专利名称：给定传输时间间隔(tti)约束下分配数据流的方法和装置的制作方法
给定传输时间间隔(TTI)约束下分配数据流的方法和装置
本申请是申请日为2002年1月16日申请号为第02805303. 6号发明名称为"给 定传输时间间隔(TTI)约束下分配数据流的方法和装置"的中国专利申请的分案申请。
些旦 冃私
I. 领域
本发明一般涉及通信领域，尤其涉及一种新颖并改进了的系统和方法，用于 在给定传输时间间隔(TTI)约束时把多个数据流分配到单个信道上。
II. 背景
远程站位于网络内。远程站包括产生数据流的应用。远程站把数据流分配到 单个数据流上。2000年7月7日提交的美国申请序列号09/612825、题为"METHOD AND APPARATUS FOR PROPORTIONATELY MULTIPLEXING DATA STREAMS ONTO ONE DATA STREAM"中公开了把数据从数据流多路复用至单个数据流上的技术，该申请被转让 给本发明的受让人并且通过引用被结合于此。
由于需要考虑许多因素，因此难以选择把比特从多个数据流分配到单个信道 上的分配方案。需要考虑的一个因素是每个数据流的优先级。较高优先级的数据流 优先于较低优先级的数据流。需要考虑的另一因素是允许在信道上被发射的传输格 式组合(TFC)。 TFC是传输格式(TF)的组合，每个传输格式对应于一条传输信道。 传输格式具有许多(即， 一个或多个块)数据块和块尺寸(BS)。 TFC在远程站的无线 链路上被发出。需要考虑的还有一个因素是传输时间间隔(TTI)限制。每个传输格 式具有一个传输时间间隔并且在其传输时间间隔期间不能变化。期望一种考虑到数 据流优先级、可用TFC以及TFC内TF的TTI的分配方案。
概述
当前公开的方法和装置针对把多个数据流分配到一条用于传输的数据流上。 可允许的TFC的一列表从网络被接收。来自逻辑层处数据流的比特根据数据流的优
4先级和可用的TFC而被放置到传输层的TFC中。
一方面，多个应用程序提供要被分配给单个流的多个数据流。另一方面，订 户单元提供了要被分配给基站的单个流的多个数据流。还有一方面，多个基站提供
了要由基站控制器内的多路复用器来多路复用的多个数据流。
一方面，订户单元包括一个存储器，多个应用程序驻留在存储器内，每个应 用程序产生一个数据流，其中每个数据流包括至少一个块，且多路复用器用于接收 每个数据流并且把来自多个数据流的比特分配到单个数据流上。
另一方面，多路复用器用于接收多个数据流的每一个并且主要根据满足TTI 约束的TFC、其次根据数据流的优先级而把来自多个数据流的比特分发到单个数据 流上。
还有一方面，无线通信系统包括一个订户单元、与该订户单元耦合的基站、 以及与该基站耦合的基站控制器。订户单元包括多个应用程序和一个多路复用器， 其中每个应用程序产生一个数据流作为多路复用器的输出，且每个数据流包括至少 一比特。多路复用器根据满足TTI限制的TFC把来自数据流的比特分发到单个流上。
附图简述
图1是示例性蜂窝电话系统的原理综述；
图2示出按照一个实施例的订户单元和基站的框图3示出按照一个实施例根据传输帧的TTI约束消除TFC的流程图4示出按照一个实施例根据可用块消除TFC的流程图；以及
图5A和5B示出按照一个实施例选择TFC的流程图。
优选实施例的详细描述
图1中说明了包含本发明的示例性蜂窝移动电话系统。为了示例目的，这里 用W-CDMA蜂窝通信系统的上下文描述了该示例性实施例。然而，可以理解，本发 明可以用于其它类型的通信系统，譬如个人通信系统(PCS)、无线本地环、专用分 组交换机(PBX)、或其它已知系统。此外，使用诸如TDMA和FDMA等其它熟知多址 技术的系统以及其它扩频系统都可能使用当前公开的方法和装置。
如图1所述，无线通信网10 —般包括多个订户单元(也称为移动站、移动、 订户单元、远程站、或其它用户设备)12a-12d、多个基站(也称为基站收发器系统 (BTS)或节点B)14a-14c、基站控制器(BSC)(也称为无线电网络控制器或分组控制功能16)、移动站控制器(MSC)或交换器18、分组数据服务节点(PDSN)或网际互连 功能(IWF)20、公共交换电话网(PSTN)22(—般是电话公司)、以及互联网协议(IP) 网络24(—般是因特网)。为了简化，示出四个订户单元12a-12d、三个基站14a — 14c、 一个BSC16、 一个MSC 18和一个PDSN 20。本领域的技术人员可以理解，可 以有任意数目的订户单元12、基站14、 BSC 16、 MSC 18和PDSN 20。
在一个实施例中，无线通信网IO是分组数据服务网络。订户单元12a-12d可 以是任意数量的不同类型的无线通信装置，譬如便携式电话、与运行基于IP的Web 浏览器应用程序的膝上型电脑相连的蜂窝电话、带有相关免提汽车配件的蜂窝电 话、运行基于IP的Web浏览器应用程序的个人数字助理(PDA)、结合在便携式计算 机内的无线通信模块、或者如可以在无线本地环或仪表读数系统中找到的固定位置 通信模块。在最常用的实施例中，订户单元可以是任何类型的通信单元。
订户单元12a-12d最好配置为用于执行一个或多个无线分组数据协议，例如 EIA/TIA/IS-707标准中所描述的。在特定实施例中，订户单元12a-12d产生指向 IP网络24的IP分组，并且用点对点协议(PPP)把IP分组封装成帧。
在一个实施例中，IP网络24与PDSN 20耦合，PDSN 20与MSC 18耦合，MSC 18与BSC 16和PSTN 22耦合，且BSC 16与基站14a-14c耦合，上述耦合通过有 线线路完成，有线线路配置为用于按照任一若干已知协议对话音和/或数据分组的 传输，这些协议包括，如，El、 Tl、异步传输模式(ATM)、 IP、 PPP、帧中继、HDSL、 ADSL或xDSL。在替代实施例中，BSC 16直接与PDSN20耦合，MSC 18不与PDSN 20 耦合。在一个实施例中，订户单元12a-12d在第三代合伙人计划2 "3GPP2" "Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems"中定义的 RF接口上与基站14a-14c通信，该标准在3GPP2文档号C. P0002-A, TIA PN-4694 中，要被公布为TIA/EIA/IS-2000-2-A(草案，修订版30) (1999年11月19日)(下 文中称为"cdma2000")，通过引用被完全结合于此。
在无线通信网10的典型操作期间，基站14a-14c接收并解调来自参与电话呼 叫、Web浏览或其它数据通信的各订户单元12a-12d的反向链路信号组。由给定基 站14a-14c接收的每个反向链路信号都在该基站14a-14c中被处理。每个基站 14a-14c可以通过调制并将前向链路信号组发射至订户单元12a-12d而与多个订户 单元12a-12d进行通信。例如，如图1所示，基站14a同时与第一和第二订户单元 12a、 12b进行通信，而基站14c同时与第三和第四订户单元12c、 12d进行通信。 产生的分组被转发到BSC 16，它提供所有呼叫资源分配和移动管理功能，包括对特定订户单元12a-12d的呼叫的从始发基站14a-14c到目标基站14a-14c的软切换 的和谐安排。例如，订户单元12c同时与两个基站14b、 14c通信。最终，当订户 单元12c移至离开基站14c之一足够远时，呼叫会被切换至另一基站14b。
如果传输是常规电话呼叫，则BSC 16会把接收到的数据路由至MSC 18，后者 为与PSTN 22接口提供附加的路由服务。如果传输是基于分组的传输，譬如指向 IP网络24的数据呼叫，则MSC18会把数据分组路由至PDSN20，后者会把分组发 送至IP网络24。或者，BSC 16会把分组直接路由至PDSN 20，后者把分组发送至 IP网络24。
信息信号从订户单元12行进至基站14所经过的无线通信信道被称为反向链 路。信息信号从基站14行进至订户单元12所经过的无线通信信道被称为前向链路。 CDMA系统 一 般被设计成遵循 一 种或多种标准。这种标准包括
"TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System" (IS-95 标准)、
"TIA/EIA/IS-98 Recommended Minimum Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular Mobile Station" (IS-98标准)、由名为"第三代合伙人计划" (3GPP)的联盟提出并包含在一组文档内的标准，其中文档包括文档号3G TS 25, 211, 3G TS 25. 212， 3G TS 25. 213， 3G TS 25. 311和3G TS 25. 214 (W—CDMA标准)、
"TR-45. 5 Physical Layer Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems" (cdma2000标准)、以及"TIA/EIA/IS-856 cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification" (HDR标准)。新的CDMA标准继续被提出并被采用。这 些CDMA系统通过引用被结合于此。
更多关于码分多址通信系统的信息在美国专利号4901307和美国专利号 5103459中公开，前者题为"SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS"、后者题为"SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM"，
这两个专利都被转让给本发明的受让人，并且通过引用被完全结合于此。
cdraa2000在许多方面与IS-95系统兼容。例如，在cdma2000和IS-95两个系 统中，每个基站使其操作与系统中的其它基站时间同步。 一般而言，基站把操作同 步到世界时基准，譬如全球定位系统(GPS)信令；然而，也可以使用其它机制。根 据同步时间基准，给定地理区域内每个基站都分配到一个公用伪噪声(PN)导频序列 的序列偏量。例如，按照IS-95,带有215个码片且每26.67毫秒(ras)重复一次的PN序列作为导频信号由每个基站发射。导频PN序列由每个基站以512个可能的PN 序列偏量之一来发射。每个基站连续发射导频信号，这使订户单元能标识基站的传 输以及其它功能。
在一个实施例中，订户单元用宽带码分多址(W-CDMA)技术与基站进行通信。 W-CDMA系统内的基站异步地操作。即，W-CDMA基站并不全部共享一个公共的时间 基准。因此，即使W-CDMA基站具有导频信号，然而W-CDMA基站也不能仅由它的导 频信号偏量来标识。 一旦一个基站的系统时间被确定，它就不能用来估计相邻基站 的系统时间。为此，W-CDMA系统内的订户单元用三步PERCH捕获步骤来与系统内 的每个基站同步。
在示例性实施例中，订户单元具有多个应用程序。这些应用程序驻留在订户 单元内并且每个应用程序产生单独的数据流。一个应用程序可以产生不止一条数据 流。
图2示出按照示例性实施例的订户单元12和基站(BTS)14的框图。订户单元 12包括驻留在订户单元12的存储器49内的话音32、信令34、 E-mail 36和Web 应用程序38。每个应用程序、话音32、信令34、 E-mail 36和网页应用程序38 分别处理单独的数据流40、 42、 44、 46。这些数据流由多路复用器模块48多路复 用成一条数据流，称为传输流50。传输流50在反向链路上被发送至基站收发器站 (BTS)14，后者也简称为基站。
每个数据流40-46具有一个优先级。多路复用器模块48根据数据流的优先级 和可用的TFC把来自逻辑层处的数据流的比特放置到传输层处的TFC中。
在一个实施例中，多路复用器模块48工作在媒质访问控制(MAC)层并且从较 高的网络层取得数据流优先级。MAC层定义了用于在物理层上接收并发射的步骤。
对于本领域的普通技术人员显而易见的是，数据流40-46可以用本领域已知 的任何优先级技术来区分优先级，譬如先进先出(FIFO)、后进先出(LIFO)和最短作 业优先(SJF)。优先级方案也可以基于数据类型。如本领域的普通技术人员所显而 易见，多路复用器模块48可以工作在多个网络层上。
在另一实施例中，多路复用器模块48在硬件内被执行。在还有一个实施例中， 多路复用器模块48在硬件和软件的组合内被执行。如本领域的普通技术人员所显 而易见，多路复用器模块48可由硬件和软件的任意组合来执行。
在一个实施例中，多路复用器模块48采用分配算法来选择要在物理层上被传 输的最佳TFC。在另一实施例中，多路复用器模块48在层一上用分配算法通过选择要在已编码复合传输信道(CCTrCH)上被传输的最佳TFC来把传输信道多路复用 成一条单独的CCTrCH。
从一个角度看， 一个信道层次结构把多条逻辑信道映射为一条传输信道，并 且把多条传输信道映射为层一信道。从另一个角度看， 一条层一信道映射为多条传 输信道， 一条传输信道映射为多条逻辑信道。在一个实施例中，逻辑信道到传输信 道的映射和传输信道到层一信道的映射从网络被接收。此外，对于每个TF而言， 网络指示被映射到传输信道上的哪些逻辑信道被允许使用TF。
每条传输信道具有可应用于传输信道的传输格式集合(TFS)。 TFS是可以应用 于传输信道的传输格式(TF)的集合。如果来自逻辑层处的比特可以被放置到给定时 隙处的传输信道的TF中，则TF可以应用于传输信道。 一个TF可包括空数据。
TF用于在传输信道上的TTI期间传递数据块。在一个实施例中，TF包括每个 TTI都能变化的动态参数。在另一实施例中，TF包括没有信道重新配置就不能每个 TTI变化的半静态参数。在一个实施例中，TF参数包括数据按块尺寸被分割的块尺 寸(块尺寸一BS)以及在TTI内被发送的这种块的数目(块集合尺寸一BSS)。在一个 实施例中，块尺寸和块集合尺寸是动态的。在另一实施例中，块尺寸和块集合尺寸 是半静态的。在一个实施例中，TTI尺寸、指示用于校验数据的差错保护方案的参 数、以及CRC长度都是半静态的参数。在另一实施例中，TTI尺寸、指示用于校验 数据的差错保护方案的参数、以及CRC长度都是动态的参数。
每条传输信道具有一个TTI，且传输信道的每个TF具有相同的TTI。这样， TF的TTI对应于相应传输信道的TTI。 TTI长度参数是TF的TTI。每个TF具有一 个TTI且在其TTI期间不会改变。
每条传输信道的TF在TFC内被组合。TFC是TF的组合，每个TF对应于一条 传输信道。这样，如果每个TF为非零，则每条传输信道的数据以TFC的形式在无 线链路上被发送。TFC在远程站的无线链路上在每个时隙上被发出。
不是TF的所有可能组合都被允许。 一组可用的TFC从网络被接收。这组可用 的TFC被称作传输格式组合集合(TFCS) 。 TFCS内的TFC被允许是指网络允许这些 TFC通过网络传输。这样，不是TF的所有可能组合都被递交给层一的信道，仅仅 所有可能组合的一个子集被递交，即TFCS。
按照一个实施例，对每个时隙选择要在层一信道上被发射的最佳TFC。在一个 实施例中，TFC选择过程每10ms发生一次。对本领域的技术人员而言显而易见， 可以使用任意时隙尺寸。要使用的理想时隙尺寸会取决于应用程序。在一个实施例中，传输信道的TTI可以是IO、 20、 40和80ms。对本领域的技术人员而言显而易 见，可以使用任意TTI。 TF的TTI会取决于应用程序。
从一个时隙到下一个时隙，不在其TTI边界上的TF在给定TFC内不会改变。 在TFC内，只有在其TTI边界上的那些TF才会从一个时隙到下一时隙有改变。一 旦为给定传输信道选择了一个TF，则它在该传输信道的下一个TTI边界前不变。 在TF的TTI边界之间，只能选择具有与前一时隙内TFC的传输信道的TF相同的 TF的TFC。 TTI对于所有传输信道而言被对齐。因此， 一条传输信道的TTI边界也 是具有相等或较短TTI的所有传输信道的边界。例如，40ms的TTI边界也是20ms 和10ms TTI的边界，但不是80ms TTI的边界。
在一个实施例中，分配算法包括下列四步
(1) 根据当前最大的发射机功率消除TFC;
(2) 根据TTI约速从集合中消除TFC;
(3) 根据传输信道内可用的块从集合中消除TFC;以及
(4) 选取允许具有最高优先级块的传输的TFC。
对于本领域的技术人员显而易见，步骤(l)、 (2)和(3)可以任何顺序执行，这 在本发明的范围之内。另一实施例包括步骤(2)、 (3)和(4)而没有步骤(1)。下面更 详细地说明了每一步。
在步骤(l)中，根据功率要求从可用的TFC集合中消除TFC。每个TFC为了被 发射而需要特定的功率数量。每个TFC的功率要求被计算。比当前发射需要更多功 率的TFC被消除。不比当前发射需要更多功率的TFC得以保留。
在步骤(2)中，TFC根据传输格式的TTI而被消除。保留的集合是可以根据传 输信道在TTI中间不变化的限制而被使用的TFC的集合。一旦已经为给定传输信道 选择了一个TF，则该TF在该传输信道的下一个TTI边界之前不会改变。这样，只 可能选择具有与传输信道的TF相同的TF的TFC。
下面示出按照一个实施例用于根据TF的TTI约束消除TFC的伪码。为被使用 的所有集合使用向量符号。如果A是TFC的集合，则A[i]是集合中的第i个TFC。 如果B是TFC，则B[i]是第i条传输信道的TF。如果C是TFS，则C[i]是集合中 的第i个TF。如果D是TF，则D->RS和D->NB分别是无线电链路控制(RLC)块尺寸 和该TF的块数目。RLC块尺寸是链路层块尺寸。
如果A是物理信道，则A-〉N是被映射到该物理信道的传输信道数目，且A[i] 是被映射到这条物理信道上的第i条传输信道。同样，如果B是物理信道，则B[j]是被映射到这条物理信道上的第j条逻辑信道。最终，如果A是物理信道，则A[i] [j] 表示第i条传输信道的第j条逻辑信道。
如果B是传输信道，则B-〉TTI、 B->TFS和B-〉N分别是其TTI、其TFS以及被 映射到这条传输信道上的逻辑信道数目。如果L是逻辑信道，则L-〉B0是其缓冲占 有率，而L-〉RHL是相应KLC实体的RLC报头长度。P是物理信道，N是现有传输信 道的数目。集合S和S2是TFC集合。
由于，半静态参数从TTI到TTI不改变，因此TFS内的所有TF必须对这种参 数具有相同的值。因此，只要涉及到TFC选择算法，它们就成为传输信道的特性而 非TF。
Ki是在当前时隙内为第i条传输信道使用的传输格式的索引。当前时隙边界 是具有TTI一max和较低长度的TTI的边界。TTI—max是给定时隙的最大TTI边界。 S和S2是TFC集合。
1. 设S2二S1。
2. 设i二l，这会是所有传输信道的索引。
3. 如果P[i]->TTK=TTI—max,则转到步骤12。
4. 设S二0。
5. 令m为S2中剩余的TFC数目，从1标号到M。
6. 设」=1，这会是S2中元素的索引。
7. 如果P[i]->TFS[Ki]!= S2[j][i]，则转到步骤9。
8. 把S2[j]加入S。
9. j = j+l。
10. 如果j〈二M，则转到步骤7。
11. 设S2二S。
12. i = i+l。
13. 如果i^P-〉N，则转到步骤3。
14. 算法完成且有效的TFC在S2中。
图3示出按照一个实施例根据传输帧的TTI约束消除TFC的流程图。在步骤 60中，集合Sl是有效TFC的集合。Sl是不需要比可被发射的功率更多的所允许的 TFC的集合。在步骤62中，集合S2被设为S1，且初始化索引i。索引i是所有传 输信道的索引。集合S2是有效TFC的集合，其中每条传输信道的每个TF与每条传
1P是物理信道。P[i]代表被映射到物理信道P上的第i条传输信道。TTI—max 是当前TTI边界的最大TTI长度。在步骤64中，检査第i条传输信道的TTI以确 定它是否小于或等于TTI—max。如果第i条传输信道的TTI小于或等于TTI—max， 则可以在步骤66中改变第i条传输信道的TF，使索引i递增，即转到下一条传输 信道。如果第i条传输信道的TTI大于TTI—max，则在步骤68中，设S为空集。 现在，必须检查集合S2内的TFC以确定它们中是否有与每条传输信道的当前TF 匹配的TF。在步骤70中，ra为S2内的元素数目，索引j被设为一。索引j是对集 合S2的索引。
Ki是当前时隙内为第i条传输信道所用的传输格式的索引。当前时隙边界是 具有TTI—max或较低长度的TTI的边界。在步骤72中，检查传输信道i的当前TF 以确定它是否与集合S2内第j个TFC的第i个TF不匹配。S2[j]表示集合S2内的 第j个TFC。 S2[i][j]表示集合S2内第j个TFC的第i个TF。如果传输信道i的 当前TF与集合S2内第j个TFC的第i个TF不匹配，则在步骤74中使索引j递增， 即，转到集合S2内的下一个TFC。如果它们匹配，则在步骤76中，把第j个TFC 加入集合S，并且在步骤74中，使j递增。
一旦索引j递增，则在步骤78中，检査索引j以确定是否已检査集合S2内 的所有TFC。如果不是集合S2内的所有TFC都被检查，则在步骤72中，检査传输 信道i的当前TF以确定是否它与集合S2内第j个TFC的第i个TF不匹配。如果 已经检查了集合S2内的所有TFC，则在步骤80中，设定集合S2等于集合S，并且 在步骤66中使索引i递增。在步骤82中，检查索引i以确定是否已检查所有TFC 关于所有传输信道的TTI约束。如果传输信道的TFC未被检查，则在步骤64中， 检査第i条传输信道的TTI以确定它是否小于或等于TTI—max。如果已经检查了所 有传输信道的所有TFC，则集合S2在根据TTI约束消除TFC之后包含有效的TFC。
下面示出按照一个实施例假定不允许引入"填充"块，根据来自不同逻辑信 道的当前比特可用性消除TFC的伪码。TFC仅当它不包含比任一传输信道可用的传 输块更多的传输块时才能被接受。
1. 设S3二S2。
2. 设1 = 1，这会是所有传输信道的索引。
3. 令Sb为第i条传输信道的S3内的任一 TFC中存在的RLC尺寸的集合。
4. 从Sb中获取一个RLC尺寸RS。5. 令St为具有第i条传输信道的RLC尺寸RS的S3内的TFC的集合。 令M为St中的TFC的数目。
6. 设j二l，这会是St内TFC的索引。 7计算.，1尸[Z, —S6> -
8. 如果—A ^ r ，则转到10 。
9. S3 = S3—{St[j]}。
10. j = j +
11. 如果j^M，则转到步骤8。
12. 设Sb二Sb—(RS)。
13. 如果Sb }，则转到步骤4。
14. 设i二i + l。
15. 如果i^P-〉N，则转到步骤3。
16. 如果S3为空集，或者S3由空TFC(不包含数据)组成并且某些数据可用(存 在某些尸[/][yt] —^0*0)，则设S3二S2。
17. 算法完成且有效的TFC在S3内。
图4示出按照一个实施例假定不允许引入"填充"块，根据来自不同逻辑信 道的当前比特可用性而消除TFC的流程图。在步骤90中，设S2为根据TTI约束消 除TFC后有效TFC的集合。在步骤92中，集合S3被设为集合S2，且初始化索引i。 索引i是传输信道的索引(TrCHi)。在步骤94中，Sb是第i条传输信道的RLC 尺寸的集合。在步骤96中，从集合Sb选择RLC尺寸RS， St是集合S3内在第i 条传输信道上有RLC尺寸RS的TFC的集合。M是S3内TFC的数目。
在步骤98中，和T被计算为
M -尸[!'p]—肌丄
其中N是逻辑信道数目，B0是第i条传输信道的第k条逻辑信道的缓冲占有率比， 单位为比特，RS是传输块内的RLC尺寸，而RHL是传输块内的无线电信道报头长 度。和T仅包括能使用由RS指定的RLC尺寸的逻辑信道。这样，不能使用由RS 指定的RLC尺寸的第i条传输信道的第k条逻辑信道的缓冲占有率对于和T的计算 为零。加法的每个被加数都是最大值。这样，T是能使用RLC尺寸的所有逻辑信道
13
尸[,-]->的缓冲占有率的最大值，单位为比特，除以RLC尺寸，这从所有RLC尺寸的传输信 道中产生可用的传输信道块数目。在步骤98中，也初始化TFC数量的索引j。
在步骤100中，对传输块可用的T数目核对集合St内第j个TFC的第i个TF， 即第i条传输信道的TF。如果第i个TF内的块数目小于或等于传输块可用的T的 数目，则在步骤102中，索引j递增，且控制流程转到步骤104。如果第i个TF 内的块数目大于传输块可用的T的数目，则在步骤106中，从集合S3中移去第j 个TFC，且控制流程转到步骤102。
在步骤104中，检查集合St内的所有TFC是否已被检查。如果已经检查了所 有TFC，则控制流程转到步骤106。如果不是所有的TFC都被检査，则控制流程转 到步骤IOO，且检査下一个TFC。
在步骤106中，集合Sb被设为Sb-RS，即，从RLC尺寸的集合中移去RLC尺 寸。在步骤108中，检查集合Sb以确定它是否为空，艮P，是否己经检查了所有RLC 尺寸。如果集合Sb为空，则控制流程转到步骤96并选择另一个RLC尺寸。如果 Sb不为空，则在步骤110中，索引i为下一传输信道递增，并且在步骤112中， 作出检査以确定是否已经检查了所有传输信道。如果不是所有传输信道都被检查， 则控制流程转到步骤96和下一传输信道。如果已经检査了所有传输信道，则在步 骤114中，检査集合S3是否为空。如果集合S3为空，则在步骤116中，设集合 S3为集合S2。假定不允许引入"填充"块，则在根据来自不同逻辑信道的当前比 特可用性消除TFC之后，S3现在包含有效的TFC。如果集合S3不为空，则在步骤 118中，检查集合S3以确定集合S3是否由空TFC(不包含数据)组成且某些数据可 用诺在某些尸[/，]4卵*0)，这种情况下控制流程转到步骤116。在步骤116中，
设集合S3为集合S2，这种情况下在根据来自不同逻辑信道的当前比特可用性消除 TFC之后，集合S3包含有效的TFC。
在一个实施例中，具有相同块尺寸的所有TFC(在第i条传输信道上)被组合在 S3中。在另一实施例中，具有相同块尺寸的TFC不必被组合在一起。在该实施例 中，每当检査到不同的TFC时计算一次T。
即使在大多数情况下不允许填充，然而为了避免传输中的长延时和死锁而在 有些情况下能容忍它
一如果在算法结束时，S2为空集；以及
一如果唯一允许的TFC是空TFC且某些数据可用时。
下面示出按照一个实施例用于选择最佳TFC的伪码。假设来自逻辑数据流的比特被加载到TFC中。被加载的TFC根据它们包含的高优先级数据数量而被比较。 有n个优先级水平Pl到Pn，其中Pl是最高优先级。为S3中的每个TFC创建 变量N0B(比特数)，并且为每个TFC上每一条传输信道创建变量SAB(静止可用块)。 如果A是TFC，则A-〉N0B是该TFC的比特数，且A[i]-〉SAB是第i条传输信道的 可用空间。比特数对应于特定的优先级水平。所有的SAB都被初始化为相应的块数 目。然后可以进行下列算法
1. 设S4二S3。
2. 设1 = 1，这将是优先级水平的索引。
3. Vj，设S4[j]-〉NOB二0。
4. 令Sc为优先级为Pi的逻辑信道集合。
5. 从Sc中选择逻辑信道L。令它对应于逻辑信道q，被映射到传输信道j上。
6. 令M为S4内TFC的数目。 设K二1，这会是S4内TFC的索引。
7 . 如果逻辑信道 P[j][q]允许 S4[k][j]-〉RS 和 (S4[k] [j]-〉SAB承S4[k] [j]-〉RS)，转到步骤9。这种限制或者在TPS内(25. 331. 350 和后者)或者通过来自RLC的"弹性"基元而被指定。
8.转到步骤14。
9.计算G二
尸[逾]—卵
10.如果(？<54[&][/1~>&45，则转到18。 ~>猫
12. 转到步骤14。
13. S4[W ■> = G. S4[A][/] 4 且S4[A:][y] ~> = G
14. k = k+l。
15. 如果k^M，则转到步骤7。
16. Sc = Sc—{L}。
17. 如果Sc # {}，则转到步骤5。
18. 把具有最高N0B值的TFC保持在S4内
19. 如果S4内有单个TFC，则算法完成且应使用该TFC。
20. i = i + l。
21. 如果i^n，则转到步骤3。22.选择S4内带有最少比特数的TFC。
图5A和5B示出按照一个实施例选择最佳TFC的流程图。在步骤140中，S3 是根据可用块消除TFC之后的有效TFC的集合。在步骤142中，设S4为集合S3 并且初始化索引i。索引i是优先级水平的索引。在步骤144中，集合S4内每个 TFC的所有块数目N0B被初始化为零。在步骤146中，Sc是优先级为Pi的逻辑信 道集合。在步骤148中，从集合Sc中选择逻辑信道L，使得L对应于被映射到传 输信道j上的逻辑信道q。在一个实施例中，所选的逻辑信道L由网络表示。在步 骤150中，M是S4内TFC的数目，且k被初始化为一。k是集合S4内TFC的索弓l。
在步骤152中，如果允许集合S4内第k个TFC中第j个TF的RLC尺寸，并 且允许集合S4内第k个TFC中第j个TF的RLC尺寸与集合S4内第k个TFC中第 j个TF静止可用块相乘的数量，则在步骤154中计算G。否则，在步骤156中，使 索引k递增，即，转到集合S4内的下一个TFC。在一个实施例中，由网络表示是 否允许RLC尺寸或者TF内可用块与RLC尺寸相乘所得的数量的限制。在另一实施 例中，该限制以TFC表示。在还有一个实施例中，该限制通过来自无线电链路控制 的参数来表示。
在步骤154中，G计算如下
<formula>formula see original document page 16</formula>
其中〉 SO表示第j条传输信道的第q条逻辑信道的缓冲有率，单位为比特。 S4[W[_/]-> M表示集合S4内第k个TFC中第j个TF的RLC尺寸，单位为传输块。 尸[刀[9]->^^/记表示第J条传输信道的第q条逻辑信道的RLC报头长度，单位为传 输块。这样，G是逻辑信道q的可用传输块数目，它能用来填充第k个TFC中第j 个TF。
在步骤157中，如果G小于集合S4内第k个TFC中第j个TF的静止可用块 SAB，则在步骤158中，把G与集合S4内第k个TFC中第j个TF的块尺寸相乘的 数量加入集合S4的第k个TFC的块数目中。同样，在步骤158中，从集合S4内第 k个TFC的第j个TF中的静止可用块中减去G。如果G大于或等于集合S4内第k 个TFC中第j个TF的静止可用块SAB，则在步骤160中，把集合S4内第k个TFC中第j个TF的静止可用块与集合S4内第k个TFC中第j个TF的RLC块尺寸相乘 的数量加入集合S4的第k个TFC的块数目中。同样，在步骤160中，集合S4内第 k个TFC的第j个TF中的静止可用块被设为零。从两个步骤158和160可得，k 在步骤156中被递加。
在步骤162中，作出检査以确定是否已经检查了集合S4中的所有TFC。如果 不是集合S4中的所有TFC都被检査，则控制流程转到步骤152。如果已经检査了 集合S4内的所有TFC，则在步骤164中，从集合Sc移去逻辑信道L，并且在步骤 166中，检查集合Sc以确定它是否为空。如果Sc不为空，则控制流程转到步骤148。 如果Sc为空，则在步骤168中，集合S4内仅保留具有最高NOB值的TFC。在步骤 170中，检査集合S4以确定它是否具有单个元素。如果集合S4其中有单个元素， 则在步骤172中，TFC选择完成。如果集合S4中没有单个元素，则在步骤174中， 索引i递增，即，转到下一优先级水平。在步骤176中，作出检查以确定是否已经 检查了所有优先级水平。如果尚未检査所有优先级水平，则控制流程转到步骤144。 如果已经检査了所有优先级水平，则在步骤178中，选择具有最少比特数的TFC， 并且在步骤172中，TFC选择完成并且选择了最佳TFC。
对本领域的技术人员显而易见的是，TFC算法可以应用在其它网络模块间的网 际互连上。它可以用于模块具有多输入的任何情况，并且从这多个输入产生经多路 复用的输出。例如，多路复用器模块可以位于BTS内，其中BTS多路复用来自多个 订户单元的数据流并且产生要被发送至BSC的经多路复用的数据流。
这样，有一种新颖并改进了的方法和装置，用于在给定传输格式的TTI约束 下把数据流分配到单独数据流上。本领域的技术人员可以理解，这里揭示的结合这 里描述的实施例所描述的各种说明性的逻辑块、模块和算法步骤可以作为电子硬 件、计算机软件或两者的组合来实现。各种说明性的组件、框图、模块、电路和步 骤一般按照其功能性进行了阐述。这些功能性究竟作为硬件或软件来实现取决于总 体系统所采用的特定应用程序和设计。技术人员可以认识到在这些情况下硬件和软 件的可互换性，以及怎样最好地实现每个特定应用程序的所述功能。作为实例，结 合这里所描述的实施例来描述的各种说明性的逻辑块、模块和算法步骤的实现或执 行可以用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、 离散门或晶体管逻辑、诸如寄存器之类的离散硬件组件、任意常规的可编程软件模 块和处理器、或用于执行这里所述功能的器件的任意组合。多路复用器最好是微处 理器，然而或者，多路复用器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。应用程序可以驻留于RAM存储器、快闪(flash)存储器、ROM存储器、EPROM 存储器、EEPR0M存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-R0M、或本领域中已知的 任何其它形式的存储媒体中。如图2所述，基站14最好与订户单元12耦合，以便 从基站14读取信息。存储器49最好整合在多路复用器48上。多路复用器48和存 储器49可能驻留在ASIC(未示出)中。ASIC可能驻留在电话12中。
上述优选实施例的描述使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施 例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原理可以 被应用于其它实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施 例，而要符合与这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。
权利要求
1.一种用于将数据流(40、42、44)多路复用到一个数据流(50)上的方法，包括接收传输格式组合的集合，所述方法的特征在于从接收到的传输格式组合的集合中消除一些传输格式组合，这些传输格式组合具有的传输格式没有在当前传输时间间隔上的传输时间间隔；以及从接收到的传输格式组合的集合中消除一些传输格式组合以创建经修改的传输格式组合的集合，这些传输格式组合具有的传输格式包含比可用于相应传输信道(50)的数据块多的数据块。
2. 如权利要求l所述的方法，其特征在于还包括，根据数据流(40、 42、 44) 的优先级从经修改的传输格式组合的集合中选择传输格式组合。
3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选择基于所选传输格式组合 具有比经修改的传输格式组合的集合内的任何其它传输格式组合多的来自较高优 先级数据流的比特。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于还包括用来自数据流(40、 42、 44)的比特填充所选传输格式组合。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于还包括安排所选传输格式组合用 于传输。
6. 如权利要求l所述的方法，其特征在于还包括从经修改的传输格式组合 的集合中消除一些传输格式组合，这些传输格式组合需要比当前最大发射机功率更 多的功率。
7. —种计算机程序，所述计算机程序具有用于执行如权利要求1-6中任一权 利要求所属的方法的指令。
8. —种用于将数据流(40、 42、 44)多路复用到一个数据流(50)上的设备，包括用于接收传输格式组合的集合的装置，所述设备的特征在于用于从接收到的传输格式组合的集合中消除一些传输格式组合的装置，这些传输格式组合具有的传输格式没有在当前传输时间间隔上的传输时间间隔；以及 用于从接收到的传输格式组合的集合中消除一些传输格式组合以创建经修改的传输格式组合的集合的装置，这些传输格式组合具有的传输格式包含比可用于相应传输信道(50)的数据块多的数据块。
9. 如权利要求8所述的设备，其特征在于还包括，用于根据数据流(40、 42、 44)的优先级从经修改的传输格式组合的集合中选择传输格式组合的装置。
10. 如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述选择基于所选传输格式组 合具有比经修改的传输格式组合的集合内的任何其它传输格式组合多的来自较高 优先级数据流的比特。
11. 如权利要求10所述的设备，其特征在于还包括用于用来自数据流(40、 42、 44)的比特填充所选传输格式组合的装置。
12. 如权利要求ll所述的设备，其特征在于还包括用于安排所选传输格式 组合用于传输的装置。
13. 如权利要求8所述的设备，其特征在于还包括用于从经修改的传输格式组合的集合中消除一些传输格式组合，这些传输格式组合需要比当前最大发射机 功率更多的功率的装置。
14. 如权利要求8-13中任一权利要求所述的设备，其特征在于所述设备包括 基站(14)。
15. 如权利要求8-13中任一权利要求所述的设备，其特征在于所述设备包括 订户单元(12)。
全文摘要
公开了一种方法和系统，允许根据数据流优先级、可用传输格式组合(TFC)、以及TFC内传输帧的传输时间间隔(TTI)约束而把多个数据流多路复用至一个数据流上。订户单元(12)具有产生单独数据流的应用程序。示例应用程序包括话音(32)、信令(34)、E-mail(36)和Web应用程序(38)。数据流由多路复用器模块(48)组合成一条称为传输流的数据流(50)中。传输流(50)在反向链路上被发送至基站收发器(BTS)(14)。多路复用器模块(48)按照可用的TFC、TTI约束和数据流优先级而把数据流多路复用到单个流上。
文档编号H04J1/00GK101557279SQ20091014142
公开日2009年10月14日 申请日期2002年1月16日 优先权日2001年1月17日
发明者A·瓦亚努斯, F·格里利, P·李 申请人:高通股份有限公司