CN106685622B - 通信装置及其通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的通信装置与通信方法采用了不同于传统通信系统所采用的帧结构的帧结构。本发明所采用的一种帧结构包含多个控制区块以及多个数据区块，且该多个控制区块与该多个数据区块是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中。本发明所采用的另一种帧结构包含多个帧列，该多个帧列对应至不同的频道，且该多个帧列在时域中是非同步的。

Description

通信装置及其通信方法
【技术领域】
本发明关于一种通信装置及其通信方法。
【背景技术】
无论是为了避免系统内的冲突、或是为了增加资源的利用率，许多通信系统会针对不同的需求设定排程，其中普遍被采用的就是帧结构(Frame Structure)。然而，传统的通信系统所采用的帧结构仍有许多尚未被克服的问题。
举例而言，在蜂窝式通信系统(Cellular Communication System)或是装置对装置通信系统(D2D Communication System)下，当基站或是发射使用者终端机(Transmitting User Terminal)要传输数据给接收使用者终端机(Receiving UserTerminal)时(即单向传输的应用)，基站或是发射使用者终端机通常会周期性地广播控制信息，而接收使用者终端机(Receiving User Terminal)只需在特定的帧中监视该控制信息，然后即可根据该控制信息在指定的帧中取得相对应的数据信息，借此节省接收使用者终端机的电力损耗。针对这样的应用，控制信息与数据信息会以单一固定的排程周期而重复地被安排到时间上相邻的两个区块上，亦即，在帧结构中，以控制区块、数据区块、控制区块、数据区块这样的顺序呈现在时间轴上。然而，在这样的帧结构中，接收使用者终端机至多必须等待一个排程周期才可取得所需的数据信息，故若该排程周期过长，则接收使用者终端机取得数据信息的时间就会增加，进而增加传输延迟(Latency)；而若该排程周期过短，则会浪费可用资源。因此，这样的帧结构在使用上必定会受到限制。
另一方面，在蜂窝式通信系统或是装置对装置通信系统下，当基站与接收使用者终端机之间或是当发射使用者终端机与接收使用者终端机之间要相互传输数据时(即双向传输的应用)，为了提升传输效率，可能采用时分双工(Time-division duplex，TDD)或频分双工(Frequency-division duplex，FDD)来界定帧结构。于时分双工的帧结构中，只会有一个帧列(对应至单一频道)，而二个相对方向的传输区块会基于一分布图案(DistributionPattern)而被分布在该帧列上。于频分双工的帧结构中，通常会有二个帧列(对应至二个频道)，其中一个帧列会被布满某一方向的传输区块(例如下行连接区块)，而另一个帧列会被布满另一相对方向的传输区块(例如上行连接区块)。实务上，此二个帧列在时间上是同步的，亦即，此二个帧列的起始点是对齐的。
对于时分双工的帧结构而言，在二个相对方向的传输区块之间会存在传输延迟，且除非帧结构被重新界定或更新(例如变更分布图案)，否则该延迟通常是固定的。然而，在这样的帧结构中，若二个相对方向的传输区块之间的传输延迟过长，则会降低双向传输的效率，而若该传输延迟过短，则会浪费可用资源。因此，时分双工的帧结构在使用上必定会受到限制。
对于频分双工的帧结构而言，因二个相对方向的传输区块可在同一时间区间内被配置在二个不同的频道(即二个帧列)中，故可有效减少此二个相对方向的传输之间的传输延迟，惟在二个相同方向的传输之间(即同一装置第一次传输与第二次传输之间)仍会存在传输延迟。重要的是，在某些传输机制底下，例如混合式自动重送请求(Hybrid AutomaticRepeat reQuest，HARQ)、或排程请求(Scheduling Request)，在时间上同步的二个帧列会不利于减少存在于二个相同方向的传输之间的传输延迟。
有鉴于此，如何克服传统的通信系统所采用的帧结构所面临的上述问题，将是本发明所属技术领域中的一项目标。
【发明内容】
为了达到上述目的，本发明的一个态样可以是一种通信装置。该通信装置可包含一处理器与一收发器。该处理器可用以界定一帧结构。该帧结构可包含多个控制区块以及多个数据区块，且该多个控制区块与该多个数据区块是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中。该收发器可用以根据该帧结构而与一接收使用者终端机进行一通信。
为了达到上述目的，本发明的一个态样可以是一种通信方法。该通信方法可包含：
由一通信装置界定一帧结构，该帧结构包含多个控制区块以及多个数据区块，且该多个控制区块与该多个数据区块是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中；以及
由该通信装置根据该帧结构而与一接收使用者终端机进行一通信。
上述通信装置与通信方法所采用的帧结构具有多个频道，且控制区块与数据区块是基于多个时间长度的排程周期而被分布在该多个频道中。时间长度较长的排程周期可满足适合高传输延迟的接收使用者终端机，而时间长度较短的排程周期可满足适合低传输延迟的接收使用者终端机，故上述通信装置与通信方法不但可同时满足具有不同传输延迟需求的接收使用者终端机，还可减少可用资源的浪费。因此，相较于传统的通信系统，上述通信装置与通信方法所采用的帧结构在使用上将更具弹性且有效率。
为了达到上述目的，本发明的一个态样可以是一种通信装置。该通信装置可包含一处理器与一收发器。该处理器可用以界定一帧结构。该帧结构可包含多个帧列，该多个帧列对应至不同的频道，且该多个帧列在时域中是非同步的。该收发器可用以根据该帧结构而与一接收使用者终端机进行一通信。
为了达到上述目的，本发明的一个态样可以是一种通信方法。该通信方法可包含：
由一通信装置界定一帧结构，该帧结构可包含多个帧列，该多个帧列对应至不同的频道，且该多个帧列在时域中是非同步的；以及
由该通信装置根据该帧结构而与一接收使用者终端机进行一通信。
上述通信装置与通信方法所采用的帧结构具有多个对应至不同频道的帧列，且该多个帧列在时域中是非同步的。相较于传统的时分双工帧结构，该多个对应至不同频道的帧列可使得二个相对方向的传输区块在同一时间区间内被配置在二个不同的频道中，故可有效改善此二个相对方向的传输之间的传输延迟(相当于频分双工的帧结构所产生的效果)。相较于传统的频分双工帧结构，因该多个帧列在时域中是非同步的，故在某些传输机制底下，例如混合式自动重送请求、或排程请求，可有效地改善二个相同方向的传输之间的传输延迟。因此，相较于传统的通信系统，上述通信装置与通信方法所采用的帧结构在使用上将更具弹性且有效率。
以上内容包含了本发明的摘要说明(涵盖了本发明解决的问题、采用的手段以及达到的功效)，借此提供对本发明的基本理解。以上内容并非有意概括本发明的所有态样。另外，以上内容既不是为了确认本发明的关键或必要元件，也不是为了界定本发明的范围。以上内容的目的只是以一简单形式来呈现本发明的基本概念，以作为随后详细描述的一个引言。
根据附图及以下所述的实施方式，本领域的技术人员便可更加了解本发明。
【附图说明】
图1根据本发明一或多个实施例例示了一种通信系统。
图2A例示了传统通信系统所采用的一帧架构。
图2B例示了图1所示通信系统所采用的一帧架构与图2A所示帧架构之间的一对照。
图2C例示了图1所示通信系统所采用的另一帧架构与图2A所示帧架构之间的一对照。
图3根据本发明一或多个实施例例示了一种通信方法。
图4例示了图1所示通信系统所采用的一帧架构与传统的时分双工帧结构之间的一对照。
图5例示了图1所示通信系统所采用的一帧架构与传统的频分双工帧结构之间的一对照。
图6例示了图1所示通信系统所采用的一帧架构与传统的频分双工帧结构之间的另一对照。
图7根据本发明一或多个实施例例示了一种通信方法。
【符号说明】
如下所示：
1：通信系统
11：通信装置
111：处理器
113：收发器
17：发射使用者终端机
191、193：接收使用者终端机
20、22、24：帧结构
3：通信方法
301、303：步骤
40、42：帧结构
421、422：帧列
50、52：帧结构
501、502：帧列
60、62：帧结构
601、602：帧列
7：通信方法
701、703：步骤
t：时间轴
f：频率轴
CH、CH1、CH2、CH3：频道
T、T1、T2、T3、T4：排程周期
C1、C2、C3、C4、C11、C21、C31、C12、C22、C32、C13、C23、C33、
C14、C24、C34、C25、C26、C27、C28：控制区块
D1、D2、D3、D4、D11、D21、D22、D31、D32、D12、D23、D24、D33、
D34、D13、D25、D26、D35、D36、D14、D27、D28、D37、D38、D25、
D26、D27、D28、D35、D36、D37、D38：数据区块
D：下行连接区块
U：上行连接区块
S：特殊区块。
ACK/NACK：确认/否认信号
PDCCH：物理下行连接控制通道
PUSCH：物理上行连接共享通道
【具体实施方式】
以下所述一或多个实施例并非用以限制本发明只能在所述的环境、应用、结构、流程或步骤方能实施。于附图中，与本发明非直接相关的元件皆已省略。于附图中，各元件的尺寸以及各元件之间的比例仅是范例，而非用以限制本发明。除了特别说明之外，在以下内容中，相同(或相近)的元件符号可对应至相同(或相近)的元件。
图1根据本发明一或多个实施例例示了一种通信系统。参照图1，一通信系统1可包含一通信装置11、一发射使用者终端机17、一接收使用者终端机191与一接收使用者终端机193。通信系统1可以是各种已知的通信系统，例如但不限于：蜂窝式通信系统、装置对装置通信系统等等。通信系统1可以适用于各种通信标准，例如但不限于：长期演进(Long TermEvolution，LTE)、进阶长期演进(LTE-advanced)、通用移动通信系统(Universal MobileTelecommunications System，UMTS)、或全球行动通信系统(Global System for MobileCommunications，GSM)等等。
于某些实施例中，通信装置11可以是一基站，例如但不限于：大型基站(Macrocells)、微型基站(Microcells)或特微型基站(Picocells)等。于某些实施例中，通信装置11可以是一发射使用者终端机，例如但不限于：平板电脑、笔记型电脑、智慧型行动电话等。
通信装置11可包含一处理器111与一收发器113。处理器111可通过其他元件而与收发器113电性连接，亦即间接电性连接；或者，处理器111可不通过其他元件而与收发器113电性连接，亦即直接电性连接。通过该直接连结或间接连接，处理器111与收发器113可相互传递信息。
通信装置11可包含一计算机装置。该计算机装置可具有一般目的的处理器、微处理器等运算元件，并通过这样的计算元件执行各种运算。该计算机装置可具有一般目的的存储器及/或储存器等储存元件，并通过这样的储存元件储存各种数据。该计算机装置可具有一般目的的输入/输出元件，并通过这样的输入/输出元件接收来自使用者输入的数据以及输出数据至使用者。该计算机装置可根据软件、固件、程序、演算法等所建构的处理流程，通过计算元件、储存元件、输入/输出元件等元件去执行相应的运作。处理器111可以是该计算机装置或是该计算机装置的一部分，并用以执行以下所述的运作。
通信装置11可包含一收发装置。该收发装置可包含例如：天线、放大器、调变器、解调变器、检测器、模拟至数字转换器、数字至模拟转换器等元件。收发器113可以是该收发装置或是该收发装置的一部分，并用以执行以下所述的运作，包含与发射使用者终端机17、接收使用者终端机191、接收使用者终端机193或其他通信装置(未绘示)进行双向通信。
于某些实施例中，处理器111可用以界定一帧结构。该帧结构可包含多个控制区块以及多个数据区块，且该多个控制区块与该多个数据区块是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中。然后，收发器113可用以根据该帧结构而与接收使用者终端191机进行一通信。以下将以第2A-2C图为例，说明处理器111与收发器113在该多个实施例中的具体运作，惟此例并非本发明的限制。图2A例示了传统通信系统所采用的一帧架构20。图2B例示了通信系统1所采用的一帧架构22与帧架构20之间的一对照，而图2C例示了通信系统1所采用的另一帧架构24与帧架构20之间的一对照。
参照图2A，传统的通信系统所采用的帧架构20包含多个控制区块(即控制区块C1、C2、C3、C4…等)以及多个数据区块(即数据区块D1、D2、D3、D4…等)，其中每一个控制区块具有控制信息，每一个数据区块具有数据信息。控制信息与数据信息是以单一固定的排程周期T而重复地被安排到时间上相邻的两个区块上，亦即，在帧结构20中，以控制区块C1、数据区块D1、控制区块C2、数据区块D2…这样的顺序呈现在时间轴t上。另外，每一个控制区块对应至位于其后的一个数据区块，例如，控制区块C1对应至数据区块D1，而控制区块C2对应至数据区块D2…等。控制区块C1对应至数据区块D1是指控制区块C1的控制信息包含数据区块D1在帧结构20中的位置，而控制区块C2对应至数据区块D2是指控制区块C2的控制信息包含数据区块D2在帧结构20中的位置。如上所述，在帧结构20中，接收使用者终端机至多必须等待一个排程周期T才可取得所需的数据信息，故若排程周期T的时间长度过长，则接收使用者终端机取得数据信息的时间就会增加，进而增加传输延迟；而若排程周期过短T，则会浪费可用资源。因此，帧结构20在使用上必定会受到限制。
参照图2B，处理器111可在不增加帧结构20所使用的资源的情况下，界定一帧结构22，且帧结构22可有效改善帧结构20在使用上所面临的上述限制。帧结构22可包含多个控制区块以及多个数据区块，且该多个控制区块以及该多个数据区块是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中。举例而言，处理器111可在时间轴t上对于帧结构20所包含的数据区块D1、D2…等进行分割，且在频率轴f上对于帧结构20所包含的控制区块C1、C2、…等与数据区块D1、D2…等进行分割，然后在时-频二维空间中，将分割后的多个数据区块以及分割后的多个控制区块进行交错。
如图2B所示，处理器111可将帧结构20中的控制区块C1分割为三个控制区块C11、C21、C31，将控制区块C2分割为三个控制区块C12、C22、C32，控制区块C3分割为三个控制区块C13、C23、C33，以及控制区块C4分割为三个控制区块C14、C24、C34。另外，处理器111可将帧结构20中的数据区块D1分割为五个数据区块D11、D21、D22、D31、D32，将帧结构20中的数据区块D2分割为五个数据区块D12、D23、D24、D33、D34，将帧结构20中的数据区块D3分割为五个数据区块D13、D25、D26、D35、D36，以及将帧结构20中的数据区块D4分割为五个数据区块D14、D27、D28、D37、D38。然后，处理器111可将控制区块C11、C21、C31、C12、C22、C32、C13、C23、C33、C14、C24、C34…等以及数据区块D11、D21、D22、D31、D32、D12、D23、D24、D33、D34、D13、D25、D26、D35、D36、D14、D27、D28、D37、D38…等在时-频二维空间中交错，以形成图2B所示的帧结构22。此时，帧结构22中的频道CH1、频道CH2与频道CH3的频宽总和可相当于帧结构20中的频道CH的频宽。
于帧结构22中，处理器111可将控制区块C11、C21、C31、C12、C22、C32、C13、C23、C33、C14、C24、C34…等之中的每一个对应至数据区块D11、D21、D22、D31、D32、D12、D23、D24、D33、D34、D13、D25、D26、D35、D36、D14、D27、D28、D37、D38…等之中的至少一个(即一或多个)。此时，一个对应至多个数据区块的控制区块的控制信息可包含该多个数据区块在帧结构22中的位置。于帧结构22中，处理器111也可将数据区块D11、D21、D22、D31、D32、D12、D23、D24、D33、D34、D13、D25、D26、D35、D36、D14、D27、D28、D37、D38…等之中的每一个对应至控制区块C11、C21、C31、C12、C22、C32、C13、C23、C33、C14、C24、C34…等之中的至少一个(即一或多个)。换言之，处理器111可将控制区块C11、C21、C31、C12、C22、C32、C13、C23、C33、C14、C24、C34…等之中的多个控制区块对应至数据区块D11、D21、D22、D31、D32、D12、D23、D24、D33、D34、D13、D25、D26、D35、D36、D14、D27、D28、D37、D38…等之中的同一个数据区块。此时，多个对应至同一个数据区块的控制区块的控制信息可都包含该同一个数据区块在帧结构22中的位置。
于帧结构22中，处理器111可将控制区块C11、C21、C31、C12、C22、C32、C13、C23、C33、C14、C24、C34…等的中被分布在频道CH1-CH3其中之一频道的至少一控制区块对应至数据区块D11、D21、D22、D31、D32、D12、D23、D24、D33、D34、D13、D25、D26、D35、D36、D14、D27、D28、D37、D38…等之中被分布在频道CH1-CH3其中的另一频道的至少一数据区块。换言之，不同频道之间的控制区块以及数据区块也可以相互对应。
举例而言，如图2B所示，频道CH1中的控制区块C11、C12与C13可分别对应至频道CH1中的数据区块D11、D12与D13，频道CH1中的控制区块C14可同时对应至频道CH1中的数据区块D14与频道CH2中的数据区块D25，频道CH2中的控制区块C21、C22、C23、C24与C31可分别对应至频道CH2中的数据区块D21、D22、D23、D24与D25，频道CH2中的控制区块C32可同时对应至频道CH2中的数据区块D26与频道CH3中的数据区块D38，频道CH3中的控制区块C33可同时对应至频道CH3中的数据区块D27、D28、D31、D32与D33，以及频道CH3中的控制区块C34可同时对应至频道CH3中的数据区块D34、D35、D36、D37与D38。
不同于帧结构20只提供了单一固定的排程周期T，帧结构22提供了三个不同时间长度的排程周期，分别是时间长度最短的排程周期T2、时间长度次短的排程周期T1、以及时间长度最长的排程周期T3。因此，每一个接收使用者终端机191可根据其本身的传输延迟需求而从帧结构22所提供的排程周期T1-T3中选择适合的排程周期来与通信装置11进行通信(包含监听控制区块的控制信息以及从数据区块取得数据信息等通信行为)。基于帧结构22所提供的排程周期T1-T3，通信装置11不但可以满足具有不同传输延迟需求的接收使用者终端机191，也不会浪费可用资源。换言之，相对于帧结构20，帧结构22在使用上将更具弹性且有效率，故可有效改善帧结构20在使用上所面临的上述限制。
参照图2B，于帧结构22中，形成排程周期T1的控制区块C11、C12、C13与C14…等以及数据区块D11、D12、D13与D14…等都被分布到频道CH1中，形成排程周期T2的控制区块C21、C22、C23、C24、C31与C32…等以及数据区块D21、D22、D23、D24、D25与D26…等都被分布到频道CH2中，且控制区块C33与C34…等以及数据区块D27、D28、D31、D32、D33、D34、D35、D36、D37与D38…等被分布到频道CH3中。因此，在某一个频道无法正常运作时，则该频道中的所有控制区块将全部失效。
为了减轻上述影响，于某些实施例，可在频道CH1-CH3之间任意地交错控制区块。举例而言，可将频道CH1中的控制区块C11和频道CH2中的控制区块C21互换，以及将频道CH1中的控制区块C13和频道CH2中的控制区块C24互换。此时，位于频道CH2中的控制区块C11仍对应至位于频道CH1中的数据区块D11，而位于频道CH2中的控制区块C13仍对应至位于频道CH1中的数据区块D13。通过这样的交错，帧结构22仍然提供了三个不同时间长度的排程周期T1-T3，且即使频道CH1或频道CH2无法正常运作，也不会使得形成排程周期T1的控制区块C11、C12、C13与C14…等或是形成排程周期T2的控制区块C21、C22、C23、C24、C31与C32…等全部失效。
于某些实施例，如图2C所示，处理器111可在不增加帧结构20所使用的资源的情况下，界定另一帧结构24，且帧结构24可有效改善帧结构20在使用上所面临的上述限制。帧结构24可包含多个控制区块以及多个数据区块，且该多个控制区块以及该多个数据区块是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中。举例而言，处理器111可在时间轴t上对于帧结构20所包含的控制区块C1、C2、…等进行分割，且在频率轴f上对于帧结构20所包含的控制区块C1、C2、…等与数据区块D1、D2…等进行分割，然后在时-频二维空间中，将分割后的多个数据区块以及分割后的多个控制区块进行交错。不同于帧结构22是在时间轴t上对于帧结构20所包含的数据区块D1、D2…等进行分割，帧结构24是在时间轴t上对于帧结构20所包含的控制区块C1、C2、…等进行分割。
举例而言，如图2C所示，处理器111可将帧结构20中的控制区块C1分割为四个控制区块C11、C21、C22与C31，将控制区块C2分割为四个控制区块C12、C23、C24与C32，控制区块C3分割为四个控制区块C13、C25、C26与C33，以及控制区块C4分割为四个控制区块C14、C27、C28与C34。另外，处理器111可将帧结构20中的数据区块D1分割为三个数据区块D11、D21与D31，将帧结构20中的数据区块D2分割为三个数据区块D12、D22与D32，将帧结构20中的数据区块D3分割为三个数据区块D13、D23与D33，以及将帧结构20中的数据区块D4分割为三个数据区块D14、D24与D34。然后，处理器111可将控制区块C11、C21、C22、C31、C12、C23、C24、C32、C13、C25、C26、C33、C14、C27、C28、C34…等以及数据区块D11、D21、D31、D12、D22、D32、D13、D23、D33、D14、D24、D34…等在时-频二维空间中交错，以形成图2C所示的帧结构24。此时，帧结构24中的频道CH1、频道CH2与频道CH3的频宽总和可相当于帧结构20中的频道CH的频宽。
于帧结构24中，处理器111可将控制区块C11、C21、C22、C31、C12、C23、C24、C32、C13、C25、C26、C33、C14、C27、C28、C34…等之中的每一个对应至数据区块D11、D21、D31、D12、D22、D32、D13、D23、D33、D14、D24、D34…等之中的至少一个(即一或多个)。于帧结构24中，处理器111也可将数据区块D11、D21、D31、D12、D22、D32、D13、D23、D33、D14、D24、D34…等之中的每一个对应至控制区块控制区块C11、C21、C22、C31、C12、C23、C24、C32、C13、C25、C26、C33、C14、C27、C28、C34…等之中的至少一个(即一或多个)。于帧结构24中，不同频道之间的控制区块以及数据区块也可以相互对应。
如图2C所示，频道CH1中的控制区块C11、C12、C13与C14可分别对应至频道CH1中的数据区块D11、D12、D13与D14，频道CH2中的控制区块C21与C31可同时对应至频道CH2中的数据区块D21，频道CH2中的控制区块C23与C32可同时对应至频道CH2中的数据区块D22，频道CH2中的控制区块C25与C33可同时对应至频道CH2中的数据区块D23，频道CH3中的控制区块C22、C24、C26、C28可分别对应至频道CH3中的数据区块D31、D32、D33、D34。
不同于帧结构20只提供了单一固定的排程周期T，帧结构24提供了三个不同时间长度的四个排程周期，分别是时间长度最短的排程周期T4、时间长度次短的排程周期T1、以及时间长度最长的排程周期T2与T3。时间长度相同的排程周期T2与T3可根据不同需求提供不同的控制信息。因此，每一个接收使用者终端机191可根据其本身的传输延迟需求而从帧结构24所提供的排程周期T1-T4中选择适合的排程周期来与通信装置11进行通信(包含监听控制区块的控制信息以及从数据区块取得数据信息等通信行为)。基于帧结构24所提供的排程周期T1-T4，通信装置11不但可以满足具有不同传输延迟需求的接收使用者终端机191，也不会浪费可用资源。换言之，相对于帧结构20，帧结构24在使用上将更具弹性且有效率，故可有效改善帧结构20在使用上所面临的上述限制。
图2B所示的帧结构22和图2C所示的帧结构24并非本发明的限制。原则上，在不超出本发明的精神的原则下，因应不同的需求，处理器111可任意地在时间轴t上及/或频率轴f上对于帧结构20的控制区块C1、C2、…等及/或数据区块D1、D2…等进行分割，然后任意地在时-频二维空间中，将分割后的多个数据区块以及分割后的多个控制区块进行交错，然后界定出具有多个时间长度的排程周期的帧结构。另外，在不超出本发明的精神的原则下，因应不同的需求，于界定的帧结构中，处理器111可任意地将控制区块与数据区块进行对应。
于某些实施例，处理器111可根据接收使用者终端机191所提供的服务品质信息(QoS Information)来界定具有多个时间长度的排程周期的帧结构(例如帧结构22与24)。举例而言，处理器111可根据接收使用者终端机191所提供传输延迟需求、频道状况等，来决定如何对于控制区块C1、C2、…等及/或数据区块D1、D2…等进行分割以及如何在时-频二维空间中进行交错。
于某些实施例，通信装置11可以是一发射使用者终端机，且用以与接收使用者终端机191进行一旁路连接通信(Sidelink Communication)，例如装置对装置通信(D2DCommunication)。在此情况下，帧结构22或24所包含的每一个控制区块可以是一排程分配池(Scheduling Assignment Pool)，且其所包含的每一个数据区块可以是一数据池(DataPool)。
于某些实施例，通信装置11可以是一基站，且用以与接收使用者终端机191进行一下行连接通信(Downlink Communication)。在此情况下，帧结构22或24所包含的每一个控制区块可以是一物理下行连接控制通道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)，且其所包含的每一个数据区块可以是一物理下行连接共享通道(Physical DownlinkShared Channel，PDSCH)。于某些实施例，通信装置11可以是一基站，且用以与接收使用者终端机191进行一上行连接通信(Uplink Communication)。在此情况下，帧结构22或24所包含的每一个控制区块可以是一物理下行连接控制通道，且其所包含的每一个数据区块可以是一物理上行连接共享通道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)。
于某些实施例，通信装置11可以是一基站，且用以协助发射使用者终端机17与接收使用者终端机193进行一旁路连接通信。在此情况下，处理器111可界定另一帧结构，该另一帧结构包含多个排程分配池以及多个数据池，该多个排程分配池与该多个数据池是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中。另外，收发器113可传输该另一帧结构至发射使用者终端机17，以便发射使用者终端机17根据该另一帧结构而与接收使用者终端机193进行该旁路连接通信。此时，处理器111可根据发射使用者终端机17所提供的资源有效性信息(Resource Availability Information)以及接收使用者终端机193所提供的服务品质信息来界定该另一帧结构。
图3根据本发明一或多个实施例例示了一种通信方法。参照图3，一通信方法3可包含以下步骤：由一通信装置界定一帧结构，该帧结构包含多个控制区块以及多个数据区块，且该多个控制区块与该多个数据区块是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中(标示为301)；以及由该通信装置根据该帧结构而与一接收使用者终端机进行一通信(标示为303)。
于某些实施例，该多个控制区块中的每一个可对应至该多个数据区块中的至少一个。
于某些实施例，该多个数据区块中的每一个可对应至该多个控制区块中的至少一个。
于某些实施例，该多个控制区块中被分布在该多个频道其中之一频道的至少一控制区块可对应至该多个数据区块中被分布在该多个频道其中的另一频道的至少一数据区块。
于某些实施例，该通信装置可根据该接收使用者终端机所提供的服务品质信息来界定该帧结构。
于某些实施例，该通信装置可以是一发射使用者终端机，该多个控制区块中的每一个可以是一排程分配池，该多个数据区块中的每一个可以是一数据池，且该通信可以是一旁路连接通信。
于某些实施例，该通信装置可以是一基站，该多个控制区块中的每一个可以是一物理下行连接控制通道，且该多个数据区块中的每一个可以是一物理下行连接共享通道，且该通信可以是一下行连接通信。于某些实施例，该通信装置可以是一基站，该多个控制区块中的每一个可以是一物理下行连接控制通道，且该多个数据区块中的每一个可以是一物理上行连接共享通道，且该通信可以是一上行连接通信。
于某些实施例，该通信装置可以是一基站，且通信方法3可更包含以下步骤：由该通信装置界定另一帧结构，该另一帧结构包含多个排程分配池以及多个数据池，该多个排程分配池与该多个数据池是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中；以及由该通信装置传输该另一帧结构至一发射使用者终端机，俾该发射使用者终端机根据该另一帧结构而与另一接收使用者终端机进行一旁路连接通信。
于某些实施例，该通信装置可以是一基站，且通信方法3可更包含以下步骤：由该通信装置界定另一帧结构，该另一帧结构包含多个排程分配池以及多个数据池，该多个排程分配池与该多个数据池是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中；以及由该通信装置传输该另一帧结构至一发射使用者终端机，俾该发射使用者终端机根据该另一帧结构而与另一接收使用者终端机进行一旁路连接通信。另外，该通信装置可根据该发射使用者终端机所提供的资源有效性信息以及该另一接收使用者终端机所提供的服务品质信息来界定该另一帧结构。
通信方法3可应用至通信装置11，并完成通信装置11的上述各种运作。由于本领域的技术人员可根据上文针对通信装置11的说明而直接得知通信方法3完成该多个运作的相对应步骤，故相关细节于此不再赘述。
上述通信装置与通信方法所采用的帧结构具有多个频道，且控制区块与数据区块是基于多个时间长度的排程周期而被分布在该多个频道中。时间长度较长的排程周期可满足适合高传输延迟的接收使用者终端机，而时间长度较短的排程周期可满足适合低传输延迟的接收使用者终端机，故上述通信装置与通信方法不但可同时满足具有不同传输延迟需求的接收使用者终端机，还可减少可用资源的浪费。因此，相较于传统的通信系统，上述通信装置与通信方法所采用的帧结构在使用上将更具弹性且有效率。
以下将以图4为例说明本发明如何克服传统的时分双工帧结构在使用上的限制，惟此例并非本发明的限制。图4例示了通信系统1所采用的一帧架构与传统的时分双工帧结构之间的一对照。于图4中，时分双工帧结构40是建构在一混合式自动重送请求的通信机制底下。在混合式自动重送请求这样的传输机制底下，在一通信装置(例如一基站或一发射使用者终端机)传输一信号至另一通信装置(例如一接收使用者终端机)后，其可根据该另一通信装置回传的确认/否认(ACK/NACK)信号来判断是否需要重传信号。为了便于说明，以下将以基站与接收使用者终端机之间的混合式自动重送请求为例，惟此例并非本发明的限制。
参照图4，由于采用了时分双工，故帧结构40只包含单一个帧列，亦即，只使用单一个频道CH。在频道CH中，帧结构40包含多个帧(Frames)，亦即，帧0、帧1、帧2、…等。每一个帧包含十个子帧(Subframes)，亦即，子帧0、子帧1、子帧2、…、子帧9。标示为D的子帧是专供下行连接通信(即供传统的基站传送信号至传统的接收使用者终端机)所用，标示为U的子帧是专供上行连接通信所用(即供传统的接收使用者终端机传送确认/否认信号至传统的基站)，而标示为S的子帧连接下行连接通信以及上行连接通信，且其包含一保护区间(GuardPeriod)，用以作为下行连接通信以及上行连接通信之间的缓冲。换言之，D表示下行连接区块、U表示上行连接区块、S表示特殊区块。
如图4所示，帧结构40具有一分布图案，用以在时间轴t上分布不同功能的子帧，例如子帧0-9可分别对应至D、S、U、U、U、D、S、U、U、U。每一个标示为D的子帧会对应至一个标示为U的子帧(如箭头表示)，且相互对应的子帧D与子帧U之间的距离就是下行连接通信与上行连接通信之间的传输延迟。如上所述，在帧结构40中，若相互对应的子帧D与子帧U之间的距离(即传输延迟)过长，则会降低双向传输的效率，而若该距离过短，则会浪费可用资源。因此，帧结构40在使用上必定会受到限制。
参照图4，处理器111可在不增加帧结构40所使用的资源的情况下，界定一帧结构42，且帧结构42可有效改善帧结构40在使用上所面临的上述限制。详言之，帧结构42可包含多个帧列，该多个帧列可对应至不同的频道，且该多个帧列在时域中是非同步的。举例而言，处理器111可在频率轴f上对帧结构40分割为多个帧列，然后在时间轴t上位移该多个帧列，以使该多个帧列在时域中呈现非同步的状态，亦即，使该多个帧列的起始点呈现非对齐的状态。
如图4所示，处理器111可在频率轴f上将帧结构40分割为多个帧列，例如帧列421与帧列422，然后在时间轴t上位移帧列421与帧列422，以形成如图4所示的帧结构42。此时，帧结构42中的频道CH1与频道CH2的频宽总和可相当于帧结构40中的频道CH的频宽。帧列421与帧列422可具有一相同分布图案(例如与帧结构40相同的的分布图案)，该分布图案包含多个下行连接区块(即标示为D的子帧)与多个上行连接区块(即标示为U的子帧)。
帧列421与帧列422其中之一所包含的任一个下行连接区块(即标示为D的子帧)与上行连接区块(即标示为U的子帧)可分别对应至帧列421与帧列422其中另一个所包含的任一个上行连接区块(即标示为U的子帧)与下行连接区块(即标示为D的子帧)。举例而言，处理器111可将帧列421中帧0的子帧5对应至帧列422中帧0的子帧3，将帧列422中帧0的子帧5对应至帧列421中帧0的子帧9，将帧列421中帧1的子帧0对应至帧列422中帧0的子帧9，以及将帧列422中帧1的子帧0对应至帧列421中帧1的子帧7。
如图4所示，不同于帧结构40只能满足单一传输延迟的需求，帧结构42可满足多传输延迟的需求。因此，每一个接收使用者终端机191可根据其本身的传输延迟需求而从帧结构42中选择适合的下行连接区块以及上行连接区块来与通信装置11进行通信(包含通信装置11传输信号至接收使用者终端机191，以及接收使用者终端机191回传确认/否认信号至通信装置11等通信行为)。如此，通信装置11不但可以满足具有不同传输延迟需求的接收使用者终端机191，也不会浪费可用资源。换言之，相对于帧结构40，帧结构42在使用上将更具弹性且有效率，故可有效改善帧结构40在使用上所面临的上述限制。
以下将以图5为例说明本发明如何克服传统的频分双工帧结构在使用上的限制，惟此例并非本发明的限制。图5例示了通信系统1所采用的一帧架构与传统的频分双工帧结构之间的一对照。于图5中，频分双工帧结构50是建构在一混合式自动重送请求的通信机制底下。为了便于说明，以下将以基站与接收使用者终端机之间的混合式自动重送请求为例，惟此例并非本发明的限制。
参照图5，由于采用了频分双工，故帧结构50包含二个帧列，亦即，对应至不同的频道的帧列501和帧列502。帧列501与帧列502各自包含多个帧，亦即，帧0、帧1、帧2、…等，且每一个帧包含十个子帧，亦即，子帧0、子帧1、子帧2、…、子帧9，每一个子帧包含十四个符元时间(Symbol Time)，亦即，符元时间0、符元时间1、…、符元时间13。帧列501与帧列502其中一个帧列被布满某一方向的传输区块(例如下行连接区块)，而另一个帧列会被布满另一相对方向的传输区块(例如上行连接区块)。换言之，帧列501与帧列502其中一个帧列专供下行连接传输使用，而其中另一个专供上行连接传输使用。为了便于说明，以下将以帧列501作为下行连接传输所用，而帧列502作为上行连接传输所用为例，惟此例并非本发明的限制。
如图5所示，于帧结构50中，帧列501和帧列502在时域中是同步的，亦即，帧列501和帧列502的起始点在时域中是对齐的。在这样的情况下，假设传统的基站从帧列501的子帧0的符元时间0开始传输时间长度为一个子帧的信号至传统的接收使用者终端机(即传输1)，则传统的接收使用者终端机会在帧列502的子帧0的符元时间13完成接收，然后在帧列502的子帧1中经过一段处理时间(例如经过七个符元时间)，接着在帧列502的子帧1的最后一个符元时间(即符元时间13)传输确认/否认信号至基站。传统的基站在接收到该确认/否认信号后，会在帧列501的子帧2中经过一段处理时间(例如经过七个符元时间)，然后必须等到下一个子帧(即子帧3的符元时间0)才能重传信号至传统的接收使用者终端机(即传输2)。因此，在帧结构50中，往返时差(Round Trip Time，RTT)大约为三个子帧，亦即，传统的基站从第一次传输信号到第二次传输信号经历了大约三个子帧。
同样如图5所示，于帧结构52中，帧列501和帧列502在时域中是非同步的，亦即，帧列501和帧列502的起始点在时域中是非对齐的。例如，可通过定时提前(Timing Advance)机制来位移帧列501和帧列502，使其在时域中呈现非同步的状态。在这样的情况下，假设通信装置11从帧列501的子帧0的符元时间0开始传输时间长度为一个子帧的信号至接收使用者终端机191(即传输1)，则接收使用者终端机191会在帧列502的子帧1的符元时间6完成接收，然后在帧列502的子帧1中经过一段处理时间(例如经过七个符元时间)，接着在帧列502的子帧1的最后一个符元时间(即符元时间13)传输确认/否认信号至通信装置11。通信装置11在接收到该确认/否认信号后，会在帧列501的子帧1中经过一段处理时间(例如经过七个符元时间)，然后必须等到下一个子帧(即子帧2的符元时间0)才能重传信号至接收使用者终端机191(即传输2)。因此，在帧结构52中，往返时差(Round Trip Time，RTT)大约为二个子帧，亦即，通信装置11从第一次传输信号到第二次传输信号经历了大约二个子帧。
从图5中可知，相较于帧结构50，帧结构52可有效减少往返时差(即加快重传的时间)，故有利于减少二个相同方向的传输之间的传输延迟。
以下将以图6为例说明本发明如何克服传统的频分双工帧结构在使用上的限制，惟此例并非本发明的限制。图6例示了通信系统1所采用的一帧架构与传统的频分双工帧结构之间的另一对照。于图6中，频分双工帧结构60是建构在一排程请求的通信机制底下。为了便于说明，以下将以基站与接收使用者终端机之间的排程请求为例，惟此例并非本发明的限制。
参照图6，如同帧结构50，帧结构60同样包含二个帧列，亦即，对应至不同的频道的帧列601和帧列602。帧列601与帧列602各自包含多个帧，亦即，帧0、帧1、帧2、…等，且每一个帧包含十个子帧，亦即，子帧0、子帧1、子帧2、…、子帧9，每一个子帧包含十四个符元时间(Symbol Time)，亦即，符元时间0、符元时间1、…、符元时间13。帧列601与帧列602其中一个帧列被布满某一方向的传输区块(例如下行连接区块)，而另一个帧列会被布满另一相对方向的传输区块(例如上行连接区块)。换言之，帧列601与帧列602其中一个帧列专供下行连接传输使用，而其中另一个专供上行连接传输使用。为了便于说明，以下将以帧列601作为下行连接传输所用，而帧列602作为上行连接传输所用为例，惟此例并非本发明的限制。
如图6所示，于帧结构60中，帧列601和帧列602在时域中是同步的，亦即，帧列601和帧列602的起始点在时域中是对齐的。在这样的情况下，假设传统的接收使用者终端机在帧列602的子帧0的符元时间12传输一排程请求至传统的基站，则传统的基站会在接收该排程请求后经过一段处理时间(例如经过七个符元时间)，然后必须等到下一个子帧(即帧列601的子帧2的符元时间0)才能传输物理下行连接控制通道PDCCH至传统的接收使用者终端机。传统的接收使用者终端机在接收物理下行连接控制通道PDCCH后会经过一段处理时间(例如经过七个符元时间)，然后必须等到下一个子帧(即帧列602的子帧3的符元时间0)才能传输物理上行连接共享通道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)至传统的基站。因此，在帧结构60中，传统的基站从第一次传输信号(即传输排程请求)到第二次传输信号(即传输物理上行连接共享通道PUSCH)必须经历大约二十五个符元时间。
同样如图6所示，于帧结构62中，帧列601和帧列602在时域中是非同步的，亦即，帧列601和帧列602的起始点在时域中是非对齐的。例如，可通过定时提前机制来位移帧列601和帧列602，使其在时域中呈现非同步的状态。在这样的情况下，假设接收使用者终端机191在帧列602的子帧0的符元时间12传输一排程请求至通信装置11，则通信装置11会在接收该排程请求后经过一段处理时间(例如经过七个符元时间)，然后必须等到下一个子帧(即帧列601的子帧1的符元时间0)才能传输物理下行连接控制通道PDCCH至接收使用者终端机191。接收使用者终端机191在接收物理下行连接控制通道PDCCH后会经过一段处理时间(例如经过七个符元时间)，然后必须等到下一个子帧(即帧列602的子帧2的符元时间0)才能传输物理上行连接共享通道PUSCH至通信装置11。因此，在帧结构62中，通信装置11从第一次传输信号(即传输排程请求)到第二次传输信号(即传输物理上行连接共享通道PUSCH)必须经历大约十五个符元时间。
从图6中可知，相较于帧结构60，帧结构62可有效减少传输排程请求至传输上行连接共享通道PUSCH之间的时间差，故有利于减少二个相同方向的传输之间的传输延迟。
图7根据本发明一或多个实施例例示了一种通信方法。参照图7，一通信方法7可包含以下步骤：由一通信装置界定一帧结构，该帧结构包含多个帧列，该多个帧列对应至不同的频道，且该多个帧列在时域中是非同步的(标示为701)；以及由该通信装置根据该帧结构而与一接收使用者终端机进行一通信(标示为703)。
于某些实施例，该多个帧列具有一相同分布图案，该分布图案包含多个下行连接区块与多个上行连接区块。该多个帧列中的每一个所包含的任一个下行连接区块对应至该多个帧列中的另一个所包含的任一个上行连接区块，且该多个帧列中的每一个所包含的任一个上行连接区块对应至该多个帧列中的另一个所包含的任一个下行连接区块。
于某些实施例，该多个帧列包含一第一帧列以及一第二帧列，该第一帧列包含多个下行连接区块，且该第二帧列包含多个上行连接区块。
通信方法7可应用至通信装置11，并完成通信装置11的上述各种运作。由于本领域的技术人员可根据上文针对通信装置11的说明而直接得知通信方法7完成该多个运作的相对应步骤，故相关细节于此不再赘述。
上述通信装置与通信方法所采用的帧结构具有多个对应至不同频道的帧列，且该多个帧列在时域中是非同步的。相较于传统的时分双工帧结构，该多个对应至不同频道的帧列可使得二个相对方向的传输区块在同一时间区间内被配置在二个不同的频道中，故可有效改善此二个相对方向的传输之间的传输延迟(相当于频分双工的帧结构所产生的效果)。相较于传统的频分双工帧结构，因该多个帧列在时域中是非同步的，故在某些传输机制底下，例如混合式自动重送请求、或排程请求，可有效地改善二个相同方向的传输之间的传输延迟。因此，相较于传统的通信系统，上述通信装置与通信方法所采用的帧结构在使用上将更具弹性且有效率。
上述各种实施例并非用以限制本发明。针对上述各种实施例，本领域的技术人员可轻易完成的改变或均等性的安排都落于本发明的范围内。本发明的范围以权力要求书为准。

Claims (21)

1.一种通信装置，包含：
一处理器，用以界定一帧结构；以及
一收发器，用以根据该帧结构而与一接收使用者终端机进行一通信；
其中，该帧结构包含多个控制区块以及多个数据区块，且该多个控制区块与该多个数据区块是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中；且
其中，该多个频道的每一个对应一个排程周期，且该多个频道的每一个所对应的排程周期是指在相对应的频道中二个依序安排的控制区块之间的区间。
2.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，该多个控制区块中的每一个对应至该多个数据区块中的至少一个。
3.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，该多个数据区块中的每一个对应至该多个控制区块中的至少一个。
4.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，该多个控制区块中被分布在该多个频道其中之一频道的至少一控制区块对应至该多个数据区块中被分布在该多个频道其中的另一频道的至少一数据区块。
5.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，该处理器是根据该接收使用者终端机所提供的服务品质信息来界定该帧结构。
6.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，该通信装置是一发射使用者终端机，该多个控制区块中的每一个是一排程分配池，该多个数据区块中的每一个是一数据池，且该通信是一旁路连接通信。
7.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，该通信装置是一基站，该多个控制区块中的每一个是一物理下行连接控制通道，且该多个数据区块中的每一个是一物理下行连接共享通道，且该通信是一下行连接通信。
8.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，该通信装置是一基站，该多个控制区块中的每一个是一物理下行连接控制通道，且该多个数据区块中的每一个是一物理上行连接共享通道，且该通信是一上行连接通信。
9.如权利要求1所述的通信装置，其特征在于，该通信装置是一基站，该处理器更界定另一帧结构，该另一帧结构包含多个排程分配池以及多个数据池，该多个排程分配池与该多个数据池是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中，该收发器更传输该另一帧结构至一发射使用者终端机，俾该发射使用者终端机根据该另一帧结构而与另一接收使用者终端机进行一旁路连接通信。
10.如权利要求9所述的通信装置，其特征在于，该处理器是根据该发射使用者终端机所提供的资源有效性信息以及该另一接收使用者终端机所提供的服务品质信息来界定该另一帧结构。
11.一种通信方法，包含：
由一通信装置界定一帧结构；以及
由该通信装置根据该帧结构而与一接收使用者终端机进行一通信；
其中，该帧结构包含多个控制区块以及多个数据区块，且该多个控制区块与该多个数据区块是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中；且
其中，该多个频道的每一个对应一个排程周期，且该多个频道的每一个所对应的排程周期是指在相对应的频道中二个依序安排的控制区块之间的区间。
12.如权利要求11所述的通信方法，其特征在于，该多个控制区块中的每一个对应至该多个数据区块中的至少一个。
13.如权利要求11所述的通信方法，其特征在于，该多个数据区块中的每一个对应至该多个控制区块中的至少一个。
14.如权利要求11所述的通信方法，其特征在于，该多个控制区块中被分布在该多个频道其中之一频道的至少一控制区块对应至该多个数据区块中被分布在该多个频道其中的另一频道的至少一数据区块。
15.如权利要求11所述的通信方法，其特征在于，该通信装置是根据该接收使用者终端机所提供的服务品质信息来界定该帧结构。
16.如权利要求11所述的通信方法，其特征在于，该通信装置是一发射使用者终端机，该多个控制区块中的每一个是一排程分配池，该多个数据区块中的每一个是一数据池，且该通信是一旁路连接通信。
17.如权利要求11所述的通信方法，其特征在于，该通信装置是一基站，该多个控制区块中的每一个是一物理下行连接控制通道，且该多个数据区块中的每一个是一物理下行连接共享通道，且该通信是一下行连接通信。
18.如权利要求11所述的通信方法，其特征在于，该通信装置是一基站，该多个控制区块中的每一个是一物理下行连接控制通道，且该多个数据区块中的每一个是一物理上行连接共享通道，且该通信是一上行连接通信。
19.如权利要求11所述的通信方法，其特征在于，该通信装置是一基站，且该通信方法更包含：
由该通信装置界定另一帧结构，该另一帧结构包含多个排程分配池以及多个数据池，该多个排程分配池与该多个数据池是基于多个时间长度的排程周期而被分布在多个频道中；以及
由该通信装置传输该另一帧结构至一发射使用者终端机，俾该发射使用者终端机根据该另一帧结构而与另一接收使用者终端机进行一旁路连接通信。
20.如权利要求19所述的通信方法，其特征在于，该通信装置是根据该发射使用者终端机所提供的资源有效性信息以及该另一接收使用者终端机所提供的服务品质信息来界定该另一帧结构。
21.一种通信装置，包含：
一处理器，用以界定一帧结构；以及
一收发器，用以根据该帧结构而与一接收使用者终端机进行一通信；
其中，该帧结构包含多个帧列，该多个帧列对应至不同的频道，且该多个帧列在时域中是非同步的；且
其中，该多个帧列具有一相同分布图案，该分布图案包含多个下行连接区块与多个上行连接区块，该多个帧列中的每一个所包含的任一个下行连接区块对应至该多个帧列中的另一个所包含的任一个上行连接区块，且该多个帧列中的每一个所包含的任一个上行连接区块对应至该多个帧列中的另一个所包含的任一个下行连接区块。
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