了在此讨论的选择性地包含的技术。在这种方式中，通知链路的远端是否读取位图。在增强型DCH设置中，优选地可以发信号通知传送模式，给出关于所有传送块是否都包括在帧协议帧中的指示，或关于是否仅包括有用的传送块的指示。该信息可以提供为NBAP/RANAP中E-DCH信息IE群组的一部分。
位图的长度可以针对所有E-DCH是固定的或是具有变化长度。在位图长度变化的情况下，长度可以根据针对给定E-DCH的每个传送时间间隔的传送块的最大数目而变化。
通常，可以认为节点B是网络接入点，作为例如用户设备或移动终端的用户终端接入网络的点。通常，无线网络控制器可以被认为是网络接入控制器，作为控制网络接入的元件。
在此通过参考具体的非限制性示例对本发明进行描述。本领域的技术人员将理解本发明的普遍应用性。本发明所要求的保护范围在附加的权利说明书中限定。

Claims (25)

1、一种在移动通信系统的专用信道中传送数据的方法，所述方法包括：将数据选择性地包括在帧的净荷中，以及进一步地将所述选择性地包括的数据和排除的数据中的至少之一的指示包括在所述帧中。
2、根据权利要求1的方法，其中所述专用信道是增强型专用信道，以及其中所述数据是数据组或传送块。
3、根据权利要求1或权利要求2的方法，其中将数据选择性地包括在所述帧的净荷中的步骤包括：将差错控制应用于一组可用数据，以及将通过所述差错控制的数据包括在所述帧的净荷中。
4、根据权利要求1到3中的任何一个的方法，其中所述选择性地包括的数据的指示包括位图。
5、根据权利要求4的方法，其中所述位图标识每个可用数据的存在或不存在。
6、根据权利要求4或权利要求5的方法，其中所述位图包括对应于最大数目的可用数据的多个位。
7、根据权利要求1到6中的任何一个的方法，其中所述选择性地包括的数据的指示包括在所述帧的报头中。
8、根据权利要求1到6中的任何一个的方法，其中所述选择性地包括的数据的指示包括在所述帧的扩展中。
9、根据权利要求1到7中的任何一个的方法，进一步包括以下步骤：比较至少两个信道中的帧中的所述选择性地包括的传送块的指示，以及将公共的传送块结合为软切换过程的一部分。
10、根据权利要求1到9中的任何一个的方法，进一步包括：传输指示所述专用信道是否传送选择性地包括的数据的信令。
11、根据权利要求10的方法，其中响应于所述专用信道传送选择性地包括的数据的指示，在接收机处从所传输的帧取回所述选择性地包括的数据的指示。
12、一种移动通信系统的网元，配置为在专用信道中传送数据，所述网元包括：选择装置，用于将数据选择性地包括在帧的净荷中；以及指示装置，用于进一步将所述选择性地包括的数据和排除的数据的至少之一的指示包括在所述帧中。
13、根据权利要求12的网元，其中所述专用信道是增强型专用信道，以及其中所述数据是数据组或传送块。
14、根据权利要求12或权利要求13的网元，其中所述选择装置包括差错控制装置，所述差错控制装置适应于将差错控制应用于一组可用数据，所述选择装置进一步适应于将通过所述差错控制的那些数据包括在所述帧的净荷中。
15、根据权利要求12到14中的任何一个的网元，其中所述指示装置包括映射装置，所述选择性地包括的数据的指示是位图。
16、根据权利要求15的网元，其中所述指示装置适应于根据每个可用数据的存在或不存在来产生所述位图。
17、根据权利要求15或权利要求16的网元，其中所述指示装置适应于产生所述位图以包括对应于最大数目的可用数据的多个位。
18、根据权利要求12到17中的任何一个的网元，进一步包括比较装置，用于比较在至少两个信道的帧中所述选择性地包括的数据的指示；以及结合装置，用于将公共数据结合为软切换过程的一部分。
19、根据权利要求12到19中的任何一个的网元，进一步适应于包括传输装置，其用于传输指示所述专用信道是否包括选择性地包括的数据的信令支持。
20、根据权利要求12到19中的任何一个的网元，包括所述通信系统的网络接入点。
21、一种用于专用信道的帧协议，包括至少报头部分和净荷部分，所述净荷部分适应于携带不同数目的数据，所述帧进一步适应于包括所述净荷数据的指示。
22、根据权利要求21的帧协议，其中所述专用信道是增强型专用信道，以及其中所述数据是数据组或传送块。
23、根据权利要求21或权利要求22的帧协议，其中所述净荷数据的指示包括在所述报头部分中。
24、根据权利要求21或权利要求22的帧协议还包括扩展部分，其中所述净荷传送块的指示包括在所述扩展部分中。
25、根据权利要求21到24中的任何一个的帧协议，其中所述净荷数据的指示是位图。
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Denomination of invention: Method and system of data transmission using error correction in node B

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