TWI308011B - Efficient memory allocation in a wireless transmit/receiver unit - Google Patents

Description

1308011 九、發明說明： 【背景】 在目前的無線通訊系統中，無線電介面被分為如第丨圖所 示之三個分離的協定層。此種介面型態被使用於例如，第三代 合作計劃(3GPP)通用行動電信通信系統(UMTS；)陸地無線電存 取(UTRA)系統。如在無線傳輸/接收單元(WTRU)5中所已知， 五定協定層係一實體層(Ll)15，一資料鏈結層(L2)7以及一網 路層(L3)。此網路層包括一無線電資源控制單元。此資 料鏈結層7包括一無線電鏈結控制(1^(：)次層^，一媒體存取 控制(MAC)次層13，一封包資料收斂協定層(1>1)(：：1>)層6以及 一廣播多重播送控制(BMC)層8。 ，層之間的某些貫體訊號發送頻道也被標示。例如，一邏朝 巧道12係RLC層11與MAC層13之間的資料傳輸機制。遇 輯頻道12定義二協定層之間的傳輸的資料型態。傳輸頻道p 係MAC層13與實體層15之間的資料傳輸機制。其定義資剩 在·^層13與15之間如何以及以何種特徵被傳輸。一實體頻道 L6 f WTRU 5之實體層15與點B 17之一對等通訊(Ρ_實韻 層25之間經由空氣介面1傳送之傳輪機制。 點B 17具有與WTRU 5中它們的對等通訊層通信之匹配 的協定對等通訊層。例如，點B 17具有一對等通訊實體層乃， 一對等通訊MAC層23，一對等通訊rlc層21以及一對筹 通訊PRC單元19。 〜〜f =作中，龍經由實體頻道16在贾奶 ^體層^接，資料並傳遞來自實體層15之傳輸區塊(τ邮 由PRC\ 9 * MAC層13隨後由虹層11為了最潜 由層9的處理而被處理。 Μ 11母二„有ΐ本㈣緩姆料的獨特需*。例如， ^序衝器以支援要求遺失區塊的重新傳輸以及身 t序£免(out_of，職ce bl〇cks)的重新排序之應答模3 1308011 (acknowledged mode, AM)。 本ί藝之人士所已知，虹封包資料單元(卿)在AM 内谷中通常被稱為應答模式資料封包資料單元(amd pDu)。 在前面的描述中，此學術上的RLC PDU傾向於包括虹pDu 以及，且它們可能與應用目的用之交替有關。 ☆ “ w之混5自動重覆要求處理(H-ARQ)用之MAC層 Ntrs之^衝器的使用範例請參照第2 ®。傳輸區塊組(TBS)24 針t封包。每：TBS具有—獨特的傳輸序列號碼 ()例如，第2圖的每一 TBSs被個別編號為TSN_24 i至 TSN-24.N，並且被輸入h—arq實體26。 & 主 此處理的天性，孤可以在未排序序列中被接 收’或甚至於运失。因此’ TBSTSN_243(其為第三個傳送)在 TBS TSN·24·2(其為第二個傳送)之前到達；而tbs tsn_244 3 HTlNs ’H_ARQ實體26侧未财序列及遺失 求遺失TBS的重新傳送。乩卿實體26的輸出 : 斤排序佇列27，其基於優先次序指派TBSs至重新 排序緩衝H 28A_28D。TBSs被重娜序並呈現給—解組合單 凡29 ’該麻合單元將TBSs拆解為-或更多rlCPDUs，其 隨後為了進—步處理而被RLC層11傳送。在虹層n中: RLC接收緩衝器被用以重新對未在序列中的任何咖pDUs 排序。 參照第3圖，其表示RLC層11内之AM實體30之緩衝 碰用的例子。從第3圖的底部開始，來自祖〔層13的進 入資料31被輸人虹们^第一數個階㈣十進入資料 多工器％中被解多工並且由路由器35傳遞至解譯 C PDy、s之解譯單元37(如已裝配解譯的話）。 αι+ΐί巧舰料至傳輸管理狀咖歡緩衝器及資 ^重新士傳輪單元39。資料重新傳輸單元檢視當RLC PDUs被 產生％被附加至每—虹PDU標师從㈣的序列號碼 6 1308011 (SNs)。如果一或更多rlc Pdus遺失，資料重新傳輸單元使 用錯誤處理流程以傳送一 RLC狀態報告並要求適當的RLC PDU(s)被重新傳送。如果所有的SNs被正確地接收，錯誤處 理程序發出成功傳輸的訊號。 一旦RLC PDUs的成功傳輸訊號已被接收，標頭資訊被移 除且任何捎帶資訊(Piggyback information)由公佈緩衝器實體 43取出。一重新組合實體45隨後重新組合RLC PDUs至RLC 服務資料單元(SDUs)。每一 RLC PDU在接收缓衝器39中等 待直到RLC SDU之所有RLC PDUs被完全接收為止。一旦所 有的RLC PDUs被完全接收且正確時，資料被傳遞至應答模 式-子系統應用部(AM_SAP)47 ’且最後被傳遞至未存取階層 (NAS)49 ’其為WTRU協定堆疊的上層。 ¥ 料從點B 17流至WTRU 5時，有一個傳輸窗機制控 制RLC PDUs之傳輸速率。此傳送者僅允許特定數量的pDUs 在對等通信(peer) RLC實體之間被傳送。此數量總是小於rlc 傳輸窗尺寸並且為二RLC實體所已知。 RLC窗尺寸可以經由控制訊號發送而被調整。在任何時 候，藉由RLC傳送者之RLC傳輸窗尺寸的重新結構化應該考 慮為MAC重新排序緩衝器及rlc重新排序緩衝器二者配置 的全部緩衝器尺寸。 °° 依據高速向下鏈結封包存取(HSDPA)用之目前的3GPP標 f ’ WTRU將發送訊號給UTran以建構傳輸窗尺寸以便防^ 資料損失。有許多因素被列入產生UTRAN用之適合訊號時的 考慮。如果WTRU不使用高速向下鏈結分享頻道(hs dcs 服務，總緩衝器尺寸被定義為跨越由WTRU所支援之所 RLC AM只體之最大總緩衝器尺寸。為僅在向下鏈結發生之 HS-DCSH ’全部緩衝器尺寸被定義為跨越由wtru所支援之 全部MAC重新排序實體及全部rlCAM實體之最大孕緩衝器 尺寸。表一係於決定最大緩衝器尺寸時被列入考慮的^件。° 1308011 最大缓衝器尺寸 沒有 HS-DCSH 具有 HS-DCSH 跨越所有RLC AM實體之 最大總缓衝器尺寸 跨越所有RLCAM實E 最大總緩衝器尺寸 + 所有MAC重新排序緩衝 器 表一 程式1被用以導出一 WTRU之最大緩衝器尺寸： HRLC_AM _entities ^Transmission一windows—size *[UL_RLC一PDU-sizerRLC Heaser size) + /=1 / 1 — 一厶匕7十 URLC AM entities ^Receiving — window—size *[DL_RLC一PDU-sizei -RLC—Header一size、- }S=1 ; ' 林MAC-hs _ reodering entities —reodering_entity _buffer — size 孓 Total—buffer—size 程式（1) 其中，Transmission一window—size是特定實體(i，s)之傳輸窗 尺寸；UL_RLC_PDU一sizei 是一特定實體(i，s)UL RLC PDU 緩 衝器之尺寸；RLC一Header_size是特定實體(i，s)RLC標頭的尺 寸；Receiving—window一size是特定實體(i，s)接收傳輸窗尺寸； DL_RLC_PDU_sizei是特定實體(i’s)DL RLC PDU緩衝器之尺 寸；RLC_Header一sizei是特定實體(i’s)RLC標頭之尺寸；以及 MAC_re〇rdering_entitit_buffer_是特定實體(j ’S)MAC 重新排序 緩衝器之尺寸。 例如，如果一 WTRU具有二個ulRLC PDU緩衝器，二 個DLRLC PDU緩衝器以及三個mac重新排序缓衝器，且所 有緩衝器具有5千位元組(kilobytes，kb)的固定尺寸以及lkb的 8 1308011 固疋&頭尺寸，從程式l ’可以決定所有的緩衝器尺寸為至少 31千位元組。 在RLC傳輸的内容中，被設置於一 WTRU内之缓衝器(記 憶體)規定RLC窗尺寸。在記憶體需求與性能之間有—個交替 取捨。通常，較大的記憶體允許產生較強性能的大出尺寸，但 大大地增加WTRU的製造成本。較小的雜龍能支援降^ 的窗尺寸。如果窗尺寸太小’傳輸端报有可能被強迫暫停新的 傳輸而等待錯誤被校正。這二者降低有效率的資料 详 整體處理的延遲。 曰 此外，通常存在柯層專肖的具有特定雜之分離的專用 記憶體。這對硬體使用而言非常沒有效率。 希望具有-種可以配置不同功能的記憶翻時維持高效 率的資料速率之有效率方法。 【綜合說明】 本發明允許一無線傳輸接收單元之記憶體的有效 記憶體在*_實體巾科同緩衝H之間被分享，以降低 記憶體需求，而維持高效率資料速率。 _ _ 【實施方式】 i曰η本^照所附圖式被描述，其中_的標號始終代表 m ° 3明可應用於3GPP通訊系統之分頻多 及，％夕工(TDD)模式。本發明也可應用於任何無 訊系統。雖然較佳實施例係結合使用TDD模式之、3g条= 為描述，者僅是一個範例，本發明不應因此受到限制。、、’、 如γ卿，無_難收單元(WTRU)包括但不限於 早疋’使用者設備，行動站，固定或行動用戶單元器， 在紐環境下操作的裝置鶴。當參辟下文 打，基地站包括但不限於點Β，位置控制器，存取點或g它在 9 ^08011 無線環境中的介面裝置。 號。，、WTRU發出其目前緩衝器尺寸的訊 =發月的δ己憶體分享方式之下，如 μ广TRU所發出之所有组合的接收緩衝考及MAC 用之全部緩衝器的尺寸可能大:真實可= ί彷發出的職是多緩騎之有效總 身所二===:= 方法而小於夕重元件總合之真實體記憶體之尺寸。 足，傳輸窗尺寸’因此程式⑴總是可以被滿 足，此耘式1的妨❹跑是WTRU發出訊號之尺寸。 制於虹與MAC層實之間的資料的總數量被限 制於所有組合的RLC触窗尺柏齡。彳物，在聊層及 MAC層雜内發_元件係虹魏緩觸⑽虹pDUs 以及壓縮在它們相關的MAC重新排序緩衝器中之MAC pDUs 内的RLC PDUs。因此，所有mac重新排序緩衝器及j^c接 收緩衝器用之組合的記憶體需求僅由所有RLC接收窗所需之 記憶體所約束。WTRU僅需要配置足夠的記憶體以滿足 接收窗，即使UTRAN已經要求一個較大的緩衝器尺寸。 本發明允許RLC接收緩衝器與mac重新排序緩衝器之 間的記憶體分享，因此不需要特別配置分離獨立的實體記憶體 以支援二者的緩衝需求。在本發明的記憶體分享技術中，程式 2被用以導出WTRU之最大緩衝器尺寸，其應該小於程式⑴ 所需之緩衝器尺寸。即使WTRU發出真實實施的緩衝器尺寸 的訊號，RLC傳輸窗被建構因此滿足程式⑵，因為程式(2)中 所決定的緩衝器尺寸是所有藉由程式(2)在理論上所需以及 MAC中儲存之資料者。簡言之’即使WTRU發出依據程式⑴ 所獲得的值’最大的缓衝器尺寸是依據程式(2)之降低的記憶 體的量。 10 1308011 URLC _ AM _ entities ΣTransmission_windows_size *{UL_RLC_PDU-sizei -RLC_Heaser_size)+ /=1 i I_ — URLC _ AM _ entities 2 Receiving _ window_size * (DL _ RLC _ PDU - size, ~ RLC_Header _size) < i=l i — 一

Total—buffer」ize 程式（2) 其中，Transmission—window_size是特定實體(i，s)傳輸窗尺寸之 尺寸；UL_RLC_PDU_sizei 是一特定實體(i，s)uL RLC PDU 緩 衝器之尺寸；RLC一Header—size是特定實體(i，s)RLC標頭的尺 寸；Receiving一window一size是特定實體(i，s)接收傳輸窗尺寸； 以及DL_RLC_PDU一sizei是特定實體(i，s)DL RLC PDU缓衝器 之尺寸。 熟悉本技藝之人士應注意的是，前述的描述是關於mac PDUs及RLC PDUs二者。MAC PDUs係由傳輸序列號碼(TSNs) 所識別’而RLC PDUs係由序列號碼(SN)所識別。一 MAC PDU 可以包括多於一個RLC PDU。例如，參照第4圖，一 MAC PDU 被識別為TSN A並包括一 MAC PDU標頭500以及一酬載 (payload)502。酬載502包括一或更多由其序列號碼SN1， SN2，SN3 及 SN4 所識別之 RLC PDUs 〇 每一 rlc PDU SN1-SN4分別包括一標頭504 ’ 506 ’ 508，50以及一酬載512， 514 ， 516 ， 518 。

參照第5圖，其表示本發明之一較佳方法4〇〇之流程。一 MAC PDU首先被接收(步驟4〇1)。此pDU之標頭為決 $ MAC PDU之優先刺序而被讀取’且一適合的重新排序緩衝 器被選擇（步驟405)。一記憶體空間被配置給每一 mac PDU(步驟410)。重新排序隨後在步驟415執行以便將MAC PDUs放置在適當的次序。此種重新排序的功能的一種例子是 支援H-ARQ處理之重新排序。

Ik後決疋MAC PDUs是否在連續的次序中(步驟42〇)，(亦 1308011 即決定是否有任何遺失的PDUs)。如果此MAC PDUs不在連 續的次序’此MAC PDUs不進行至下一個處理且方法4〇〇回 到步驟401以處理下一個MAC PDU並決定其是否為遺失的 MAC PDU 〇 八

當已經決定MAC PDUs在連續的次序接收，該MAC PDUs被解多工為rlC PDUs(步驟425)。rlc pDUs標頭被讀 取(步驟430)並傳遞至適當的ric接收緩衝器(步驟435)。記憶 體為母一新的RJX PDU被配置’而處理的MAC PDU用之記 憶體同時被解除配置(步驟440)。RLC層隨後將執行RLC功能 至RLC PDUs(步驟445) ’如同本技藝之人士所知。例如，此 種功能可以包括，但不限於，區段及重新組合；連結；填塞 (padding)，使用者資料的轉換；錯誤校正；重覆偵測；流程控 制，連序號碼檢查；協定錯誤偵測以及復原；碼片化 (chipping);以及 SDU 丟棄。 在RLC PDUs上之RLC功能被執行之後(步驟445)，此 RLC PDUs被傳輸至較高的層(步驟)且它們細的記憶體 被解除配置(步驟455)。 習知技術方法使用靜態記憶體配置，其中PDUs及 RLC PDUs未被儲存於相同的記憶體空間内。相反地，以本發 明’因為s己憶體首先被用以操作一特定❺祖匸卩加，且記惊 體J同的部份被肋操料需要具有二分離記·或相‘ 憶體之二分離部份之對應的RLC PDUs。以本發明，此mac 咖PDUSJ~記憶體未每—新產生 的C PDU树配置’該紙^ pDU所存在的記親被解除 配置。 •^酉^咖處理用之記憶體的一部份而解除祖0處理用 對部份的處理不需要實體上讀取來自一記憶 :，合λ/料並4新將其寫人另—記㈣位4。如第6圖所 不田C PDUs(例如由TSNs a及Β所識別之例），被儲存 12 1308011 在記憶體中時，此等TSNs是被使用之記憶體中之指標 (pointer)(圖式之箭號），而mac處理被執行。然而，當 處理在RLC PDUs上執行時，其相對的观(例如由_ SN1_，SN2，SN3及SN4所識別)被肋當成指標。第6圖所示之 二行是記憶體的相同部份；它們只是在不同的時間由MAC及 RLC處理不同的存取。因此，一 MAC pDU用之記憶一部份 之「配置」包括儲存該MAC PDU於記憶體中並藉由其TSN 識別該MAC PDU。此外，rlC PDUs用之記憶體的/重新配 置」係藉由使用一不同的指標(亦即，該SNs)而被執行。因此， 該TNSs被用以當成MAC層處理用之指標，而观被用以當 成RLC層處理用之指標。不同型態指標的使用識別從祖匸 層處理至RLC層處理之狀態的改變，而維持真實的資料在記 憶體區域中。這實質上降低WTRU的記舰需求並因此大^ 地降低成本。 "在本發明另一實施例中，一「標籤」或一區域識別子識別 從MAC層處理至rlc層處理之狀態的改變。這也造成維持 =實資料在相同記憶體區域内並提供相同的記憶體成本的降 第7圖表示依據本發明支援由多個重新排序實體所分享 之共同s己憶體606之系統600。此系統包括一接收模組6〇1， 一解T組合模組605以及一記憶體606。記憶體606在圖式中 被表示為複數重新排序佇列610a-610n以及複數接收緩衝器 ^ϋ615η。然而，如同已經參照第6圖之描述，pDUs被儲存 圯憶體606中一次。因此，從重新排序佇列61〇a_61〇n中之 MAC層處理之資料處理至接收緩衝器615a_6l5m中之 層處理的轉換藉由使用不同的MAC及RLC處理用之指 私而被執行，而不是藉由實體上重新配置pDUs至不^ 體部份。 ^ 於此實施例中，在接收模組6〇1中接收之]^(：1>1)118在 13 1308011 U果組6〇5中被解組合為虹PDUs並傳送至記憶體 請退0相—關的TSN及其相關的虹相關的SNs以 同參照工第6圖所示及描述〉也被儲存於記憶體_ 。此，對應每-資料區塊具有一相關的TSN及一相 oJN 0 附丁虽ϋ MAC詹處理係先被執行，記憶體606以每一虹0 皮f己置。#料為一特定的虹蘭被儲存在記 隐體内彳寸（的位置。當解組合被執行時，—MAcpDu包含一

f 2 aCP1^。因此’數個資料區塊可以具有相同的TSN 是為每一重新排序仔列61〇a-61〇n可能服 要求(絲則，其將獨立解除似接收緩衝器 2 Γ之配置。因此，如果記憶體在排列處理(即重新排序 以虹PDU為基礎藉由解組合而被配置，則解除配 置可由每一 RLC情況處理。 如弟6圖所示之圖，一重新排序仔列610a-610n可以服務 立的RLC接收緩衝器615a_615m。這是因為每一重新 ==61〇a-610n與-特定的資料「優先次序種類」相關， 多重RLC接收緩衝n 615a-615m可以具有相同的優先權 麵且因此可以由單-重新排序侧論韻優先推 在ί新排序仔列61〇a_61〇n，^咖8依據其TSNS藉由 =接^^^^5被^新排序並放置於連_次序内。此 接收綾衝态615a-615m，使用SNs，執行rlc層處理。 H接收二緩衝器615a~615m中之虹層處理完成:夺，資料 被傳輸至較尚層625以進行處理。記憶體隨後被解 RLCPDU，較高層625為處㈣被傳4被解除配置田 、原來為每一 MAC PDU而配置之記憶體6〇6之部份從PDU 被MAC層接收的時候不改變，直到其被傳輪至nas為止。 被改變的是資料的祕。本發明使用TSN做為指標，而 的狀態是- MAC丽，且SN做為指標而資料的狀態為一 14 1308011 RLC PDU。MAC功能(主要地重新排序)以及RLC功能(主要 地組合及檢查遺失的RLC PDUs及未在序列中的傳遞)分別在 TSN及SN上被執行，而不是排序及移動資料酬載本身。 本發明是習知技術的一個改良，因為共享的記憶體實際上 藉由MAC及RLC處理被配置/重新配置，而維持相同的實體 記憶體位置。可以避免RLC接收緩衝器及mac重新排序佇 列二者之習知方法所需之較大的最大記憶體數量。 雖然本發明已經被詳細說明，可以了解的是本發明並不受 限於該詳細說明，且在不脫離由所附申請專利範圍所定義之本 發明之精神及範圍的情況下可以有不同的改變。 【圖式簡單說明】 第1圖係習知在一 WTRU與一點B之間多層對等加咖叩㈣通 訊協定之方塊圖。 第2圖係習知H-ARQ處理之方塊圖。 第3圖係習知RLC處理之方塊圖。 第4圖係包含數個rlc之MAC PDU之方塊圖。 第5圖係本發明較佳實例之流程圖。 第6圖係本發明記憶體之有效率配置之方塊圖。 第7圖係依據本發明製成之WTRU之方塊圖。 【主要元件符號說明】 11 RLC 層 6、14傳輸頻道 31 MAC層資料 35路由器 8、12邏輯頻道 15 ' 25實體 33解多工器 37解碼片單元 15 1308011 500 MACPDU 標頭 SN1-SN4 指標 605 解組合模組 615-b RLC接收緩衝器b 504-518 RLC PDU 標頭 601 接收模組 615-a RLC接收缓衝器a 615-m RLC接收缓衝器n 16

Claims (1)

1308011 十、申請專利範圍： 1. 一種用於封包資料單元（PDUs)的媒體存取控制（Mac) 層處理與無線電鏈結控制（RLC)層處理之記憶體之利用方 法，該方法包括： 接收用於MAC層處理之MAC PDUs ; 儲存該等MAC PDUs於該記憶體中； 於解組合該等MAC PDUs為PLC PDUs時，執行mac層 處理；以及 曰 無須解配置和重新配置來自該記憶體的該等pLc pDUs而 執行RLC層處理。 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該MAC層處理係利用 5亥專MAC PDUs之傳輸序列號碼（TSNs)作為指標至該等 MAC PDUs之一記憶體位置所執行，以及該層處理係 利用該等MAC PDUs之序列號碼（SNs)作為指標至一記憶 體位置所執行。 ° ^ 3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中一識別子係用來辨別從 該MAC層處理至該RLC層處理之狀態的改變。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該記憶體具有一足夠容 量以支持該RLC層處理。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該等mac pDUs以每一 RLC PDU為基礎而儲存在該記憶體中。 6. —種用於封包資料單元（PDUs)的媒體存取控制（MAC) 層處理與無線電鏈結控制（RLC)層處理之記憶體之管理系 統，該系統包括： 一記憶體，用以儲存該等MAC^仏在該記憶體中； 一 MAC層單元’用以在解組合該等mac pDUs為pLC PDUs時，執行MAC層處理；以及 一 RLC層單元’用以在無須解配置和重新配置來自該記憶 體的該等PLC PDUs時，執行層處理。 17 1308011 7·如申請專利範圍第6項之系統，其中該mac層處理係利用 該等MAC PDUs之傳輸序列號碼（TSNs)作為指標至該等 MAC PDUs之一記憶體位置所執行，以及該rlc層處理係 利用該等MAC PDUs之序列號碼（sns )作為指標至一記憶 體位置所執行。 8·如申睛專利範圍第6項之系統，其中一識別子係用來辨別從 該MAC層處理至該RLC層處理之狀態的改變。 9. 如申請專利範圍第6項之系統，其中該記憶體具有一足夠容 量以支持該RLC層處理。 10. 如申請專利範圍第6項之系统，其中該等macpDUs以每 一 RLC PDU為基礎而儲存在該記憶體中。 18