TW432831B - Radio communication system - Google Patents

Description

43 28 3 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1 ) 技術領域 本發明係關於操作一無線電通信系統之一種方法，且進 一步係關於此一系統及使用於此一系統内之主電台及副電 台。雖本規樣特別參考目前顯現「環球機動電信系統」 (UMTS )來說明一系統，但需了解此種技術同樣可適合使 用於其他無線系統内。 背景技藝 按一無線電通信系統一般需要是能夠在一機動台（M S ) 與一基地台（BS)間可交換信號發送之訊息。通常藉使用 BS之實質廣播頻道可實現下行鏈信號發送（由BS至MS) 以便在其涵蓋區内提出任何MS。因僅一個發射機（BS)可 使用此廣播頻道故沒有進接問題。 按對比，上行鏈信號發送（由M S至B S )需更詳細考量。 若MS已經有指定之一上行鏈頻道，供語音或資料服務， 藉馱載作用可達成此項信號發送，其中信號發送訊息係配 接至由MS至BS所發送之資料封包。但若無指定給MS之 上行鏈頻道則馱載作用係不可能.以此情況應有一快速上 行鏈信號發送機構供新上行鏈頻道之建立，或重建立。 按習用系統，例如操作於「機動通信之全球系統」 (GSM )標準之該等系統，可使用一加槽之al〇ha或相似 統一標準藉提供—隨機進接頻道使快速上行鏈信號發送致 说。但此種方法僅用一低電信載入即可滿意工作’且相信 其不能處理由第三代電信標準l| UMTS所加之需求。 為滿足此等需求一個UMTS實例包括—專用信號發送頻 -4- 本紙狀度適用中國國家標準（CNS〉A4規格⑵G x 297公度） 1 t I I--I-----裝--------訂---------線-I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁-· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 432831 Α7 ---_ Β7 五、發明說明（2 ) 道，它包括含暫存有控制BS之每一 MS時槽之訊框。若 MS需要由BS之服務它可按其分配時槽傳輸—要求然後等 待由BS所設定所需服務之確認，。有信號發送頻道性能特 性义參數内包括偽警報率（即B s錯誤地鑑定M s爲要求服 務1情況），遣漏之檢測率（即BS並未檢測一]^5要求之情 況）與在由M S要求服務與B s提供該項服務間之延遲。 發明之揭示 本發明之目的係在改進因M s要求B s資源方法之效率。 按本發明第一觀點即可提供一種操作無線電通信系統之 方法，包括副電台按分配給副電台之時槽而傳輸一要求資 源给主電台，其特性爲：副電台按至少其多數分配時槽再 傳輸該要求直至由主電台接收—確認信號爲止。 此法可改進爲主電台回應副電台要求之典型時間。因爲 無可能來自衝突之不同副電台之要求，故副電台按每一分 配時槽可再傳輸要求。比對上，按先前工藝系統副電台在 其能再傳輸以前必須等待主電台至少夠長時間以接收，處 理及確認一要求。 而且，主電台以其決定是否由一特別副電台發送—要求 而可改進準確度，若接收之信號強度藉按分配給該副電台 之多時槽來檢驗接收信號是接近檢測低限β 按本發明之第二觀點即提供包括一主電台及諸多副電台 之典線電通彳s系統’主电台具有分配副電台時槽以傳輸一 要求資源至主電台之裝置，其特徵爲：副電台具有裝晋按 其至少多數時槽再傳輸要求直至其接收來自主電台之確認 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210x297公釐） - I - ! I I - I --—II - — II . (锖先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4328 31 A7 -----—-------- 五、發明說明（3) 為止□ 按本發明之第三觀點即提供用於無線電通信系統之—主 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 電台，主電台具有為要求資源分配時槽給副電台之裝置， 其特徵為：主電台具有聯合裝置接眾多分配給副電台之連 續時槽由接收信號之聯合來以是否副電会已: 資源。 按本發明第四觀點即提供用於含主電台之無線電通信系 統之一副電台具有裝置分配副電台：―時槽以傳輸一要求 資源給主電台，其特徵為：可提供裝置按至少多數分配時 槽再傳輸要求直至自主電台接收一確認信號為止。 本發明係根據在先前工藝内所未存在之認知，在為要求 資源具有分配給副電台之時槽之系統内，由副電台重複要 求直至接收一確認信號為止即可獲得改進性能。 圖式簡單說明 藉範例並參考附圖可說明本發明之實例，其中： 圖1係一無線電通信系統之方塊簡圖； 圖2係說明專用上行鏈信號發送頻道之一可能訊框格 式； 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 圖3係一流程圖說明按本發明機動台要求基地台服務之 一種方法； 圖4係出現雜音顯示B S内一匹配濾波器輸出之複雜相位 器圖； 圖5係針對固定信號量之信號對雜音比（SNR)(單位d B ) 按百分比之漏失檢測率（MDR)圖解，實線指示在B S處無 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4現格（210 X 297公釐） 4328 3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（4) 聯合之結果而虛線指示在BS處有聯合之結果；及 圖6係針對信號受Rayleigh衰落之信號對雜音比 (SNR)(單位d B )按百分比之漏失檢測率（MDR )圖解，實 線指示在BS處無聯合之結果，虚線指示在bs處有聯合之 結果。 附圖中已使用相同參考號碼以指示相應之特徵。 實施本發明之模式 參閲圖1 ’ 一無線電通信系統包括一主電台（BS) 1〇〇及 眾多副電台（MS) 11 ◦。BS 100包括一微控制器（只c) 1 02， 連接至無線電發射裝置106之收發器裝置1〇4，與連接至 PSTN或其他適當網路之連接裝置〗〇8。每一 MS 110包括 一微控制IS'(yC) 112，連接至無線電發射裝置116之收發 器裝置114 ’及變更發射功率強度之功率控制裝置118。 由BS 100至MS 110之通信發生在下行鏈頻道122上，同時 由MS 110至BS 100之通信發生在上行键頻道124上。 本發明係關於專用於由MS 110要求服務之發射至BS 100 之一上行鏈頻道124。圖2説明此種UMTS頻道之装置。上 行鏈124被分成連續訊框202，每一訊框長度10ms，且在 每一訊框内分配暫存有BS 100之每一 MS 110 —時槽204其 中它可傳輸一要求服務。雖在每一訊框202内顯示祗有十 個時槽204，事實上每訊框即有更多個時槽。 雖期望單一專用上行鏈頻道124在正常情況可提供足夠 容量，但可能比每一訊框内可用時槽含有更多向一BS 110 註册之機動台1 1 ()。依此種情況BS 1 00要未可完成爲快速 本紙張尺度適用1f*國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------.^---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線 432831 A7 B7 五、發明說明（5) (請先閱馉背面之注意事項戽填寫本頁> 信號發送目的現有之另外上行鏈頻道124或者因在每個訊 框未分配每個MS 110之時槽而增加現存頻道之容量。 按傳統信號發送法，例如用於GSM内隨機進接頻道法， 一 MS 110可完成對BS 100之要求服務。然後等待自BS 100來之確認信號。若在預定之時間以後未接收一確認信 號，MS 110即偽定未正確地接收該要求且排定另一要 求。此法可減少頻道上之通信進而減低在來自不同機動台 110之要求間之衝突因而避免頻道容量之損失。 但按具有分配給每一 MS 110時槽之專用上行鏈頻道124 衝擊並未正常地發生。按本發明，一更有效信號發送法是 圖3内所示者。當MS 110決定其需要自BS 100之服務時進 程就在302處開始。MS 110然後在分配給它之下一時槽 204 (圖2)完成一要求服務304。在代碼分割多進接系統 (CDMA)内，藉傳輸一預定代碼時序即可完成此要求 3 04。此要求304在連續分配時槽204内繼續待完成直至第 一測試306決定應未進一步要求為止，例如藉檢查在進程 開始302處曾設定為真之一旗號值" 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 第二測試308可決定是否MS 110已接收BS 100之確認信 號。當第二測試308決定業已自BS 100接收一確認信號 時，則在3 10處之MS 110可停止被發送之任一進一步要 求，例如藉設定至由第一測試306所檢查之偽旗號=MS 1 10然後開始與BS 100協商（步騾3 12 )以完全界定所需之服 務。最後，在314處，由BS 100設定所需之服務。 此法有其優點即若由BS 100並未正確地接收一要求則在 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 *297公S ) 432831 Δ7 B7 五、發明說明（6) 訊框率（UMTS内所界定10ms訊框之100 Hz)處可重覆之， 或若該系統係忙碌至少在每一分配時槽内且在每一訊框内 並未分配一時槽。按傳統方法並非保證對排定爲直接在後 圖面之確認信號能夠快地由BS 100接收及處理一要求，如 此在再傳輸此要求實質上係較長以前MS 11 〇必須等待。 按本發明信號發送法之進一步優點爲：因聯合諸要求可 改進在BS 100處之檢測品質。因爲BS 100知道在每一訊框 内可重覆要求’故當此要求係接近決策低限及來自下一 (及隨後）訊框之使用資訊以改進決策之信任度時，關於一 可能接收之要求BS 100可延緩作決定。此等於一時間差異 方式，且可改進信號發送法之堅定性達衰退，在一遠效力 及其他干擾之效果。 按UMTS之一個實例，專用上行鏈頻道可使用CDMA技 術。使用由BS 1 00在下行鏈廣播頻道122上所發射之資 訊’每一 MS 11 0係能夠決定它應使用（因此而界定專用上 行鏈頻道124 )之上行鏈信號發送時序與訊框202内分配給 它時槽204。由一配合之濾波器在BS 1 00處可檢測上行鏈 信號發送時序，且在一巔値出現在配合濾波器輸出處之時 間即指示何MS U0曾發出要求信號》 已執行模擬以調查在BS 100處聯合連續傳輸要求之優 點。圖4係一複雜相位器圖解說明在BS 100内配合濾波器 輸出上雜音效果之一模型。將雜音定型爲複雜高斯雜音， 其結果爲配合濾波器之輸出402係一信號巔値404與一複 雜高斯雜音向量406之向量和。設若沒有信號402，濾波 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (諝先閱讀背面之泛意事項再填寫本頁> 裝---- 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 432831 A7 ______ B7 五、發明說明（7) 器輸出抵疋複雜高斯雜音。 按第一模擬曾保持信號4〇4之強度爲所加雜音406之固定 及可變強度。按未聯合濾波器量値之方法輸出向量4〇2係 比擬一低限値，且若超過此値即僞定一信號係存在。曾測 量兩不同誤差率：假警報率（FAR )，當僅雜音存在時它係 檢測一信號之或然率；與遣漏檢測率（MDR )，它係未能 檢測係存在之信號之或然率。 亦可模擬一簡單聯合法，其中將兩連續配合濾波器輸出 之量値加在一起且將其比擬一（不同）低限以決定是否一信 號存在。對兩種方法設定低限爲多nns雜音量如此可保持 FAR恆定在1 %。 圖5内顯示諸結.果，此圖係針對信號量値對平均雜音量 値（SNR)(單位d B )之比按百分比之MDR圖解》實曲線顯 示沒有聯合方法之結果而虛曲線顯示有聯合方法之結果。 聯合法之結果顯示MDR之重要改良，相等於SNR典型上2 dB之改良。 按第二模擬信號404之強度係受Rayleigh衰退，以提供一 更現實機動環境。圖6内顯示諸结果，此圖係針對SNR (單 位dB)按百分比之MDR解圖。實曲線顯示沒有聯合方法之 結果而虛曲線表7Γ有聯合方法之結果β按兩情況結果顯示 對一已知信號對雜音比，如所期望者，沒有衰退模擬有顯 著較高之MDR。而且聯合法之結果顯示MDR量大改良， 相等於在SNR之2與5 dB間之改良。 按本發明之一種方可使用替用之聯合法。上述結果表示 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------'裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 43 28 3 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（8 ) 因聯合兩連續濾波器輸出而產生改良之準確性。藉聯合更 多輸出可獲得進一步改良，雖然爲回應MS 110之要求而 犧牲BS 1〇〇内之延遲增長》 —種多低限法可提供進一步之優點。此種方法可藉檢驗 濾波器輸出之量値而奏效。若量値在上限以上然後即檢測 一要求即BS 100可立即確認，同時，若量値在低限以下則 尚未檢測要求。若輸出係在兩限度之間則可使用諸如上述 之信號聯合法以解決是否過去發送一要求之問題》 亦期望有某些功率控制方法。若MS 110在太高功率強度 處傳輸一要求它可在BS 100處淹沒其他信號，同時若它在 太低功率強度處傳輸則並未檢測此要求。在設定要求之服 務以前才有閉合環路功率控制。若MS 110由BS 100之廣 播頻道之特性以決定在傳輸其要求處之啓始功率開環路功 率控制是有可能。若自BS 100未接收確認信號則在傳輸此 要求處之功率含漸次增加，此受適當最大功率限制。 按Rayleigh衰退環境在具有隨機或其他變更發射功率強 度内亦有其優點。 按本發明之方法進一步應用方面係在提供呼叫或其他服 務，其中BS 100可在下行鏈頻道122上發送一訊息給MS 110，且繼續再發送直至由MS 110接收一確認信號爲止。 因此在此應用内BS 100作用爲一副電台而MS 110爲一主 電台。 經讀解本發明，對精於此工藝人員其他修改係顯而易 見。此種修改涉及其他特徵即在無線電通信系統内及其組 本紙張尺度適用中a國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ----------- ^-----------------線 ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 432831 A7 __ ____B7 五、發明說明（9 ) 成另件已經熟知者，及可用其以替代或另增本文所述之特 徵。 按本規格與專利中請範圍在文件前之“a”或“an”並不排 除有諸多此種元件之存[而且，單字“ c〇mpnsing”亦不 排除有比所列者之其他諸元件或諸步驟之存在。 工業上應用抖 本發明係適用於無線電通信系稣之範圍，例*uMTs。 I n fi n n n Λ ΙΪ n n I— 一0' I I n n I i <諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210* 297

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印f 4328 3 1 啟 ___g__ 六、申請專利範圍 1. 一種操作一無線電通信系統之方法，包括一副電台，其 於分配給副電台之時槽傳輸—資源之要求給一主電台， 其特徵爲：副電台於至少其分配時槽之多數（maj〇Hty)再 傳輸該要求，直至由主電台接收_確認信號爲止。 2_如申请專利範園第1項之方法，其特徵爲主電台決定是 否由副電台桉多數分配給副電台之連續時槽由聯合接收 信號已傳輸一要求。 3.如申請專利範圍第丨項之方法，其特徵爲：僅若接收要求 I強度係在下限與上限間，主電台決定是否由副電台按 多數分配给副電台之連續時槽由接收信號之聯合已傳輸 一要求。 4-如申請專利範圍第之方法，特徵爲：副電台爲回應缺 少由主電台來之確認信號而修改再傳輸要求之功率。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其特徵爲副電台爲回應 缺少自主電台之確認信號而増加再傳輸要求之功率。 6. —種热線電通信系統，包括—主電台及諸多副電台，主 電台具有分配予副電台·一時槽之裝置，以傳輸一資源之 要求给主電台’其特徵爲：副電台具有再傳輸裝置，其 於至少所分配時槽之大多數再傳輸該要求，直至副電台 自主電台接收一確認信號爲止。 7. —種用於一無線電通信系統之主電台，主電台具有用以 爲要求資源而分配時槽給副電台之裝置，其特徵在於： 主電台具有聯合裝置’於眾多分配給副電台之連續時槽 由接收信號之一聯合（combination)決定是否副電台已傳 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<21〇 χ 297公釐） n n · I n .1 a^i ϋ it ί t— I 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A8B8C8D8 3 Ϊ 六、申請專利範圍 輸一資源之要求。 8. 如申請專利範圍第7項之一主電台，其特徵在：若接收要 求信號之強度係在一下限與上限之間祗要操作此聯合裝 置。 9. —種用於一無線電通信系統之副電台，其包括一主電 台，其具有爲副電台分配一時槽之裝置，以傳輸一資源 之要求給主電台，其特徵在：備置再傳輸裝置，其於至 少所分配時槽之大多數再傳輸該要求，直至由主電台接 收一確認信號爲止。 10. 如申請專利範圍第9項之一副電台，其特徵在：可提供裝 置爲回應缺少由主電台之一確認信號而修改再傳輸之要 求信號之功率。 ----------；---裝--------訂- <锖先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印*''农 -14- 本紙張尺度適用中因國家標準（CNS)A4規格（21〇 κ 297公釐）