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TWI468061B - 用以通信的方法及其無線電台 - Google Patents

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TWI468061B
TWI468061B TW98108829A TW98108829A TWI468061B TW I468061 B TWI468061 B TW I468061B TW 98108829 A TW98108829 A TW 98108829A TW 98108829 A TW98108829 A TW 98108829A TW I468061 B TWI468061 B TW I468061B
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Timothy J Moulsley
Paul Bucknell
Bernard Hunt
Milos Tesanovic
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Koninkl Philips Electronics Nv
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Description

用以通信的方法及其無線電台
本發明係關於用以在一網路中通信之一方法。更明確地說，本發明係關於在如一蜂巢式電信網路(例如，UMTS(Universal Mobile Telecommunication System；通用行動電信系統)、GSM(Global System For Mobile Communications；全球行動通信系統))之一電信網路中的一主要站台與一次要站台之間的通信。
在一蜂巢式網路中，每一小區包含一主要站台(如一基地台或一Node B或一eNB)，其與複數個次要站台(如行動台或使用者設備)通信。為了能夠在一些上行鏈路頻道上將資料傳送至該主要站台，一次要站台必須具有一經分配資源(時槽、頻率次載波及/或碼或類似者)。
許多通信系統使用一集中排程器來運作，該集中排程器負責將發送資源分配至不同節點。一典型範例係UMTS LTE(長期進化)之上行鏈路，其中來自不同次要站台之上行鏈路發送係藉由該主要站台在時間與頻率上排程。該主要站台將一「排程授權」訊息發送至一次要站台，從而指示針對通常在該授權訊息之發送之後大約3ms的次要站台發送之一特定時間頻率資源。該授權訊息亦通常將發送參數指定為資料速率及或待用於該次要站台發送之功率。
為了該主要站台發佈適當授權，其需要具有關於在每一次要站台之緩衝器中等待發送的資料之數量與類型的充足資訊。
在LTE中，因此定義數種類型之緩衝器狀態報告(BSR)訊息，其可在特定觸發發生時自一次要站台發送至該主要站台。3GPP TS36.321之當前版本係以引用方式併入。
緩衝器狀態報告程序係用以使該伺服主要站台具備關於該次要站台之上行鏈路緩衝器中的資料之數量的資訊。根據情況使用兩種緩衝器狀態報告。一短緩衝器狀態報告(BSR)包含一單一邏輯頻道群組的識別碼連同當前駐留於該次要站台緩衝器中從而等待發送的對應於該邏輯頻道群組的資料之數量的6位元指示符。一長BSR包含四個串接短BSR，其各對應於一不同的邏輯頻道群組。
上面定義的BSR程序之一問題係若一次要站台具有以其發送之一經授權資源，則僅允許該次要站台發送一BSR。若新資料到達一次要站台的緩衝器並且該次要站台不具有以其發送該資料或傳送一BSR以指示其具有資料等待發送的經授權資源，則該次要站台必須等待直至接收一授權，或發送該BSR之一更簡單版本，其可使用無需一特定經授權資源而使用的一些特別指定的資源來發送。該BSR之此更簡單版本係稱為一「排程請求」(SR)，並通常僅包含用以指示該資料係在該緩衝器中之一單一位元。亦已知一SR包含較少複數個位元，其提供更大功能性。回應接收一SR，一主要站台可發送分配一適合數量之發送資源以用於該次要站台接著傳送一BSR之一授權，或發送分配致使該次要站台發送除該BSR以外的一些資料的一更大數量之發送資源之一授權；然而，在後者情況下，除非該SR包含一個以上之單一位元，通常不存在該主要站台決定進行之分配的適合大小之方法。
在一已知實施方案中，一旦資料到達其緩衝器，不具有一上行鏈路發送授權之一次要站台便傳送一SR。然而，若該主要站台在任何情況下都會在一可接受延遲內提供一授權，則此係無效率的並且浪費資源。
然而，若該次要站台總要克制而不發送一SR並等待接收一授權，則若該主要站台不在一可接受延遲內提供一授權則會破壞服務品質(QoS)準則。
本發明之一目的係建議用以在一網路中通信的方法，其減輕上述問題。
本發明之另一目的係建議一方法，其允許指示該主要站台知道該等次要站台之緩衝器的狀態而不建立過多附加項。
本發明之另一目的係建議一方法，其減低排程請求之不必要發送，同時允許滿足QoS要求。需要上行鏈路資料發送在指定延時限制內發生。
為此目的，依據本發明，建議用以在一主要站台與一次要站台之間通信之一方法，其包含：
(a)於該次要站台處，在待發送至該主要站台之一資料封包到達之後，立即在一緩衝器中緩衝該資料封包，
(b)於該次要站台處，在於該資料封包之到達開始的一時間週期期滿之後，若在該時間週期期間未接收上行鏈路發送資源之一授權，則發送至該主要站台針對一上行鏈路發送資源之一請求，
(c)於該主要站台處，授權該次要站台一上行鏈路發送資源。
因此，此防止該次要站台發送不必要的排程請求。確實，僅在該時間週期期間未接收一上行鏈路發送資源的情況下，該次要站台才傳送一排程報告。此外，可依據發送之情況或條件來調整該時間週期。
本發明亦係關於一次要站台，其包含：發送構件，其用於在一上行鏈路頻道上將資料發送至一主要站台，緩衝構件，其用於在待發送至該主要站台之資料封包到達之後立即緩衝該等資料封包，請求構件，其用於在於該資料封包之到達開始的一時間週期期滿之後，若在該時間週期期間未接收上行鏈路發送資源之一授權，則請求該主要站台授權一上行鏈路發送資源。
依據本發明之另一態樣，建議一系統，其包含依據本發明之至少一次要站台與一主要站台，該主要站台包含用於授權該次要站台一上行鏈路發送資源的構件。
參考下文說明的具體實施例將明白並闡明本發明之此等及其他態樣。
本發明係關於用以在一網路(如一蜂巢式網路)中通信之一方法。例如，該網路可以係一UMTS網路，如圖1所繪示。
參考圖1，依據本發明之一無線電通信系統包含一主要站台(BS)100與複數個次要站台(MS)110。該主要站台100包含一微控制器(μC)102、連接至天線構件106之收發器構件(Tx/Rx)104、用於改變發射功率位準的功率控制構件(PC)107及用於連接至該PSTN(Public Switched Telephone Network；公用交換電話網路)或其他適合網路的連接構件108。每一MS 110包含一微控制器(μC)112、連接至天線構件116的收發器構件(Tx/Rx)114及用於改變發射功率位準的功率控制構件(PC)118。自主要站台100至行動台110之通信發生在一下行鏈路頻道上，而自次要站台110至主要站台100之通信發生在一上行鏈路頻道上。
依據此發明之一第一具體實施例，提供一構件，其用以控制其中一次要站台傳送一排程請求(SR)或一資源請求的情況，以便避免不必要的SR發送，同時亦允許滿足QoS要求(即，上行鏈路資料發送在指定延時限制內發生)。
依據本發明之此第一具體實施例，當資料達到不具有一上行鏈路授權之一次要站台之緩衝器時該次要站台在其發送一SR之前等待一給定延遲週期。若在此週期期間接收一授權，則該次要站台克制而不發送一SR，並使用藉由該接收授權提供之發送資源。
在此具體實施例之範例中，可依據不同方法來決定在發送一SR之前的延遲或時間週期。在一第一變化型式中，此延遲屬於一預定持續時間。可藉由一發信頻道將此持續時間發送至該次要站台。例如，該主要站台在一控制頻道上傳送該持續時間。
在另一變化型式中，此持續時間可對應於一或多個資料特性，即已到達該緩衝器的資料之特性。此允許對每一情況具有一適當時間延遲。例如，此等資料特性可以係：‧資料的優先權之一指示；‧資料之QoS參數(例如，延時要求或其一函數)；‧指派資料之一邏輯頻道或邏輯頻道群組之一識別碼，一種資料之一識別碼；‧已到達緩衝器的資料之數量；‧緩衝器中資料之總量；‧緩衝器中資料的到達速率；‧自從緩衝器中資料之先前到達的時間。
因而，若該資料屬於高優先權，或若該緩衝器中資料之數量或已到達的資料之數量較大，則該持續時間係更短。
在另一範例中，該時間延遲係基於小區之任何改變。若在前一時間週期內已發生一小區改變，則可縮短該時間週期持續時間。
在另一範例中，該時間週期持續時間係基於自從該次要站台最後藉由傳送一SR或傳送一BSR而不接收一對應授權來請求一資源而經過的時間。若已無資源係分配至該次要站台一較長時間，則可能急需將資源提供至此次要站台，故縮短該時間週期。
在此具體實施例之另一範例中，該時間週期持續時間考慮該無線電頻道之一或多個特性。確實，若無線電頻道條件不佳，則可能令人感興趣的係該次要站台在要求資源之前等待。下文給出可用以簡單估計該無線電頻道之條件的無線電頻道特性之範例：-該次要站台可在當前頻道條件下發送資料的速率；-藉由該主要站台所請求的當前上行鏈路發送功率，例如一高功率可以係較差頻道品質之一指示符；-作為上行鏈路頻道品質之一指示符的下行鏈路頻道品質之一估計(尤其係在一TDD系統中)。
在此發明之一具體實施例中，一次要站台接收授權以不時發送資料。當一新資料封包到達該次要站台的緩衝器時，該次要站台檢查該資料封包的優先權，並在傳送一SR之前等待對應於該資料封包之優先權的時間週期。例如，若資料的優先權較高，則該次要站台會比在資料的優先權較低的情況下等待更短的時間週期。在任何情況下，若在該時間週期期間接收一授權，則該次要站台克制而不傳送一SR。
在此發明之另一具體實施例中，一次要站台接收授權以不時發送資料。當一新資料封包到達該次要站台的緩衝器時，該次要站台檢查該資料封包中資料之數量，並在傳送一SR之前等待對應於該資料數量的時間週期。例如，若資料數量較高，則該次要站台會比在資料數量較低的情況下等待更短的時間週期。在任何情況下，若在該時間週期期間接收一授權，則該次要站台克制而不傳送一SR。
依據本發明之另一具體實施例，若不具有一上行鏈路授權之一次要站台可決定該主要站台不大可能在一可接受時間延遲內提供一授權，則該次要站台亦可回應資料到達其緩衝器而發送一SR(否則，該次要站台克制而不傳送一SR或在傳送一SR之前等待某一持續時間經過)。一旦此SR係傳送，若無上行鏈路資源已係授權，則該次要站台便在傳送另一SR之前等待一時間週期，類似於先前具體實施例。
在此具體實施例之一第一範例中，若自從最後的授權之時間大於一臨限值，則該次要站台於最早機會傳送一SR。
在此具體實施例之另一範例中，必須滿足的條件係在一給定時窗中的先前授權之間的平均時間大於一臨限值。此允許在所有該等次要站台之間具有更多的公平。
在另一範例中，在先前授權中分配的資源之大小(例如，以位元測量)少於一臨限值，或在一預定數目之先前授權中或在一給定時窗中接收的所有先前授權中分配的資源之平均大小少於一臨限值。同樣，在一預定數目之先前授權中或在一給定時窗中接收的所有先前授權中分配的資源之總量少於一臨限值。
在以上範例中，可預定該等臨限值。例如，可藉由一發信頻道將此臨限值發送至該次要站台。例如，該主要站台在一控制頻道上傳送該臨限值之持續時間。
但為了獲得更適合於每一情況之一系統，該臨限值可取決於特性。在此具體實施例之一範例中，該臨限值取決於已到達該緩衝器的資料之一或多個資料特性。適合的資料特性之一些範例包括：‧資料的優先權之一指示；‧資料之QoS參數(例如，延時要求或其一函數)；‧指派資料之一邏輯頻道或邏輯頻道群組之一識別碼；‧已到達緩衝器的資料之數量；‧緩衝器中資料之數量；‧緩衝器中資料的到達速率；‧自從緩衝器中資料之先前到達的時間。
因而，若該資料屬於高優先權，或若該緩衝器中資料之數量或已到達的資料之數量較大，則該臨限值係更低。
在另一範例中，該臨限值取決於在前一時間週期內是否已發生一小區改變。若在前一時間週期內已發生一小區改變，則可降低該臨限值。
在另一範例中，該臨限值係基於自從該次要站台最後藉由傳送一SR或傳送一BSR而不接收一對應授權來請求一資源而經過的時間。若已無資源係分配至該次要站台一較長時間，則可能急需將資源提供至此次要站台，故降低該臨限值以致使該次要站台請求此類資源。
在此具體實施例之另一範例中，臨限值決定方法考慮該無線電頻道之一或多個特性。確實，若該等無線電頻道條件不佳，則可能令人感興趣的係該次要站台在要求資源之前等待。下文給出可用以簡單估計該無線電頻道之條件的無線電頻道特性之範例：-該次要站台可在當前頻道條件下發送資料的速率；-藉由該主要站台所請求的當前上行鏈路發送功率，例如一高功率可以係較差頻道品質之一指示符；-作為上行鏈路頻道品質之一指示符的下行鏈路頻道品質之一估計(尤其係在一TDD(time division duplex；分時雙工)系統中)。
以上特性之任一者的組合(例如，在資料之優先權的基礎上設定但依據上行鏈路頻道品質修改之一臨限值)，例如若該頻道品質較佳但UE(user equipment；使用者設備)一直未接收一授權一較長時間，則可推論一授權的不存在並非係由於較差的頻道品質所致並因而可將針對傳送一SR之臨限值設定得更低。
應注意，在一些具體實施例中，用以決定是否發送一SR的準則可取決於資料之至少一特性，其範例係：-資料的優先權之一指示；-資料之QoS參數(例如，延時要求或其一函數)；-指派資料之一邏輯頻道或邏輯頻道群組之一識別碼；-已到達緩衝器的資料之數量；-緩衝器中資料之數量；-緩衝器中資料的到達速率；-自從緩衝器中資料之先前到達的時間。
亦應注意其中若在一給定時窗中接收的所有先前授權中分配的資源之總量少於一臨限值則該次要站台傳送一SR(其中該臨限值係自已到達該緩衝器的資料之數量導出)之一具體實施例相當於其中該次要站台決定已到達該緩衝器之資料超過該主要站台已歷史上預期的資料之一情況(換言之，已到達該緩衝器的資料很可能在該主要站台的知識以外)。
此具體實施例之一特定範例可包含一組態，其中該主要站台組態對應於該次要站台的緩衝器中的封包之一規則到達速率的持續排程上行鏈路發送資源，例如針對一VoIP(voice over IP；網際網路語音協定)應用。若一封包在不同於對應於該持續排程之通常VoIP時間點之一者的時間到達該次要站台的緩衝器，則該次要站台會傳送一SR，而依據授權資源之持續排程到達之一封裝不會觸發一SR。
在另一類似具體實施例中，若具有比通常大之一大小的一封包到達該次要站台的緩衝器，則該次要站台會傳送一SR以請求額外資源。而具有依據授權資源之持續排程之一大小的一封包到達不會觸發一SR。
在此發明之一具體實施例中，一主要站台接收授權以不時發送資料。當一新資料封包到達該次要站台的緩衝器時，該次要站台檢查該資料封包的優先權，並且若該優先權高於一第一臨限值並且自從最後接收授權之經過時間長於一第二臨限值，則該次要站台傳送一SR；否則該次要站台克制而不傳送一SR。該第二臨限值可以係該優先權之一函數，例如對於低優先權資料而言允許時間延遲可更長。
在此發明之另一具體實施例中，一次要站台接收授權以不時發送資料。當一新資料封包到達該次要站台的緩衝器時，該次要站台檢查該資料封包中資料之數量，並且若該資料數量高於一第一臨限值並且自從最後接收授權之經過時間長於一第二臨限值，則該次要站台傳送一SR；否則該次要站台克制而不傳送一SR。該第二臨限值可以係該資料數量之一函數，例如對於較少數量之資料而言該允許時間延遲可更長。
此發明可用於利用集中排程之通信系統中，例如UMTS與LTE、用於此類系統中之行動終端機或自多個終端機至基地台投送呼叫之集線器。從網路的觀點來看，此類裝置會看似一UE。
應注意，本發明並不限於上面說明的範例並可予以調適。例如，應明白，在一些調適中，該主要站台的角色可以係一行動台而該次要站台可以係一基地台。從圖式、揭示內容及隨附申請專利範圍之研究，熟習此項技術者能在實施所主張發明中瞭解並實現所揭示的具體實施例之其他變化型式。
在申請專利範圍中，詞語「包含」並未排除其他元件或步驟，而且不定冠詞「一」或「一個」並不排除複數個。一單一單元可實現申請專利範圍中所敍述的數個項目之功能。在互不相同的申請專利範圍附屬項中敍述特定措施的僅有事實並不指示不能有利地使用此等措施之一組合。
100．．．主要站台(BS)
102．．．微控制器(μC)
104．．．收發器構件(Tx/Rx)
106．．．天線構件
107．．．功率控制構件(PC)
108．．．連接構件
110．．．次要站台(MS)/行動台
112．．．微控制器(μC)
114．．．收發器構件(Tx/Rx)
116．．．天線構件
118．．．功率控制構件(PC)
已參考附圖經由舉例來更詳細地說明本發明，其中：
圖1係包含一主要站台與至少一次要站台的依據本發明之一系統的方塊圖。
100．．．主要站台(BS)
102．．．微控制器(μC)
104．．．收發器構件(TX/RX)
106．．．天線構件
107．．．功率控制構件(PC)
108．．．連接構件
110．．．次要站台(MS)/行動台
112．．．微控制器(μC)
114．．．收發器構件(Tx/Rx)
116．．．天線構件
118．．．功率控制構件(PC)

Claims (11)

  1. 一種用於在一主要站台(primary station)與一次要(secondary)站台之間通信的方法，其包含：(a)於該次要站台處，在待發送至該主要站台之一資料封包到達之後，在一緩衝器中緩衝該資料封包，(b)於該次要站台處，在起始於該資料封包之到達的一時間週期(time period)期滿之後，若在該時間週期期間未接收上行鏈路發送(transmission)資源之一授權(grant)，則將一上行鏈路發送資源之一請求發送至該主要站台，(c)於該主要站台處，授權該次要站台一上行鏈路發送資源，其中該時間週期係至少基於該緩衝器中的一資料封包之一組資料特性(characteristics)。
  2. 如請求項1之方法，其中該組資料特性包含以下特性之至少一者：資料優先權之指示、服務品質參數、指派該等資料封包之一邏輯頻道或邏輯頻道群組的識別碼、於步驟(a)在該緩衝器中之該資料數量、於步驟(a)到達之該資料數量、該資料到達速率及/或自從一先前資料到達所經過之時間。
  3. 如請求項1或2之方法，其中該次要站台在一無線電小區中運作，且其中該時間週期係基於自從該次要站台已開始在該無線電小區中運作所經過之時間。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該時間週期係至少基於自從該次要站台最後發送針對一上行鏈路發送資源之一請求 所經過之時間。
  5. 如請求項1或2之方法，其中該時間週期係至少基於自從該次要站台最後發送針對對應於一特定資料數量的一上行鏈路發送資源之一請求並且未接收一對應資源授權所經過之時間。
  6. 如請求項1或2之方法，其中該時間週期係至少基於一組上行鏈路頻道特性。
  7. 如請求項6之方法，其中該組上行鏈路頻道特性包含以下特性之至少一者：上行鏈路頻道品質、對應於該上行鏈路頻道品質之一發送速率、上行鏈路發送功率。
  8. 如請求項6之方法，其中該組上行鏈路頻道特性係在與一下行鏈路頻道相關之特性的基礎上予以估計。
  9. 如請求項1之方法，其中該時間週期係預定。
  10. 一種次要站台，其包含：發送構件，其用於在一上行鏈路頻道(channel)上將資料發送至一主要站台，緩衝構件，其用於在待發送至該主要站台之資料封包到達之後緩衝該等資料封包，請求構件，其用於在起始於該資料封包之到達的一時間週期期滿之後，若在該時間週期期間未接收上行鏈路發送資源之一授權，則請求該主要站台授權一上行鏈路發送資源，其中該時間週期係至少基於該緩衝器中的一資料封包之一組資料特性。
  11. 一種通信系統，其包含如請求項10之至少一次要站台與一主要站台，該主要站台包含用於授權該次要站台一上行鏈路發送資源的構件。
TW98108829A 2008-03-21 2009-03-18 用以通信的方法及其無線電台 TWI468061B (zh)

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