TW201816623A - 資料傳輸的優先級排序方法、資料塊的準備方法及通信裝置與非揮發性電腦可讀介質 - Google Patents

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Abstract

本發明提供至少一種資料傳輸的優先級排序方法、資料塊的準備方法及通信裝置與非揮發性電腦可讀介質，其中一種資料塊的準備方法，用於在通信裝置知曉傳輸資源之前，該方法包含：接收多個資料單元流；在知曉准予用於傳輸時間間隔(TTI)的傳輸資源之前，準備包括多個資料單元的第一資料塊，以用於在該TTI內傳輸；接收用於該TTI的傳輸資源准予；確定該第一資料塊的一部分，以符合第二資料塊的尺寸，該第二資料塊的該尺寸是根據用於該TTI的該傳輸資源准予所確定的。

Description

資料傳輸的優先級排序方法、資料塊的準備方法及通信裝置與非揮發性電腦可讀介質
本發明是有關於無線通信中的邏輯通道的優先級排序(Logical Channel Prioritization,LCP)機制，更具體地，是有關於資料傳輸的優先級排序方法、資料塊的準備方法以及對應的通信裝置與非揮發性電腦可讀介質。
在長期演進(LTE)通信規格(standards)中所定義的LCP機制，佔用了大量時間，並在知曉傳輸資源准予(transmission resource grant)之後執行。隨著第五代(5G)通信規格的發展，舉例而言，期望可用於執行LCP的時間能夠顯著減少，而先前的演算法不容易及時實現。
有鑑於此，本發明提供至少一種資料傳輸的優先級排序方法、資料塊的準備方法及通信裝置與非揮發性電腦可讀介質。
根據本發明一實施例的資料傳輸的優先級排序方 法，適用於通信裝置，該資料傳輸的優先級排序方法包含：接收多個資料單元流，每個資料單元流具有優先位元速率、優先級值(priority value)以及變量(Bj)，其中，該優先位元速率用於維持對應的該資料單元流的服務品質水準(level)，該變量代表在對應的該資料單元流中可以用於傳輸的位元的數量，其中，該變量在對應的該優先位元速率上的每個傳輸時間間隔上增加；根據對應的該資料單元流中的可用(available)資料單元的尺寸或者可用的多個傳輸資源的尺寸中的較小者，並基於在第一傳輸時間間隔期間用於傳輸多個資料單元流的多個該優先級值，將該多個傳輸資源依序分配給該變量大於0的資料單元流；以及基於在該第一傳輸時間間隔期間用於傳輸多個資料單元流的多個該優先級值，依序將剩餘的傳輸資源配置給該變量小於0的資料單元流。
根據本發明一實施例的非揮發性電腦可讀介質，用於儲存電腦可讀指令，當該電腦可讀執行在被處理電路執行時，使得該處理電路執行通信裝置中的資料傳輸的優先級排序方法，該資料傳輸的優先級排序方法包含：接收多個資料單元流，每個資料單元流具有優先位元速率、優先級值以及變量(Bj)，其中，該優先位元速率用於維持對應的該資料單元流的服務品質水準，該變量代表對應的該資料單元流中要進行優先級排序以進行傳輸的位元的數量，其中，該變量在對應的該優先位元速率上的每個傳輸時間間隔上增加；根據對應的該資料單元流中的可用資料單元的尺寸或者可用的多個傳輸資源的尺寸中的較小者，並基於在第一傳輸時間間隔期間用於傳輸 多個資料單元流的多個該優先級值，將該多個傳輸資源依序分配給該變量大於0的資料單元流，其中該第一傳輸時間間隔為在對應的該資料單元流中的可用資料單元的尺寸或者可用傳輸資源的尺寸中的較小者；以及基於在該第一傳輸時間間隔期間用於傳輸多個資料單元流的多個該優先級值，依序將剩餘的傳輸資源配置給該變量小於0的資料單元流。
根據本發明一實施例的資料塊的準備方法，用於在通信裝置知曉傳輸資源之前，該資料塊的準備方法包含：接收多個資料單元流；在知曉准予(grant)用於傳輸時間間隔的傳輸資源之前，準備包括多個資料單元的第一資料塊，以用於在該傳輸時間間隔內的傳輸；接收用於該傳輸時間間隔的傳輸資源准予；確定該第一資料塊的一部分，以符合第二資料塊的尺寸，該第二資料塊的該尺寸是根據用於該傳輸時間間隔的該傳輸資源准予所確定的。
根據本發明一實施例的通信裝置，包含電路，該電路配置用於：接收多個資料單元流；在知曉准予用於傳輸時間間隔的傳輸資源之前，準備包括多個資料單元的第一資料塊，以用於在該傳輸時間間隔內的傳輸；接收用於該傳輸時間間隔的傳輸資源准予；確定該第一資料塊的一部分，以符合第二資料塊的尺寸，該第二資料塊的該尺寸是根據用於該傳輸時間間隔的該傳輸資源准予所確定的。
本發明所提供的資料傳輸的優先級排序方法、資料塊的準備方法及通信裝置與非揮發性電腦可讀介質，其優點之一在於能夠使得通信裝置在知曉傳輸資源准予之前準備資 料塊並進行資料傳輸，因而相較於先前技術可減少資料傳輸的時間。
100、1300‧‧‧通信裝置
110、271‧‧‧PDCP層
111-112‧‧‧PDCP實體
113‧‧‧無電線承載
120、272‧‧‧RLC層
121-122‧‧‧RLC實體
123‧‧‧RLC通道
130、273‧‧‧MAC層
131‧‧‧MAC實體
133‧‧‧邏輯通道
134‧‧‧排程
135‧‧‧多工
140、274‧‧‧PHY層
141‧‧‧PHY實體
143‧‧‧傳輸通道
144‧‧‧編碼
145‧‧‧調變
150‧‧‧無線通信網路
151‧‧‧BS
210、220、230‧‧‧IP封包
211、221、231‧‧‧PDCP PDU
212、222、232、233‧‧‧RLC PDU
240、250、340、540、640、1010、1110、1140‧‧‧傳輸塊
241‧‧‧資料塊
260‧‧‧無線電訊框
261、710、720‧‧‧子訊框
300、500、600‧‧‧LCP操作
310-330、510-530、610-630、810-830‧‧‧可用的資料單 元
400、1200‧‧‧操作
S401~S499、S1201~S1299‧‧‧步驟
541、641‧‧‧剩餘空間
701‧‧‧DL子訊框序列
702‧‧‧UL子訊框序列
840‧‧‧非即時資料塊
841‧‧‧第一部分
842‧‧‧第二部分
910、920‧‧‧傳輸塊尺寸
1020‧‧‧非即時資料塊
1030‧‧‧即時控制資訊
1120、1150‧‧‧有效負載
1121-1125‧‧‧資料
1130、1160、1180‧‧‧控制資訊
1151、1181‧‧‧CE
1152-1153‧‧‧RLC SDU
1161、1163、1183、1185‧‧‧PDCP PDU長度資訊
1162、1164‧‧‧RLC頭
1165‧‧‧CE標誌
1166、1168、1170、1182、1184、1186‧‧‧MAC頭
1167、1169‧‧‧區域
1310‧‧‧CPU
1320、1331‧‧‧記憶體
1330‧‧‧DSP電路
1340‧‧‧RF模組
1341‧‧‧天線
第1圖為根據本發明一實施例的通信裝置100的示意圖。
第2圖為根據本發明一實施例的通信裝置100中透過PDCP層271、RLC層272、MAC層273及PHY層274的UL資料流程的示意圖。
第3圖為傳統的LCP操作300的示意圖。
第4圖為根據本發明一實施例的資料傳輸優先級排序操作400的流程圖。
第5圖所示為根據本發明一實施例的示例LCP操作500的示意圖。
第6圖為根據本發明一實施例的另一示例LCP操作600的示意圖。
第7圖為傳輸資源准予的時序示例的示意圖。
第8圖為根據本發明一實施例的非即時資料塊準備示例的示意圖。
第9A圖和第9B圖為根據本發明一實施例的選擇非即時資料塊的一部分以符合傳輸塊尺寸的實施例的示意圖。
第10圖為根據本發明一實施例的傳輸塊1010的實施例的示意圖。
第11A圖至第11C圖為根據本發明多個實施例的控制資訊結構的多個實施例的示意圖。
第12圖為根據本發明一實施例的資料塊準備操作1200。
第13圖為根據本發明多個實施例的通信裝置1300的示意圖。
在說明書及申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定之元件。所屬領域具有通常知識者應可理解，硬體製造商可能會用不同名詞來稱呼同一個元件。本說明書及申請專利範圍並不以名稱之差異來作為區分元件之方式，而是以元件在功能上之差異來作為區分之準則。在通篇說明書及申請專利範圍當中所提及之「包含」及「包括」為一開放式之用語，故應解釋成「包含但不限定於」。「大致」是指在可接受之誤差範圍內，所屬領域具有通常知識者能夠在一定誤差範圍內解決所述技術問題，基本達到所述技術效果。此外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接之電性連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電性連接於該第二裝置，或透過其它裝置或連接手段間接地電性連接至該第二裝置。「連接」一詞在此包含任何直接及間接、有線及無線之連接手段。以下所述為實施本發明之較佳方式，目的在於說明本發明之精神而非用以限定本發明之保護範圍，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為准。
第1圖為根據本發明一實施例的通信裝置100的示意圖。在無線通信網路150中，通信裝置100可以與基地台(Base Station,BS)151進行通信。舉例而言，無線通信網路150可以是與第三代合作夥伴計畫(3GPP)所開發或正在開發的無線通信 規格相兼容的網路，這裡的無線通信規格可以例如LTE規格、5G新無線電(New Radio,NR)規格及其類似。可替代地，無線通信網路150可以是與其他通信規格相兼容的其他類型的通信網路。通信裝置100可以是可擕式裝置，例如行動電話、平板電腦、膝上型電腦及其類似。在另一些實施例中，通信裝置100可以是非可擕式通信裝置，例如台式電腦、車載裝置、公用設施表(utility meter)中的通信裝置及其類似。
通信裝置100包括多個實體(entities)，配置用於執行無線電協定堆疊的多個功能，以便通信裝置100可以適當地透過無線電介面與無線通信網路150進行通信。作為舉例，如第1圖所示為對應於無線電協定堆疊的多個層的子集的多個實體。該多個層的子集包括封包資料收斂協定(Packet Data Convergence Protocol,PDCP)層110、無線電鏈結控制(Radio Link Control,RLC)層120、介質存取控制(Medium Access Control,MAC)層130及實體(Physical Layer,PHY)層140。無線電協定堆疊中的每個層可以包括多個功能，該多個功能用於處理接收自BS 151的下行鏈路(Downlink,DL)資訊或待發送至BS 151的上行鏈路(Uplink,UL)信息。在第1圖所示的實施例中，呈現了用於處理UL資訊的多個實體功能。
PDCP層110以多個無電線承載(radio bearers)113的形式為協定堆疊的上層提供多種服務。舉例而言，攜帶使用者資訊的封包流(packet flows)可以從不同的應用來產生，例如語音應用、視頻應用、超文件傳輸協定(HTTP)應用、檔案傳送協定(FTP)應用，而攜帶控制資訊的封包流可以從協定 堆疊的控制層面(control plane)中的上層來產生，例如無線電資源控制(Radio Resource Control,RRC)層。不同的封包流可以要求不同的服務品質(Quality of Service,QoS)水準(level)，因而不同的封包流可以在不同的無線電承載上接收，採用不同的處理方式以滿足多個QoS需求。多個PDCP實體111-112可以被配置為每個實體對應於一個無線電承載。在一個實施例中，每個PDCP實體111-112執行互聯網協定(Internet Protocol,IP)頭壓縮(header compression)以及加密(ciphering)。
RLC層120以多個RLC通道123的形式為PDCP層提供多種服務。類似地，多個RLC實體121-122可以配置為每個RLC實體對應於一個無線電承載。在一個實施例中，RLC實體121-122中的每個對接收自PDCP層110的多個資料單元執行分割(segmentation)與連接(concatenation)，以形成有效負載(payload)。在另一實施例中，RLC實體121-122中的每個不對資料單元執行連接，以降低處理延遲。
MAC層130以多個邏輯通道133的形式為RLC層120提供多種服務。每個邏輯通道133對應於一個無線電承載。MAC實體131可以配置為執行排程(Scheduling)134與多工(multiplexing)135的功能，以產生資料塊，也稱為傳輸塊(transport block)。在一實施例中，根據接收自BS 151的傳輸資源准予(grant of transmission resources)來確定傳輸塊的尺寸。舉例而言，在一系列的傳輸時間間隔(Transmission Time Intervals,TTIs)上，資料可以週期性地從通信裝置100傳輸至BS 151。可以確定用於一TTI的傳輸資源准予，舉例而言，使 用BS 151處的排程器(Scheduler)來確定。該准予可以指定為該TTI所分配的實體傳輸資源(例如，正交分頻多工OFDM系統中的時間頻率資源)，在該TTI期間的傳輸調變機制，及其類似。基於該准予，可以確定對應於該TTI的傳輸塊的尺寸。
在排程134中，MAC實體131將傳輸塊中的多個空間(spaces)分配給多個邏輯通道133，以滿足每個邏輯通道的QoS需求。該分配可以基於一組率控制參數與邏輯通道優先級排序(LCP)操作來執行。舉例而言，可以為每個邏輯通道配置一組率控制參數。舉例而言，這些率控制參數可以由無線通信網路150來確定，並被發信告知(signaled)通信裝置100的RRC層。在一實施例中，邏輯通道的率控制參數包括以優先級值及優先位元速率(Prioritized Bit Rate,PBR)。PBR可以指定邏輯通道的各個QoS水準所需要的最小位元速率。基於每個邏輯通道的率控制參數，可以執行LCP操作以確定用於每個邏輯通道的傳輸資源配置。舉例而言，在傳輸塊中的多個空間在多個邏輯通道之間進行分配。
在多工135中，根據用於每個邏輯通道的傳輸資源配置，MAC實體131將多個邏輯通道133的多個資料單元填充進入傳輸塊。以此方式，來自多個邏輯通道的多個資料單元可以被多工為一個TTI的傳輸。
PHY層140以多個傳輸通道143的形式為MAC層130提供多種服務。在一實施例中，PHY實體141配置為執行編碼144和調變145的功能。
第2圖為根據本發明一實施例的通信裝置100中透 過PDCP層271、RLC層272、MAC層273及PHY層274的UL資料流程的示意圖。在第2圖的實施例中顯示了三個IP封包210、220和230。封包210和220是在無線電承載1上接收的，封包230是在無線電承載2上接收的。對於封包210，PDCP層271執行IP頭壓縮與加密，並將頭加入處理後的封包以形成PDCP協定資料單元PDU 211。在無線通信網路150一側，頭可以攜帶對於解密操作有用的資訊。通常，來自/發向更高協定層的資料實體被稱為服務資料單元(Service Data Unit,SDU)，以及發現/來自更低協定層的對應實體被稱為協定資料單元(Protocol Data Unit,PDU)。
接下來，RLC層272接收PDCP PDU 211作為RLC SDU。RLC層272向RLC SDU中加入頭以形成RLC PDU 212。在無線通信網路150一側，頭可以用作每個邏輯通道上的序列內傳遞(in-sequence delivery)，並用於在重傳情形下的多個RLC PDU的識別。在可替代的多個實施例中，RLC層272執行多個PDCP PDU的連接以形成一個RLC PDU。形成的RLC PDU 212被前向傳送至MAC層273。對於封包220，類似的處理可以在PDCP和RLC層271-272來執行，以形成RLC PDU 222，RLC PDU 222接下來被前向傳送至MAC層273。
對於在無線電承載2上接收到的封包230，可以執行類似於在承載1上執行的處理。然而，PDCP PDU 231在RLC層272被分割為兩部分，接下來產生兩個RLC PDU 232-233(每個RLC PDU包括頭與SDU分段)，並被前向傳送至MAC層273。
MAC層273對來自兩個無線電承載的多個RLC PDU進行多工，並為每個多工後的RLC PDU附加(attach)一MAC頭，以形成用於TTI的傳輸塊。舉例而言，可以首先執行一LCP操作，以將傳輸塊240中的多個空間分配給對應於無線電承載1和無線電承載2的兩個邏輯通道。基於對兩個邏輯通道的分配，無線電承載1的RLC PDU 212和222，以及無線電承載2的RLC PDU 232被填充進入傳輸塊240。在一實施例中，PDCP PDU 231的分割可以根據LCP操作所確定的分配來執行，以便RLC PDU 232可以在分配中符合尺寸大小要求。剩餘的RLC PDU 233可以與在無線電承載1和2上之後接收的其他封包一起進行處理，並裝入另一傳輸塊(如第2圖中的250所指示)。
PHY層274接收傳輸塊240，並為傳輸塊240附加一循環冗餘檢測(Cyclic Redundancy Check,CRC)塊，以用於錯誤檢測的目的。從而可以形成資料塊241。然後，PHY層274可以執行編碼和調變以進一步處理資料塊241。在一實施例中，處理後的資料塊241承載於無線電訊框(frame)260的子訊框(subframe)261中的時間頻率資源中。舉例而言，無線電訊框260具有LTE通信規格所定義的結構，並包含10個子訊框，每個子訊框對應於1ms的TTI。
第3圖為傳統的LCP操作300的示意圖。操作300可以在MAC實體上執行，以從多個邏輯通道中分配用於傳輸多個資料單元的傳輸資源。傳統的LCP操作300是基於以下所定義的傳統LCP機制。每個邏輯通道可以配置一組率控制參數。具體地，每個邏輯通道(Logic Channel,LC)配置一PBR，一漏桶尺寸持續時長(Bucket Size Duration,BSD)，以及一優先級值。每 個邏輯通道j維持一變量Bj，代表一可用的標記尺寸(token size)，該可用的標記尺寸為對應的邏輯通道上要進行優先級排序以進行資料單元傳輸的位元的數量。變量Bj在建立邏輯通道時被初始化為0，並在每個TTI增加PBR×TTI時長。若變量Bj的值大於邏輯通道j的漏桶尺寸，則變量Bj設置為漏桶尺寸。邏輯通道的漏桶尺寸等於PBR×BSD。
傳統的LCP機制可以包括如下三個步驟。在第一步，Bj>0的邏輯通道按照優先級降序分配資源，每個邏輯通道被分配的資源的尺寸最大為對應的Bj，避免對多個RLC PDU進行分割。優先級降序是指具有較高優先級的邏輯通道在具有較低優先級的邏輯通道之前被優先分配資源。在第二步，MAC實體將在第一步中為對應的邏輯通道j所分配的多個MAC SDU的總尺寸從Bj中減掉。Bj的值可以是負的，以防止對多個RLC PDU進行分割。在第三步中，若仍有剩餘資源，則所有的邏輯通道按照嚴格的優先級降序分配資源。傳統的LCP機制確保了無線電承載或邏輯通道按照如下順序提供服務：所有的無線電承載根據其PBR按照優先級降序被分配；以及對於准予所分配的剩餘資源，所有的無線電承載按照優先級降序被分配。
在第3圖的實施例中，傳輸塊340的多個空間被分配給三個邏輯通道LC1、LC2和LC3。三個邏輯通道LC1、LC2和LC3從左到右表示優先級降序。塊310-330代表對應的邏輯通道的可用的資料單元。三個可用的標記尺寸變量BLC1、BLC2和BLC3的尺寸在每個塊310-330上進行標記。如第3圖所示，在傳統的LCP操作300期間，按照步驟1-3的優先級降序順序，每 個邏輯通道LC1、LC2或LC3首先以其可用的標記尺寸BLC1、BLC2和BLC3被分配資源。然後，變量BLC1、BLC2和BLC3可以每個減少分配給對應邏輯通道的一空間量。接下來，在步驟4和5中，邏輯通道上的剩餘資料填充進入傳輸塊340中的多個剩餘空間。
第4圖為根據本發明一實施例的資料傳輸優先級排序操作400的流程圖。可以執行操作400以將傳輸資源配置給多個資料單元流。操作400可以基於類似於第3圖所示實施例中所定義的一組預先配置的率控制參數來執行。然而，操作400是基於與第3圖所示實施例不同的優先級排序機制。操作400開始於步驟S401，並前進至步驟S410。
在步驟410中，接收多個資料單元流，舉例而言，在MAC層的多個邏輯通道上。每個資料單元流可以配置一優先位元速率(Prioritized Bit Rate,PBR)、一優先級值以及一變量Bj。變量Bj代表對應的資料單元流中要進行優先級排序以進行傳輸的位元的數量，且變量Bj在對應的PBR上的每個TTI增加。當對應的邏輯通道初始化時，變量Bj可以設置為0。
在步驟S420中，按照優先級降序的順序，將傳輸資源配置給變量Bj大於0的資料單元流。傳輸資源可以是在TTI期間的用於傳輸資料單元的傳輸塊的多個空間。傳輸塊的尺寸可以基於接收自無線通信網路150的傳輸資源准予來確定。特別地，在可用傳輸資源的限制內，為各個資料單元流所分配的傳輸資源塊的尺寸達到各個資料單元流中的可用資料單元的尺寸。換言之，在步驟S420中，對於Bj>0的資料單元流，資料 單元流內的所有可用資料都可以被包含在傳輸塊中。相反，在傳統的LCP操作300中，Bj>0的邏輯通道最高可被分配資源的尺寸為對應的Bj。
在一些實施例中，當為邏輯通道上的多個資料單元分配傳輸資源時，除了被分配用於包含資料單元本身的多個空間之外，也分配傳輸塊的多個空間以用於包含與該邏輯通道上的該資料單元有關的頭部分(header section)。因此，在一些實施例中，用於在邏輯通道上傳輸資料單元的多個空間可以包括第一部分與第二部分，該第一部分用於包含該資料單元，該第二部分用於包含對應的MAC頭。
另外，在一些實施例中，除了邏輯通道上的資料之外，傳輸塊的多個空間可以被分配用於傳輸其他資料。舉例而言，除多個邏輯通道上的資料之外，在MAC層上產生的控制資訊也可以在傳輸塊中攜帶，形成MAC層控制單元(Control Element,CE)以作為傳輸塊結構的一部分。在一些實施例中，控制資訊相較於在多個邏輯通道上的資料可以具有更高的優先級。
在步驟S430中，被分配傳輸資源的對應資料單元流的變量Bj可以將已分配的傳輸資源的尺寸減掉。因此，變量Bj可以是負值。
在步驟S440中，可以按照優先級降序將傳輸塊的剩餘傳輸資源配置給變量Bj小於0的其他資料單元流。其他資料單元流不包括在步驟S420中已分配傳輸資源的資料單元流。傳輸資源的分配最高可以分配的尺寸為在可用傳輸資源的 限制內的對應資料單元流中的可用資料單元的尺寸。換言之，其他資料單元流中的一個中的所有可用資料可以包含於該傳輸塊。操作400前進至步驟S499，並在步驟S499處結束。
相較於第3圖所示實施例中的LCP機制，資料傳輸優先級排序操作400可以更加有效率並執行更加快速。舉例而言，每個資料單元流在操作400中的一個步驟中進行處理，而在第3圖所示實施例中對於一個邏輯通道需要執行兩個步驟。例如，在第3圖所示實施例中使用兩個分離的步驟進行處理的一個邏輯通道中，需要注意確定在該邏輯通道中的兩組資料單元之間的邊界，以避免不必要的多個RLC PDU的分割。
第5圖所示為根據本發明一實施例的示例LCP操作500的示意圖。LCP操作500實施了在資料傳輸優先級排序操作400中呈現的優先級排序機制。如圖所示，傳輸塊540中的多個空間被分配給三個邏輯通道LC1、LC2和LC3。這三個邏輯通道LC1、LC2和LC3從左向右呈現優先級降低的順序。塊510-530代表各個邏輯通道的可用資料單元。在塊510-530中的每個上標記了三個可用的標記尺寸變量BLC1、BLC2和BLC3的尺寸。變量BLC1、BLC2和BLC3具有正值。
在LCP操作500期間，傳輸資源在第一步中被分配給邏輯通道LC1，並在第二步中被分配給邏輯通道LC2。特別地，邏輯通道LC1和LC2中的所有可用資料被填充進入傳輸塊540。在第三步中，傳輸資源被分配給邏輯通道LC3。特別地，受到傳輸塊540的尺寸限制，只有剩餘的空間541被分配給邏輯通道LC3，剩餘空間541小於邏輯通道LC3上的可用資料530的 尺寸。在此場景下，塊530中的一個RLC PDU可能被分割以裝入傳輸塊540中的剩餘空間541。最後，變量BLC1、BLC2和BLC3可以將分配給各自的邏輯通道的資源量減掉。
第6圖為根據本發明一實施例的另一示例LCP操作600的示意圖。類似地，LCP操作600實施了資料傳輸優先級排序操作400中所呈現的優先級排序機制。如圖所示，傳輸塊640中的多個空間被分配給三個邏輯通道LC1、LC2和LC3。三個邏輯通道LC1、LC2和LC3從左向右呈現優先級降低順序。塊610-630代表各個邏輯通道中可用的資料單元。在每個塊610-630上標記了三個可用標記尺寸變量的尺寸。變量BLC1是負的，而變量BLC2和BLC3是正的。
在LCP操作600期間，傳輸資源首先分配給具有正值變量的邏輯通道。具體地，傳輸資源在第一步被分配給邏輯通道LC2，並在第二步被分配給邏輯通道LC3。特別地，邏輯通道LC2和LC3中的所有可用資料被填充進入傳輸塊640。接下來，變量BLC2和BLC3可以將分配給各個邏輯通道LC2和LC3的資源量減掉。
當具有正變量的邏輯通道被處理後，在第三步，傳輸資源被分配給具有負值變量的邏輯通道LC1。特別地，受到傳輸塊640的尺寸限制，只有剩餘空間641被分配給邏輯通道LC1，剩餘空間641的尺寸小於塊610的尺寸。在此場景下，塊610中的一個RLC PDU可能被分割以裝入傳輸塊640中的剩餘空間641。
資料傳輸優先級排序操作400-600的缺點在於，增 加了邏輯通道上的資料延遲。舉例而言，當資料單元流(例如，一邏輯通道)被分配的傳輸資源量明顯大於變量Bj的可用標記尺寸時，該資料單元流將在後續TTI中被提供的可能性會相應降低。為了應對延遲效應，在一實施例中，為具有延遲需求的邏輯通道引入了變量Bj的負極限(negative limit)。舉例而言，可以為邏輯通道定義一負的漏桶尺寸時長(Bucket Size Duration,BSD)(BSDneg)。相應地，具有PBR的各個邏輯通道的變量Bj只可以下降至PBR x BSDneg的最小值。換言之，對於變量Bj大於0的資料單元流，Bj可以將已分配的傳輸資源減掉，減掉已分配的傳輸資源後的Bj最小不低於該負極限。BSDneg用於確定在Bj再次變為正值之前邏輯通道可以經過的無傳輸資源的TTI的數量。
第7圖為傳輸資源准予的時序示例的示意圖。第一DL子訊框序列701和第二UL子訊框序列702如第7圖所示。在工作在分頻多工(Frequency Division Duplex,FDD)模式下的LTE系統中，兩個序列701和702可以在通信裝置與基地台之間發送。兩個序列701和702中的多個子訊框可以進行同步。
DL序列701中的一個子訊框可以攜帶UL傳輸資源准予的資訊，也稱為UL排程准予。該准予提供通信裝置資訊，該通信裝置資訊是關於被分配的實體傳輸資源及在該子訊框期間的UL資料傳輸要使用的有關傳輸格式。如圖所示，傳輸資源准予(GRANT)在DL序列701中的子訊框710中攜帶。該准予對應於UL序列702中的UL子訊框720。子訊框720與子訊框710相隔3個子訊框的距離。相應地，當在子訊框710中接收到 該准予後，傳輸塊的準備可以在至少接下來的三個TTI期間執行。
根據本發明多個實施例，在一些最新發展的通信規格中，准予所定義的准予的接收與傳輸塊的傳輸之間的時間間隔可以顯著減少。舉例而言，在5G NR規格中，為了減少響應延遲，對應於一個子訊框的TTI可以從四個OFDM符元(symbols)減少到兩個OFDM符元。在另一實施例中，用於接收UL准予的子訊框710與用於發送對應的資料塊的子訊框720之間的時間間隔可以配置為小於三個子訊框，舉例而言，1到2個子訊框。因此，准予的接收與對應傳輸塊的發送之間的時間間隔有可能長度不足以準備傳輸塊。
為了滿足在最新發展的通信規格中的延遲新需求，根據本發明多個實施例，資料塊的準備可以在知曉傳輸資源准予之前執行。舉例而言，傳輸塊結構(稱為非即時資料塊)可以在接收准予之前在MAC層創建。然後，傳輸塊結構可以被傳送至PHY層。一旦接收到准予，被準備的傳輸塊結構的部分或全部可以被選擇以符合該准予。被準備的結構可以被設計的方式為，不論該准予所確定的傳輸塊的尺寸，MAC層中的多個邏輯通道根據其通道優先級與PBR來進行多工(multiplexed)。
第8圖為根據本發明一實施例的非即時(non-real time)資料塊準備示例的示意圖。如圖所示，在知曉傳輸資源准予之前，三個邏輯通道LC1、LC2和LC3上的資料被組織進入一非即時資料塊840。該非即時資料塊840可以包括兩個部分841和842。第一部分841可以位於非即時資料塊840的起始處，而 第二部分842可以在第一部分之後。第一部分841可以包含最小所需資料量以維持每個邏輯通道的QoS水準。第二部分842可以按照根據每個邏輯通道的優先級的順序包含每個邏輯通道上的剩餘可用資料。
類似地，每個邏輯通道LC1-LC3可以配置一PBR、一優先級值以及指示一可用標記尺寸的變量Bj。在第8圖中，邏輯通道LC1-LC3從左到右按照優先級順序顯示。塊810-830代表包含於每個邏輯通道中的可用資料單元的尺寸。在一個實施例中，非即時資料塊840的創建可以包含兩個步驟。在第一步中，對於Bj>0的邏輯通道，具有尺寸為Bj的大量資料按照優先級降低的順序被填充進入非即時資料塊的第一部分841。另外，變量Bj可以相應被減少。在第二步中，每個邏輯通道上的剩餘資料按照優先級降低的順序被填充進入第二部分842。因此，邏輯通道LC1-LC3上的所有資料被組織進入非即時資料塊840，以及非即時資料塊840的尺寸等於邏輯通道LC1-LC3上的資料的總尺寸。可替代地，非即時資料塊840的尺寸可以等於最大的可能傳輸塊(例如，網路150所配置的)。
在接收到傳輸資源准予之前，被創建的資料塊840可以被傳送至實體層實體。在一實施例中，PHY層實體使用晶片上的信號處理電路來實施，以及被創建的資料塊840被儲存於該晶片外部的記憶體中。從外部記憶體到晶片上(on-chip)記憶體的資料塊840的傳送有可能會耗費一個TTI的10%的時間(舉例而言)。因此，透過在接收到傳輸資源准予之前，將資料塊840的部分或全部從外部記憶體傳送至晶片上記憶體，在 接收到該准予之後，資料塊840在實體層上的處理時間可以被擴展。另外，在一實施例中，在接收到該准予之前，PHY層實體可以在資料傳送結束之後或當資料傳送正在執行之中啟動對資料塊840的處理(例如，啟動編碼處理)。
第9A圖和第9B圖為根據本發明一實施例的選擇非即時資料塊的一部分以符合傳輸塊尺寸的實施例的示意圖。第8圖中的非即時資料塊840用作第9A圖和第9B圖中的實施例。非即時資料塊840可以在實體層實體中被儲存在緩衝器(buffer)中，並有可能正在被處理。在第9A圖中，接收到較小的准予，則接下來基於該准予確定虛線所標識的傳輸塊尺寸910。如圖所示，傳輸塊尺寸910小於第一部分841。相應地，選擇第一部分841的前半部分(front part)以匹配傳輸塊尺寸910。在第9B圖中，接收到較大的准予，則接下來確定虛線所標識的傳輸塊的尺寸920。如圖所示，傳輸塊尺寸920大於第一部分841的尺寸但小於非即時資料塊840的尺寸。相應地，選擇非即時資料塊840的前半部分以匹配傳輸塊920。
在多個實施例中，非即時資料塊840的選擇可以在PHY層實體或MAC層實體來執行。舉例而言，准予可以在實體層被接收並被提供至MAC層。MAC層可以在之前保持非即時資料塊的結構資訊。在接收到准予後，MAC層可以相應地確定傳輸塊尺寸910或920，並接下來確定非即時資料塊的被選擇的部分。然後，被選擇的部分的尺寸資訊可以被發送至PHY層。可替代地，PHY層可以基於該准予執行以上確定操作。
在一實施例中，在準備非即時資料塊840的同時， MAC層在多個緩衝器中保持第8圖中的每個邏輯通道LC1-LC3的資料。當在第9A圖或第9B圖中選擇非即時資料塊840的一部分之後，根據該選擇，MAC層將已選擇的資料從各個邏輯通道移除。另外，根據該選擇，MAC層可以調整各個邏輯通道的Bj。舉例而言，第9A圖中的第一部分841中的一些未選擇的資料有可能被返回至之前被減少的Bj值(換言之，這些未選擇的資料將有可能被返回，從而使得Bj之前被減掉的對應這部分未選擇資料的值再加回來)。基於在邏輯通道上的更新後的資料以及各個變量Bj，可以在接收到下一個准予之前，發起下一輪非即時資料塊的準備。
第10圖為根據本發明一實施例的傳輸塊1010的實施例的示意圖。根據在第8圖、第9A圖和第9B圖的實施例中所描述的多個操作，可以創建傳輸塊1010。然而，在傳輸塊1010的後部(rear)加入了包含即時控制資訊1030的部分。包含非即時資料塊1020的已選擇部分的另一部分位於傳輸塊1010的前部(front)。
舉例而言，在知曉准予之前，非即時資料塊可以在MAC層產生並被傳送至PHY層。當PHY層在處理並發送該非即時資料塊時，可以接收准予。MAC層可以相應地調整傳輸塊1010的尺寸、與傳輸塊尺寸1010相匹配的非即時資料塊1020的已選擇部分的尺寸、以及控制資訊1030的結構。接下來，MAC層可以創建控制資訊1030將控制資訊1030傳送至PHY層。特別地，控制資訊1030可以位於傳輸塊1010的後部，以覆蓋傳輸塊1010的尾部。
控制資訊1030可以描述傳輸塊1010的結構。舉例而言，控制資訊1030可以包括關於在傳輸塊1030中進行多工的多個邏輯通道的資訊、在邏輯通道內的多個資料塊的多個邊界、分割資訊(例如，來自邏輯通道的整個MAC SDU不能裝入傳輸塊1020而進行部分發送)。在一些可替代的實施例中，控制資訊1030不包含在傳輸塊1010中，而是單獨發送，例如，透過單獨的實體通道。
第11A圖至第11C圖為根據本發明多個實施例的控制資訊結構的多個實施例的示意圖。第11A圖顯示包含有效負載1120和控制資訊1130的傳輸塊1110。傳輸塊1110可以基於第8圖和第10圖的實施例所述的操作而產生。相應地，有效負載1120對應於非即時資料塊的已選擇部分，而控制資訊1130可以在接收到准予之後產生。如圖所示，有效負載1120包含對應於三個邏輯通道n1-n3的最少資料1121-1123，且每個的尺寸分別為Sn1、Sn2和Sn3。另外，有效負載1120包括對應於邏輯通道n1-n2的剩餘資料1124和1125。來自邏輯通道n1的所有資料的尺寸表示為Ln1。類似地，來自邏輯通道n2和n3的所有資料的尺寸分別表示為Ln2和Ln3。相應地，邏輯通道n1和n2的剩餘資料的尺寸分別表示為Ln1-Sn1和Ln2-Sn2。在可替代的多個實施例中，由於傳輸塊1110的尺寸，來自邏輯通道n2的所有資料有可能無法裝入傳輸塊1110。
在一實施例中，網路側已知最小資料尺寸Sn1-Sn3。舉例而言，透過第1圖中的通信裝置100與網路150之間的信令，最小資料尺寸可以由無線通信網路150提前配置。在此場 景下，MAC層只需要發送傳輸塊1110中攜帶的邏輯通道的全部資料的尺寸資訊，例如Ln1、Ln2和Ln3。網路側可以間接獲取有效負載1120中的資料分段(segment)的位置與尺寸。在另一實施例中，最小資料尺寸Sn1-Sn3對網路側未知，並且最小資料尺寸Sn1-Sn3需要包含於控制資訊1130中並直接發送至網路側。
第11B圖為根據本發明一實施例的傳輸塊1140的實施例的示意圖。傳輸塊1140可以基於第8圖至第10圖中實施例所述的操作來確定。傳輸塊1140包括有效負載1150與控制資訊1160。控制資訊1160可以在接收到准予之後產生並位於傳輸塊1140的後部。有效負載1150包括控制單元(CE)1151以及兩個RLC SDU 1152與1153。RLC SDU 1152可以包括在RLC層上連接的(concatenated)兩個PDCP PDU(圖中未示)，而RLC SDU 1153可以包括在RLC層上連接的三個PDCP PDU(圖中未示)。
在有效負載1150後面，出現第一RLC頭1162及有關的PDCP PDU長度資訊(L)1161。RLC頭1162可以包含對應於RLC SDU 1152的RLC PDU的序號。PDCP PDU長度資訊1161可以包括RLC SDU 1152中的各個PDCP PDU(圖中未示)的長度。類似地，接下來出現第二RLC頭1164及有關的PDCP PDU長度資訊1163，第二RLC頭1164及有關的PDCP PDU長度資訊1163對應於RLC SDU 1153。
CE標誌(即CE)1165和MAC頭1166緊隨RLC頭1164之後，並對應於CE 1151。此後出現的區域1167包括邏輯通道識別碼(Logic Channel Identification,LCID)和RLC SDU 1152的長度(L)，區域1167後緊隨MAC頭1168。類似地，對應於 RLC SDU 1153的區域1169和MAC頭1170出現在控制資訊1160的末端。區域1169包括LCID與RLC SDU 1153的長度。
第11C圖為根據本發明一實施例的控制資訊1180的實施例的示意圖。控制資訊1180可以代替第11B圖中的傳輸塊1140中的控制資訊1160，然而，相較於控制資訊1160更加簡化。具體地，圖中出現的CE區域1181和MAC頭1182分別類似於CE 1151、CE標誌1165與MAC頭1166。然後，出現兩個PDCP PDU長度區域1183，包括第11B圖中的區域1161中的資訊。此後，MAC頭1184緊隨其後，其中MAC頭1184對應於MAC頭1168，然而，MAC頭1184有可能包含對應於第11B圖中的RLC SDU 1152的LCID資訊與RLC PDU序號。類似地，出現三個PDCP PDU長度區域1185，包括第11B圖中的區域1163中的資訊。緊隨區域1185，出現對應於MAC頭1170的MAC頭1186，然而，MAC頭1186有可能包含對應於第11B圖中的RLC SDU 1153的LCID資訊與RLC PDU序號。
第12圖為根據本發明一實施例的資料塊準備操作1200。資料塊準備操作1200可以在第1圖實施例中的通信裝置中執行。資料塊準備操作開始於步驟S1201並前進至步驟S1210。
在步驟S1210中，接收多個資料單元流。舉例而言，對應於不同無線電承載的多個RLC SDU可以在RLC層實體處被接收。每個RLC SDU可以被附加一RLC頭以形成一RLC PDU。RLC PDU可以在MAC層實體的邏輯通道上被接收。MAC層實體上的每個邏輯通道對應於一無線電承載。
在步驟S1212中，在知曉傳輸資源准予之前，可以在MAC層實體準備第一資料塊。該第一資料塊可以以類似於第8圖中實施例的描述的方式來進行準備。舉例而言，第一資料塊的第一部分可以包括滿足每個邏輯通道的QoS需求的最少資料。第一資料塊的第二部分可以包含每個邏輯通道的剩餘資料。
在步驟S1214中，在知曉准予之前，可以啟動傳送將被準備的第一資料塊的全部或部分從MAC層實體傳送至PHY層實體。舉例而言，被準備的第一資料塊可以儲存於晶片外(off-chip)記憶體中，並在接下來被傳送至晶片上記憶體。
在步驟S1216中，PHY層實體可以開始處理接收到的第一資料塊。舉例而言，可以啟動編碼操作以對第一資料塊的一部分進行編碼。
在步驟S1218中，可以接收傳輸資源准予。第二資料塊的尺寸(例如一傳輸塊)，可以基於接收到的准予來確定。
在步驟S1220中，可以確定第一資料塊的一部分(即，前半部分)以匹配第二資料塊。該第一資料塊的已確定的部分變為該第二資料塊的有效負載。
在步驟S1222中，當接收到准予並確定第二資料塊的尺寸之後，可以相應地在MAC層實體產生控制資訊。然後，控制資訊可以被傳送至PHY層實體，並加入第二資料塊的尾部。因此，可以創建包含有效負載和控制資訊的第二資料塊。
在步驟S1224中，該第二資料塊在PHY層實體處被處理並發送，其中該第二資料塊包括該第一資料塊的已確定的 部分及控制資訊。舉例而言，可以對第二資料塊執行編碼和調變處理。然後，調變後的信號可以從通信裝置100發送至無線通信網路150。該操作前進至步驟S1299並在步驟S1299處結束。
雖然操作1200描述為多個步驟的序列，但在一些實施例中，操作1200的多個步驟可以使用不同的順序來執行或者平行(in parallel)執行。另外，在一些實施例中，並不需要執行操作1200的所有步驟。
第13圖為根據本發明多個實施例的通信裝置1300的示意圖。通信裝置1300可以用於實施本發明的多個實施例。在不同的實施例中，通信裝置1300可以為行動電話、平板電腦、台式電腦、車載裝置、公用設施表及其類似。通信裝置1300能夠與無線通信網路(例如，第1圖中的無線通信網路150)進行通信。通信裝置1300可以包括中央處理單元(CPU)1310、記憶體1320、數位信號處理(DSP)電路1330、以及射頻(RF)模組1340。DSP電路1330可以包含記憶體1331。
透過執行儲存於記憶體1320中的程式指令，CPU 1310可以配置為執行多個實施例中的PDCP層實體、RLC層實體或MAC層實體的多種功能。舉例而言，此處所述在PDCP層實體、RLC層實體或MAC層實體中處理多個資料單元的功能與操作可以使用CPU 1310來執行。記憶體1320可以儲存程式指令，使得CPU 1310執行PDCP層實體、RLC層實體或MAC層實體的多種功能。記憶體1320可以包含唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、快閃記憶體、硬碟驅動器及其類似。
DSP電路1330可以配置為執行此處所述多個實施 例中的PHY層實體的功能或操作。該多種功能包括對傳輸塊所執行的編碼、調變及其類似。記憶體1331可以是儲存接收自MAC層的資料塊(例如傳輸塊或在知曉傳輸資源准予之前被準備的資料塊)的晶片上記憶體。
RF模組1340接收來自DSP電路1330的處理後的資料信號，並透過天線1341將該信號發送至無線通信網路中的BS。RF模組1340可以包括數模轉換器(DAC)、升頻轉換器(frequency up convertor)、濾波器及放大器等，以用於對接收到的信號進行處理及發送。
通信裝置1300可以選擇性地包括其他元件，例如輸入與輸出裝置、另外的CPU或信號處理電路及其類似。相應地，通信裝置1300可以能夠執行其他額外功能，例如執行應用程式及處理可替代的通信協定。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬領域具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為准。

Claims (11)

  1. 一種資料傳輸的優先級排序方法，適用於通信裝置，該資料傳輸的優先級排序方法包含：接收多個資料單元流，每個資料單元流具有優先位元速率、優先級值以及變量，其中，該優先位元速率用於維持對應的該資料單元流的服務品質水準，該變量代表對應的該資料單元流中要進行優先級排序以進行傳輸的位元的數量，其中，該變量在對應的該優先位元速率上的每個傳輸時間間隔上增加；根據對應的該資料單元流中的可用資料單元的尺寸或者可用的多個傳輸資源的尺寸中的較小者，並基於在第一傳輸時間間隔期間用於傳輸多個資料單元流的多個該優先級值，將該多個傳輸資源依序分配給該變量大於0的資料單元流；以及基於在該第一傳輸時間間隔期間用於傳輸多個資料單元流的多個該優先級值，依序將剩餘的傳輸資源配置給該變量小於0的資料單元流。
  2. 如申請專利範圍第1項的資料傳輸的優先級排序方法，其進一步包含：將該變量大於0的對應該資料單元流的該變量減少第一尺寸，該第一尺寸為分配給對應的該資料單元流的傳輸資源的尺寸。
  3. 如申請專利範圍第1項的資料傳輸的優先級排序方法，其中，每個資料單元流是在該通信裝置的介質存取控制層上 的邏輯通道上接收的。
  4. 如申請專利範圍第1項的資料傳輸的優先級排序方法，其中，該多個傳輸資源對應於在該通信裝置的該傳輸時間間隔期間的待傳輸的資料塊中的可用空間。
  5. 如申請專利範圍第4項的資料傳輸的優先級排序方法，其進一步包含：根據多個傳輸資源的分配，在該資料塊中填充多個資料單元以產生該資料塊；以及處理並發送產生的該資料塊。
  6. 如申請專利範圍第2項的資料傳輸的優先級排序方法，其中，該多個資料單元流中的一個進一步為該變量配置負極限，以及減少該第一尺寸後的該變量最小不低於該負極限。
  7. 一種資料塊的準備方法，用於在通信裝置知曉傳輸資源之前，該資料塊的準備方法包含：接收多個資料單元流；在知曉准予用於傳輸時間間隔的傳輸資源之前，準備包括多個資料單元的第一資料塊，以用於在該傳輸時間間隔內的傳輸；接收用於該傳輸時間間隔的傳輸資源准予；確定該第一資料塊的一部分，以符合第二資料塊的尺寸，該第二資料塊的該尺寸是根據用於該傳輸時間間隔的該傳輸資源准予所確定的。
  8. 如申請專利範圍第7項的資料塊的準備方法，其進一步包 含：在接收到用於該傳輸時間間隔的該傳輸資源准予之前，將該第一資料塊的全部或一部分從外部記憶體傳送至晶片上記憶體。
  9. 如申請專利範圍第7項的資料塊的準備方法，其進一步包含：在接收到用於該傳輸時間間隔的該傳輸資源准予之前，開始處理該第一資料塊。
  10. 如申請專利範圍第7項的資料塊的準備方法，其進一步包含：在接收到該傳輸資源准予之後，產生用於該第二資料塊的控制資訊，該控制資訊包含於該第二資料塊中。
  11. 如申請專利範圍第7項的資料塊的準備方法，其中，每個資料單元流配置有優先位元速率與優先級值，其中該優先位元速率用於維持對應的該資料單元流的服務品質水準，以及其中，準備該第一資料塊的步驟包含：使用來自每個資料單元流中的多個資料單元填充該第一資料塊的第一部分，該多個資料單元的數量由每個資料單元流的該優先位元速率所確定，以及基於每個資料單元流的該優先級值，依序將每個資料單元流中的剩餘資料單元填充該第一資料塊的第二部分；其中，確定符合該第二資料塊的該尺寸的該第一資料塊的該部分包括該第一資料塊的該第一部分的一部分或全部。
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