专利名称：用于在共享信道上发射上行链路控制信息的装置和方法
技术领域：
本公开总体上涉及在通信信道上调度数据传输，更具体地涉
及为使用数据传输资源的上行链路传输以正确序列提供分段调度和/或 控制信息的方法和装置。
背景技术：
无线通信系统，例如分组数据通信系统，可以使用共享信道， 其中网络基于请求资源的移动台的数量、移动台的信道状况和移动台 请求资源所用于的服务向移动台分配用于上行链路传输的资源。移动台将根据每个无线电承载或者一组无线电承载的缓冲 器状态向网络发射信息。典型地，移动台使用的每个服务被映射到一 个无线电承载。每个服务以及由此的每个无线电承载与优先级相关联。 为了最小化信令开销量，优选的是，使移动台指示在所有的无线电承 载上的缓冲器中的数据量，并且指示，例如，具有等待被发送的数据 的最高优先级的无线电承载。这允许网络以一定的公平度指配资源。可被称为调度信息(SI)的缓冲器状态信息可由移动站通过 有效终止于第一层或者媒体访问控制(MAC)层的上行链路控制信道 来发射，或者通过共享数据信道作为捎带式(piggyback)信息发射到 网络。所谓的捎带式信息为调度和/或控制信息，其可被分段并添加到 正在数据信道上发射的数据分组。使用并行混合自动重传请求(HARQ)信道或处理来发射通 过共享数据信道发射的数据。但是，HARQ机制意味着，可能具有捎 带调度和/或控制信息的数据分组可能被网络无序地接收。在公用于所有IP流的控制信息被附加到与IP流中的一个相关联的数据分组中的情 况下，这尤为真实。在这种情况下，与数据分组相关联的序列号不能 用来对控制信息进行排序。因此，例如，调度信息可能不在相关时间 被接收，或者如果被分段，可能以不正确的顺序被接收以及可能被应 用。因此，尽管网络具有对以无序分组接收的分段数据确定正确 顺序的机制，但网络的调度器不能识别梢带式信息的顺序，并且随后 可能在错误信息的基础上调度移动站。此外，可应用各种规则来允许移动站以周期为基础或者以事 件触发为基础发送SI，这样可能导致相当快的顺序SI传输。从而，需要这样的装置和方法，用于指示调度和/或控制信 息的序列顺序，其中调度和/或控制信息包含在分组中，该分组具有的 序列号不必关联于被包含的调度和/或控制信息的序列。
图1是无线分组通信网络的框图，其中移动台可发射捎带在 分组数据上的调度和/或控制信息，该分组数据是通过各个无线电承载 或者IP流发射的。图2是移动台传输缓冲器的框图，在该缓冲器中对具有各个 优先级的数据进行缓冲和/或排队。图3是根据各个实施例的移动台和基站的体系结构图。图4是根据各个实施例的移动台的框图。图5a和图5b是根据各个实施例的位图的示图，示出了由移 动台通过将SI等捎带在PDU上而发射的SI和/或增量控制信息以及指 示符的结构。图6是图示根据本发明实施例的方法的流程图。
具体实施例方式在各个实施例中，将通过2比特/3比特序列号实现的指示符
添加到捎带在数据分组上的SI，以帮助网络调度器识别无序的递送， 从而避免由于数据分组部分的ARQ/HARQ而导致的问题。各个实施例的调度器可应用或者只是丢弃由指示符确定的 SI的乱序接收。此外，在一些实施例中，可以通过将大小为1的窗口 应用于调度器来简化操作，从而保证老的SI的识别。此外，在一些实 施例中，限制SI传输触发的数量有助于防止过期SI的应用。现在转到附图，其中相同的附图标记表示相同的组件，图l 示出通信网络IOO，其具有多个基站，诸如基站103，并且其中每个基 站具有相应的覆盖区。通常，基站覆盖区可以重叠，并且，通常形成 整个网络覆盖区。基站可被称作其他的名称，诸如基站收发信站(BTS)、 "节点B"，以及接入节点(AN)。网络覆盖区可包括形成连续的无线 电覆盖区的多个基站覆盖区。但是，并不要求具有连续的无线电覆盖， 因此网络覆盖区可选地可以是分散的。此外，每个覆盖区可服务于多个移动台。取决于技术，还可 将移动台称作接入终端(AT)、用户设备(UE)，或者其他术语。将 通过回程连接把多个基站103连接到基站控制器101。基站控制器101 和基站形成了无线电接入网络(RAN)。整个网络可包括任意数量的 基站控制器，每个基站控制器控制多个基站。注意到，基站控制器101 可选地可实现为多个基站103间的分布式功能。与特定的实施无关， 基站控制器101包括诸如分组调度器、分组分段和重组等用于分组化 通信的各种模块，和用于向各个移动站指配合适的无线电资源的模块。基站103可通过任意数量的标准无线接口并使用任意数量 的调制和编码方案与移动台进行通信。例如，可使用通用移动通信系 统(UMTS)、演进UMTS (E-UMTS)地面无线接入(E-UTRA)或CDMA2000。此外，E-UMTS可使用正交频分复用(OFDM)，而 CDMA2000可使用诸如Walsh码的正交扩频码。也可使用半正交扩频 码以通过空中接口实现附加的信道化。此外，该网络可为演进的高速 率分组数据(E-HRPD)网络。各个实施例可使用任意合适的无线电接n。在一些实施例中，可将移动台分组，并且对于每个移动台组， 基站控制器101或基站103的调度功能可指配一组时间频率资源给该 组内的移动台共享。可使用控制信道由基站103向移动台通告该共享 资源组和排序模式的指示。此外，可以以与该共享资源组的起始帧具 有预定义关系的任意帧来发射控制信道。共享资源组可以从与发射控 制信道的帧相同的帧开始，可具有与发射控制信道的帧相关的固定起 始点，或者可在控制信道中被明确地通告。在任何情况下，各个实施 例将使用用于向移动台分配资源的准许消息，和指示最小数据优先级 的调度消息。在各个实施例中，移动台将使用无线电承载来发射协议数据 单元(PDU)，其中无线电承载可被映射到一组预定的因特网协议(IP) 流服务上。由此移动台可同时使用多个服务，并且因此可缓冲用于传 输的数据，该数据具有不同的优先级。因此， 一些移动台105可能只 具有缓冲的且等待发射的高优先级数据，而其他的移动台可能只具有 等待传输的低优先级数据。此外， 一些移动台可能具有高优先级和低 优先级数据的混合。因此，在一些实施例中，可由移动台105根据优 先级方案来发射无线电承载/IP流。除了使用各个无线电承载或者IP流107、 109和111发射的 PDU之外，移动台105可向数据分组或者PDU113上附加或者"捎带" 调度信息(SI)和/或控制信息115。通常，将使用ARQ或者HARQ方案发射PDU，其中，该PDU将具有相关联的序列号(SN)，使得可以在接收端重组数据，在 这种情况下，接收端为基站103或者控制器101。因此，正如接收到的数据分组117所示，可能无序地接收 PDU，这样，首先接收到PDU SN#1 119，而接着接收到PDUSN存5， 最后接收到PDUSN存3，等等。图2图示了移动台200，其经由无线接口 205与无线网络203 进行通信，在一些实施例中，该无线接口 205可包括专用信道或者增 强的专用信道。移动台200具有包括缓冲数据201的存储器，缓冲数 据201进一步包括与各个服务和/或无线电承载相关联的多组PDU 207。 正如以上所讨论的，在各个实施例中，可将特定的服务映射到特定的 无线电承载。在图2的例子中，图示了具有高优先级和低优先级混合数据 的移动台，诸如图1中的移动台109。图2中，示出了将第一组PDU 缓冲，该第一组PDU具有第一或高优先级并且对应于第一无线电承载， 即，优先级#1数据被映射到无线电承载#1 209。类似地，示出了将第 二组PDU缓冲，该第二组PDU具有第二级别的优先级并且对应于第 二无线电承载，S卩，优先级#2数据被映射到无线电承载#2 211。在图2的例子中，没有缓冲级别3的数据，因此没有存储映 射到无线电承载#3 213的优先级#3的数据。还是在图2中，将映射到 无线电承载#4 215的优先级#4的数据缓冲。由此应当理解，可存储具 有任何混合优先级的数据，其中可将任意特定的优先级映射到特定的 无线电承载上，正如图2中所示例的。给定一组被准许的资源，移动 台200会发射其最高优先级的数据209、发射其较低优先级的数据211， 并且最后发射其最低优先级的数据215。暂时回到图1，如果移动台105根据SN在PDU上捎带SI或者控制信息，由于乱序的PDU、具有优先次序的PDU，或者由于IP
流107、 109、 111等上缺乏特定的数据定时，所以SI或者控制信息可 能是无序的。当SI或者控制信息在所有的IP流107、 109、 111等上是 公用的，但是被附加到与IP流(例如IP流W 107)中的一个相关联的 数据分组上时，特定的问题就出现了。与数据分组113相关联的序列 号不能用来对控制信息115排序。现在转到图3，示出了根据各个实施例的移动台300和基站 301的体系结构。移动台300包含一个栈，该栈具有VoIP应用305、 联网层307、无线链路控制器(RLC) 309、媒介访问控制器(MAC) 311、和物理层(PHY) 313。此外，移动台300具有HARQ组件315， 该HARQ组件315可以是分离的或者可以被集成到任意其他的组件/层 中。移动台301的HARQ组件315可接收消息以确定用于发射或接收 数据的资源分配。移动台可在物理层313上向基站发射各种消息，并 接收来自基站的各种消息。根据这些实施例，移动台300具有一个或多个数据缓冲器 304，用于存储与服务、无线电承载和/或优先级相关联的数据。此外， 移动台300具有SI单元303，用于通过各个无线电承载将SI和/或控制 信息捎带在PDU上，并且用于包括具有SI的指示符。SI和/或控制信 息可为增量控制信息，诸如，但不限于，信道质量指示符(CQI)、缓 冲器状态等。类似于移动台300，基站301具有联网层319、 RLC 321、 MAC 323和PHY 325。然而，在一些实施例中，基站301还可具有HARQ 调度组件327。基站301的HARQ调度组件327可向移动台发送各种 消息，以指示其用于发射或接收数据的资源分配。此外，在一些实施 例中，HARQ调度组件327可定义HARQ子组。这些实施例中的基站还包含数据调度/分段和重组模块302。模块302可以如所示为分离的模块，或者可被集成到各种其他的模块
(诸如HARQ调度组件327)中。此外，图3中所示的模块可能分布于 基站和网络控制器之间，诸如分布于图1所示的网络控制器101和基 站103之间。回到图3，在一些实施例中，模块302确定移动台数据传输 调度，并且还可确定移动台可通过被准许的资源发射数据的各个数据 优先级级别。根据这些实施例，模块302可从SI接收单元317接收SI， 诸如但不限于移动台的缓冲器状态。SI接收单元317接收来自移动台 300的SI并确定捎带在PDU上的接收到的SI的次序，还确定任意这 样的信息何时以及是否过期并且应当被丢弃。图4是根据一些实施例，图示出移动台的主要组件的框图。 移动台400包含用户接口 401、至少一个处理器403以及至少一个存储 器405。存储器405具有对于移动台操作系统407、应用419以及通用 文件存储411充足的存储装置。移动台400的用户接口 401可以是如 下用户接口的组合，所述用户接口包括但不限于小键盘、触摸屏、语 音激活命令输入以及回转光标控制。移动台400具有图形显示器413， 该图形显示器413也可以具有专用处理器和/或存储器、驱动器等，这 些在图4中未示出。应当理解，图4仅仅用于说明的目的，以及用于图示根据本 公开的移动台的主要组件，并不旨在作为移动台所需的各个组件和其 间连接的完整示意图。因此，移动台可包括未示于图4中的各种其他 组件，并且仍然落在本公开的范围内。回到图4，移动台400还可包括多个收发信机，诸如收发信 机415和417。收发信机415和417可使用各种标准，诸如但不限于UMTS、 E-UMTS、 E國HRPD、 CDMA2000、 802.11、 802.16等，来与各
种无线网络进行通信。存储器405仅仅用于说明的目的，并且可以各种方式来配 置，且仍然落在本公开的范围内。例如，存储器405可由若干元件组 成，每一个元件耦合至处理器403。此外，分离的处理器和存储器元件 可专用于特定的任务，诸如在图形显示器上呈现图形图象。在任何情 况下，存储器405将至少具有为移动台400的操作系统407、应用419 和通用文件存储装置411提供存储装置的功能。在一些实施例中，并 且如图3中所示，应用419可包括与基站中的栈通信的软件栈。在各 个实施例中，文件存储装置411可包括数据缓冲器421，用于在传输前 存储具有各个优先级级别的数据。还是在各个实施例中，应用419可包括SI单元409，用于 将SI捎带在存储在数据缓冲器421中的数据上，以及用于向SI信息添 加指示符。图5a和图5b是根据这些实施例的位图的示图，用于图示捎 带在数据PDU上的SI和/或增量控制信息501，并且还具有SN 503和 由诸如SI单元409的SI单元添加的指示符字段505。图5b示出了指 示符的进一步细节，该指示符可以是具有四个比特位置(bitposition) 的位图。具有二进制值"1"的比特位置可用来指示SI信息的先前的 SN仍然有效。例如，位图序列"0100"可指示SN#3仍然为有效。基 站或者控制器随后确定是否实施或者丢弃具有所指示的SN的SI信息。从而，由移动台发射的SI的量可由一些实施例的指示符来 限制，因为指示符协助基站或者控制器的调度器识别可能被存储的任 何先前的SI。例如，在不同的无线电承载或不同优先级的无线电承载 上提供信息的一些SI可能仍然为有效。最高优先级数据的无线电承载 中的数据的到达可能已经引起新的SI传输，同时被发送的用于提供较低优先级数据无线电承载的信息的先前SI可能仍然有效，尽管移动台 可能没有接收到指示网络成功地接收到SI的ACK。因此，指示符提供 了仍然有效的先前SI的序列号，由此将被发射的信息限制到用于触发 当前SI传输的信息。SN字段503可能在长度上为2个或3比特，并且指示与SI 和/或增量控制信息相关的SN，但该SN不与捎带主机PDU的SN相关。在无线电承载组由每个组的SN限定的一些实施例中，基于 周期或者事件触发，网络可分别为每个组配置调度信息的传输。移动 站可将公用控制信息附加在与任意无线电承载组相关联的数据有效负 载上，由此可能导致网络处的无序接收。因此，在相关的实施例中， 使用了控制信息序列号，其中该序列号对于与特定的无线电承载组相 关联的所有数据分组是共有的。图6图示出这些实施例的高层操作。在601，将可包括调度 信息的控制信息附加或者"捎带"到指配了序列号的数据分组。在603， 将不同于数据分组序列号的控制信息序列号添加到控制信息。在605， 根据相关的资源指配来发射数据分组。在607，在一些实施例中，可以 对控制信息使用ARQ/HARQ机制，使得控制信息可以被确认。如果控 制信息由"否定确认"消息明确地不确认，则可通过将控制信息再次 捎带(piggybacking)到数据分组上来重新发送。控制信息可以受定时 器控制，这样如果在定时器超时前还未接收到"确定"或者"否定确 认"，可重新发送控制信息。尽管已说明并描述了各个实施例，但应当理解，本发明并不 限于此。在不背离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情 况下，本领域技术人员将想到各种更改、修改、变更、替换和等同体。
权利要求
1.一种操作移动台的方法，所述方法包括向数据分组附加控制信息，其中所述数据分组具有数据分组序列号；向所述控制信息添加控制信息序列号，所述控制信息序列号不同于所述数据分组序列号；以及根据用于所述数据分组的资源分配发射所述数据分组。
2. 如权利要求l所述的方法，进一步包括如果未接收到对于所述数据分组的确认消息，则第二次重新发送 所述控制信息。
3. 如权利要求l所述的方法，进一步包括向所述控制信息添加位图，所述位图指示先前发射的控制信息的 控制信息序列号，其中所述先前发射的控制信息仍然有效。
4. 如权利要求l所述的方法，进一步包括向所述控制信息添加位图，所述位图指示先前发射的控制信息的 控制信息序列号，其中所述先前发射的控制信息不再有效并且能够被 丢弃。
5. 如权利要求l所述的方法，其中所述控制信息为调度信息。
6. 如权利要求l所述的方法，其中所述控制信息包括信道质量信息。
7. —种移动台，包括至少一个收发信机；耦合至所述收发信机的至少一个处理器；所述收发信机和所述处理器被配置为向数据分组附加控制信息，其中所述数据分组具有数据分组序列号；向所述控制信息添加控制信息序列号，所述控制信息序列号不同 于所述数据分组序列号；以及根据用于所述数据分组的资源分配发射所述数据分组。
8. 如权利要求7所述的移动台，其中所述收发信机和所述处理器进一步被配置为如果未接收到对于所述数据分组的确认消息，则第二次重新发送 所述控制信息。
9. 如权利要求7所述的移动台，其中所述收发信机和所述处理器进一步被配置为向所述控制信息添加位图，所述位图指示先前发射的控制信息的 控制信息序列号，其中所述先前发射的控制信息仍然有效。
10. 如权利要求7所述的移动台，其中所述收发信机和所述处理器进一步被配置为向所述控制信息添加位图，所述位图指示先前发射的控制信息的 控制信息序列号，其中所述先前发射的控制信息不再有效并且能够被 丢弃。
全文摘要
移动台应用(419)可包括SI单元(409)，用于将SI捎带到存储在数据缓冲器(421)中的数据上，并且用于向SI信息添加指示符。根据这些实施例，调度信息和/或增量控制信息(501)被捎带到数据PDU上并且还具有序列号(503)和由诸如SI单元(409)的SI单元添加的指示符字段(505)。该指示符可以是具有四个比特位置的位图。具有二进制值“1”的比特位置可用来指示SI信息的先前SN保持有效。例如，位图序列的“0100”可指示SN#3仍然有效。然后，基站或者控制器可以确定是否实施或者丢弃具有所指示的SN的SI信息。
文档编号H04L1/16GK101595671SQ200780043959
公开日2009年12月2日 申请日期2007年11月28日 优先权日2006年11月30日
发明者帕德马贾·普查, 拉维·库奇波特拉 申请人:摩托罗拉公司