СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УКАЗАНИЯ ВРЕМЕННОГО ПОТОКА БЛОКОВ, КОТОРОМУ АДРЕСОВАНО ПРИСОЕДИНЕННОЕ ПОЛЕ КВИТИРОВАНИЯ/ОТРИЦАТЕЛЬНОГО КВИТИРОВАНИЯ
METHOD AND APPARATUS FOR INDICATING TEMPORARY BLOCK FLOW TO WHICH PIGGYBACKED ACK/NACK FIELD IS ADDRESSED

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе беспроводной связи.
Уровень техники
Уменьшение задержки является одним из учитываемых факторов в GSM/EDGE-абонентской радиосвязи (GERAN - GSM/EDGE radio access network). Для уменьшения задержки были предложены две технологии: уменьшенная продолжительность передачи (RTTI - reduced transmission time interval) и ускоренный отчет о квитировании/отрицательном квитировании (ACK/NACK - acknowledgement/non-acknowledgement).
Стандартно ACK/NACK-отчет посылается отдельным сообщением, которое также называется управляющим блоком управления радиоканалом/доступом к среде передачи (RLC/MAC - radio link control/medium access control). ACK/NACK-отчет адресован конкретным радиоресурсам, называемым временным потоком блоков (TBF - Temporary Block Flow).
TBF является временным соединением между мобильной станцией и сетью для обеспечения одностороннего переноса данных. TBF является временным и поддерживается только на протяжении переноса данных. Каждому TBF сетью назначается идентификатор временного потока (TFI - temporary flow identity). Этот TFI является уникальным среди параллельных TBF в каждом направлении и используется вместо идентификатора мобильной станции на уровне RLC/MAC. Тот же TFI включается в каждый RLC-заголовок, принадлежащий конкретному TBF.
Было предложено посылать ACK/NACK-отчет для определенного TBF в качестве "присоединения" к RLC/MAC-блоку данных, который может адресоваться другому TBF. Поле, хранящее ACK/NACK-отчет называется присоединенным полем ACK/NACK (PAN - piggybacked ACK/NACK).
Поскольку PAN-поле включается в блок данных, который может адресоваться другому TBF, необходимо определить, к которому TBF адресуется PAN-поле. Для идентификации верного TBF в PAN-поле были предложены разные способы, включая использование TFI или флага состояния восходящей линии связи (USF - uplink state flag). Во время установления TBF восходящей линии связи, каждой мобильной станции назначается USF. Этот USF используется сетью для указания, какому мобильному терминалу разрешается передача в следующем радиоблоке восходящей линии связи.
В любом случае некоторое количество бит (как правило, от трех до пяти) в PAN-поле должны выделяться идентификатору TBF. Желательно иметь эффективный способ посылки идентификатора TBF в PAN-поле, чтобы для идентификации TBF не требовалось специально отведенных бит.
Сущность изобретения
Ниже описываются способ и устройство указания TBF, которому адресовано PAN-поле. Контрольная последовательность PAN (PCS - check sequence PAN) создается, к примеру, путем кодирования с контролем с помощью циклического избыточного кода (CRC - cyclic redundancy check). PCS маскируется посредством TFI, назначенного TBF, или маски, сгенерированной на основе TFI. Затем блок данных, включающий в себя PAN-поле и маскированная PCS обрабатываются для передачи. Маска может генерироваться путем преобразования TFI посредством (M, N)-кода, где M - количество бит PCS, а N - количество бит TFI. По такой схеме TFI может передаваться в PAN-поле без использования отдельных бит для идентификации TBF.
Краткое описание чертежей
Ниже приведено более подробное описание со ссылками на сопроводительные чертежи, причем:
на фиг.1 показан иллюстративный радиоблок;
на фиг.2 изображена иллюстративная структурная схема передающей станции;
на фиг.3 изображена иллюстративная структурная схема принимающей станции.
Подробное описание
При дальнейшем упоминании термин "узел беспроводной передачи/приема (WTRU - wireless transmit/receive unit)" включает в себя (но не ограничивается ими) пользовательское оборудование (UE - user equipment), мобильную станцию (MS - mobile station), стационарное или мобильное абонентское устройство, пейджер, сотовый телефон, “электронный помощник” (PDA - personal digital assistant), компьютер или пользовательское устройство любого другого типа с возможностью действия в беспроводной среде. При дальнейшем упоминании термин "базовая станция" включает в себя (но не ограничивается ими) Node-B, контроллер сайта узла сети, точку доступа (AP - access point) или устройство с интерфейсом любого другого типа с возможностью действия в беспроводной среде.
На фиг.1 показан иллюстративный радиоблок 100. Радиоблок 100 для переноса данных включает в себя один RLC/MAC-заголовок 102, заголовочную контрольную последовательность (HCS - header check sequence) 104, один или более RLC-блок 106 данных, блоковую контрольную последовательность (BCS - block check sequence) 108, PAN-поле 110 и PCS 112. RLC/MAC-заголовок 102, RLC-блок(и) 106 данных и PAN-поле 110 кодируются раздельно для обнаружения и исправления ошибок, и к каждому из них прилагается отдельная контрольная сумма (например, контрольная сумма циклического избыточного кода (CRC)). RLC/MAC-заголовок 102 содержит управляющее поле, обозначающее, включается ли PAN-поле 110 в радиоблок 100. HCS 104 используется для обнаружения ошибок RLC/MAC-заголовка 102. BCS 108 используется для обнаружения ошибок RLC-блока 106 данных. Для каждого RLC-блока данных могут присутствовать раздельные BCS. PAN-поле 110 содержит присоединенную ACK/NACK-информацию, посылаемую в одном направлении для обеспечения квитирования для TBF в другом направлении. PCS 112 используется для обнаружения ошибок PAN-поля 110.
На фиг.2 изображена иллюстративная структурная схема передающей станции 200. Передающая станция 200 может являться WTRU, Node-B или любым другим устройством. Передающая станция 200 включает в себя кодер 202, маскирующий узел 204 и приемопередатчик 206. PAN-поле вводится в кодер 202. Кодер 202 генерирует PCS на основе PAN-поля 201. К примеру, кодер может являться кодером с контролем с помощью циклического избыточного кода (CRC), а PCS может являться контрольной суммой CRC, сгенерированной на основе PAN-поля 110. Затем маскирующий узел 204 маскирует PCS посредством TFI (т.е. TFI используется в качестве маски). Маскировка бит PCS посредством TFI может выполняться путем сложения по модулю 2 (т.е. операцией исключающего “ИЛИ” (XOR)). Приемопередатчик 206 посылает блок 100 данных, включающий в себя PAN-поле 110 и маскированный PCS 112. По такой схеме TFI может передаваться в PAN-поле без использования отдельных бит для идентификации TBF. Перед передачей может выполняться канальное кодирование (к примеру, кодирование с прямым исправлением ошибок (FEC - forward error correction), сравнение скоростей, чередование и т.п.).
По крайней мере, один бит TFI маскируется, по меньшей мере, одним битом PCS. К примеру, когда количество бит PCS (M) больше количества бит TFI (N) (например, N=5, а M=10), биты TFI могут отражаться на части или на всех битах PCS (например, на первых N битах, на последних N битах или на подмножестве из N бит). Также возможен противный случай, когда N больше M.
Альтернативно, передающая станция 200 может включать в себя генератор 208 маски. Генератор 208 маски генерирует маску из TFI, а маскирующий узел 204 маскирует PCS посредством маски, сгенерированной генератором 208 маски. N-битное TFI может преобразовываться в M-битную маску посредством (M, N)-кода (M - количество бит PCS) и затем к маске и PCS может применяться операция XOR.
Альтернативно, N-битное TFI может преобразовываться в L-битную маску посредством (L, N)-кода, где L<M (M - количество бит PCS) и затем к маске и PCS может применяться операция XOR. К примеру, когда количество бит PCS (M) больше количества бит маски (L) (например, L=8, а M=10), биты маски могут отражаться на части или на всех битах PCS (например, на первых L битах, на последних L битах или на подмножестве из L бит). Также возможен противный случай.
M-битная маска может выбираться для обеспечения улучшенного разделения (например, расстояние Хемминга) между M-битными последовательностями. К примеру, это может достигаться путем двоичного умножения N-битного TFI на порождающую матрицу. У хорошего маскирующего кода будет наибольшее из минимальных расстояний и самая низкая частота случаев этого минимального значения.
Ниже приводятся иллюстративные порождающие матрицы линейного двоичного кода с максимальными минимальными расстояниями. В этих примерах длина TFI предполагается 5-битной.
(1) (6, 5)-код с минимальным расстоянием 2 (применим при M=6):
(2) (7, 5)-код с минимальным расстоянием 2 (применим при M=7):
(3) (8, 5)-код с минимальным расстоянием 2 (применим при M=8):
(4) (9, 5)-код с минимальным расстоянием 3 (применим при M=9):
(5) (10, 5)-код с минимальным расстоянием 4 (применим при M=10):
(6) (11, 5)-код с минимальным расстоянием 4 (применим при M=11):
Необходимо заметить, что указанные порождающие матрицы приводятся в качестве примера, а не ограничения, и возможны любые изменения. К примеру, предложенный выше набор матриц может умножаться слева и справа на двоичные перестановочные матрицы, в результате чего будут получаться новые матрицы с переставленными строками и/или столбцами. Эта перестановка столбцов и/или строк будет сохранять свойства расстояний кода.
На фиг.3 изображена иллюстративная структурная схема принимающей станции 300. Принимающая станция 300 может являться WTRU, базовой станцией или любым другим устройством. Принимающая станция 300 включает в себя приемопередатчик 302, демаскирующий узел 304 и декодер 306. Принимающая станция 300 может дополнительно включать в себя генератор 308 маски. Приемопередатчик 302 принимает радиоблок, включающий в себя PAN-поле и маскированную PCS, например, показанные на Фиг.1. Приемопередатчик 302 выводит PAN-поле и маскированную PCS. Демаскирующий узел 304 демаскирует принятую маскированную PCS собственным TFI, назначенным TBF, или же маской, сгенерированной генератором 308 маски посредством собственного TFI. Демаскирующий узел 304 выводит PAN-биты и биты демаскированной PCS. Затем декодер 306 вычисляет PCS (например, CRC-биты) на основе принятого PAN-поля и сравнивает вычисленную PCS с демаскированной принятой PCS. Если эти две PCS сходятся, то принятое PAN-поле объявляется адресованным принимающей станции 300. Если эти две PCS не сходятся, PAN-поле объявляется не-адресованным принимающей станции 300 и затем может отбрасываться.
Альтернативно, декодер 306 может вычислять PCS (например, посредством CRC), затем маскировать вычисленную PCS собственным TFI или маской, сгенерированной на основе TFI, и затем сравнивать вычисленную маскированную PCS с принятой маскированной PCS.
Принимающей станции 300 может понадобиться декодировать принятый PAN для более чем одного сохраненного TFI, потому что принимающей станции 300 может отводиться более одного TBF, и у каждого TBF будет собственное TFI. Когда принимающей станции 300 отводится множество TBF, принимающая станция 300 определяет, которому TBF адресуется PAN путем демаскирования для каждого возможного TFI, соответствующего отведенному ей TBF.
Варианты осуществления
1. Способ указания TBF, к которому адресуется PAN-поле.
2. Способ по варианту осуществления 1, содержащий генерацию PCS на основе PAN-поля.
3. Способ по варианту осуществления 2, содержащий маскирование PCS маской, причем маска связана с TBF.
4. Способ по варианту осуществления 3, содержащий посылку блока данных, включающего в себя PAN-поле и маскированную PCS.
5. Способ по любому из вариантов осуществления 3-4, в котором маска является TFI, назначенным TBF.
6. Способ по любому из вариантов осуществления 3-5, в котором маскирование PCS посредством TFI выполняется путем побитного сложения по модулю 2 по меньшей мере одного бита PCS по меньшей мере с одним битом TFI.
7. Способ по любому из вариантов осуществления 3-6, в котором длина PCS и длина TFI различаются и N бит TFI маскируются N битами PCS.
8. Способ по варианту осуществления 7, в котором N бит PCS - это первые N бит PCS, последние N бит PCS или подмножество PCS.
9. Способ по любому из вариантов осуществления 3-8, в котором PCS генерируется путем выполнения CRC-кодирования на основе PAN-поля.
10. Способ по любому из вариантов осуществления 2-3, в котором маска генерируется на основе TFI, назначенного TBF.
11. Способ по варианту осуществления 10, в котором маска генерируется путем преобразования TFI посредством (M, N)-кода, где M не больше количества PCS-бит, а N - количество TFI-бит.
12. Способ по варианту осуществления 10, в котором маска получается путем двоичного умножения TFI на порождающую матрицу.
13. Способ по варианту осуществления 12, в котором M равно 6, а порождающая матрица является следующей:
.
14. Способ по варианту осуществления 12, в котором M равно 7, а порождающая матрица является следующей:
.
15. Способ по варианту осуществления 12, в котором M равно 8, а порождающая матрица является следующей:
.
16. Способ по варианту осуществления 12, в котором M равно 9, а порождающая матрица является следующей:
.
17. Способ по варианту осуществления 12, в котором M равно 10, а порождающая матрица является следующей:
.
18. Способ по варианту осуществления 12, в котором M равно 11, а порождающая матрица является следующей:
.
19. Способ обработки PAN-поля, адресуемого TBF.
20. Способ по варианту осуществления 19, содержащий прием блока данных, включающего в себя PAN-поле и маскированную PCS.
21. Способ по варианту осуществления 20, содержащий демаскирование маскированной PCS маской, причем маска связана с TBF.
22. Способ по варианту осуществления 21, содержащий выполнение декодирования PCS на основе PAN-поля и демаскированной PCS.
23. Способ по любому из вариантов осуществления 21-22, в котором маска является TFI, назначенным TBF.
24. Способ по любому из вариантов осуществления 21-22, в котором маска генерируется на основе TFI, назначенного TBF.
25. Способ по любому из вариантов осуществления 22-24, в котором декодирование PCS выполняется путем CRC-декодирования на основе принятого PAN-поля.
26. Способ обработки PAN-поля, адресуемого TBF.
27. Способ по варианту осуществления 26, содержащий прием блока данных, включающего в себя PAN-поле и маскированную PCS.
28. Способ по варианту осуществления 27, содержащий вычисление PCS на основе принятого PAN-поля.
29. Способ по варианту осуществления 28, содержащий маскирование вычисленной PCS маской, причем маска связана с TBF.
30. Способ по варианту осуществления 29, содержащий сравнение принятой маскированной PCS и вычисленной маскированной PCS.
31. Способ по любому из вариантов осуществления 29-30, в котором маска является TFI, назначенным TBF.
32. Способ по любому из вариантов осуществления 29-30, в котором маска генерируется на основе TFI, назначенного TBF.
33. Способ по любому из вариантов осуществления 28-32, в котором PCS вычисляется путем выполнения CRC-кодирования с принятым PAN-полем.
34. Способ по любому из вариантов осуществления 29-30, в котором маска генерируется путем преобразования TFI посредством (M, N)-кода, где M не больше количества PCS-бит, а N - количество TFI-бит.
35. Устройство для указания TBF, которому адресуется PAN-поле.
36. Устройство по варианту осуществления 35, содержащее PCS-генератор для обработки PAN-поля для генерации PCS.
37. Устройство по варианту осуществления 36, содержащее маскирующий узел для маскирования PCS маской, причем маска связана с TBF.
38. Устройство по варианту осуществления 37, содержащее приемопередатчик для посылки блока данных, включающего в себя PAN-поле и маскированную PCS.
39. Устройство по любому из вариантов осуществления 37-38, в котором маска является TFI, назначенным TBF.
40. Устройство по варианту осуществления 39, в котором маскирующий узел выполняет маскирование PCS и TFI путем побитного сложения по модулю 2 по крайней мере одного бита PCS по крайней мере с одним битом TFI.
41. Устройство по любому из вариантов осуществления 39-40, в котором длина PCS и длина TFI различаются и N бит TFI маскируются N битами PCS.
42. Устройство по варианту осуществления 41, в котором N бит PCS - это первые N бит PCS, последние N бит PCS или подмножество из PCS.
43. Устройство по любому из вариантов осуществления 37-42, в котором PCS генерируется путем выполнения CRC-кодирования на основе PAN-поля.
44. Устройство по любому из вариантов осуществления 37-43, дополнительно содержащее генератор маски для генерации маски на основе TFI, назначенного TBF.
45. Устройство по варианту осуществления 44, в котором генератор маски преобразует TFI в маску посредством (M, N)-кода, где M не больше количества PCS-бит, а N - количество TFI-бит.
46. Устройство по варианту осуществления 44, в котором маска генерируется путем двоичного умножения TFI на порождающую матрицу.
47. Устройство по варианту осуществления 46, в котором M равно 6, а порождающая матрица является следующей:
.
48. Устройство по варианту осуществления 46, в котором M равно 7, а порождающая матрица является следующей:
.
49. Устройство по варианту осуществления 46, в котором M равно 8, а порождающая матрица является следующей:
.
50. Устройство по варианту осуществления 46, в котором M равно 9, а порождающая матрица является следующей:
.
51. Устройство по варианту осуществления 46, в котором M равно 10, а порождающая матрица является следующей:
.
52. Устройство по варианту осуществления 46, в котором M равно 11, а порождающая матрица является следующей:
.
53. Устройство для обработки PAN-поля, адресуемого TBF.
54. Устройство по варианту осуществления 53, содержащее приемопередатчик для приема блока данных, включающего в себя PAN-поле и маскированную PCS.
55. Устройство по варианту осуществления 54, содержащее демаскирующий узел для демаскирования маскированной PCS маской, причем маска связана с TBF.
56. Устройство по варианту осуществления 55, содержащее декодер PCS для выполнения декодирования PCS на основе PAN-поля и демаскированной PCS.
57. Устройство по любому из вариантов осуществления 55-56, в котором маска является TFI, назначенным TBF.
58. Устройство по любому из вариантов осуществления 55-56, в котором маска генерируется на основе TFI, назначенного TBF.
59. Устройство по любому из вариантов осуществления 56-58, в котором декодер PCS является CRC-декодером.
60. Устройство для обработки PAN-поля, адресуемого TBF.
61. Устройство по варианту осуществления 60, содержащее приемопередатчик для приема блока данных, включающего в себя PAN-поле и маскированную PCS.
62. Устройство по варианту осуществления 61, содержащее PCS кодер для вычисления PCS на основе принятого PAN-поля.
63. Устройство по варианту осуществления 62, содержащее маскирующий узел для маскирования вычисленной PCS маской, причем маска связана с TBF.
64. Устройство по варианту осуществления 63, содержащее узел сравнения для сравнения принятой маскированной PCS и вычисленной маскированной PCS.
65. Устройство по любому из вариантов осуществления 63-64, в котором маска является TFI, назначенным TBF.
66. Устройство по любому из вариантов осуществления 63-64, в котором маска генерируется на основе TFI, назначенного TBF.
67. Устройство по варианту осуществления 66, в котором генератор маски преобразует TFI в маску посредством (M, N)-кода, где M не больше количества PCS-бит, а N - количество TFI-бит.
68. Устройство по любому из вариантов осуществления 62-67, в котором PCS кодер является CRC-кодером, а PCS является Контрольной суммой CRC.
Несмотря на то, что признаки и элементы описываются выше в конкретных комбинациях, каждый признак и каждый элемент могут использоваться отдельно от прочих особенностей и элементов или в различных комбинациях с другими особенностями и элементами или без них. Приведенные здесь способы и блок-схемы могут реализоваться компьютерной программой, программными средствами или программно-аппаратными средствами, размещенными на считываемом компьютером носителе информации для исполнения компьютером общего назначения или процессором. Примеры считываемых компьютером носителей включают в себя постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), реестр, сверхоперативное запоминающее устройство, полупроводниковое запоминающее устройство, магнитный носитель информации типа встроенных жестких дисков и съемных дисков, магнитооптический носитель информации и оптический носитель информации типа CD-ROM-дисков и универсальных цифровых дисков (DVD).
Подходящие процессоры включают в себя, к примеру, процессор общего назначения, специализированный процессор, стандартный процессор, процессор цифровых сигналов (DSP - digital signal processor), множество микропроцессоров, один или более микропроцессор совместно с DSP-ядром, контроллер, микроконтроллер, специализированные интегральные схемы (ASIC - Application Specific Integrated Circuits), схемы программируемых вентильных матриц (FPGA - Field Programmable Gate Arrays), машину состояний и/или интегральную схема (ИС) любого другого типа.
Процессор совместно с программными средствами может использоваться для реализации радиочастотного приемопередатчика для использования в узле беспроводной передачи/приема (WTRU - wireless transmit receive unit), абонентском оборудовании (UE - user equipment), терминале, базовой станции, контроллере радиосети (RNC - radio network controller) или любом главном компьютере. WTRU может использоваться в сочетании с модулями, реализованными в аппаратных и/или программных средствах вроде фотоаппарата, модуля видеокамеры, видеотелефона, спикерфона, вибрационного устройства, динамика, микрофона, телевизионного приемопередатчика, гарнитуры, клавиатуры, модуля Bluetooth, частотно-модулируемой (FM - frequency modulated) радиоустановки, жидкокристаллического (ЖК) дисплея, органически-светодиодного (OLED - organic light-emitting diode) дисплея, цифрового проигрывателя, медиаплеера, видеоигрового модуля, Internet-браузера и/или любой беспроводной локальной сети (WLAN - wireless local area network) или ультраширокополосного (UWB - Ultra Wide Band) модуля.