專利名稱：用于高數(shù)據(jù)速率發(fā)射的第二層分段技術的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體來說涉及通信系統(tǒng)，且更特定來說，涉及無線電接入網絡的MAC層及 RLC層中的包數(shù)據(jù)管理。
背景技術：
廣泛部署無線通信系統(tǒng)以提供例如電話、視頻、數(shù)據(jù)、消息接發(fā)及廣播等各種電信服務。典型無線通信系統(tǒng)可使用能夠通過共享可用系統(tǒng)資源(例如，帶寬、發(fā)射功率)而支持與多個用戶的通信的多址技術。所述多址技術的實例包括碼分多址(CDMA)系統(tǒng)、時分多址(TDMA)系統(tǒng)、頻分多址(FDMA)系統(tǒng)、正交頻分多址(OFDMA)系統(tǒng)，及單載波頻分多址 (SC-FDMA)系統(tǒng)。已在各種電信標準中采用這些多址技術以提供使不同無線裝置能夠在城市、國家、地區(qū)及甚至全球層級上通信的共同協(xié)議。電信標準的實例為由第三代合作伙伴計劃 (3GPP)發(fā)布的通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)。在3GPP第8版規(guī)范中，雙載波(DC)可用于高速包接入(DC-HSPA)系統(tǒng)。在即將到來的第9版規(guī)范中，可在此兩個載波上利用多輸入多輸出(MIMO)天線技術。因此，每一載波可利用多個流，從而在理論上導致極高數(shù)據(jù)速率。仍可在將來的版本中實施超過這些改變的進一步改進。這些高數(shù)據(jù)速率大體上產生高處理要求，因為大量數(shù)據(jù)包必須由用戶設備(UE)(例如，移動電話)處理，從而減小電池壽命且需要不斷改進的硬件。因此，隨著對移動寬帶接入的需求繼續(xù)增加，需要UMTS技術的進一步改進，包括對由增加的數(shù)據(jù)速率產生的大量數(shù)據(jù)包的快速處理及處置。優(yōu)選地，這些改進應可用于其它多址技術及使用這些技術的電信標準。

發(fā)明內容
隨著在現(xiàn)代無線電信技術中實現(xiàn)極高的數(shù)據(jù)速率，在每一包中包括更多信息以使得每一包所需的處理能力減小(以數(shù)據(jù)量的增加為代價)變得更有效。因此，在本發(fā)明的一方面中，一種用于經由無線電鏈路進行無線通信的設備包括經配置以服務MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的處理系統(tǒng)。此處，MAC PDU包括MAC標頭及至少一個MAC服務數(shù)據(jù)單元(SDU)。MAC標頭包括具有大于6個位的長度的發(fā)射序號(TSN)。另外，所述處理系統(tǒng)經配置以讀取MAC標頭，且根據(jù)所述MAC標頭利用在一個或一個以上輸送信道上的一個或一個以上輸送塊來在MAC與PHY之間輸送MAC PDU。
在本發(fā)明的另一方面中，用于利用MAC層及RLC層經由無線電鏈路進行無線通信的設備包括經配置以服務RLC PDU的處理系統(tǒng)，所述RLC PDU包括RLC標頭及RLC有效負載。此處，RLC有效負載包括至少一個RLC SDU0 RLC標頭包括RLC序號及用于指示RLC PDU 中的RLC SDU的數(shù)目的信息元素840。另外，處理系統(tǒng)經配置以讀取RLC標頭，且根據(jù)所述 RLC標頭利用一個或一個以上邏輯信道在RLC層與MAC層之間發(fā)送RLC PDU0在本發(fā)明的又一方面中，一種經由無線電鏈路進行無線通信的方法包括服務 MACPDU，所述MAC PDU包含MAC標頭及至少一個MAC SDU0此處，MAC標頭包括具有大于6 個位的長度的TSN。讀取MAC標頭，且根據(jù)MAC標頭利用在一個或一個以上輸送信道上的一個或一個以上輸送塊來在MAC層與PHY層之間輸送MAC PDU。在本發(fā)明的又一方面中，一種用于利用MAC層及RLC層經由無線電鏈路進行無線通信的方法包括服務RLC PDU,所述RLC PDU包括RLC標頭及包括至少一個RLC SDU的RLC 有效負載。此處，RLC標頭包括RLC序號及用于指示RLC PDU中的RLC SDU的數(shù)目的信息元素。讀取RLC標頭，且根據(jù)RLC標頭利用一個或一個以上邏輯信道在RLC層與MAC層之間發(fā)送RLC PDU。在本發(fā)明的又一方面中，用于無線通信的設備包括用于服務MAC PDU的裝置，所述 MAC PDU包括MAC標頭及至少一個MAC SDU，所述MAC標頭包括具有大于6個位的長度的 TSN0所述設備進一步包括用于讀取MAC標頭的裝置，及用于根據(jù)MAC標頭利用在一個或一個以上輸送信道上的一個或一個以上輸送塊來在MAC層與PHY層之間輸送MAC PDU的裝置。在本發(fā)明的又一方面中，一種用于利用MAC層及RLC層經由無線電鏈路進行無線通信的設備包括用于服務RLC PDU的裝置，所述RLC PDU包括RLC標頭及RLC有效負載，所述RLC有效負載包括至少一個RLC SDU0此處，RLC標頭包括RLC序號及用于指示RLC PDU 中的RLC SDU的數(shù)目的信息元素。所述設備進一步包括用于讀取RLC標頭的裝置及用于根據(jù)RLC標頭利用一個或一個以上邏輯信道在RLC層與MAC層之間發(fā)送RLC PDU的裝置。在本發(fā)明的又一方面中，一種計算機程序產品包括計算機可讀媒體，所述計算機可讀媒體具有用于服務MAC PDU的代碼，所述MAC PDU包括MAC標頭及至少一個MACSDU，所述MAC標頭帶有具有大于6個位的長度的TSN。所述代碼進一步用于讀取MAC標頭，及根據(jù) MAC標頭利用在一個或一個以上輸送信道上的一個或一個以上輸送塊來在MAC層與PHY層之間輸送MAC PDU。在本發(fā)明的又一方面中，一種計算機程序產品包括計算機可讀媒體，所述計算機可讀媒體具有用于服務RLC PDU的代碼，所述RLC PDU具有RLC標頭及RLC有效負載，所述 RLC有效負載包括至少一個RLC SDU0此處，RLC標頭包括RLC序號及用于指示RLC PDU中的RLC SDU的數(shù)目的信息元素。所述代碼進一步用于讀取RLC標頭及根據(jù)RLC標頭利用一個或一個以上邏輯信道在RLC層與MAC層之間發(fā)送RLC PDU0在審閱了本發(fā)明之后會更充分理解這些及其它方面。


圖1為說明用于使用處理系統(tǒng)的設備的硬件實施方案的實例的概念圖。圖2為說明網絡架構的實例的概念圖。圖3為說明接入網絡的實例的概念圖。
圖4為說明用于用戶及控制平面的無線電協(xié)議架構的實例的概念圖。圖5為說明接入網絡中的節(jié)點B及UE的實例的概念圖。圖6為說明根據(jù)現(xiàn)有技術的RLC PDU的位圖及表。圖7為說明根據(jù)本發(fā)明的一方面的RLC PDU的位圖。圖8為根據(jù)現(xiàn)有技術的加密塊的示意說明。圖9為說明根據(jù)本發(fā)明的一方面的RLC PDU的位圖。圖10為說明根據(jù)現(xiàn)有技術的MAC-ehs PDU的位圖。圖11到圖13為說明根據(jù)本發(fā)明的方面的MAC-ehs PDU的位圖。圖14到圖15為說明根據(jù)本發(fā)明的方面的過程的流程圖。
具體實施例方式下文結合隨附圖式所闡述的實施方式既定作為對各種配置的描述，且既定不表示可實踐本文中所描述的概念的僅有配置。出于提供對各種概念的透徹理解的目的，實施方式包括特定細節(jié)。然而，對于所屬領域的技術人員來說應顯而易見，可在不具有這些特定細節(jié)的情況下實踐這些概念。在一些例子中，以框圖的形式展示眾所周知的結構及組件以免混淆所述概念?，F(xiàn)將參考各種設備及方法來呈現(xiàn)電信系統(tǒng)的若干方面。這些設備及方法將在以下詳細描述中加以描述且在隨附圖式中通過各種塊、模塊、組件、電路、步驟、過程、算法等等 (統(tǒng)稱為“元素”)來說明。可使用電子硬件、計算機軟件或其任何組合來實施這些元素。所述元素是實施為硬件還是軟件視特定應用及強加于整個系統(tǒng)上的設計約束而定。舉例來說，一元素或元素的任何部分或元素的任何組合可由包括一個或一個以上處理器的“處理系統(tǒng)”來實施。處理器的實例包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯裝置(PLD)、狀態(tài)機、門控邏輯、離散硬件電路及經配置以執(zhí)行貫穿本發(fā)明所描述的各種功能性的其它合適硬件。處理系統(tǒng)中的一個或一個以上處理器可執(zhí)行軟件。軟件不管被稱作軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語言或是其它，都應被廣泛地解釋成意味著指令、指令集、代碼、代碼段、程序代碼、程序、子程序、軟件模塊、應用程序、軟件應用程序、軟件包、例程、子例程、對象、可執(zhí)行代碼、執(zhí)行線程、過程、函數(shù)等等。軟件可駐留于計算機可讀媒體上。計算機可讀媒體可包括(舉例來說)磁性存儲裝置(例如，硬盤、軟盤、磁條)、光盤(例如，壓縮光盤(CD)、數(shù)字多功能光盤 (DVD))、智能卡、快閃存儲器裝置(例如，卡、棒、隨身盤)、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可編程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、電可擦除PROM(EEPROM)、寄存器、可裝卸式磁盤、載波、傳輸線或用于存儲或傳輸軟件的任何其它合適媒體。計算機可讀媒體可駐留于處理系統(tǒng)中、駐留于處理系統(tǒng)外部，或跨越包括處理系統(tǒng)的多個實體而分布。計算機可讀媒體可體現(xiàn)于計算機程序產品中。舉例來說，計算機程序產品可包括處于包裝材料中的計算機可讀媒體。所屬領域的技術人員將認識到如何視特定應用及強加于整個系統(tǒng)上的整體設計約束而定而最好地實施貫穿本發(fā)明所呈現(xiàn)的所描述的功能性。圖1為說明用于使用處理系統(tǒng)的設備的硬件實施方案的實例的概念圖。在此實例中，處理系統(tǒng)100可通過一般性地由總線102表示的總線架構來實施?？偩€102可視處理系統(tǒng)100的特定應用及整體設計約束而包括任何數(shù)目個互連總線及橋接器。所述總線將包括一個或一個以上處理器(一般性地由處理器104表示)的各種電路與計算機可讀媒體(一般性地由計算機可讀媒體106表示)鏈接在一起。總線102也可鏈接各種其它電路，例如時序源、外圍設備、電壓調節(jié)器、功率管理電路及其類似物，其為此項技術中眾所周知的，且因此將不作任何進一步描述。總線接口 108提供總線102與收發(fā)器110之間的接口。收發(fā)器UO提供用于經由傳輸媒體與各種其它設備通信的裝置。視設備的性質而定，還可提供用戶接口 112(例如，小鍵盤、顯示器、揚聲器、麥克風、操縱桿等等)。處理器104負責管理總線及一般處理，包括執(zhí)行存儲于計算機可讀媒體106上的軟件。軟件在由處理器104執(zhí)行時使處理系統(tǒng)100執(zhí)行下文針對任何特定設備所描述的各種功能。計算機可讀媒體106還可用于存儲由處理器104在執(zhí)行軟件時操縱的數(shù)據(jù)。現(xiàn)將參考如圖2所示的UMTS網絡架構來呈現(xiàn)使用各種設備的電信系統(tǒng)的實例。 UMTS網絡架構200經展示成具有核心網絡202及接入網絡204。大體上，在UMTS網絡中， 接入網絡204被稱作UMTS陸地無線電接入網絡(UTRAN)。在此實例中，核心網絡202向接入網絡(UTRAN) 204提供包交換服務，然而，如所屬領域的技術人員應容易了解，貫穿本發(fā)明所呈現(xiàn)的各種概念可延伸到提供電路交換服務的核心網絡。接入網絡204經展示成具有單一設備212，所述單一設備212在UMTS應用中通常被稱作節(jié)點B，但也可被所屬領域的技術人員稱作基站、基站收發(fā)臺、無線電基站、無線電收發(fā)器、收發(fā)器功能、基本服務集(BSS)、延伸服務集(ESS)或某其它合適術語。節(jié)點B 212 為移動設備214提供到核心網絡202的接入點。移動設備的實例包括蜂窩式電話、智能電話、會話起始協(xié)議(SIP)電話、膝上型計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、衛(wèi)星無線電、全球定位系統(tǒng)、多媒體裝置、視頻裝置、數(shù)字音頻播放器(例如，MP3播放器)、相機、游戲控制臺或任何其它類似功能裝置。移動設備214在UMTS應用中通常被稱作用戶設備(UE)，但也可被所屬領域的技術人員稱作移動臺、訂戶臺、移動單元、訂戶單元、無線單元、遠程單元、移動裝置、無線裝置、無線通信裝置、遠程裝置、移動訂戶臺、接入終端、移動終端、無線終端、遠程終端、手持機、用戶代理、移動客戶端、客戶端或某其它合適術語。核心網絡202經展示成具有若干設備，包括包數(shù)據(jù)節(jié)點(PDN)網關208及服務網關210。PDN網關210為接入網絡204提供到基于包的網絡206的連接。在此實例中，基于包的網絡206為因特網，但貫穿本發(fā)明所呈現(xiàn)的概念不限于因特網應用。PDN網關208的主要功能是向用戶設備(UE) 214提供網絡連接性。數(shù)據(jù)包在PDN網關208與UE 214之間經由服務網關210傳送，當UE 214在接入網絡204中漫游時，服務網關210充當本地移動性
,田；ο現(xiàn)將參考圖3呈現(xiàn)UMTS網絡架構中的接入網絡的實例。在此實例中，接入網絡 300劃分成許多蜂窩式區(qū)(小區(qū))302。節(jié)點B 304經指派到小區(qū)302且經配置以為小區(qū) 302中的所有UE 306提供到核心網絡202(見圖2)的接入點。在接入網絡300的此實例中不存在集中式控制器，但在替代配置中可使用集中式控制器。節(jié)點B 304可負責所有與無線電有關的功能，包括無線電承載控制、準入控制、移動性控制、調度、安全性及到核心網絡 202(見圖2)中的服務網關210的連接性。由接入網絡300使用的調制及多址方案可視經部署的特定電信標準而變化。在 UMTS應用中，直接序列寬帶碼分多址(DS-WCDMA)用以支持頻分雙工(FDD)或時分雙工 (TDD)中的一者或一者以上。如所屬領域的技術人員應從以下的詳細描述容易了解，本文中所呈現(xiàn)的各種概念非常適于UMTS應用。然而，這些概念可容易延伸到使用其它調制及多址技術的其它電信標準。舉例來說，這些概念可延伸到演進數(shù)據(jù)最優(yōu)化(EV-DO)或超移動寬帶(UMB)。EV-DO及UMB為由第三代合作伙伴計劃2 (3GPP2)發(fā)布的作為CDMA2000系列標準的一部分的空中接口標準，且使用CDMA以提供對移動臺的寬帶因特網接入。這些概念也可延伸到使用寬帶CDMA(W-CDMA)及CDMA的其它變體(例如，TD-SCDMA)的通用陸地無線電接入(UTRA)；使用TDMA的全球移動通信系統(tǒng)(GSM)；及使用OFDMA的演進式UTRA (E-UTRA)、超移動寬帶(UMB), IEEE 802. 11 (Wi-Fi)、IEEE 802. 16 (WiMAX)、IEEE 802. 20 及 Flash-OFDM。 在來自3GPP組織的文獻中描述UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE及GSM。在來自3GPP2組織的文獻中描述CDMA2000及UMB。所使用的實際無線通信標準及多址技術將視特定應用及強加于系統(tǒng)上的整體設計約束而定。節(jié)點B 304可具有支持MIMO技術的多個天線。使用MIMO技術會使節(jié)點B 304能夠開發(fā)空間域以支持空間多路復用、波束成形及發(fā)射分集?？臻g多路復用可用以同時在同一頻率上發(fā)射不同數(shù)據(jù)流。所述數(shù)據(jù)流可經發(fā)射到單一 UE 306以增加數(shù)據(jù)速率或經發(fā)射到多個UE 306以增加總系統(tǒng)容量。這可通過將每一數(shù)據(jù)流空間地預編碼且接著經由下行鏈路上的不同發(fā)射天線發(fā)射每一經空間地預編碼的流來實現(xiàn)。經空間地預編碼的數(shù)據(jù)流以不同空間簽名到達UE 306，這使UE 306中的每一者能夠恢復以所述UE 306為目的地的數(shù)據(jù)流中的一者或一者以上。在上行鏈路上，每一 UE 306發(fā)射經空間地預編碼的數(shù)據(jù)流，這使節(jié)點B 304能夠識別每一經空間地預編碼的數(shù)據(jù)流的源。在信道條件良好時，大體上使用空間多路復用。在信道條件不太有利時，可使用波束成形以將發(fā)射能量聚集于一個或一個以上方向上。這可通過將數(shù)據(jù)空間地預編碼以用于經由多個天線發(fā)射來實現(xiàn)。為實現(xiàn)在小區(qū)的邊緣處的良好覆蓋，可將單一流波束成形發(fā)射與發(fā)射分集組合使用。轉向圖4，用于UE及節(jié)點B的無線電協(xié)議架構經展示成具有三層層1、層2及層 3。層1為最低層且實施各種物理層信號處理功能。層1在本文中將被稱作物理層406。層 2 (L2層)408在物理層406之上，且負責UE與eNodeB之間的經由物理層406的鏈接。在用戶平面中，L2層408可包括媒體接入控制(MAC)子層410、無線電鏈路控制 (RLC)子層412，及包數(shù)據(jù)聚合協(xié)議(PDCP)子層414，其可在網絡側上在節(jié)點B處終止。雖然未圖示，但UE可具有在L2層408之上的若干上部層，包括在網絡側上在PDN網關208 (見圖2)處終止的網絡層(例如，IP層)及在連接的另一末端處終止的應用層(例如，遠端UE、 服務器，等等)。PDCP子層414提供在不同無線電承載與邏輯信道之間的多路復用。PDCP子層414 還提供對上部層數(shù)據(jù)包的標頭壓縮以減小無線電發(fā)射開銷、通過將數(shù)據(jù)包加密而提供安全性，及為UE提供在eNodeB之間的越區(qū)移交支持。UMTS RLC規(guī)范(TS 25. 322，其全部內容以引用的方式并入本文中)定義具有許多功能的RLC 412，所述功能包括分段與重組、串聯(lián)、填補、用戶數(shù)據(jù)的傳送、錯誤校正、上部層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的順次遞送、加密，及用以補償歸因于混合自動重傳請求(HARQ)的無序接收的數(shù)據(jù)包的重新排序。RLC實體的若干類型經定義，包括透明模式數(shù)據(jù)(TMD)及經確認模式數(shù)據(jù)(AMD) RLC實體。在透明模式中，所接收的PDU的任何錯誤都會使相應PDU被丟棄，從而將其留給上部層以使數(shù)據(jù)損失得以恢復。在經確認模式中，RLC 412通過請求由 UE或網絡的重新發(fā)射而使所接收數(shù)據(jù)的錯誤得以恢復。大體上，在經確認模式中，RLC子層412經由邏輯信道將AMD PDU提供到MAC子層 410，且MAC 410將AMD PDU多路復用到可用輸送塊(其經遞送到輸送信道上的物理層)中。 此處，AM RLC實體的發(fā)射側發(fā)射AMD PDU，且AM RLC實體的接收側接收AMD PDU0 MAC子層 410還負責將一個小區(qū)中的各種無線電資源(例如，資源塊)在UE之間分配。MAC子層410 還負責HARQ操作。UMTS MAC規(guī)范(TS 25. 321，其全部內容以引用的方式并入本文中)定義MAC 410， 其包括許多MAC實體以用于執(zhí)行MAC層內的各種不同功能。如上文所論述，RRC 416大體上控制MAC 410的內部配置。大體上定位于節(jié)點B中的MAC-hs/ehs為處置HSDPA特定功能且控制對被稱為高速下行鏈路共享信道(HS-DSCH)的輸送信道的接入的MAC實體。在UTRAN 中針對每一小區(qū)大體上存在一個支持HS-DSCH發(fā)射的MAC-ehs實體。上部層配置兩個實體 (MAC-hs或MAC-ehs)中的哪一者將被應用來處置HS-DSCH功能性。在MAC-ehs經配置時，用于HS-DSCH的MAC PDU大體上包括一個MAC-ehs標頭、 一個或一個以上重新排序PDU及任選的填補。然而，所屬領域的技術人員應理解，包括于 MAC-ehs PDU中的MAC-ehs SDU可具有不同大小及不同優(yōu)先級，且可經映射到不同邏輯信道。在控制平面中，用于UE及eNodeB的無線電協(xié)議架構對于物理層406及L2層408 來說大體上相同，不同之處在于，控制平面不存在標頭壓縮功能?？刂破矫孢€包括層3中的無線電資源控制(RRC)子層416。RRC子層416負責獲得無線電資源(即，無線電承載) 且使用節(jié)點B與UE之間的RRC信令來配置較低層。即，RRC 416可控制在MAC 406及/或 RLC 412處的內部配置。圖5為接入網絡中的節(jié)點B 510與UE 550通信的框圖。在下行鏈路中，來自核心網絡的上部層包經提供到發(fā)射(TX) L2處理器514。TX L2處理器514可實施較早結合圖4 所描述的L2層的功能性。更具體來說，TX L2處理器514壓縮上部層包的標頭、將包加密、 將經加密的包分段、將經分段的包重新排序、將數(shù)據(jù)包在邏輯信道與輸送信道之間多路復用，及基于各種優(yōu)先級量度將無線電資源分配到UE 550。TX L2處理器514還負責HARQ操作、重新發(fā)射丟失包及到UE 550的信令。TX數(shù)據(jù)處理器516提供物理層的各種信號處理功能。信號處理功能包括編碼及交錯數(shù)據(jù)以促進在UE 550處的前向錯誤校正(FEC)及基于各種調制方案(例如，二元相移鍵控(BPSK)、正交相移鍵控(QPSK)、M相移鍵控(M-PSK)、M正交調幅(M-QAM))映射到信號群集。來自信道估計器574的信道估計可用以確定編碼及調制方案以及用于空間處理?？筛鶕?jù)由UE 550發(fā)射的參考信號及/或信道條件反饋導出信道估計。接著將每一空間流經由單獨發(fā)射器518提供到不同天線520。每一發(fā)射器518用相應的空間流調制RF載波以用于發(fā)射。在UE 550處，每一接收器M4大體上經由其相應天線552接收信號。每一接收器 5M可恢復經調制到RF載波上的信息，且將所述信息提供到接收(RX)數(shù)據(jù)處理器556。RX數(shù)據(jù)處理器556實施物理層的各種信號處理子功能。RX數(shù)據(jù)處理器556對所述信息執(zhí)行空間處理以恢復以UE 550為目的地的任何空間流。如果多個空間流以UE 550為目的地，則可通過RX數(shù)據(jù)處理器556將其組合成單一符號流。RX數(shù)據(jù)處理器556可接著使用快速傅立葉變換(FFT)將符號流從時域轉換到頻域。頻域信號可包括用于多載波信號的每一副載波的單獨符號流。此處，可通過確定由節(jié)點B 510發(fā)射的最有可能的信號群集點而恢復且解調每一副載波上的數(shù)據(jù)及參考信號。這些軟決策可基于由信道估計器558計算的信道估計而進行。所述軟決策接著經解碼及解交錯以恢復最初由節(jié)點B 510在物理信道上發(fā)射的數(shù)據(jù)包。接著將經恢復的數(shù)據(jù)包提供到RX L2處理器560。RX L2處理器560實施較早結合圖4所描述的L2層的功能性。更具體來說，RX L2 處理器560將數(shù)據(jù)包在輸送信道與邏輯信道之間多路分用、將數(shù)據(jù)包重組成上部層包、將上部層包解密并解壓縮標頭。接著將上部層包提供到數(shù)據(jù)匯562，其表示在L2層之上的所有協(xié)議層。RX L2處理器560還負責使用確認(ACK)及/或否定確認(NACK)協(xié)議進行錯誤檢測以支持HARQ操作。在上行鏈路中，數(shù)據(jù)源566用以將數(shù)據(jù)包提供到發(fā)射(TX) L2處理器564。數(shù)據(jù)源 566表示在L2層(U)之上的所有協(xié)議層。與結合通過節(jié)點B 510進行的下行鏈路發(fā)射所描述的功能性類似，TX L2處理器564實施L2層且TX數(shù)據(jù)處理器568實施物理層。由信道估計器558根據(jù)參考信號或由節(jié)點B 510發(fā)射的反饋導出的信道估計可由TX數(shù)據(jù)處理器568使用以選擇適當編碼及調制方案且促進空間處理。將由TX數(shù)據(jù)處理器568產生的空間流經由單獨發(fā)射器554TX提供到不同天線552。每一發(fā)射器554TX用相應的空間流調制RF載波以用于發(fā)射。可以與結合在UE 550處的接收器功能而描述的方式類似的方式在節(jié)點B 510處處理上行鏈路發(fā)射。每一接收器518可經由其相應天線520接收信號。每一接收器518可恢復經調制到RF載波上的信息，且將所述信息提供到RX數(shù)據(jù)處理器570。RX數(shù)據(jù)處理器 570實施物理層且RXL2處理器572實施L2層。來自RX L2處理器的上部層包可經提供到核心網絡。本發(fā)明的方面可與經由上行鏈路及/或下行鏈路中的一者或兩者所發(fā)射的數(shù)據(jù)有關。在上行鏈路(例如，利用DC-HSUPA)中，假定兩個上行鏈路幀及子幀時間對準大體上為合理的。另外，如果存在兩個上行鏈路，則相應地存在至少兩個下行鏈路。因此，在本發(fā)明中假定這些特性，然而，一般所屬領域的技術人員應理解，其它實施例仍可存在于權利要求書的范圍內，其中未必應用這些假定。在經由下行鏈路發(fā)射數(shù)據(jù)之前，節(jié)點B的TX L2處理器564大體上將數(shù)據(jù)包加密， 接著將數(shù)據(jù)包分段，使得需要由UE的RX L2處理器572針對每一所接收的片段進行大量處理。這些高處理要求可在高數(shù)據(jù)速率下加劇，其中可能重復進行對每一數(shù)據(jù)包的處理。因此，追求以下的策略可能更有效在每一數(shù)據(jù)包中包括更多信息以使得每一包所需的處理能力可減小(可能以增加所發(fā)射的數(shù)據(jù)量為代價)。如在RLC規(guī)范中所定義，AMD PDU 600 (經說明為圖6 (a)中的位圖)包括RLC標頭610及RLC有效負載620。在RLC正在經確認模式中操作時，AMD PDU 600可用以傳送用戶數(shù)據(jù)、背負狀態(tài)信息及輪詢位?！皵?shù)據(jù)”部分的長度大體上為8個位的倍數(shù)。標頭610大體上包括PDU的前兩個八位位組(其包括“序號” 630、輪詢位“P”、標頭延伸信息“HE”)，且進一步含有包括“長度指示符”及延伸位“E”的所有八位位組?！癏E”及‘ ”位可采用各種值，從而導致不同的解譯，如在圖6(b)中說明。舉例來說，為00的“HE”值指示后續(xù)八位位組包括數(shù)據(jù)；為01的值指示后續(xù)八位位組包括長度指示符及“Eli ；為10的值指示如果“使用HE字段的特定值”經配置，則后續(xù)八位位組含有數(shù)據(jù)且PDU的最后八位位組為服務數(shù)據(jù)單元(SDU)的最后八位位組。否則，此編碼被保留， 即，可大體上被丟棄。最后，為11的“HE”值被保留，S卩，可大體上被丟棄。在“E”位為低時，其指示下一個字段包括數(shù)據(jù)、背負狀態(tài)信息或填補中的一者。在 “E”位為高時，其指示下一個字段或八位位組為另一長度指示符及“E”位。因此，就此標頭格式來說，RX L2處理器572或560接入AMD PDU 600的數(shù)據(jù)字段可能需要大量的計算及處理。舉例來說，利用圖6(a)中所說明的實例，第二八位位組中的具有為01的值的“HE”位被讀取，從而向處理器指示后續(xù)八位位組包括長度指示符及E位。 因此，讀取后續(xù)八位位組(OcU)以查明對應“E”位的值(其經確定成具有為1的值)，從而指示下一個八位位組包括長度指示符及另一“Eli。針對每一后續(xù)八位位組重復此過程直到讀取最后八位位組OctM為止，以查明對應“E”位的值最終為0，從而指示數(shù)據(jù)字段緊跟其后。因此，可見，AMD PDU 600的大量剖析可用以查明數(shù)據(jù)的開始。另外，確定E位的值需要位運算，位運算大體上不如字節(jié)運算高效。此外，由于標頭大小可為可變的，因此大體上以軟件進行處理，這不如通過邏輯實現(xiàn)的處理高效。因此，可見，RLC標頭并未經很好地優(yōu)化。在本發(fā)明的一方面中，AMD PDU 700可從RLC標頭消除HE及E位，且可包括額外字段以指示PDU 700中的RLC SDU的數(shù)目。即，如在圖7中所說明，可在RLC序號710之后利用“RLC SDU的數(shù)目”字段720。因此，對于讀取數(shù)目以接入數(shù)據(jù)字段740的RX L2處理器 572或560來說，可通過將索引指向數(shù)目IE 720且讀取存儲于其中的值來存取“RLC SDU的數(shù)目”字段720。處理器可接著(例如)將在數(shù)目IE 720中獲得的SDU的數(shù)目乘以SDU長度指示符730 (例如，每長度指示符2個八位位組)的長度以確定在何處存取數(shù)據(jù)字段740 的開始。接著，可通過將長度指示符730的數(shù)目乘以長度指示符730中的一者的長度而使索引前進，使得其指向數(shù)據(jù)字段740的開始。再次參看圖6 (a)，RLC PDU 600包括標頭610內的RLC序號630。在發(fā)射期間，可使每一 PDU的序號630遞增。序號的量值指示在緩沖器中的PDU的順序次序。舉例來說，接入網絡204(見圖2)可掃描嵌入于所接收的PDU 600內的序號630 以確定PDU 600的順序次序且確定是否丟失任何PDU 600。接入網絡204可接著通過使用每一所接收的PDU的序號而將指示接收到哪些PDU 600的消息發(fā)送到UE 214，或可通過指定待重新發(fā)射的PDU的序號630而請求重新發(fā)射所述PDU。還可由UE 214及接入網絡204維持超幀號(HFN)810。超幀號810可被認為序號 630的最高有效位(MSB)，其中HFN 810與序號630的串聯(lián)被表示為COUNT-C 820。在UE 214檢測到接收緩沖器中的PDU 600的序號630的翻轉(rollover)時，UE 214使HFN 810 遞增。在接入網絡204上對于經維持于該處的HFN大體上發(fā)生類似處理。因此，為節(jié)省發(fā)射數(shù)據(jù)的空間，大體上不隨PDU 600 —起發(fā)射HFN 810。COUNT-C的值可進一步由RLC 412(例如，L2處理器514、572、560或564)利用以便導出加密密鑰以用于將RLC PDU 600解密。然而，由于僅一部分COUNT-C大體上隨RLC PDU 600 —起發(fā)送(即，序號630)，因此可能發(fā)生某些問題，包括在處置加密時的極端狀況(corner case) 0舉例來說，UE可被要求維持多個安全上下文。在此實例中，如果UE接收到新的安全上下文，則其可改變其HFN。歸因于這些及其它極端狀況，極難以以硬件維持HFN。 因此，UE大體上利用軟件來檢索HFN，且以加密算法應用經檢索的HFN(與序號串聯(lián))。所屬領域的技術人員應理解，針對每一 RLC PDU 600執(zhí)行此程序可導致使用大量處理資源。因此，在本發(fā)明的一方面中，如在圖9中所說明，RLC PDU 900可包括完整32位 COUNT-C0以此方式，使得UE能夠在不利用軟件來檢索HFN的情況下基于RLC PDU900內的信息而產生用于RLC PDU 900的加密密鑰。所屬領域的技術人員將認識到，將20個位(即， RLC HFN 810)添加到RLC PDU 900的標頭將會導致額外開銷，此折衷在(如上文所描述) 利用MIMO及/或雙信道(或更多信道)的空中接口實現(xiàn)極高包數(shù)據(jù)速率時大體上可接受， 因此經如此實現(xiàn)的減少的處理可具有可接受的成本。在本發(fā)明的又一方面中，如果在特定發(fā)射時間間隔(TTI)期間發(fā)射的RLC PDU的數(shù)目大于某閾值(例如，預定閾值)，則在所述TTI期間可能不允許RLC PDU的分段。如由 MAC-ehs實體允許的經分段的RLC PDU可大大地增加UE處理。特定來說，直到所有片段已由UE接收，UE才能夠將RLC PDU的片段解密。此情況可導致UE對所接收的包的處理的突發(fā)性，其中UE處于閑置來等待較大包，接著在所有片段已到達之后執(zhí)行短密集型處理突發(fā)以將所述包解密。因此，如果TTI中的RLC PDU的數(shù)目大于固定數(shù)目，則可不允許網絡的MAC層將RLC PDU分段。在TTI中的RLC PDU的數(shù)目較大時，這將減小或防止與分段有關的增加的處理。 在本發(fā)明的一個方面中，閾值可能小于TTI中所允許的RLC PDU的最大數(shù)目。一個潛在缺點是不允許分段可減小數(shù)據(jù)通過量。表1展示可在(i)總是啟用MAC 分段與(ii)超出TTI中的RLC PDU的特定數(shù)目時不允許MAC分段之間載運的數(shù)據(jù)位的百分比的差。展示針對不同RLC PDU大小及對RLC PDU的數(shù)目的不同限制(超出所述限制時不允許MAC分段)的結果。假定以相等概率發(fā)生每一輸送塊集合(TBS)。表1 不允許MAC分段的效應
權利要求
1.一種用于經由無線電鏈路進行無線通信的設備，其包含處理系統(tǒng)，其經配置以服務MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，所述MAC PDU包含MAC標頭及至少一個重新排序PDU，所述MAC標頭包含發(fā)射序號(TSN)，其具有大于6個位的長度，其中所述處理系統(tǒng)經進一步配置以讀取所述MAC標頭，且根據(jù)所述MAC標頭利用一個或一個以上輸送信道上的一個或一個以上輸送塊來在所述設備的MAC層與PHY層之間輸送所述 MAC PDU0
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述TSN包含14個位。
3.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述TSN包含8個位。
4.根據(jù)權利要求3所述的設備，其中所述MAC標頭進一步包含6位保留元素。
5.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述處理系統(tǒng)經進一步配置以在以下條件中的至少一者的情況下不允許將至少一個MAC PDU分段RLC PDU大小與輸送塊大小的比率大于第一預定閾值；所述無線通信的數(shù)據(jù)速率大于第二預定閾值；輸送塊大小大于第三預定閾值；第一輸送塊中的RLC PDU的數(shù)目大于第四預定閾值；所述無線通信利用MIMO ；或所述無線通信利用一個以上的5MHz載波。
6.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述至少一個重新排序PDU包含至少一個經分段的RLC PDU，且其中所述MAC標頭適于使所述至少一個經分段的RLC PDU能夠獨立于所述至少一個經分段的RLC PDU的任何其它片段而被解密。
7.根據(jù)權利要求6所述的設備，其中所述MAC標頭進一步包含所述至少一個經分段的 RLC PDU的兩個最高有效字節(jié)。
8.根據(jù)權利要求6所述的設備，其中所述MAC標頭進一步包含來自所述至少一個經分段的RLC PDU的RLC序號。
9.根據(jù)權利要求8所述的設備，其中所述RLC序號包含12個位。
10.根據(jù)權利要求8所述的設備，其中所述RLC序號包含7個位。
11.根據(jù)權利要求8所述的設備，其中所述MAC標頭進一步包含長度指示符，所述長度指示符用以指示所述RLC序號的長度。
12.根據(jù)權利要求6所述的設備，其中所述MAC標頭進一步包含來自RLC層的偏移元素，所述偏移元素用于指示所述經分段的RLC PDU的分段偏移。
13.根據(jù)權利要求6所述的設備，其中所述MAC標頭進一步包含PDU類型指示符，所述 PDU類型指示符用以指示所述至少一個經分段的RLC PDU是數(shù)據(jù)PDU還是控制PDU。
14.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中所述MACPDU進一步包含填補字段，所述填補字段包含與下行鏈路的狀態(tài)有關的信息。
15.根據(jù)權利要求14所述的設備，其中與所述下行鏈路的所述狀態(tài)有關的所述信息包含下行鏈路緩沖器狀態(tài)。
16.根據(jù)權利要求14所述的設備，其中與所述下行鏈路的所述狀態(tài)有關的所述信息包含所述下行鏈路的類型、類別、容量、型式、統(tǒng)計或歷史中的至少一者。
17.一種用于利用MAC層及RLC層經由無線電鏈路進行無線通信的設備，其包含 處理系統(tǒng)，其經配置以服務RLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，所述RLC PDU包含RLC標頭及包含至少一個RLC服務數(shù)據(jù)單元(SDU)的RLC有效負載，所述RLC標頭包含 RLC序號；及用于指示所述RLC PDU中的RLC SDU的數(shù)目的信息元素，其中所述處理系統(tǒng)經進一步配置以讀取所述RLC標頭，且根據(jù)所述RLC標頭利用一個或一個以上邏輯信道在RLC層與MAC層之間發(fā)送所述RLC PDU0
18.根據(jù)權利要求17所述的設備，其中所述RLC標頭進一步包含至少一個長度指示符， 所述至少一個長度指示符用于指示所述RLC PDU中的對應RLC SDU的長度。
19.根據(jù)權利要求17所述的設備，其中所述處理系統(tǒng)經進一步配置以 將用于指示RLC SDU的所述數(shù)目的所述信息元素定位于所述RLC PDU內；及根據(jù)所述RLC PDU內的RLC SDU的所述數(shù)目確定所述RLC有效負載的開始地址。
20.根據(jù)權利要求19所述的設備，其中所述確定所述RLC有效負載的所述開始地址包含使經尋址到用于指示所述RLC PDU內的RLC SDU的所述數(shù)目的所述信息元素的索引前進等于長度指示符的數(shù)目乘以所述長度指示符中的一者的長度。
21.根據(jù)權利要求17所述的設備，其中所述RLC標頭進一步包含C0UNT-C，所述 COUNT-C包含用于所述RLC PDU中的相應RLC SDU的所述RLC序號及RLC超幀號。
22.根據(jù)權利要求17所述的設備，其中所述處理系統(tǒng)經進一步配置以在于第一發(fā)射時間間隔(TTI)期間發(fā)射的RLC PDU的數(shù)目大于預定閾值的情況下不允許在所述第一 TTI中將RLC PDU分段。
23.一種用于經由無線電鏈路進行無線通信的方法，其包含服務MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，所述MAC PDU包含MAC標頭及至少一個MAC服務數(shù)據(jù)單元(SDU)，所述MAC標頭包含具有大于6個位的長度的發(fā)射序號(TSN)； 讀取所述MAC標頭；及根據(jù)所述MAC標頭利用一個或一個以上輸送信道上的一個或一個以上輸送塊來在MAC 層與PHY層之間輸送所述MAC PDU0
24.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中所述TSN包含14個位。
25.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中所述TSN包含8個位。
26.根據(jù)權利要求25所述的方法，其中所述MAC標頭進一步包含6位保留元素。
27.根據(jù)權利要求23所述的方法，其進一步包含在以下條件中的至少一者的情況下不允許將所述至少一個MAC SDU分段RLC PDU大小與輸送塊大小的比率大于第一預定閾值； 所述無線通信的數(shù)據(jù)速率大于第二預定閾值； 輸送塊大小大于第三預定閾值； 第一輸送塊中的RLC PDU的數(shù)目大于第四預定閾值； 所述無線通信利用MIMO ；或所述無線通信利用一個以上的5MHz載波。
28.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中至少一個重新排序PDU包含至少一個經分段的 RLC PDU，且其中所述MAC標頭適于使所述至少一個經分段的RLC PDU能夠獨立于所述至少一個經分段的RLC PDU的任何其它片段而被解密。
29.根據(jù)權利要求觀所述的方法，其中所述MAC標頭進一步包含所述至少一個經分段的RLC PDU的兩個最高有效字節(jié)。
30.根據(jù)權利要求觀所述的方法，其中所述MAC標頭進一步包含來自所述至少一個經分段的RLC PDU的RLC序號。
31.根據(jù)權利要求30所述的方法，其中所述RLC序號包含12個位。
32.根據(jù)權利要求30所述的方法，其中所述RLC序號包含7個位。
33.根據(jù)權利要求30所述的方法，其中所述MAC標頭進一步包含長度指示符，所述長度指示符用以指示所述RLC序號的長度。
34.根據(jù)權利要求觀所述的方法，其中所述MAC標頭進一步包含來自RLC層的偏移元素，所述偏移元素用于指示相應RLC PDU的分段偏移。
35.根據(jù)權利要求觀所述的方法，其中所述MAC標頭進一步包含PDU類型指示符，所述 PDU類型指示符用以指示所述至少一個經分段的RLC PDU是數(shù)據(jù)PDU還是控制PDU。
36.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中所述MACPDU進一步包含填補字段，所述填補字段包含與下行鏈路的狀態(tài)有關的信息。
37.根據(jù)權利要求36所述的方法，其中與所述下行鏈路的所述狀態(tài)有關的所述信息包含下行鏈路緩沖器狀態(tài)。
38.根據(jù)權利要求36所述的方法，其中與所述下行鏈路的所述狀態(tài)有關的所述信息包含所述下行鏈路的類型、類別、容量、型式、統(tǒng)計或歷史中的至少一者。
39.一種用于利用MAC層及RLC層經由無線電鏈路進行無線通信的方法，其包含 服務RLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，所述RLC PDU包含RLC標頭及包含至少一個RLC服務數(shù)據(jù)單元(SDU)的RLC有效負載，所述RLC標頭包含 RLC序號；及用于指示所述RLC PDU中的RLC SDU的數(shù)目的信息元素； 讀取所述RLC標頭；及根據(jù)所述RLC標頭利用一個或一個以上邏輯信道在RLC層與MAC層之間發(fā)送所述RLCPDU。
40.根據(jù)權利要求39所述的方法，其中所述RLC標頭進一步包含至少一個長度指示符， 所述至少一個長度指示符用于指示所述RLC PDU中的對應RLC SDU的長度。
41.根據(jù)權利要求39所述的方法，其進一步包含將用于指示RLC SDU的所述數(shù)目的所述信息元素定位于所述RLC PDU內；及根據(jù)所述RLC PDU內的RLC SDU的所述數(shù)目確定所述RLC有效負載的開始地址。
42.根據(jù)權利要求41所述的方法，其中所述確定所述RLC有效負載的所述開始地址包含使經尋址到用于指示所述RLC PDU內的RLC SDU的所述數(shù)目的所述信息元素的索引前進等于長度指示符的數(shù)目乘以所述長度指示符中的一者的長度。
43.根據(jù)權利要求39所述的方法，其中所述RLC標頭進一步包含C0UNT-C，所述 COUNT-C包含用于所述RLC PDU中的相應RLC SDU的所述RLC序號及RLC超幀號。
44.根據(jù)權利要求39所述的方法，其進一步包含在于第一發(fā)射時間間隔(TTI)期間發(fā)射的RLC PDU的數(shù)目大于預定閾值的情況下不允許在所述第一 TTI中將RLC PDU分段。
45.一種用于無線通信的設備，其包含用于服務MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的裝置，所述MAC PDU包含MAC標頭及至少一個MAC 服務數(shù)據(jù)單元(SDU)，所述MAC標頭包含具有大于6個位的長度的發(fā)射序號(TSN)；及用于讀取所述MAC標頭的裝置；及用于根據(jù)所述MAC標頭利用在一個或一個以上輸送信道上的一個或一個以上輸送塊來在MAC層與PHY層之間輸送所述MAC PDU的裝置。
46.一種用于利用MAC層及RLC層經由無線電鏈路進行無線通信的設備，其包含用于服務RLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)的裝置，所述RLC PDU包含RLC標頭及包含至少一個RLC服務數(shù)據(jù)單元(SDU)的RLC有效負載，所述RLC標頭包含 RLC序號；及用于指示所述RLC PDU中的RLC SDU的數(shù)目的信息元素； 用于讀取所述RLC標頭的裝置；及用于根據(jù)所述RLC標頭利用一個或一個以上邏輯信道在RLC層與MAC層之間發(fā)送所述 RLC PDU的裝置。
47.一種計算機程序產品，其包含計算機可讀媒體，其包含用于以下操作的代碼服務MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，所述MAC PDU包含MAC標頭及至少一個MAC服務數(shù)據(jù)單元(SDU)，所述MAC標頭包含具有大于6個位的長度的發(fā)射序號(TSN)； 讀取所述MAC標頭；及根據(jù)所述MAC標頭利用在一個或一個以上輸送信道上的一個或一個以上輸送塊來在 MAC層與PHY層之間輸送所述MAC PDU0
48.一種計算機程序產品，其包含計算機可讀媒體，其包含用于以下操作的代碼服務RLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，所述RLC PDU包含RLC標頭及包含至少一個RLC服務數(shù)據(jù)單元(SDU)的RLC有效負載，所述RLC標頭包含 RLC序號；及用于指示所述RLC PDU中的RLC SDU的數(shù)目的信息元素； 讀取所述RLC標頭；及根據(jù)所述RLC標頭利用一個或一個以上邏輯信道在RLC層與MAC層之間發(fā)送所述RLCPDU。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于高數(shù)據(jù)速率發(fā)射的第二層分段設備和方法。一種用于經由無線電鏈路進行無線通信的設備，其包含處理系統(tǒng)，其經配置以服務MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)，MAC PDU包含MAC標頭及至少一個重新排序PDU，MAC標頭包含發(fā)射序號(TSN)，其具有大于6個位的長度，其中處理系統(tǒng)經進一步配置以讀取MAC標頭，且根據(jù)MAC標頭利用一個或一個以上輸送信道上的一個或一個以上輸送塊來在設備的MAC層與PHY層之間輸送MAC PDU。
文檔編號H04L29/06GK102356589SQ201080012444
公開日2012年2月15日 申請日期2010年3月15日 優(yōu)先權日2009年3月16日
發(fā)明者張丹露, 徐良齊, 杰里米·H·林, 沙雷什·馬赫什瓦利, 羅希特·卡普爾, 艾蒂安·F·沙波尼埃爾, 阿齊茲·戈爾米赫 申請人:高通股份有限公司