TW525354B - Block coding scheme - Google Patents

Description

525354 A7 B7 五，發明説明（ 發明背景 I. 發明領域 本發明關於資料通訊，並且更特別地關於最大距離、速 率3/128區塊編碼設計以用於高速封包資料通訊系統中。 II. 背景 現在的通訊系統被要求能支援各種應用。一種這樣的通 訊系統為符合’’雙模式廣頻展頻蜂巢系統之TIA/EIA/IS-95 行動站-基地站相容性標準，，（TIA/EIA/IS-95 Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System)、 本文此後稱為IS-95標準之分碼多重存取（code division multiple access，CDMA)系統。CDMA系統允許使用者透 過陸地鏈路（terrestrial link)進行語音和資料通訊。於多重 存取通訊系統中CDMA技術的使用揭露在受讓於本發明受 讓人以"使用衛星或陸地中繼器之展頻多重存取通訊系統" (SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS)為題 之美國第4,901，307號專利和以”用以於CDMA蜂巢電話 系統中產生波形之系統和方法’’（SYSTEMS AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM)為題之美國 第5,103,459號專利中並且放入此處以供參考。 於此規格中，基地站為關於行動站所與之通訊的硬體。 細胞（cell)為關於硬體或地理涵蓋區域，取決於使用該詞彙 的上下文。區段為細胞的分割（partition)。因為CDMA的 •4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ297公釐) 525354 A7 B7 五 發明説明（2 )

區段具有細胞的性質，用細胞一詞所教授的事物能延伸到 區段。 於CDMA系統中，使用者間的通訊係透過一個或更多基 地站來傳導。於一個行動站上的第一個使用者藉由傳輸資 料於反向鏈路上到另一基地站來與第二個行動站的第二個 使用者通訊。該基地站接收資料並且能夠將該資料繞道 (r 〇 u t e)至另一個基地站。該資料於相同基地站、或第二個 基地站的正向鏈路上傳輸到第二個行動站。該正向鏈路為 關於從基地站到行動站的傳輸並且反向鏈路為關於從行動 站到基地站的傳輸。在IS-95系統中，正向鏈路和反向鏈 路被配置分開的頻率。 ‘ 行動站於通訊期間内與至少一個基地站通訊。CDMA行 動站於軟式切轉（soft hand off)期間内能夠同時與數個基地 站通訊。軟式切轉為在中斷與前一個基地站的鏈路之前， 建立與新基地站的鏈路之過程。軟式切轉最小化斷話 (dropped call)的發生機率。用以提供於軟式切轉期間經由 超過一個以上基地站與行動站通訊的方法和系統揭露於在 受讓於本發明受讓人以'’於CDMD蜂巢電話系統中之行動 輔助軟式切轉’’（MOBILE ASSISTED SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM)為題 之美國第5,267,26 1號專利並且放入此處以供參考。軟式 切轉為發生於由相同基地站服務的數個區段上的通訊過 程。較為軟式的切轉於在受讓於本發明受讓人以'’用以執行 普通基地站區段間之切轉的方法和裝置’’（METHOD AND -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

裝 訂 鬌 525354 A7 B7 __ APPARATUS FOR PERFORMING HANDOFF BETWEEN SECTORS OF A COMMON BASE STATION)為題之在 1999 年8月3曰同時申請之美國第5,933,787號專利中更詳盡 地描述並且放入此處以供參考。 因為無線資料應用的成長需求，對非常有效率無線資料 通訊系統的要求已逐漸成為顯著。IS-95標準能夠透過正項 和反向鏈路來傳輸流量資料和語音資料。一種用以傳輸流 量資料於固定長度的碼通道訊框（code channel frames)中 之方法於在受讓於本發明受讓人以”用於傳輸之格式化資料 的方法和裝置"（METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION” 為題 之美國第5,504,773號專利中詳盡地描述並且放入此處以 供參考。根據IS-95標準，流量資料或語音資料被分割成 具有資料速率高達14.4Kbps之20 msec寬的碼通道訊 框。

於語音服務和資料服務間一個明顯的差異為前者加上了 嚴厲和固定延遲需求的事實。典型地，語音訊框總體單向 延遲必須少於100 msec。相反地，資料延遲可以成為用於 對資料通訊系統的效率最佳化之可變參數。特別地是，可 以使用比那些可被語音服務容忍之需要明顯較大延遲的較 有效率錯誤更正編碼（error correcting coding)技術。用在 資料之一種典範的有效率編碼設計於在受讓於本發明受讓 人以”用以對迴旋編碼碼字解碼之軟式決策輸出解碼器 ,f(SOFT DECISION OUTPUT DECODER FOR DECODING -6 - 本紙張尺度適财S ®家鮮(CNS) A4規格(210x 297公釐） 525354 A7 B7 五 '發明説明（4 ) CONVOLUTIONALLY ENCODED CODEWORDS)為題之在 1999年8月3曰申請之美國第5,933,462號專利中揭露並 且放入此處以供參考。 於語音服務和資料服務間另一個明顯的差異在於前者需 要給所有的使用者固定和共同的服務等級（grade of service，GOS)。典型地，對提供語音服務的數位系統，如 此會翻譯成所有使用者之固定和相等的傳輸速率和語音訊 框錯誤率的最大可容忍值。相對地，對於資料服務，GOS 可以是每個使用者都不同並且可以為參數以最佳化來增加 資料通訊系統的整體效率。資料通訊系統的GOS典型地被 定義成於預定量資料傳輸中、於本文此後稱之為資料封 包、所引發的總延遲。 還有於語音服務和資料服務間另一個明顯的差異為前者 需要可靠的通訊鏈路，於範例的CDMA通訊系統中由軟式 切轉所提供。軟式切轉導致從兩個或更多基地站的備援 (redundant)傳輸以改善穩定性（reHability)。然而，對資 料傳輸不需要此額外的穩定性，因為接收錯誤的資料封包 可以重傳。對於資料服務，用以支援軟式切轉的傳輸動力 可以更有效率地用於傳輸額外的資料。 測量資料通訊系統品質和有效度（effectiveness)之參數 為需要傳送資料封包和系統平均產出（throughput)速率的 傳輸延遲。傳輸延遲對資料通訊與對語音通訊有不同的影 響’但為測量資料通訊系統品質的重要尺度。平均產出速 率為通訊系統之資料傳輸能力效率的測度。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 525354 A7 B7 五、_發明説明（ 於蜂巢系統中，眾所週知任何給定使用者的訊號_對_雜 訊-和-干擾比例（signal-to-noise-and-interference ratio)C/I為位於涵蓋區域内的使用者位置函數。為了維持 一定層級的服務，TDMA和FDMA系統憑藉著頻率再利用 技術’意即並非所有頻率通道且/或時槽（time sl〇t)被用於 每個基地站。於CDMA系統，相同頻率的配置於系統每個 細胞（cell)中被再利用，藉以改善整體效率。任何一定使用 者的行動站所達成的C/Ι確定能支援從該基地站到使用者 行動站之此特殊鏈路的資訊速率。給定本發明尋求最大化 資料傳輸之用於傳輸的特定調變（m〇(juiati〇n)和錯誤更正 方法’一定層級的效能達成於相對應層級的C/i。為了以六 角細胞佈局（hexagonal cell lay0uts)將蜂巢系統理想化並 且使用於每個細胞中使用共同頻率，位於理想化細胞内c/i 分佈（distribution)的達成可以被計算出來。 由任何給定使用者所達成的C/I為路徑損失（path 1〇ss) 的函數，其在地面蜂巢系統從r3增加到r5、其中r為到發 射（radiating)來源的距離◦並且，路徑損失由於人造或自 然障礙位於無線電波路徑之内易成為隨機變動。隨機變動 典型地被塑造成具有8 dB標準差之自然對數蔭蔽隨機程序 (lognormal shadowing random process)。對具有全白美 地站天線（omni-directional base stati〇n antennas)的二 想六角蜂巢佈局達成之所產生C/I分佈、r4傳播定律 (propagation law)、和具有8 dB標準差之蔭蔽程序圖示 於圖10。 ’、 -8- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354 - A7 五，發明説明（6 ) 如果於任何時點和任何地方、行動站由被定義成不顧至 每個基地站的實際距離可達到最大C/Ι值之最佳基地站來 服務，所獲得之CA[分佈可以被達成。因為如前所述路徑 損失的隨機天性，具有最大C/I數的訊號可以是非為到行 動站最小實際距離的訊號。相反地，如果行動站僅透過最 短距離基地站來通訊，C/I值可能會大量地降低。因此對行 動站最有利是於所有時點與有最佳服務基地站相通訊，藉 以達成最佳化的C/Ι值。在上述理想化的模型中且如圖1〇 中所示，其還可以觀察所達成C/I值的範圍，於最高和最 低數值的差異可大到10,000。於實際的施作中，該範圍典 型地被限制約為1:100或20 dB。因此，對CDMA基地站 疋可此使用大到以1〇〇的因數（fact〇r)來變動之資訊位元速 率來服務行動站，因此保持下列的關係式 呢"。)’ ⑴ 其中Rb代表代特別行動站的資訊速率、w為由展頻訊號所 佔用的總頻寬、及Eb/I。為需要達到特定層級效能所需要於 干擾密度（interference density)每個位元的能量。例如， 如果展頻訊號佔用1.228 8 MHz的頻寬W_並且可靠的通訊 需要平均Eb/I。等於3 dB，接著達成到最佳基地站之3 C/I值的行動站可以用高達1.2288 Mbps的資料速率來通 訊。另一方面，如果行動站受到從鄰近基地站來的大量干 擾並且可能僅達到-7 dB的C/I，可靠的通訊可能就無法以 大於122.88 Kbps的速率來支援。設計成最佳化平均產 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Μ規格(21()><297公爱) 525354 A7 B7 五：發明説明 出的通訊系統將因此試圖從最佳服務基地站並且以遠端使 用者能可靠地支援之最高資料逮率Rb來服務每一個遠端使 用者。提供利用上述見證的特徵並立最佳化從CDMA基地 站到行動站的資料產出之資料通訊系統是較為有利的。 進而較為有利的是，於指示反向鏈路資料速率於傳輸資 料中之時’提供更堅實頻道以供行動站使用。於資料通訊 系統中’反向鏈路資料速率指示器（data rate indicator)有 利地為相對較，，慢，，的頻道，需要例如引導頻道（pilot channel)被傳輸的一部份時間來傳輸。能重複之相對高速 率正父編碼（orthogonal encoding)的設計現今被使用 著。於此編碼設計中，需要增加不同編碼器輸出碼字間的 最小距離（不同編碼器輸出碼字中的符號數目），以改善於高 資料速率通訊系統中編碼的增益（gain)。 發明摘要 本發明導向於高資料速率通訊系統中一種改良編碼增益 的方法。因此，於本發明的一個層面（aspect)中，提供一種 編碼資料的方法。該方法有利地包括對資料區塊編碼 (block enc〇ding)以產生數個碼字；並且於預定次數重複 每個碼字。

於一個具體實施例中，該方法有利地包括以3列（row)和 32行（column)的矩陣（matrix)來對資料區塊編碼，並且重 複每個碼字四次，其中該矩陣的第一列從左到右為具有16 進位2492DBBF數值之二進位數字、接著兩個零、該矩陣 的第二列從左到右為一個零接著具有16進位2492DBBF -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 525354 A7 B7 五、發明説明（8 ) 數值之二進位數字再接著一個零、該矩陣的第三列從左到 右為兩個零接著具有16進位2492DBBF數值之二進位數 字。 圖不簡述 當與相似參考特質相對應地完全識別之圖式聯用時，本 發明的特色、目標、和優點將從陳述如下的詳述成為更清 楚，其中： 圖1為包含多重細胞、多重基地站和多重行動站之資料 通訊系統示圖； 圖2為圖1中資料通訊系統子系統的典例區塊圖； 圖3 A-3B為典例正向鏈路架構的區塊圖； 圖4A為典例正向鏈路訊框結構（frame structure)之示 ran · 圖， 圖4B-4C分別為典例正向流量頻道（forward traffic channel)和功率控制頻道（power control channel)的示 S3 · 圖， 圖4D為穿破封包（punctured packet)的示圖； 圖4E-4G分別為兩個典例資料封包格式和控制頻道訊包 (capsule)的示圖； 圖5為顯示於正向鏈路上高速率封包傳輸之典例時序 圖， 圖6為典例反向鏈路架構的區塊圖； 圖7 Α為典例反向鏈路訊框結構的示圖； 圖7B為典例反向鏈路存取通道的示圖； -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 525354 A7 B7

裝 % 525354 A7 B7 五、發明説明（10 入門檻（add threshold)之上或預定丟棄門檻（dr〇p threshold)之下，該行動站將此報告給基地站。來自基地站 之後序訊息指導該行動站分別地於主動集中加入或刪去該 基地站。行動站的各種操作狀態如下文所述。 如果沒有資料要傳送，行動站返還閒置（idle)的狀態並且 停止資料速率資訊到該基地站的傅輸。於該行動站^閒置 的狀態，該行動站監視來自主動集中一個或更多基地站的 控制頻道以傳呼訊息（paging message)。 如果有資料將要傳輸到行動站，該資料由中央控制器傳 送給主動集中所有的基地站並且儲存於每個基地站上的佇 列（queue)。傳呼訊息接著由一個或更多基地站於各自的控 制頻道上傳送給行動站。甚至當行動站在基地站間切換 時，基地站可以橫越數個基地站同時傳輸所有該傳呼訊息 以確保接收。該行動站解調變並將於一個或更多控制頻道 上的訊號解碼以接收該傳呼訊息。 於對傳呼訊號解碼時、及每個時槽直到資料傳輸完成之 前，行動站測量來自主動集中的基地站之如在行動站上所 接收正向鏈路訊號的C/Ι。該正向鏈路訊號的c/Ι可由測量 個別引導訊號來獲得。該行動站接著基於一組參數選擇最 佳的基地站。該組參數可以包含現有和先前的C/Ι測量值 和位元錯誤率或封包錯誤率。例如，最佳的基地站可以基 於最大的C/Ι測量值來選擇。行動站接著識別最佳的基地 站並且將資量需求訊息（於本文此後稱為DRC訊息）於資料 需求頻道（data request channel，本文此後稱為DRC頻道） -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 525354 A7 B7 五、發明説明（Ή ) 上傳輸給所選擇的基地站。DRC訊息可以包含所需求的資 料速率，或是換一種方式，正向鏈路頻道的品質指示 (indication)(如C/Ι測量值本身、位元錯誤率、或封包錯 誤率）。於典範具體實施例中，行動站可以藉由使用可唯一 識別基地站的華許碼（Walsh codeyf DRC訊息導引到特定 的基地站。DRC訊息符號與唯一的華許碼做互斥運算 (exclusively OR’ed，XOR)。因為在行動站的主動集中之 每個基地站由唯一的華許碼來識別，僅有與行動站執行相 等XOR運算之被選上基地站，以正確的華許碼，可以正確 地解碼出DRC訊號。該基地站使用來自每個行動站的速率 控制資訊以有效率地用最高可能速率來傳輸正向鏈路資 料。 在每個時槽，基地站可以選擇任何被傳呼的行動站來進 行資料傳輸。該基地站接著確定以何種資料速率、基於從 行動站所接收DRC訊息最近的值，將資料傳輸到所選擇行 動站。此外，基地站藉由使用對行動站是唯一的展碼 (spreading code)，可唯一地識別對特別行動站的傳輸。於 典範具體實施例中，此展碼為由IS-95標準所定義的長虛 擬雜訊碼（long pseudo noise code, PN code) 〇 對於資料封包所要前往的行動站接收資料傳輸並且對資 料封包解碼。每個資料封包包含數個資料單元。於典範具 體實施例中，雖然不同資料單元大小可以被定義並且為於 本發明範圍之内，資料單元包含8個資訊位元。於典範具 體實施例中，每個資料單元與一個序號（sequence number) -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐) 525354 A7

相、、’。口亚且仃動站可以識別所疏漏或重複的傳輸。於如此 的：件中行動站經由反向鏈路資料頻道，通訊所遺失資 料單7C的序號κ了動站接收資料訊息的基地站控制器 (ontroller) ‘示與此特別行動站通訊的所有基地站，哪 個貝料單το未被仃動站所接收。基地站安排該資料單元 重傳的時程。 於資料通㈣統中每個㈣站可以與多重基地站於反向 鏈路上通m力典範具體實施例中，本發明的資料通訊系 統為了許多原㈣反向鏈路上，支援軟式切轉和較軟式切 ，。首先，軟式切軟不會消耗反向鏈路上額外的容量，但 疋相田地允許>ίτ動站以最小功率準位傳輸資料，因此至少 其中一個基地站可以可靠地解碼出資料。其次，藉由更多 基地站之反向鏈路訊號的接收增加傳輸的可靠度並且於基 地站上僅需要額外硬體即可。 於典範具體實施例中，f料傳料統之正向鏈路容量由 行動站速率需求所決定。於正向鏈路容量中額外的增益可 以藉由使用指向性天線（direeti()nal antennas)且/或自適空 間濾态（adaptive spatial filter)。一種典例的方法和裝置 以用於提供指向性傳輸在受讓於本發明受讓人於1999年1 月5日所公告以”於多使用者通訊系統中用以確定傳輸資料 速率之方法和裝置"（METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE TRANSMISSION DATA RATE IN A MULTI-USER COMMUNICATION SYSTEM)為題 同時申請美國第5,857,147號專利案和1997年9月8曰所 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐)

裝 訂

525354 A7 B7 -五、發明説明（ 申請以”用以提供正焦點束、區段、超微細胞"（METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING ORTHOGONAL SPOT BEAMS，SECTORS，AND PICOCELLS)為題的美 國第08/925,521號專利申請案中揭露並且放入此處以供參 考。 I.系統描述 關於圖式，根據包含數個細胞2a-2g之一個具體實施 例，圖1呈現一個典例資料通訊系統。每個細胞2由相對 應基地站4所服務。各種行動站6散布於資料通訊系統中 各地。於典範具體實施例中，於每個時槽在正向鏈路上， 每個行動站6最多與一個基地站4通訊，但是可以於反向 鏈路上與一個或更多基地站相通訊，取決於該行動站6是 否為在軟式切軟狀態中。例如，在時槽η於正向鏈路上， 基地站4a獨佔地傳輸資料到行動站6a、基地站4b獨佔地 傳輸資料到行動站6b及基地站4c獨佔地傳輸資料到行動 站6c。於圖i中，帶箭頭的實線指示從基地站4到行動站 6的資料傳輸。帶箭頭的斷線指示行動站6正在接收引導訊 號’但是無任何從基地站4來的資料傳輸。反向鏈路通訊 為了簡化未於圖1顯示。 如圖1所示，每個基地站於任何一定時點最好傳輸資料 給一個行動站6。行動站6，特別是那些位在靠近細胞邊界 的行動站，可以從數個基地站4接收引導訊號。如果引導 訊號高於預定的門檻，行動站6可以需求該基地站4被加 入到行動站6的主動集中。於典範具體實施例中，行動站6 -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) A7 B7 ) 五，發明説明（14 可以從零個或一個主動集成員接收資料傳輸。 例示圖1資料通訊系統的基本子系統顯示於圖2中。基 地站控制器10與封包網路介面24、PSTN 30、和所有於 資料通訊系統中的基地站界接（為簡化，圖2中僅顯示一個 基地站4)。基地站控制器10協調於資料通訊系統中行動 站6間的通訊並且其他使用者連接到封包網路介面24和 PSTN 30。PSTN 30經由標準電話網路（未顯示於圖2中） 與使用者界接。 基地站控制器10包含許多選擇器元件（selector element)l4，縱然為了簡化镡有一個顯示在圖2中。一個 選擇器元件14被指定來控制一個或更多基地站4和一個行 動站6間的通訊。如果選擇器元件14未被指定給行動站 6，話務控制處理器（call control processor)16被通知需 要呼叫（page)行動站6。話務控制處理器16接著指引基地 站4來呼叫（page)行動站6。 資料來源20包含將要傳輸到行動站6的資料。資料來源 20提供資料給封包網路介面24。封包網路介面24接收資 料並且將資料轉徑到選擇器元件14。選擇器元件14傳送 資料到與行動站6通訊的每個基地站4。每個基地站4維護 包含將傳輸到行動站6的資料之資料佇列（data queue)40 ° 於典範具體實施例中，於正向鏈路上，資料封包有關於 獨立於資料速率之預定數量的資料。資料封包以其他控制 和編碼（coding)位元來格式化和編碼。如果於數個華許頻

I -17- _ 本紙張尺度適财@ 0家標準(CNS) A4規格UlGX 297公 525354 A7 B7 15 五-、發明説明（ 道上發生"k料傳輸’編碼過的封包被解多工成平> 1节 (parallel streams)，每一個訊流透過一個華許頻道傳輸。机 資料於資料封包中從資料仔列40傳送到頻道元件。對 每個資料封包’頻道元件42置入必須控制攔位。資料封 包、控制襴位、訊框檢查順序位元（frame check sequenee bits)和碼尾（code tail)位元組合成格式化的封包。頻道元 件42編碼出一個或更多格式化封包並將位於編碼封包内的 符號交錯（interleave)(或是重新排列，re〇rder)。其次交 錯過的封包以翻攪順序（scramble sequence)來翻攪，用華 許覆蓋（Walsh cover)來覆蓋，用長pn碼和短ΡΝι和PNq 碼來展開（spread)。開展資料（sprr ad data)由位於rf單元 44中之傳輸器以90°相角差（quadrature)來調變、過遽、 和放大。正向鍵路訊號經由天線46於正向鍵路50上透過 空氣來傳輸。 於行動站6，正向鏈路訊號由天線60所接收及轉徑到位 於前端（front end)62中之接收器。該接收器過濾、放大、 90 °相角差解調變、和量化（quantize)該訊號。數位化 (digitized)的訊號被提供給解調變器（dein〇dulat〇r， DEMOD)64，於此以長pn碼和短ΡΝ!和PNQ碼來解展開 (despread)、以華許覆蓋來解覆蓋（decover)、和以相等的 翻攪順序來解翻授（descramble)。解調變資料被提供給解 碼器66 ’其執行於基地站4上所做訊號處理功能的倒置 (inverse) ’特別是解交錯（de-interleaving)、解碼、和訊 框檢查功能等。解碼後的資料被提供給資料槽（data -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

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525354 五，發明説明 sink)68。如前所述的硬體支援資料、訊息（messaging)、 語音、音像（video)、和透過正向鏈路的其他通訊之傳輸。 系統控制和排程（scheduling)功能可以用許多施作 (implementation)來完成。頻道排程器（channei scheduler)48倚靠著所要的控制/排程處理是中央控制 (centralized)或是分散式（distributed)。例如，對分散處 理，頻道排程器48可以位於每個基地站4之内。相反地， 對中央控制，頻道排程器48可以位於基地站控制器1〇之 内和可以設計成協調多重基地站4的資料傳輸。上述功能 的其他施作可以被考慮並且於本發明的範圍之内。 如圖1所示，行動站6散置於資料通訊網系統之内並且 可以與零個或一個基地站4於正向鏈路上相通訊。於一個 典範具體實施例中，頻道排程器48協調基地站4的正向鏈 路資料傳輸。於典範具體實施例中，頻道排程器48連接到 位於基地站4内之資料佇列40和頻道元件42並且接收該 佇列的尺寸，其為指示傳輸到行動站6的資料量和來自行 動站6的DRC訊息。頻道排程器48排程高速率資料傳 輸’因此最大資料產出的糸統目的和最小傳輸延遲可被最 佳化。 於典範具體實施例中，資料傳輸係部分基於通訊鏈路的 品質來排程。一種基於鏈路品質來選擇傳輸速率的典範通 訊系統於受讓給本發明之受讓人之以"於蜂巢環境中提供高

速資料通訊的方法和裝置"(METHOD AND APPARATUS FOH PROVIDING HIGH SPEED DATA COMMUNICATIONS IN A -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

裝 525354 A7 B7 五·、發明説明（17 ·； 裝 CELLULAR ENVIRONMENT)為題、1996 年 9 月 11 曰所列檔 之第08/741,320號美國專利申請案中所揭露並且放入本文 此處以供參考。於現在所揭露的具體實施例中，資料通訊 的排程可以基於額外的考量、像是使用者的G〇S、佇列 的大小、資料型態、已經歷延遲的數量、和資料傳輸的錯 誤率。這些考量詳述於受讓給本發明之受讓人之以”用於正 向鏈路速率排程之方法和裝置"(METHOD AND APPARATUS FOR FORWARD LINK RATE SCHEDULING) 為題、1997年2月11日所列檔之第08/798,95 1號美國專 利申請案和以”用於反向鏈路速率排程之方法和裝置 "(METHOD AND APPARATUS FOR REVERSE LINK RATE SCHEDULING)為題、1997年8月20曰所列檔之第 08/914,928號美國專利申請案並且放入本文此處以供參 考。其他因素可以被考慮用在排程資料傳輸和於本發明範 圍之内。 現在所揭露具體實施例的資料通訊系統有利地支援於反 向鏈路上之資料和訊息傳輸。於行動站6之内、控制器76 藉由將資料或訊息從資料來源70轉徑到編碼器72來處理 資料或訊息傳輸。控制器76可以用微控制器 (microcontroller)、微處理器（microprocessor)、數位訊 號處理片段（Digital Signal Processing)、或被程式化以執 行本文中所描述功能之ASIC。 於典範具體實施例中，編碼器72以前述美國第 5,504,773號專利案中所述空白與暴量信號（Blank and -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 525354 A7 B7 五、發明説明（18 )

Burst signaling)資料格式所相符之訊息來編碼。編碼器 72接著產生和附加一組CRC位元、附加一組碼尾位元、 編碼該資料和所附加位元、及重組位於所編碼資料内的符 號。交錯的資料被提供給調變器（MOD)74。 調變器74可以用許多具體實施例來施作。於典範具體實 施例中（見圖6)，交錯的資料以華許碼來覆蓋、用長PN碼 來展開、和進而以短PN碼來展開。展開資料被提供給位於 前端62之内的傳輸器。該傳輸器調變、過濾、放大、和經 由天線，60於反向鏈路52上，透過空中傳輸反向鏈路訊 號。 . 於典範具體實施例中，行動站6根據長PN碼展開反向鏈 路資料。每個反向鏈路頻道根據共同長PN順序的短暫偏移 (temporal offset)來定義。於兩個不同偏移上，所造成的 調變順序為不相關（un correlate d)。行動站6的偏移根據行 動站唯一的數字識別碼來確定，在IS-95行動站6的典範 具體實施例中為行動站特定識別碼。因而，每個行動站6 傳輸於根據唯一電子序號（electronic serial number)來決 定之一個不相關反向鏈路頻道上。 於基地站4上，反向鏈路訊號被天線46所接收並提供給 RF單元44。RF單元44過濾、放大、解調變、和量化 (quantize)該訊號並且提供數位化的訊號給頻道元件 (channel element)42。頻道元件42以短PN碼和長PN石馬 反展開數位化的訊號。頻道元件42還執行華許碼反覆蓋 (decovering)和引導（pilot)與 DRC 萃取（extraction)。頻 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 525354

道兀件42接著重新排列解調變的資料、解碼出反交錯資 料、亚且執行CRC檢查功能。解碼的資料、如資料或訊 心]被提供給選擇态（selector)元件。選擇器元件14將 貝料和訊息轉徑到合適的目的地。頻道元件42還可以前送 口口質指不到指示接收到資料封包條件之選擇器元件14。

於典範具體實施例中，行動站6可在三種運作（〇perating state)狀態其中之—。顯示於行動站6各種運作狀態間的轉 移之典範狀態圖顯示於圖9中。於存取（access)狀態9〇2 中，行動站6傳送存取探索（access pr〇be)並且等待基地站 4的頻道指定（channel assignment)。頻道指定包含資源分 派（allocation 〇f resources)、像是功率（p〇wer)控制頻道 和頻率分派（frequency all〇cati〇n)。如果行動站6被傳呼 或被告警有即將到來的資料傳輸、或是行動站6於反向鏈 路上傳輸資料，行動站6可以從存取狀態902移轉到連接 (connected)狀態904。在連接狀態9〇4中，行動站6交換 (如傳輸或接收）資料及執行切轉作業。一但完成釋放程序 (release procedure，行動站ό從連接狀態904移轉到閒置 (idle)狀態906。一旦被拒絕與基地站4的連接，行動站還 可以從存取狀態902移轉到閒置狀態906。在閒置狀態 906 ’行動站6藉由接收和解碼出於正向控制頻道上的訊 息’傾聽額外耗費（overhead)和傳呼訊息並且執行切轉程 序。行動站6可以經由初始存取程序移轉到存取狀態 902 °顯示於圖9中的狀態可以僅是用於例示之典範狀態定 義。還可以使用其他狀態圖並位於本發明範圍之内。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇X 297公釐)

裝 訂

525354 A7 B7 五、發明説明（2C)) II·正向鏈路資料傳輸 於典範具體實施例中，行動站6和基地站4間之通訊的 初始以類似於用在CDMA系統的方式發生。在建立通話完 成之後，行動站6監控傳呼訊息的控制頻道。於在連接狀 態中，行動站6開始於反向鏈路上引導訊號的傳輸。 正向鏈路高速資料傳輸的典範流程圖顯示在圖5中。如 基地站4有將要傳輸到行動站6的資料，基地站4在區塊 502於控制頻道上傳送定址至行動站6的傳呼訊息。該傳 呼訊息可以從一個或多重基地站4來傳送，取決於行動站6 的切轉狀態。一但接收到傳呼訊息，行動站6於區塊504 開始C/Ι量測程序。正向鏈路訊號的C/Ι以從以下所述一個 或數個方法的組合來計算。行動站6接著基於最佳的C/I 量測來選擇所需求的資料速率並且於區塊506在DRC頻道 上傳輸DRC訊息。 於相同時槽之内，基地站4於區塊508接收DRC訊息。 如果次個時槽示可獲得來用於資料傳輸，基地站4於區塊 5 10以所需求的資料速率將資料傳輸給行動站6。行動站6 於區塊512接收資料傳輸。如果次個時槽是可獲得的，基 地站4於區塊514傳輸封包的剩餘部分（remainder)並且行 動站6於區塊5 16接收該資料傳輸。 於一個具體實施例中，行動站6可以同時與一個或更多 基地站4通訊。由行動站6所採取的行動取決於行動站6 是否在軟式切軟。這兩種案例將於下文分開討論。 III. 無切轉的案例 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354 A7 B7 五，發明説明（ ） 21 在無切轉的案例中，行動站6與一個基地站4通訊。關 於圖2，指定到特殊行動站6的資料被提供給已指定控制與 該行動站6通訊的選擇器元件14。選擇器元件14前送該 資料到位於基地站4之内的資料佇列40。基地站4讓資料 等候排隊並且於控制頻道上傳輸傳呼訊息。基地站4接著 監控來自行動站6之DRC訊息反向鏈路DRC頻道。如果 於DRC頻道沒有偵測到訊號，基地站4可以重傳該傳呼訊 息直到DRC訊息被偵測到。於預定數目之重傳嘗試之後， 基地站4可以終結該程序或重新初始和行動站6的通話。 於典範具體實施例中，行動站6以DRC訊息的形式，傳 輸所需求的資料速率到基地站4。於另一個具體實施例中， 3位元DRC訊息以基地站4所做的軟式決策（soft decision)來解碼。於典範具體實施例中，DRC訊息於每個 時槽的第一半段内被傳輸。基地站4然後有該時槽所剩餘 的半段來解碼該DRC訊息和如果該時槽是可用於到此行動 站6的資料傳輸，於次個連續的時槽設定資料傳輸的硬 體。如杲次個連續的時槽沒空，基地站4等待次個有空檔 的時槽並且繼續監視新DRC訊息的DRC頻道。 於第一具體實施例中，基地站4以所需的資料速率來傳 輸。本具體實施例授與行動站6選擇資料速率的重要決 策。永遠以所需求資料速率來傳輸具有讓行動站6知道可 期待何種資料速率的優點。因而，行動站6僅是根據所需 求資料速率來解調變和解碼該流量頻道。基地站4不必需 傳輸指示何種資料速率被基地站4所使用之訊息到行動站 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐）

裝 訂 525354 A7 _____ B7 五、發明説明（ ） 22 6 ° 於第一具體實施例中，在接收傳呼訊息之後，行動站6 持續地試圖以所需求的資料速率解調變該資料。行動站6 解調變該正向流量頻道並且提供軟式決策符號給解碼器。 解碼器解碼出該符號並且執行於解碼的封包上的訊框檢查 以確定該封包是否正確地被接收。如果該封包接收錯誤或 是如果該封包被導向另一個行動站6，該訊框檢查將指示封 包錯誤。另一方面於第一具體實施例中，行動站6以時槽 接時槽的基礎來解調變該資料。於典範具體實施例中，行 動站6能夠確定資料傳輸承否如下文所述，基於被放入每 個傳輸資料封包中的前序（preambie)被導向該行動站6。因 而’行動站6可以終結該解碼程序，如果確定該傳輸是被 導向另一個行動站6。在任一案例中，行動站6傳輸負確認 (negative acknowledgment、NACK)到基地站 4 以確認資 料單元之不正確的接收。一旦接收到NACK訊息，接收錯 誤的資料單元會被重傳。 NACK訊息的傳輸可以用類似於CDMA中錯誤指示位元 (eiroi: indicator bit，EIB)傳輸的方式來施作。EIB傳輸 的使用和施作揭露於受讓給本發明之受讓人之以，，用於傳輸 資料格式化之方法和裝置"(METHOD AND APPARATUS FOR THE FORMATTING OF DATA FOR TRANSMISSION)為題、第 5,568,483號美國專利案並且放入此處以供參考。或者， NACK可以用訊息來傳輸。 於第二具體實施例中，資料速率是由基地站4以來自行 ____ -25_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 525354 A7 B7 五 發明説明（23

動站6的輸入來確定。行動站6執行C/I量測並且傳輸鏈 路品質的指示（如，C/Ι量測）到基地站4。基地站4可以基 於從基地站4可獲得的資源來調整所需求資料速率、像是 仔列大小和可用傳輸功率。調整的資料速率’在以調整資 料速率的資料傳輸之前或者與之同時’可以傳輸到行動站 6，或者可以用資料封包的編碼來暗示（imply)。於第一種 情況中，其中行動站6於資料傳輸前接收調整的資料速 率，行動站6解調變並且以描述於第一具體實施例中的方 式來解碼所接收到的封包。在第二種情況中’其中調整的 資料速率與資料傳輸同時傳輸給行動站6，行動站6可以解 調變正向流量頻道並且儲存解調變的資料。一旦收到調整 的資料速率，行動站6根據調整資料速率解碼出資料。及 第三種情況中，其中調整的資料速率於編碼的資料封包中 暗示，行動站6解條遍及解碼出所有候選的速率並且決定 於傳輸速率之尾部（posteriori)以選擇解碼資料。用以執行 速率確定的方法和裝置詳述於受讓給本發明之受讓人之美 國專利第5,751，725號發明名稱為”用於在可變速率通訊系 統中確定接收資料的速率之方法和裝置’’（METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE RATE 〇F RECEIVED DATA ΓΝ A VARIABLE RATE COMMUNICATION SYSTEM)為題、 於1998年5月12曰申請、第08/908,866號美國專利申請案 與以用於在可變速率通訊系統中確定接收資料的速率之方 法和裝置 ’’（METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING THE RATE OF RECEIVED DATA IN -26- 本紙張尺度適用中國國家棒準(CNS) A4規格(21〇X297公釐) 525354 A7 B7 五，發明説明L ) A VARIABLE RATE COMMUNICATION SYSTEM)為 題、於1997年8月8日入檔，並且放入此處以供參考。對 於上述所有的情況，如果訊框檢查的結果為負面時，行動 站6傳輸如上述NACK訊息。 本文此後的討論基於第一具體實施例，其中行動站6傳 輸指示所需求資料速率的DRC訊息到基地站4，除了另外 所指示。然而，本文此處所描述的發明觀念可同等地應用 到第二具體實施例，其中行動站6傳輸鏈路品質的指示到 基地站4。 IV.切轉案例 於切轉案例中，行動6與多重行動站4於反向鏈路上相 通訊。於典範具體實施例中，於正向鏈路上到特別行動站6 的資料傳輸源自一個基地站4發生。然而，行動站6可以 同時從多重基地站4接收引導訊號。如果基地站4的c/i 量測於預定門檻之上，該基地站4被加入於行動站6的主 動集之中。於軟式切轉導向（direction)訊息之間，新的基 地站4指定行動站6給如下所述的反向功率控制（reverse power control，RPC)華許頻道。每個與行動站6軟式切轉 過程中之基地站4監控反向鏈路傳輸並且於其相對的Rpc 華許頻道上傳送RPC位元。 關於圖2，被指定來控制和行動站6之通訊的選擇器元件 14將資料前送到行動站6主動集中所有基地站4。從選擇 為元件14所接收資料的基地站4於相對的控制頻道上傳輸 傳呼訊息到行動站6。當行動站6於連接狀態時，行動站6 -27-

525354 A7 B7 五、發明説明匕5 執行兩種功能。首先，行動站6基於可為最佳C/I量測的 一組參數來選擇基地站4。行動站6接著選擇對應於該c/I 量測之資料速率並且傳輸一個DRC訊息給所選擇的基地站 4。行動站6藉由以指定給該特殊基地站4之華許覆蓋來覆 蓋該DRC訊息，可以將DRC訊息的傳輸引導至特殊基地 站4。其次，行動站6試圖根據所需求資料速率在每個後續 時槽上來解調變正向鏈路訊號。 於傳輸傳呼訊息之後，主動集中所有基地站4監控從行 動站6來的DRC訊息。再者，因為DRC訊息係以華許碼 來覆蓋’以相等華許覆蓋來指定之所被挑選的基地站4能 夠解覆蓋DRC訊息。一旦接收到DRC訊息，所被挑選的 基地站4於次個有空的時槽，傳輸資料到行動站6。 於典祀具體實施例中，基地站4將包含數個資料單元之 封包中的資料以所需要資料速率傳輸到行動站6。如果該資 料單το沒有被正確地行動站6所接收，NACK訊息於反向 鏈路上傳輸給主動集中所有基地站4。於典範具體實施例 中，NACK訊息由基地站4來解調變和解碼並且前送給選 擇器元件來處理。當處理NACK訊息時，資料單元使用如 上所述的程序來重新傳輸。於典範具體實施例中，選擇器 元件14將從所有基地站4所接收之NACK訊號結合成一 個NACK訊息並且將NACK訊息傳送給主動集中所有基地 站4。 於典範具體實施例中，行動站6可以偵測最佳C/Ι量測的 改變並且動態地在每個時槽從不同基地站4需求資料傳輸 -28- 本纸張尺度適用中國國家榡準(CNS) A4規格(21〇X297公釐) 525354 A7

以改進效率。於典笳且 何給定時槽從僅有一個基二生因為資料傳輸僅於扫 站4可能轉覺到資料單元’主動集巾其他基地 於典範具體實施例中，傳輪方基地站Λ:::動二6。 有資料傳輸。選擇器元件 ，知選擇裔兀件“ 基地站4。於典範具體實 k訊息給主動集中所有 正確地被行動站6所接故 所傳輸資料被預先假定己 —“需求資料傳:此該 於典範具體實•新的 == 心叫基於像是平=使用_設計（⑽ietive 次更新箄尺；^ /輸連率和從選擇器元件14來的前 此機制” 2 了咖叫㈣擇:欠個將傳輸的㈣單元。^ 疋重複的減傳輸，其會導致效率的料 ^抖早 輸接收錯誤時，基地站4 — 先别的傳 土 可以不按照順序來重新傳於、丄μ 貨料單元’因為每個資料單元由以下所述之唯些 別。：典範具體實施例中，如果產生一個空洞(h〇ie = 傳輸身朴元）（如，由—個基地站4到另—個基地站^ 切轉結果），該遺失資料單元被視為似乎純料。行^站 6傳輸相對應該遺失資料單元的NACK訊息並且這也 單元會被重新傳輸。 —貝^ 1典範具體實施例中，主動集中每個基地站4維持—個 匕各將被傳輸到行動站6的資料之獨立資料佇列4〇。 尸汀選 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ297公釐)

裝 訂 525354 A7 B7 五·、發明説明) 擇基地站4，除了接收錯誤的資料單元重傳與送信 (signaling)訊息之外，依照排列順序將存在於資料仔列40 中的資料傳輸出去。於典範具體實施例中，所傳輸的資料 單元在傳輸之後從資料佇列40中刪去。 V.正向鏈路資料傳輸的其他考量 於現在揭露具體實施例的資料通訊系統中一個重要的考 量為用於未來傳輸選擇資料速率之C/Ι估計值（estimates) 的準確度。於典範具體實施例中，當基地站4傳輸引導訊 號時，C/Ι量測於時間區間内在引導訊號上執行。於典範具 體實施例中，因為僅有引導訊號於此引導時間區間内被傳 輸，多路徑（multipath)和干擾（interference)的效應將為最 小的。 在其他施作中，其中引導訊號透過正交碼頻道 (orthogonal code channel)連續地被傳輸，類似於 IS-95 系統，多路徑和干擾效應會扭曲C/Ι量測值。相似地，當 取代引導訊號而於資料傳輸上進行C/Ι量測時，多路徑和 干擾還會降低C/Ι量測值。在這兩種案例中，當一個基地 站4正傳輸到行動站6，行動站6能夠準確地測量正向鏈路 訊號的C/I，因為沒有其他干擾訊號出現。然而，當行動站 6在軟式切軟時而且從多重基地站4接收引導訊號時，行動 站6不能夠分辨基地站4是否正在傳輸資料。在最差情況 的情節中，當無任何基地站4正在傳輸資料到任何行動站6 時，行動站6可以在第一個時槽上測量高的C/Ι值，並且 當所有基地站4在相同時槽上傳輸資料時，在第二個時槽 -30- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 525354 A7 B7 五 '發明説明（28 ) 接收資料傳輸。當所有基地站4為閒置時，於第一個時槽 上的C/Ι量測值於第二個時槽上給予正向鏈路訊號品質的 錯誤指示，因為資料通訊系統的狀態已經改變。事實上， 在第二時槽上真正C/Ι值可以降低到以所需求資料速率之 可靠解碼是不可能的那點上。 當由行動站6的C/Ι估計值是基於最大干擾時，逆向極端 情節（converse extreme scenario)會存在。然而，當只有 被選擇基地站在傳輸時，真正的傳輸將會發生。在此案例 中，C/Ι估計值和被選擇資料速率是保守的並且該傳輸會以 低於可為可靠地解碼的速率來發生，因此減低傳輸效率。 於該施作中，其中C/Ι的量測值於連續的引導訊號或流量 訊號上執行，基於在第一時槽之C/Ι量測值的第二時槽之 C/Ι預測值可以用三個具體實施例更準確地做出。在第一具 體實施例中，從基地站4的資料傳輸被控制以致於基地站4 無法常態地在連續的時槽於傳輸和閒置狀態間切換 (toggle)。於真正資料傳輸到行動站6之前，這可以藉由將 足夠資料排隊（如，預定數目的資訊位元）來達成。 於第二具體實施例中，每個基地站4傳輸一個指示傳輸 是否將發生在次個半訊框中的正向活動（activity)位元（本文 此後稱之為FAC位元）。FAC位元的使用將於下文更詳細 地描述。行動站6執行將來自每個基地站4之所接收FAC 位元列入考量的C/Ι量測。 於第三具體實施例中，其相對應於該設計、其中鏈路品 質的指示被傳輸到基地站4及其使用集中化排程設計，指 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354 A7 B7 五、發明説明（29 ) 示在每個時槽上傳輸資料的其中哪一個基地站4之排程資 訊對頻道排程器（channel scheduler)48變成是可獲得的。 頻道排程器48接收從行動站6來的C/Ι量測值並且可以根 據從資料通訊系統中每個基地站4來的資料傳輸的出現 (presence)或缺席（absence)的知識來調整C/Ι量測值。例 如，當無任何鄰近基地站4正在傳輸時，行動站6可以在 第一時槽測量C/Ι值。所測得的C/Ι值被提供給頻道排程器 48。頻道排程器48知道無其他鄰近基地站4於第一時槽傳 輸資料，因此沒有基地站被頻道排程器48所排程。於第二 時槽排程資料傳輸，頻道排程器48知道是否一個或更多鄰 近的基地站4將傳輸資料。頻道排程器48可以於第一時槽 調整所測量到的C/Ι值以列入考慮行動站6於第二時槽因 為鄰近基地站4的資料傳輸所造成之額外干擾。或者，當 鄰近基地站4正在傳輸並且這些鄰近基地站4於第二時槽 不會傳輸時，如果該C/Ι值在第一時槽被測量，頻道排程 器48可以調整C/Ι量測值以將額外資訊列入考慮。 另一個重要考慮為最小化重複的再次傳輸。重複的再次 傳輸可能肇因於允許行動站6於連續的時槽從不同基地站4 選擇資料傳輸。如果行動站6可對這些基地站4大約測量 出相等的C/Ι值，最佳的C/Ι量測值可以於兩個或更多基地 站4間在連續的時槽上切換。此切換可以是因為C/Ι量測 值的誤差及/或頻道條件中的改變。在不同時槽上不同基地 站4的資料傳輸會導致效率的損失。 切換問題可以藉由使用磁滯（hysteresis)來解決。磁滯可 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354 A7 B7 五、·發明説明ς。） 以訊號準位設計（signal level scheme)、時序設計（timing scheme)、或者是訊號準位設計和時序設計的結合來施作。 於典範訊號準位設計中，於主動集中不同基地站4的較佳 C/Ι量測值不會被選上，除非其超過藉由至少該磁滯數量之 現在傳輸基地站4的C/Ι量測值。舉例而言，假設磁滯是 l.OdB並且第一個基地站4的C/Ι量測值是3.5 dB及第二 個基地站4的C/Ι量測值在第一時槽是3.0 dB。於次個時 槽，第二基地站4不被選上除非其C/Ι量測值是少高過第 一個基地站4 1.0 dB。因此，如果第一個基地站4的C/I 量測值於測個時槽仍為3.5 dB，第二個基地站4不會被選 上除非其C/Ι量測值至少為4.5 dB。 於典範時序設計中，基地站4於預定數量的時槽内，傳 輸資料封包到行動站6。行動站6不被允許在預定數量的時 槽内選擇。行動站6繼續在每個時槽上測量正在傳輸基地 站4的C/Ι值及選擇回應給該C/Ι量測值的資料速率。 另一個重要的考量是資料傳輸的效率。關於圖4E和 4F，每個資料封包格式410和43 0包含資料和額外耗費位 元。於典範具體實施例中，額外耗費位元的數目對所以資 料速率是固定的。在最高資料速率，額外花費的百分比對 封包的大小相對地小並且效率也高。以較低的資料速率， 額外花費位元可以包含更大百分比的封包。以較低速率的 無效率（inefficiency)可藉由傳輸可變長度資料封包到行動 站6來改善。該可變長度資料封包可以被切割（partition) 及透過數個時槽傳輸到行動站6。較有利地，可變長度資料 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354 A7 B7 五 '發明説明（31 ) 封包於連續時槽傳輸到行動站6以簡化處理程序。現在揭 露之具體實施例被引導到對各種所支援的資料速率之各種 封包大小的使用以改善整體的傳輸效率。 VI.正向鏈路架構 於典範具體實施例中，基地站4以對基地站4可獲得之 最大功率來傳輸並且以資料通訊Λ統可支援的最大資料速 率於任意特定時槽傳輸到單一行動站6。可以被支援的最大 資料速率為動態的並且取決於如行動站6所測得正向鏈路 訊號的C/Ι值。較有利地，基地站4於任意給定時槽僅傳 輸到一個行動站6。 為了便利資料傳輸，正向鏈路包含4個時間多工頻道： 引導頻道、功率控制頻道、控制頻道、和流量頻道。這些 每個頻道的功能與施作於下文描述。於典範具體實施例 中，流量和功率控制頻道每個都包含數個正交展開華許頻 、道。於一個具體實施例中，流量頻道被用來傳輸流量資料 和傳呼訊息到行動站6。當被用來傳輸傳呼訊息，流量頻道 還被稱為此規格中的控制頻道。 於典範具體實施例中，正向鏈路的頻寬被選為1.2288 MHz。此頻寬的選擇允許為了符合IS-95標準的CDMA系 統所設計之現存硬體元件使用。然而，本發明的資料通訊 系統可以用不同頻寬來採用以改善容量且或符合系統需 求。例如，5 Μ Η z頻寬可以被用來增加容量。並且，正向 鏈路和反向鏈路的頻寬可以是不同的（如，正向頻寬上是5 MHz及反向頻寬上是1.2288 MHz)以更緊密地依需求配對 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354 A7 B7 五、發明説明ς2 ) 鏈路容量。 於典範具體實施例中，短PNk* PNq碼為相同的長度由 IS-95標準所指明的215個PN碼。於1.2288 MHz片段速 率，短 PN 次序每 26.67msec 重複一次 {26.67msec = 215/1.2288xl06}。於典範具體實施例中，相 同的短PN碼被位於資料通訊系統内的所有基地站4所使 用。然而，每個基地站4以基本短PN次序的唯一偏移來識 別。於典範具體實施例中，該偏移以64個片段來增加。其 他頻寬和PN碼可以被使用並且落於本發明範圍之内。 VII.正向鏈路流量頻道 典範正向鏈路架構的區塊圖顯示於圖3A中。該資料被切 割成資料封包並且提供給CRC編碼器112。對於每個資料 封包，CRC編碼器112產生訊框檢查位元（如CRC同位位 元）並且插入碼尾位元。從CRC編碼器112來的格式化封 包包含資料、訊框檢查和碼尾位元，與其他下文所述其他 額外花費位元。該格式化封包被提供給編碼器114，其於 典範具體實施例中，根據在前述美國專利第5,933,462號 中所揭露的編碼格式來對封包編碼。還可以用其他編碼格 式並且落於本發明範圍之内。從編碼器114來編碼封包被 提供給重新排序封包中碼符號（code symbol)的交錯器 (interleaver)116。交錯過的封包被提供給以如下所述方式 移除封包片段（fraction)的訊框穿刺元件（frame puncture element)118。被穿刺的封包被提供給乘法器，其翻攪資料 和來自翻攪器122的翻攪次序。穿刺元件118和翻攪器 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354 A7 B7 五、發明説明（33 ) 122於下文更詳細地描述。從乘法器120來的輸出包含被 翻攪的封包。 被翻攪的封包被提供給可變速率控制器130，其將封包解 多工成K個平行同相的（inphase)和90度相·位差 (quadrature)頻道，K取決於資料速率。於典範具體實施例 中，被翻攪的封包首先被解多工成同相（I)和90度相位差 (Q)的封包流（streams)。於典範具體實施例中，I封包流包 含偶數索引符號（even indexed symbols)並且Q封包流包 含奇數索引符號。每個封包流進而解多工成K個平行頻 道，因此每個頻道的符號速率對所有的資料速率是固定 的。每個封包流的K個頻道被提供給用華許功能覆蓋每個 頻道來提供正交頻道的華許覆蓋元件132。正交頻道資料 被提供給調放（scale)資料以維持所有資料速率能有固定每 片段總能量（total-energy-per-chip)(並且因此有固定輸出 功率）之增益元件（gain element)134。從增益元件134來 之調放過的資料被提供給以前序來多工該資料之多工器 (MUX)160。該前序於下文更深入地討論。從MUX 160來 的輸出被提供給多工該流量資料、功率控制位元、和引導 資料的多工器（MUX)162。MUX 162包含I華許頻道和Q 華許頻道。 用於調變資料的典範調變器之區塊圖例示於圖3B中。I 華許頻道和〇華許頻道分別提供給加法器212a和212b， 其加總K華許頻道以分別提供Isum和Qsum訊號。Isum和 QSUm訊號被提供給複合乘法器（complex multiplier)214。 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354 A7

裝

鬌 525354 A7 B7 五 '發明説明（35 ) 號被提供給複合乘法器214。 典範流量頻道的區塊圖顯示於圖3A中並且圖3B為支援 在正向鏈路上資料編碼和調變之數個架構其中之一。其他 架構，像是用於符合IS-95標準的CDMA系統中正向鏈路 流量頻道之架構也可以被使用並且位於本發明範圍之内。 於典範具體實施例中，由基地站4所支援的資料速率被 預先確定並且每一個被支援的資料速率被指定一個唯一速 率索引。行動站6基於C/Ι量測值選擇一個被支援的資料 速率。因此，需求資料速率的需求被傳送到基地站4以導 引該基地站4以所需求的資料速率來傳輸資料，在被支援 資料速率的數目和需要識別需求資料速率的位元數之間達 成妥協。於典範具體實施例中，被支援資料速率的數目為7 並且3位元的速率索引被用來識別所需求的資料速率。被 支援資料速率的典範定義例示於表1。被支援資料速率的不 同定義可以被審慎考慮並且位於本發明範圍之内。 於典範具體實施例中，最小資料速率為38.4 Kbps並且 最大資料速率為2.45 76 Mbps。最小資料速率基於系統中 最差情況的C/Ι量測值、系統的處理增益、錯誤更正碼的 設計、和所需要效能的準位來選擇。於典範具體實施例 中，被支援的資料速率被挑選，因此連續被支援的資料速 率間的差異為3 dB。3 dB的增加為數個因素間的妥協，其 包括了行動站6所能達成C/Ι量測值的準確度、基於C/Ι量 測值因為資料速率量化所導致的損失（或無效率性），及需要 從行動站6傳輸所需求資料速率到基地站4的位元數（或是 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354 A7 B7 五、發明説明) 36 位元速率）。更多被支援資料速率需要更多位元來識別需求 的資料速率但是允許正向鏈路的更有效率的使用，因為在 計算過最大資料速率和被支援資料速率間更小的量化錯 誤。本發明被導引到使用任何數目的被支援資料速率和除 了表列於表1中的其他資料速率。 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 525354 A7 B7 五·、發明説明（37 ) 表1-流量頻道參數 參數 資料速率 單位 38.4 76.8 153.6 307.2 614.4 1228.8 2457.6 Kbps 資料位元 /封包 1024 1024 1024 1024 1024 2048 2048 位元 封包長度 26.67 13.33 6.67 3.33 1.67 1.67 0.83 毫秒 時槽/封包 16 8 4 2 1 1 0.5 時槽 封包/傳輸 1 1 1 1 1 1 2 封包 時槽/傳輸 16 8 4 2 1 1 1 時槽 華許符號速率 153.6 307.2 614.4 1228.8 2457.6 2457.6 4915.2 Ksps 華許頻道 /QPSK相位 1 -2 4 8 16 16 16 頻道 調變器速率 76.8 76.8 76.8 76.8 76.8 76.8 76.81 Ksps PN片段/資料 位元 32 16 8 4 2 1 0.5 片段/ 位元 PN片段速率 1228.8 1228.8 1228.8 1228.8 1228.8 1228.8 1228.8 kcps 調變格式 QPSK QPSK QPSK QPSK QPSK QPSK QAM1 速率索引 0 1 2 3 4 5 6 註解：（1) 16-QAM調變 本發明的典範正向鏈路訊框結構之例圖顯示於圖4A中。 流量頻道傳輸被切割成訊框，其在典範具體實施例中，被 定義成短PN次序或26.67毫秒的長度。每個訊框可以攜載 目的地到所有行動站6(控制頻道訊框）之控制頻道資料、目 的地到特殊行動站6(流量訊框）之流量資料、或可以是空白 -40- 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐) 525354 A7 B7 五、發明説明ς8 ) 的（閒置訊框）。每個訊框的内容由傳輸方基地站4所執行之 排程所確定。在典範具體實施例中，每個訊框包含16個時 槽，每個時槽具有1.667毫秒的區間。1.667毫秒的時槽是 適當地來啟動行動站6來執行正向鏈路訊號的C/Ι.量測 值。1.667毫秒的時槽還代表對有效封包資料傳輸之足夠數 量的時間。於典範具體實施例中，每個資料封包透過一個 或更多顯示於表1中的時槽來傳輸。 於典範具體實施例中，每個正向鏈路資料封包包含1024 或2048位元。因而，需要傳輸每個資料封包之時槽數目決 定於資料速率和從38.4 kbps速率的16個時槽到1.2288 Mbps和更高速率的1個時槽之範圍。 典範正向鏈路槽結構的例圖顯示於圖4B。於典範具體實 施例中，每個槽包含4個時間多工頻道、流量頻道、控制 頻道、引導頻道和功率控制頻道中的三個頻道。於典範具 體實施例中，引導和功率控制頻道傳輸在兩個位於每個時 槽中相同位置的引導和功率控制突波（burst)。引導和功率 控制突波於下文更詳細地描述。 於典範具體實施例中，來自交錯器116的交錯封包被穿 刺以容納引導和功率控制突波。於典範具體實施例中，每 個交錯封包包含4096個碼符號並且前5 12個碼符號穿刺， 如圖示於圖4D中。所剩餘的碼符號於時程上被偏移以對正 (align)流量頻道傳輸期間。 被穿刺的碼符號於應用正交華許覆蓋之前被翻攪以隨機 化（randomize)該資料。該隨機過程限制在被調變的波形 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 525354 A7

s⑴上之峰對平均值訊封（peak如av叫e en油㈣。翻 攪次序可以用線性反饋移位暫存器⑴咖fe.ek shift raster) ； ^ 4, ^ ^ ^ ^ ± 〇 例中，翻授為122在每個時槽的開始以LC狀態載入。於 典範具體實施例中’翻攪器122的時鐘與交錯器ιΐ6的時 鐘同步，但是於引導和功率控制突波期間内停止。 於典犯具體實施例中，正向華許頻道（用在流量頻道和功 率控制頻道）以16位元的華許覆蓋在1 2288 Mcps的固定 片段速率來正交展開。每_相和9Q度相角差訊號之平行 正父頻迢K數目為資料速率的函數，如表丨所示。於业範 具體實施财，對於較低的:#料速率，_和9Q度相角'差 復盍被迗擇為正交集（orthog〇nal sets)以最小化對解調變 器相位估計錯誤的串音（cr〇ss-talk)。例如，對於丨6個華 许頻迢，典fe華許指定（assignment)對同相訊號為w〇到 W7，對90度相角差的訊號是從w8到。 於典範具體實施例中，qPSK調變被用於l 2288Mbps 的資料速率和更低的速率。用於qPSK調變，每個華許頻 道包含一個位元。於典範具體實施例中，以2 4576Mbps 的最南資料速率，使用16-Q AM並且翻攪資料被解多工成 3 2個2位元i之平行串流，同相訊位1 6個平行串流並且 90度相角差1 6個平行串流。於典範具體實施例中，每個2 位元付號的最不顯眼位元（LSB、least significant bit)是 從交錯器1 1 6來的較早的符號輸出。於典範具體實施例 中，（〇，1，3，2)的QAM調變輸入分別對應到（+ 3，+1, -42- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 525354 A7

-1，_3)的調變數值。其他調變設計的使用，像是進位相 位移位關鍵（M-ary phase shift keying)psK，矸以被考慮 並位於發明範圍之内。 同相和90度相繳差華許頻道在調變之前調放以維持獨立 於貢料速率的固定總傳輸功率。增益設定被正常化 (normalized)成等效於未調變bpsk的單一性（unity)參 考。做為華許頻道（或資料速率）數目的函數之正常化頻道增 ϋ G綠示於表2。還列在表2中為每個華許頻道之平均功 率（同相或90度相角差，因此總正常化的功率等於單一 性。注意到1 6-QAM的頻道增益說明了每個華許片段的正 常化能量為QPSK是1和16-QAM是5。 表2 -流量頻道正交頻道增益 穿刺期間 資料速率 華許頻 調變 華許頻道 每頻道pk之平均 (Kbps) 道K的 數目 增益G 功率 38.4 1 QPSK 1/，2 1/2 76.8 2 QPSK 1/2 1/4 153.6 4 QPSK l/2y^2 1/8 307.2 8 QPSK 1/4 1/16 614.4 16 QPSK 1/4/"2 1/32 1228.8 16 QPSK 1/4/"2 1/32 2457.6 16 16-QAM l/4/Ίθ 1/32 於一個具體實施例中，前序被穿插入每個流量訊框以協 -43- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 五 發明説明（41 個可變速率傳輸的第-個時槽同步。於典 量訊框以具p 心序是—個全為G的次序，其用於流 、N碼來展開’但是用在控制頻道訊框，非以長 於典範具體實施例巾，前序為以華許覆蓋 ^^^的未觀咖。❹單—正錢道最小化 千㈣崎。還有，使用非零之華許覆蓋Wi來最小化 ，引= 貞測（false Pll0t detectlon)，因此對於流量訊框， ^引夺以W0來展開並且該引導和前序不以長pN碼來展 開。 對-個為資料速率函數之期間内、於封包的起始，該前 序被多工成流量頻道流。該前序的長度係因而#最小化假 偵則的機率日^，刚序額外花費對所有資料速率大約是固定 的。做為資料速率函數之前序的摘要顯示於表3中。注意 到該前序包含資料封包的百分之3.丨或更少。 前序穿制期閂 資料速率 (Kbps) 華許符號 PN片段 額外花費 38.4 32 _512 1.6% 76.8 16 256 16% 153.6 8 128 1.6% 307.2 4 64 1.6% 614.4 3 48 2.3% 1228.8 4 64 3.1% 2457.6 2 32 3.1% -44- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 525354 五·、發明説明（42 ) VIII· 正向鏈路流量訊框格式 於典範具體實施例中，每個資料封包以加入訊框檢查位 兀、碼尾位元、和其他控制攔位來格式化。在此規格中， 個八位元組（〇 c t e t)被定義成8個資訊位元並且一個資料 單元是一個單一八位元組和包含8個資訊位元。 於典範具體實施例中，正向鏈路支援兩種資料封包格 式，例示於圖4E和4F。封包格式4 10包含5個攔位及封 包格式430包含9個欄位。當資料封包被傳輸到包含足夠 資料以完全填滿資料（DATA)攔位4 1 8之所有可獲得8位元 組的行動站6時，使用封包格式4 10。如果被傳輸的資料 數量少於資料攔位418可獲得之8位元組，使用封包格式 430。未使用的8位元組所有以零來填空並且標示成填空 (PADDING)棚位 446。 於典範具體實施例中，根據預定產生器多項式（generat〇r polynomial)，訊框檢查次序（frame check sequence， FCS)欄位4 12和432包含由CRC產生器1 12(見圖3 A)所 產生的CRC同位位元。於典範具體實施例中，CRC多項 式為g(x)= x16 + x12 + x5+1，縱然可使用其他多項式並且位 於本發明的範圍之内。於典範具體實施例中，CRC位元對 FMT、SEQ、LEN、DATA 和 PADDING 等攔位計算。如 此除了於結尾爛位4 2 0和4 4 8中的碼尾位元，提供對所有 位元的錯誤偵測，透過正向鏈路上的流量頻道來傳輸。於 另種具體實施例中，CRC位元指對DATA攔位來計算。於 525354 A7 B7 五、發明説明（43 ) 典範具體實施例中，FCS欄位412和432包含16個CRC 同位位元、儘管可以使用提供不同數目同位位元之其他 CRC產生器並且位於本發明範圍之内。雖然現在所揭露具 體實施例的FCS攔位412和432已於CRC同位位元的背 景（context)中描述，其他訊框檢查次序可以被使用並且位 於本發明範圍之内。例如，檢查總和（check sum)可以對該 封包計算並且被提供在FCS欄位+。 於典範具體實施例中，訊框格式（frame format，FMT)欄 位414和43 4包含指示該資料訊框是否僅包含資料8位元 組（封包格式410)或是資料和填空8位元組和零或更多訊息 (封包格式430)之一個控制位元。於典範具體實施例中， FMT攔位414的低數值相對應到封包格式410。或者， FMT欄位434的高數值相對應到封包格式430。 次序號碼（SEQ)欄位416和442分別識別出資料攔位 418和444中的第一個資料單元。次序號碼允許資料不按 照順序來傳輸到行動站6，例如被錯誤接收到封包之重新傳 輸。在資料單元層次之次序號碼的指定減少重新傳輸訊框 分裂協定之需要。次序號碼還允許行動站6偵測重複的資 料單元。當接收到FMT、SEQ、及LEN欄位時，行動站6 能夠決定哪些資料單元在每個時槽被接收而不需使用特殊 的送信訊息。 代表該次序號碼所被指定之位元數量取決於一個時槽内 所能被傳輸最大數量的資料單元和最差情況資料重傳的延 遲。於典範具體實施例中，每個資料單元以一個24位元次 -46- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354 A7 B7 五、發明説明（44 ) 序號碼來識別。以2.4576 Mbps資料速率，於每個時槽所 能被傳輸的最大數量的資料單元大約是256。需要8個位 元來識別每個資料單元。並且，可以計算最差情況資料重 新傳輸的延遲少於500msec。重新傳輸延遲包括行動站6 NACK訊息所必須的時間、資料的重新傳輸、由最差情況 突量錯誤執行所引發重新傳輸嘗試的數量。因此，24個位 元允許行動站6正確地識別已被接收且無任何不清楚。 SEQ欄位416和442中的位元數可以增加或減少，取決於 DATA欄位418的大小和重傳延遲。SEQ欄位416和442 不同數目位元的使用位於本發明範圍之内。 當基地站4所要傳輸給行動站6的資料少於DATA欄位 418中可獲得的空間，適用封包格式430。封包格式430 允許基地站4傳輸任何數目、直到可獲得資料單元之最大 數量、資料單元到行動站6。於典範具體實施例中，FMT 欄位434的高數值指示基地站4正在傳輸封包格式430。 於封包格式43 0之内，LEN欄位440包含在封包中將傳輸 資料單元數量的數值。於典範具禮實施例中，LEN欄位 440為8位元長，因為DATA攔位444可以是0到255個 8位元組。 DATA襴位418和444包含將傳輸到行動站6的資料。 於典範具體實施例中，對封包格式410，每個資料封包包 含1024個位元，其中922個式資料位元。然而，可便長度 資料封包可以被用來增加資訊位元的數目並且位於本發明 範圍之内。對封包格式43 0，DATA欄位444的大小由 -47- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 525354 A7 B7 五 '發明説明（45 ) LEN欄位440來決定。 於典範具體實施例中，封包格式430可以被用來傳輸零 個或更多送信訊息。送信長度（SIG LEN)欄位436包含後 續送信訊息的長度，以8位元組為單位。於典範具體實施 例中，SIG LEN攔位436為8位元長。SIGNALING欄位 438包含送信訊息。於典範具體實施例中，每個送信訊息包 含訊息識別（MESSAGE ID)攔位、訊息長度（LEN)欄位、 和訊息酬載（payload)，如下文所述。 PADDING欄位446包含填空8位元組，其於典範具體 實施例中被設定成OxOO(hex)。PADDING欄位446被使 用因為基地站4可以有比DATA欄位418中可獲得8位元 組的數目還少的資料8位元組以傳輸到行動站6。當這發生 時，PADDING襴位446包含足夠的填空8位元組來填滿 未使用的資料攔位。PADDING攔位446為可變長度並且 取決於DATA搁位444的長度。 封包格式410和430的最後一個襴位分別為TAIL攔位 420和448。TAIL欄位420和488包含用來迫使編碼器 114(見圖3A)在每個資料封包的結尾進入已知狀態之零 (0x0)碼尾位元。碼尾位元允許編碼器114簡潔地切割該封 包’因此僅有一個封包被用於編碼程序。碼尾位元還允許 行動站6内之解碼器於解碼程序中決定封包邊界。於TAIL 爛位420和448的位元數取決於編碼器114的設計。於典 範具體實施例中，TAIL欄位420和448長度足夠來迫使 編碼器1 14到已知狀態。 本紙張尺歧财目 -48- 525354 A7 B7 五、發明説明（46 ) 上述兩種封包格式為可以被用來便利資料和送信訊息的 傳輸之典範格式。各種其他封包格式可以被產生來符合特 殊通訊系統的需求。還有，通訊系統可以被設計成容納超 過上述兩種封包格式。 IX.正向鏈路控制頻道訊框 於一個具體實施例中，流量頻道還被用來從基地站4傳 輸訊息到行動站6。被傳輸的訊息型態包括：（1)切轉指導 訊息、（2)傳呼訊息（如，傳呼一特定行動站6，佇列中有資 料等待給該行動站6)、（3)特定行動站6的短資料封包、及 (4)反向鏈路資料傳輸的ACK或NACK訊息（本文稍後描 述）。其他型態的訊息還可以在控制頻道上傳輸並且位於本 發明範圍之内。當通話建立階段完成時，行動站6監控控 制頻道的傳呼訊息和開始反向鏈路引導訊號的傳輸。 於典範具體實施例中，控制頻道在流量頻道上與流量資 料分時多工，如圖示圖4 A中。行動站6經由偵測已預定 PN碼所覆蓋的前序來識別控制訊息。於典範具體實施例 中，控制訊息於取得過程間以由行動站6所決定之固定速 率來傳輸。於較適具體實施例中，控制頻道的資料速率為 76.8 Kbps。 控制頻道傳輸訊息於控制頻道訊包中。典範控制頻道訊 包之圖式顯示於圖4G中。於典範具體實施例中，每個訊包 包含前序462、控制酬載、和CRC同位位元474。控制酬 載包含一個或更多訊息，如果必需的話，和填空位元 472。每個訊息包含訊息識別（MSG ID)464、訊息長度 義49 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 525354 五、發明説明L ) (LEN)466、可選擇位址（ADDR)468(如，如果該訊息被導 引至特定的行動站6)、和訊息酬载470。於典範具體實施 例中，訊息被對正於8位元組的邊界。例示於圖4G中典範 控制頻道δΚ包包含想要給所有行動站6的兩種廣播訊息和 於特定行動站6上被引導的一個訊息。MSG ID欄位464 決定該訊息是否需要地址攔位（如是否為廣播或特定訊息）。 X.正向鏈路引導頻道 於現在揭露的具體實施例中，正向鏈路引導頻道提供引 導訊號，以由行動站6所使用來初始取得（initial acquisition)、相位回復（phase recovery)、時序回復 (timing recovery)、和無線電結合（radi〇⑶㈤㈤丨㈣。這 些使用類似於符合IS-95標準的CDMA通訊系統的應用。 於典範具體實施例中，引導訊號還被行動站6使用以執行 c/ι量測。 典範正向鏈路引導頻道的區塊圖顯示於圖3A。引導資料 包含提供給乘法器156之全都為〇(或是全都為丨）的次序。 乘法器156以華許碼W〇來覆蓋引導資料。因為華許碼w〇 為全都為0的次序，乘法器156的輸出為引導資料。引導 貝料由MUX 162來分時多工並且提供給於複合乘法器之 内以短碼來展開的ί華許頻道（見圖3B)。於典範具體 實施例中，引導資料並非以長PN碼來展開，於引導突波期 間内由MUX 234拴住（gate off)，以允許由所有行動站6 的接收。引導訊號因而為未調變的Bpsk訊號。 本纸張尺度適用中國时標準(CNS) A4規格(⑽χ -50 - 525354 A7 ____B7 五、發明説明（48 ) 一個例示引導訊號的圖式顯示於圖4B中。於典範具體實 施例中，每個時槽包含兩個引導突波306a和3 06b，其發 生於該時槽之第一個和第三個四分之一時槽的結尾。於典 範具體實施例中，每個引導突波306於期間（Tp = 64 .片段) 内為64片段。沒有流量資料或控制頻道資料時，基地站4 僅傳輸引導和功率控制突波，導致以1200Hz週期性速率 來突發的不連續波形。該引導調變參數表列於表4。 XI.反向鍵路功率控制 於現在揭露的具體實施例中，正向鏈路功率控制頻道被 用來傳送用以控制從遠端站6的反向鏈路傳輸的傳輸功率 之功率控制命令。於反向鏈路上，每個傳輸行動站6扮演 於網路中到所有其他行動站6的干擾源。為了最小化反向 鏈路上的干擾和對容量最大化，考個行動站6的傳輸功率 由兩個功率控制迴路來控制。於典範具體實施例中，功率 控制迴路類似於受讓於本發明受讓人以”於CDMA蜂巢行 動電話系統中控制傳輸功率的方法和設備”（METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWER IN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM)為題之美國第5,056，109號專利中所詳盡揭露之 CDMA系統所使用的迴路並且放入此處以供參考。其他功 率控制機制還可以被考慮並且位於本發明範圍之内。 第一功率控制迴路調整行動站6的傳輪功率，因而反向 鏈路訊號品質以調節準位（set level)來維持。訊號品質以在 基地站4上所接收反向鍵路訊號的母位元能量對雜訊加干 -51 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) - 525354 A7

擾（energy-per-blt-to-nolse_pl^interference)的比率

Eb/I。。该凋即準位被稱為Eb/I。調節點（⑻p 率控制迴路調整該調節點，因 矛一 ^ 、曰 句了維持由訊框錯誤率 (^e-error-她）置測出所希望的效能層級。功率控制於 反向鏈路上是很重要的，因為每個行 τ動站6的傳輸功率對 通訊糸統中其他行動站6是干擾。早 十上， 取小化反向鏈路傳輸功 率能減少干擾和增加反向鏈路的容量。 位於第-功率控制回路之内，反向鏈路訊號的⑽。在基 地站=測量。基柄4接著將所測量到的Eb/I。和調節點 相比較。如果所測彳寸Eb/I。大於該調節 η即點，基地站4傳輸功 率控制訊心到行動站6以減少傳輸功率。或者，如果所測 得Eb/I。低於調節點，基地站4傳輸功率控制訊息到行動站 6以減少傳輸功率。於典範具體實施例中，功率 以 一個功率控制位元來實作。於典範具體實施例中，功^控 制位元的高數值命令行動# 6肖加其傳輸功率及低數值命 令行動站6減少其傳輸功率。 於一個具體實施例中，與每個基地站4通訊之所有行動 站6的功率控制位元於功率控制頻道上傳輸。於典範具體 實施例中，功率控制頻道包含大到以16位元華許覆蓋來展 開之32個正交頻道。每個華許頻道在週期期間内傳輸一個 反向功率控制（reverse power control，RPC)位元或是一個 FAC位元。每個主動行動站6被指定一個RPC索引，以定 義華許覆蓋和用於前往該行動站6之RPC位元流傳輸的 QPSK調變相位（如同相或90度相位差）。於典範具體實施 -52- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂

525354 A7 B7 五、發明説明k ) 例中，RPC索引為0保留給FAC位元。 典範功率控制頻道的區塊圖顯示於圖3A。RPC位元被提 供給在一定數目的次數内重複每個RPC位元的符號重複器 (symbol repeater)150。重複的RPC位元被提供給以對應 於RPC索引的華許覆蓋來覆蓋該位元之華許覆蓋元件 152。被覆蓋的位元提供給於調變之前來調放的增益元件 154，因此來維持固定傳輸功率。於典範具體實施例中， RPC華許頻道的增益被正常化，因而總RPC頻道的功率等 於總可獲得傳輸功率。於維持可靠的RPC傳輸到所有主動 行動站6時，華許頻道的增益可以時間的函數來變化以有 效率地利用基地站總傳輸功率。於典範具體實施例中，非 主動行動站6的華許頻道增益設定為零。RPC華許頻道的 自動功率控制可能使用來自行動站6之相對應DRC頻道之 正向鏈路品質量測的估計值。來自增益元件154的調放過 的位元提供給MUX 162。 於典範具體實施例中，〇到15的RPC索引被分別指定給 W〇到W15的華許覆蓋，並且在時槽内第一個引導突波附近 傳輸（圖4C中RPC突波304)。16到31的RPC索引被分 別指定給W0到W15的華許覆蓋，並且在時槽内第二個引 導突波附近傳輸（圖4C中RPC突波308)。於典範具體實 施例中，RPC位元以在同相訊號上調變之偶數華許覆蓋（如 W〇、W2、W4等）和在90度相角差訊號上調變之奇數華許 覆蓋（如Wi、W3、W5等）來做BPSK調變。為了減少峰對 平均的訊封，最好平衡同相和90度相角差的功率。並且， -53- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354

為了最小化由於解調變器相位估計錯誤的串音，最好指定 正交覆蓋給同相和90度相角差的訊號。

於典fe具體實施例中，大到31個rpc位元於每個時槽 中在j1個RPC華許頻道上傳輸。於典範具體實施例中， 15個RPC位元在第一個半時槽上傳輸並且16個Rpc位元 在第一個半時槽上傳輸。Rpc位元由加法器212(見圖3B) 所、、’σ άτ並且功率控制頻道的合成波形（c〇mp〇site waveform)圖示於圖4C中。 裝 訂·

功率控制頻道的時序圖例示於圖4B中。於典範具體實施 例中’ RPC位元速率為600 bps、或是每個時槽一個rpc 位元。每個RPC位，元被分時多工並且在兩個Rpc突波上 傳皁別（如RPC突波304a和304b)，如圖示於圖4B和4C 中。於典範具體實施例中，每個RPC突波為32PN片段（或 是兩個華許符號）的寬度（Tpc = 32片段）並且每個RPC位元 的總寬度為64 PN片段（或是4個華許符號）。其他rpc位 元速率可以由改變符號重複的次數來取得。例如，l2〇〇bps 的RPC位元速率（支援同時最多到63個行動站6或是增加 功率控制速率）可以由傳輸在RPC突波304a和304b上第 一組32個位元和在rpc突波308a和308b上第二組32 個位7L。在這個情形中，所有華許覆蓋被用於同相和9〇度 相位差的訊號。RPC位元的調變參數歸納於表4。 -54-

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表4 -引導及功率控制調變參數 參數 RPC FAC 引導 單位 r速^— 600 75 1200 Hz~ 調變格式 QPSK QPSK BPSK 區間 64 1024 64 PN片段 重複 Γ 4 64 4 功率控制頻道具有突發的特性，因為與每個基地站4通 訊的行動站6的數目可以少於可獲得Rpc華許頻道的數 =。在此情況中，一些RPC華許頻道藉由增益元件154增 显的的正確調整，被設定成零。 於典範具體實施例中，RPC位元不需編碼或交錯以最小 化處理延遲，被傳輸到行動站6。並且，功率控制位元錯誤 的接收並無不利於本發明的資料通訊系統，因為錯誤可以 在次個時槽中由功率控制迴路來更正。 ^現在揭露之具體實施例中，行動站6可以與多重基地 站4於反向鏈路上進入軟式切轉。一種用於軟式切轉中行 動站6之反向鏈路功率控制的方法和裝置於受讓於本發明 受讓人之前述美國第5,〇56，1〇9號專利和美國第 5，2 6 7，2 6 1號專利中所揭露，並且放入此處以供參考。軟式 切轉中的行動站6監控主動集中每個基地站4的Rpc華許 頻這，並且根據於前述美國第5,〇56，1〇9號專利和美國第 5,267,261號專利中所揭露的方法來結合Rpc位元。於第 一具體實施例中，行動站6執行下行功率命令（d〇wn power commands)邏輯的或（〇R)。如果任何一個被接收到 -55- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規^ 525354

RPC位元命令行動站6減少傳輸功率，行動站6減少傳輸 功率。於第二具體實施例中，軟式切轉中的行動站6可以 於做出硬式決策前，結合RPC位元的軟式決策。用以處理 所接收到RPC位元的其他具體實施例可以被考慮並且位於 本發明範圍之内。 於一個具體實施例中，FAC位元指示行動站6是否所相 關引導頻道的流量頻道將要在次個半訊框上傳輸。藉由廣 播干擾活動的知識，FAX位元的使用改善行動站6的C/I 估計及因而該資料速率的需求。於典範具體實施例中， FAC位元僅在半訊框邊緣上改變並且每8個連續時槽重 複，造成75bps的資料速率。FAC位元的參數表列於表4 中。 使用FAC位元，行動站6可以計算C/Ι量測值如下： (3)

j^i v J 其中（C/I)i為第i個正向鏈路訊號的c/l量測值，Ci為第i個正 向鏈路訊號的總接收功率，Cj為第j個正向.鏈路訊號的總接 收功率，如果所有基地站4都在傳輸、I為總干擾，α』為 第j個正向鏈路訊號的F AC位元並且可以為〇或1、取決於 F A C位元。 X11.反向鍵路資料傳輸 於現在揭露的具體實施例中，反向鏈路支援可變速率資 -56- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 525354 A7 B7 五、發明説明ς4 ) 料傳輸。可變速率提供彈性（flexibility)及允許行動站6以 數個資料速率其中一個來傳輸，取決於所將要傳輸到基地 站4的資料量。於典範具體實施例中，行動站6可以最低 的資料速率於任何時間傳輸資料。於典範具體實施例中， 較高資料速率的資料傳輸需要基地站4的許可。於提供反 向鏈路資源的有效使用時，此施作最小化反向鏈路傳輸的 延遲。 反向鏈路資料傳輸流程圖的典範圖例顯示於圖8中。起 始時，在時槽η時，行動站6執行存取刺探（access probe)，如前述美國第5,289,527號專利中所述，於區塊 802上在反向鏈路上建立最低速率資料頻道。在相同的時槽 η中，基地站4解調變該存取刺探並且在區塊804上接收 該存取訊息。基地站4同意資料頻道的需求及在η + 2時 槽，於控制頻道上，在區塊806，傳輸該同意和被指定的 RPC索引。在η+2時槽，行動站6接收該同意並且於區塊 808，由基地站4控制功率。在η+3時槽的開始，行動站6 開始傳輸引導訊號並且具有對反向鏈路上的最低速率頻道 的存取。 如果行動站6具有流量資料及需要高速率資料頻道，行 動站6可以於區塊810初始該需求。於時槽11 + 3，基地站 4於區塊812接收高速資料需求。於時槽η + 5，基地站4 在區塊814於控制頻道上傳輸該同意。於時槽η + 5，行動 站6在區塊816接收該同意並且在區塊818，在時槽η+6 的開始，於反向鏈路上開始高速資料傳輸。 -57- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 525354 A7 B7 五 '發明説明ς5 ) XIII.反向架構 於現在揭露的具體實施例之資料通訊系統中，反向鏈路 傳輸和正向鍵路傳輸在許多方面不同。於正向鍵路上’資 料傳輸典型地發生於從一個基地站4到一個行動站6。然 而，於反向鏈路上，每個基地站4可以同時從多重行動站6 接收資料傳輸。於典範具體實施例中，每個行動站6可以 用數個資料速率其中一個來傳輸，取決於將被傳輸到基地 站4的資料量。此系統設計反應資料通信的不對稱的特 徵。 於典範具體實施例中，於戽向鏈路上的時間基礎單元相 等於正向鏈路上的時間基礎單元。於典範具體實施例中， 正向鏈路和反向鏈路資料傳輸發生在1.667msec期間的時 槽上。然而，因為在反向鏈路上的資料傳輸典型地以較低 的資料速率發生，較長時間基礎單元可以被用來改善效 率。 於典範具體實施例中，反向鏈路支援兩個頻道：引導 /DRC/RRI頻道和資料頻道。這些每個頻道的功能和實作 於下被描述。引導/DRC/RRI頻道被用於傳輸訊號、DRC 訊息、和RRI符號（敘述如下）、並且該資料頻道被用來傳 輸流量資料。RRI(反向速率指示器，reverse rate indicator)指示反向鏈路流量頻道的速率。 典範反向鏈路訊框結構的圖式顯示於圖7A中。於典範具 體實施例中，反向鏈路訊框結構類似於圖4 A中所示之正向 鏈路訊框結構。然而，於反向鏈路上，引導/DRC/RRI資 -58- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 525354 A7 B7 五、發明説明ς6 ) 料和流量資料同時於同相和90度相角差的頻道上傳輸。於 一個具體實施例中，每個時槽為2048個晶片長，引導訊號 於交錯的64個晶片區間與DRC訊息進行分時多工。RRI 頻道符號以每個時槽引導符號的16分之一（該時槽的30分 之一秒）或一個64片段的時段、被穿透入該引導。 於典範具體實施例中，無論基地站6於何時接收高速資 料傳輸，行動站6於引導/DRC/RRI頻道上、在每個時槽 傳輸DRC訊息。或是，當行動站6位在接收高速資料傳輸 時，於引導/DRC/RRI頻道上之整個時槽包含該引導訊 號。該引導訊號被接收方基地站4使用做為以下功能：做 為初始取得的協助、做為引導/DRC和資料頻道的相位參 考、及做為封閉迴路反向鏈路功率控制的來源。 於典範具體實施例中，反向鏈路的頻寬被選定為1.2288 MHz。此頻寬的選擇允許使用為了符合IS-95標準的 CDMA系統而設計的現存硬體。然而，其他頻寬可以被用 來增加容量且/或符合系統的需求，於典範具體實施例中， 相同長於IS-95標準所指定的PN碼和短PN〖和PNq碼被 用來展開反向鏈路訊號。於典範具體實施例中，反向鏈路 頻道使用QPSK調變來傳輸。或是，OQPSK調變可以被用 來最小化調變後訊號之峰對平均振幅變動，其將造成改善 的效能。不同系統頻寬、PN碼和調變設計的使用可以被考 慮並且位於本發明範圍之内。 於典範具體實施例中，於引導/DRC/RRI頻道和資料頻道 的反向鏈路傳輸的傳輸功率被控制，因而反向鏈路訊號的 -59- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354 A7 B7 五，發明説明ς7 )

Eb/I。、如在基地站上所測得，被維持在於前述美國第 5,506，109號專利中所討論的預定Eb/IQ設定點。功率控制 由與行動站6通訊的基地站4所維護並且命令如上述所討 論的RPC位元來被傳輸。 XIV.反向鏈路資料頻道 典範反向鏈路架構的區塊圖顯示於圖6中。該資料被切 割成資料封包並且提供給編碼器612。對每個資料封包， 編碼器6 12產生CRC同位位元、插入碼尾位元、及對該資 料編碼。於典範舉體實施例中，編碼器612根據前述美國 專利申請案第08/743,688號中所揭露編碼的格式來對封包 編碼。其他編碼格式還可以被使用並且位於本發明範圍之 内。來自編碼器612之編碼封包被提供給重排封包中碼符 號順序之區塊交錯器614。交錯過的封包被提供給以華許 覆蓋該資料並且提供覆蓋資料到增益元件618之乘法器 6 1 6。增益元件6 1 8調放該資剩以維持固定每位元能量 Eb、而無視於資料速率。來自增益元件618的調放後資料 提供給乘法器650b和650d、其分別以PN_Q和PN_I順 序來展開該資料。從乘法器65 0b和65 0d來的展開資料分 別提供給過濾該資料之濾器652b和652d。從濾器652a和 652b來的過濾後訊號被提供給加法器654a並且從濾器 652c和652d來的過濾後訊號被提供給加法器654b。加法 器654將來自資料頻道的訊號和來自引導/DRC/RRI頻道 的訊號相加。加法器654a和654b的輸出分別包含IOUT 和QOUT，其分別以同相正弦COS(Wct)和90度相角差正 -60 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 525354 A7 B7 五、·發明説明（58 ) 弦SIN(Wet)來調變（如在正向鏈路中），並且相加（未於圖6 中顯示）。於典範具體實施例中，流量資料於正弦的同相和 9 0度相角差的相位上傳輸。 於典範具體實施例中，該資料以長PN碼和短PN碼來展 開。長PN碼翻攪該資料，因而接收方基地站4能夠識別傳 輸方行動站6。短PN碼在系統頻寬上展開該訊號。長PN 順序由長碼產生器642所產生並且提供給乘法器646。短 PNja PNq順序由短碼產生器644所產生並且還分別提供 給乘法器646a和646b，其將兩組順序相成以分別形成 PN_I和PN_Q訊號。時序/控制電路640提供時序的參 考。 _ 顯示於圖6中之資料頻道架構的典範區塊圖為於反向鏈 路上支援資料編碼和調變的許多架構其中一種。對於高速 資料傳輸，使用多重正交頻道之類似於正向鏈路的架構還 可以被使用。其它架構，像是符合IS-95標準的CDMA系 統中的反向鏈路流量頻道，也可以被考慮並且位於本發明 範圍之内。 於典範具體實施例中，反向鏈路資料頻道支援表列於表5 中的4個資料速率。額外的資料速率且/或不同資料速率可 以被支援並且位於本發明範圍之内。於典範具體實施例 中，反向鏈路的封包大小取決於資料速率，如表5中所 示。如在前述美國第5,93 3，462和專利中所述，改善過的 解碼器效能可以獲得較大的封包八小。因而，不同於那些 表列於表5中的封包大小可以被採用以改善效能並且位於 -61 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354 A7 B7 五、發明説明（ 本發明的範圍之内。此外，封包大小可以獨立於資料速率 的參數來形成。 5 -引導和功率; &制調變參數 參數 資料速率 單位. 9.6 19.2 38.4 76.8 Kbps 訊框期間 26.66 26.66 13.33 13.33 微秒 資料封包長度 245 491 491 1003 位元 CRC長度 16 16 16 16 位元 碼尾位元 5 5 5 5 位元 每封包總位元 256 5.12 5 12 1024 位元 編碼後封包長度 1024 2048 2048 4096 符號 華許符號長度 32 16 8 4 片段 所要求之需求 否 是 是 是 如表5中所示，反向鏈路支援許多資料速率。於典範具 體實施例中，當行動站6與基地站4註冊時，最低資料速 率9.6 K b p s分配給每個行動站6。於典範具體實施例中， 行動站6可以在最低速率資料頻道上，於任何時間，不必 從基地站4需求允許，來傳輸資料。於典範具體實施例 中，基於像是系統負載、公正性（fairness)、和總產出 (total throughput)等一組系統參數，由被挑選上的基地站 4來同意以較高資料速率的資料傳輸。高速資料傳輸的一個 典範排程機制於前述美國專利申請案第08/798,95 1號中更 深入地描述。 XV.反向鏈路引導/DRC/RRI頻道 -62- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 525354 A7 B7 五、發明説明（6〇 ) 引導/DRC/RRI頻道的典範區塊圖顯示於圖6中。DRC 訊息提供給DRC編碼器626，其根據預定編碼格式來對該 訊息編碼。D R C訊息的編碼是很重要的’因為DRC訊息 的錯誤機率需要是充分地低，因為不正確的正向鏈路資料 速率的確定影響到系統產出效能/於典範具體實施例中， D R C編碼6 2 6為將3位兀D R C訊息編碼成8位兀碼字 的速率（8,4)正交區塊編碼器。編碼後的DRC訊息提供給 以唯一識別DRC訊息所前往基地站4的華許碼來覆蓋該訊 息之乘法器628。華許碼由華許產生器624來提供。被覆 蓋的DRC訊息提供給多工器（MUX)630，其將DRC訊息 與引導資料多工，並且然後用8片段華許覆蓋（未顯示）來相 乘。於被MUX 630多工之後，該引導資料還用相同8片 段華許覆蓋（未顯示）來相乘。RRI符號提供給RRI編碼器 627,其根據陳述於下文參考圖11的一個具體實施例來對 RRI符號編碼。編碼過的RRI符號提供給MUX 630，其 將RRI符號與DRC訊息和引導資料進行多工，並且然後用 相同的8-片段華許覆蓋來相乘（未顯示出來）。RRI訊息、 DRC訊息、和引導資料分別提供給以PN_I和PN_Q訊號 來展開該資料之乘法器650a和605c。因而，引導資料、 RRI符號、和DRC訊息於正弦波的同相和90度相角差的 相位來傳輸。8-片段華許覆蓋較有利地是預定華許功能 (Walsh function)。於一個具體實施例中，使用所有為零 的華許功能。於另一個具體實施例中，於引導資料、RRI 符號、DRC訊息訊號由多工器MUX 630多工之前，8-片 -63- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 525354 A7 B7

五、·發明説明 段華許覆蓋可以用引導資料、RRI符號、DRC訊息來相 乘。 於典範具體實施例中，DRC訊息被傳輸到所挑選的基地 站4。此藉由以識別該被挑選基地站4的華許碼來覆蓋該 DRC訊息而達成。於典範具體實施例中，華許碼為128片 段的長度。128片段華許碼的衍生於本技藝中所已知的。一 個唯一的華許碼被指定給每個和行動站6通訊的基地站4。 每個基地站4以其被指定的華許碼來對DRC頻道上的訊號 解覆蓋。被挑選的基地站4能夠對DRC訊息解覆蓋並且於 正向鏈路上將資料傳輸到所需求的行動6以回應。其他基 地站4能夠確定所需求資料速率並未導向到它們，因為這 些基地站4被指定不同華許碼。 於典範具體實施例中，用於資料通訊系統中的所有基地 站4之反向鏈路短pN碼是相同的並且於短pN順序中沒有 任何偏移來區別不同的基地站4。資料通訊系統有利地支援 於反向鏈路上的軟式切轉。使用不具偏移的相同短PN碼允 許多重基地站4在軟式切轉期間内，來接收從行動站6來 的相同反向鏈路傳輸。短PN碼提供頻譜展開（spectral spreading)，但是不允許用於基地站4的識別。 於典範具體實施例中，DRC訊息攜載行動站6所需求的 資料速率。於另一具體實施例中，DRC：訊息攜載正向鏈路 品質的指示（如，由行動站6所測量的C/Ι資訊）。行動站6 可以同時接收從一個或更多基地站4來的正向鏈路引導訊 號並且在每個被接收的引導訊號上執行C/Ι量測。行動站6 -64 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐) 525354

然後基於-組可以包含現在和μ C/I量測的參數，選擇 最佳的基地站4。於數個具體實施财的—個具體實施例 中，速率控制資訊被格式化成可被傳導到基地站4的drc 訊息。 裝 於第-具體實施例中，行動站6基於所需求資料速率， 傳輸DRC訊息。所需求的資料速率為產生由行動站6所量 測的c/i可滿意效能之最高被支援f料速率。由c/i量測 值，行祕6首先計算產生可滿意效能的最大資料速率。 最大資料速率然後被量化成被支援資料速率的其中一個速 率並且標示成所需求的資料速率。對應到所需求資料速率 的資料速率索引被傳輸到所挑選的基地站4。被支援資料速 率的典範集和相對應的資料速率索引顯示於表i。

於第二具體實施例中，其中行動站6傳輸正向鏈路品質 的指示到所被挑選的基地站4，行動站6傳輸代表c/；[量測 值的量化數值之C/Ι索引。C/Ι量測值可以對應到一個表格 並且以一個c/i索引來相關。使用更多位元來呈現C/I索引 允許C/Ι量測值更精細的量化。還有，該對應可以是線性 的或是預先扭曲的（predistorted)。對於線性對應，於C/I 索引的每個增量代表C/Ι量測值目對應的增加。例如，於 C/Ι索引的每個跳步（step)代表C/Ι量測值2 〇dB的增加。 對於預先扭曲的對應’ C/Ι索引的每個增量可以代表c/i量 測值不同的增量。例如，預先扭曲的對應可以被用來量化 C/Ι量測值以符合如圖10所示C/Ι分佈的累積分佈函數 (cumulative distribution function，CDF)曲線。 -65- 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS) A4規格(210X297公釐) 525354 A7 ___B7 _, 五、發明説明（63~^ 用以從行動站6傳導速率控制資訊到基地站4可以被考 慮並且位於本發明範圍之内。透過本規格大部分，現在所 揭露的具體實施例描述於第一具體實施例的本文中，為了 簡化使用傳導所需求資料速率之DRC訊息。 於典範具體實施例中，C/Ι量測值可以在正向鏈路引導訊 號上以類似於用CDMA系統中的方式來執行。一種用於執 行C/Ι量測的方法和裝置揭露於受讓於本發明受讓人之以” 用以測量展頻通訊系統中鏈路品.賀·的方法和裝置"(METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING LINK QUALITY IN A SPREAD SPECTRUM COMMUNICATION SYSTEM)為題、在 1999年5月11曰所核發美國第5，9〇3,554號專利中所揭 露並且放入此處以供參考。結論是於引導訊號上的C/Ι量 測可藉由用短PN碼來解展開所收到的訊號。如果在c/I量 測時間和真正資料傳輸時間之間頻道條件改變，於引導訊 號上的C/Ι量測可能包含不準確度。於一個具體實施例 中，當確定所需求資料速率之時，使用FAC位元允許行動 站6將正向鏈路活動列入考量。 於另一具體實施例中，C/Ι量測可以在正向鏈路流量頻道 上進行。流量頻道訊號首先用長PN碼和短PN碼來解展 開’並且以華許碼來解覆蓋。資料頻道上訊號的CH量測 可以更準確，因為傳輸功率大部分的百分比被配置給資料 傳輸。測量由行動站6接收正向鏈路訊號c/i的其他方法 可以被考置並且位於本發明範圍之内。 於典範具體實施例中，DRC訊息於該時槽的第一半部傳 -66-

525354 A7 B7 五、·發明説明（64 ) 輸（見圖7A)。對於1.667毫秒的典範時槽，DRC訊息包含 前1024個片段或該時槽的0.83毫秒。剩餘時間的1024 片段被基地站4所使用以解調變和解碼該訊息。於談時槽 較早部份中DRC訊息的傳輸允許基地站4於相同時槽内解 碼出D R C訊息並且在立即的連續時槽内以所需求的貢料速 率來可能地傳輸資料。短處理延遲允許本發明通訊系統快 速地適應作業環境中的改變。 於另一具體實施例中，所需求的資料速率藉由使用絕對 參考（absolute reference)和相對參考（relative reference) 被傳導到基地站4。於本具體實施例中，包含所需求資料速 率的絕對參考定期地傳輸。絕對參考允許基地站4確定由 行動站6所需求的恰好（exact)資料速率。對於絕對參考傳 輸間的每個時槽，行動站6傳輸一個相對參考給指示下個 將到時槽的所需求資料速率是否高於、低於、或同於先前 時槽所需求資料速率之基地站4。定期地，行動站6傳輸一 個絕對參考。資料速率索引的定期傳輸允許所需求資料速 率被設定成已知狀態並且確認相對參考的錯誤接受不會累 積。絕對參考和相對參考的使用可以減少到基地站6 DRC 訊息的傳輸速率。傳輸所需求資料速率的其他協定也可以 被考量並且位於本發明範圍之内。 XVI.反向鏈路RRI編碼 於典範具體實施例中，RRI編碼器627包含一個耦合至 碼字接收產生器（code word repetition generator)1004 的 編碼器1002。於一個具體實施例中，編碼器1002為一個 -67- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 525354 A7

(32, 3)線性區塊編碼器。該編碼H 1002產生每個封包32 ^進位RRI符號，如下文所述，並且提供編碼後的咖 符號給碼字重複產生器（code word repetition generat〇r)l〇〇4。於一個具體實施例中，碼字重複產生器 1004被設定成執行編碼後RRI符號的4倍速的重複，藉以 產生母個封包128個二進位RRI符號。編碼過、重複的 RRI符號提供給MUX 630，其以引導符號和DCR符號來 多工該RRI符號。從Μυχ 63〇來的多工資料流輸出被提 供給訊號點對應邏輯（signal p〇int mapping 1〇gic)1〇〇6 , 其根據一個具體實施例，將數位的零對應到+ 1數值並且將 數位的®對應到-1數值。訊號點對應邏輯1006提供多工引 導、DRC、和RRI數值給乘法器1〇〇8。乘法器1〇〇8也接 收片段華許功能，其為有利的為預定8加1數值的華許 功能。於乘法器1008的一個具體實施例中，乘法器將該華 許功能以多工引導、DRC、和RRI數值來相乘以產生每秒 1.228 8百萬片段資料速率的輸出資料流。 RRI編碼器627因而執行（128,3)包含（32,3)線性編碼、 緊接著以四的倍數來重複的碼字重複之編碼方式。有利地 是’沒有認何穿刺是必須的。所有重複為碼字重複。（32,3) 碼具有一個權值為零的一個碼字、6個權值為1 8的碼字、 和一個權值為20的碼字。於四次重複之後，權值變成4倍 高。那些熟悉本技藝人士將了解（n，k)編碼（或（n，k)碼）指示 k個位元被編碼成產生n個符號，n大於k，其碼速率為 k/n。那些技藝還認知一個給定碼字的權值等於碼字中數位 -68- 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 525354 A7

1數目的總和。（32,3)線性碼可以用下列 陣，G來描述： 〇 〇 . g〇 〇 G = 0心 -〇 〇心…& 於座玍器矩陣G，次 πκ/ ， ~ , κ 幻9 到 g()30 個符 號（從左到右）可以用g來標記。可以看到產生器矩陣g的 第一列簡單地為g〇〇。第二列為〇的。第三列為〇〇g。於一 個具體實施例中，g的二進位等於以16進位來"標記之 2492DBBF。此八個碼字皆為產生器矩陣G列的組合，以 列的位元接位元（blt-by-blt)互斥·〇R(exclusive_〇R， XOR)結合，基於3位元輸人RRI符號數值以合適列開或 關，此八個碼字皆為產生器矩陣G列的組合。根據一個具 體實施例’對應顯示在表6如下，其中左欄指示3位元輸 入RRI符號數值並且右櫚指示從編碼器1〇〇2來的相關碼 子’並且其中產生态矩陣G的最底列可以被使用成g。… 表6 : RRI(32,3)編碼器對應 RRI輸入符號 編碼器輸出碼字 000 0 001 〇 010 _______ __2g 011 ___2g0g -69-

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100 4g 101 4g㊉g 110 4g02g 111 4g㊉2g㊉g

g 二 16 進位的 2492DBBF ㊉代表3 2位元數值的位元接位元互斥_〇r g的特別數值有利地被挑選以達到不同碼字間的最大可能 距離。碼字間的距離為輸出符號位置的數目，其中兩個碼 字是不同的。較大的距離使得兩個碼字間有雜音出現能夠 較簡單地被區別。對於（3 2,3)線性區塊碼，不同碼字間的最 大可能距離為18 ’如由Α·Ε· Brouwer & T. Verhoeff於 IEEE 資訊理論會報（IEEE Trans.〇n lnf0rmati()n Theory )1993年3月第2號第39冊662〜677頁中，，為了二 進位碼之最小距離異動表"（An updated Table of Minimum-Distance Bounds for Binary Codes》一文所 述。在重複四次之後，在（128,3)碼中之距離是72。（記得 上述（3 2,3)碼，於碼字重複四次之後’具有一個權值為〇的 碼字、6個權值為72的碼字（18乘上4)，和一個權值為80 的碼字（20乘上4)。 那些熟悉本技藝人士將認知其他區塊大小和重複倍數可 以被使用（用較小重複倍數之較大區塊大小或是用較大重複 倍數之較小區塊大小）。於一個具體實施例，（128，3)碼係使 用（8,3)線性區塊碼和16倍數的重複來形成，產生64的距 離。於一個具體實施例，（128,3)碼係使用（16,3)線性區塊 碼和8倍數的重複來形成，產生64的距離。參照圖1 1在 -70- 本紙張尺度適i國國家標準(CNiTUk格(⑽X 297公釐)

裝 訂

525354 A7 B7 五，發明説明（ ） 68 上述具體實施例中，（128,3)碼係使用（32,3)線性區塊碼和 4倍數的重複來形成，產生72的距離。於另一個具體實施 例中’（128,3)碼係使用（64,3)線性區塊碼和2倍數的重複 來开’成，產生72的距離。於另一個具體實施例中，（128,3) 碼係使用無重複來形成，產生7 2的距離。於另一個具體實 施例中，如下所述，（133,3)碼係使用（7,3)線性區塊碼和 19倍數的重複來形成（產生76的最小距離）。（133,3)碼然 後在5個特定符號位置被穿刺以產生（128,3)。 於上述最後另一個具體實施例中，RRI符號被提供給 (7,3)單方（simplex)編碼器。（7,3)單方編碼器有利地藉由 穿刺每個瑪字的第-個符號，從正交碼來建構。編碼過的 符號然後被提供給重複絲為19㈣字錢產生器。從碼 字重複產生ϋ的輸出提供給符號穿刺邏輯，其在每個碼字 中於預選符號上執行5個符號的穿刺。此具體實施例的缺 點為達成（128,3)碼需要穿刺（並因此較大的碼複雜度）。 XVII·反向鏈路存取頻道 存取頻道被行動站6用來於註冊階段

Phase)傳輸訊息到基地站4。於典範具體實施例中，以每個 時槽隨機由行動站6來存取，如顯示，7B中，存取頻道

使用槽化（shmed)結構來施作。於典範具體實施例中 取頻道與DRC頻道分時多工。 T 於典範具體實施射，转頻道騎訊息於存取頻道訊 包中。於典祀具體實施财，存取頻道訊框格式等同 %標準所定義的格式，除了該時序毫秒訊框，而 -71 - 525354 A7 B7 五、發明説明（69 ) 非IS-95標準所定義的20毫秒訊框。典範存取頻道訊包之 例圖顯示於圖7B中。於典範具體實施例中，每個存取頻道 訊包712包含前序722，一個或更多訊息訊包724，和填 空位元726。每個訊息訊包724包含訊息長度（MSG LEN) 欄位732 '訊息主體（message body)734、和CRC同位位 元 736。 XVIII. 反向鏈路NACK頻道 於一個具體實施例中，行動站6於資料頻道上傳輸 NACK訊息。NACK訊息對被行動站6錯誤接收的每個封 包來產生。於典範具體實施例中，NACK訊息可以使用如 前述美國專利第5,504,773號中所述空白和突波（Blank and Burst)送信資料格式來傳輸。 雖然現在揭露具體實施例已在NACK協定背景中描述， ACK協定的使用可以被考慮並且位於本發明範圍之内。 XIX. 結論 因而，新的及改良的最大距離、速率3/128區塊編碼設 計已經被描述。於本文此處所描述的具體實施例之中，行 動站6還可以被稱為用戶（subscriber)單元。用戶單元可以 是如，無線電話、個人數位助理（personal digital assistant，PDA)、膝上（laptop)電腦、連接到電腦的電 話、耦合至免持稱用套件的手機，或是認何其他已知形式 的存取終端。熟悉本技藝之人士將了解到貫穿上列描述可 參考的資料、指令、命令、資訊、訊號、位元、符號和晶 片為有利地由電壓、電流、電磁波、磁場、或粒子，光場 -72- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 525354 A7 ____B7 I五、發明説明（ ) β^ - 70 (optical fields)或粒子，或此處任何組合所呈現。那些熟 悉本技藝人士進而忍知與本文此處揭露具體實施例連接之 各種例示邏輯區塊、模組、電路、和演算法步驟可以用電 子硬體、電腦軟體、或兩者組合來施作。各種例示的組 件、區塊、電路、和步驟通常以其功能性來描述。功能性 是以硬體或軟體來施作取決於加諸於整個系統的特殊應用 和設計限制。熟悉本技藝人士認知在這些情況下硬體和軟 體的可交換性（interchangeability)，及如何最佳地來對每 個特殊應用所述的功能性來施作。例如，與本文此處所揭 絡的具體實施例連接之各種例示的邏輯區塊、模組、電 路、和演算法步驟可以被施作或以數位訊號處理器（digital signal processor，DSP)、特定應用積體電路（appHcati〇n specific integrated circuit，ASIC)、場可程式化閘陣列 (field programmable gate array，FPGA)、或其他可程式 化邏輯裝置、離散閘（discrete gate)或電晶體閘（transist〇r logic)、離散硬體元件像是如暫存器（register)和FIG〇、 執行一組韌體指令（firmware instruction)的處理器、任何 I 傳統可私式化軟體模組和處理器或任何此處設計成執行 本文所述功能的組合來施作或執行。該處理器可以有利地 為微處理器（microprocessor)，但是另一種做法，該處理 器可以是任何傳統處理器、控制器、微控制器、或狀態機 (state machine)。軟體模組可以位於ram記憶體中、快 閃記憶體（flash memory)、R〇M記憶體、EPROM記憶 體、EEPROM記憶體、暫存器、硬碟、可移去式 1_^_ - π__ 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱） ----- 525354 A7 B7 五 發明説明（ (removable)磁碟、CD-ROM、或是任何其他形式的已知於 本技藝中之儲存媒介。或是，儲存媒介可以整合入處理 器。處理器和儲存媒介可以位於ASIC内。ASIC還可以位 於電話中。或是，處理器和儲存媒介可以位於電話中。處 理器可以是DSP和微處理器的組合，或是用DSP核（core) 連接的兩個微處理器等。 較適具體實施例的先前描述被提供來讓任何熟悉本技藝 人士來製作或使用本發明。對這些具體實施例的各種修改 將對那些熟悉本技藝人士很明顯，並且此處定義的一般原 則可以應用到其他具體實施.例而不需使用發明設備，。因 而，本發明不意圖被限定在此處所顯示的具體實施例但是 將被協議成與此處所揭露的原則和新特徵之最寬廣的範 圍0 -74- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. 申請專利i

   如申明專利範圍第1項的方法，其中區塊編碼包含將資料 編碼成二列和一二八攔的矩陣，並且其中預定數目為 零。 11·如申請專利範圍第丨項的方法，其中區塊編碼包含將資料 編碼成三列和七欄的矩陣，並且其中預定數目為十九， 該方法進而包含於五個位置穿刺每組重複的碼字。 12·如申請專利範圍第1項的方法，其中該資料包含一個來自 資料通訊系統中用戶單元的傳輸資料速率指示器。 13.如申請專利範圍第12項的方法，進而包含以編碼過速率 鴻求訊心和引導訊息來多工編瑪過、重複速率指示器資 料以產生多工訊號。 14·如申明專利範圍第π項的方法，進而包含以正交碼來覆 蓋該多工訊號。 15·如申凊專利範圍第14項的方法，其中該正交碼為具有8個 片段之華許函數。 16· —種用戶單元，包含： 用於區塊編碼資料以產生數個碼字的設備；和 用於以預定次數數目來重複每個碼字的設備來產生編 碼資料。 17·如申請專利範圍第16項的用戶單元，其中用於區塊編碼 的設備包含用以將將資料編碼成三列和三十二欄的矩 陣，並且其中預定數目為四、該矩陣第一列從左到右為 16進位數值2492DBBF的二進位數字再接著兩個零、該 矩陣第二列從左到右為兩個零中的第一個零接著丨6進位 -2 - 525354 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 數值2492DBBF的二進位數字，再接著為兩個零中的第 二個零、該矩陣第三列從左到右為兩個零再接著16進位 數值2492DBBF的二進位數字之設備。 18. —種用戶單元，包含： 一個處理器；和 一種耦合至該處理器的儲存媒介並且包含一組可被該 處理器執行的指令以對資料區塊編碼來產生數個碼字， 及以預定次數數目來重複每個碼字來產生編碼資料。 19. 如申請專利範圍第18項的用戶單元，其中該組指令進而 可被該處理器執行以重複每個碼字四次，並且將該資料 編碼成三列和三十二攔的矩陣，並且其中預定數目為 四、該矩陣第一列從左到右為16進位數值2492DBBF的 二進位數字再接著兩個零、該矩陣第二列從左到右為兩 個零中的第一個零接著16進位數值2492DBBF的二進位 數字，再接著為兩個零中的第二個零、該矩陣第三列從 左到右為兩個零再接著16進位數值2492DBBF的二進位 數字。 20. —種資料傳輸系統，包含： 一個區塊編碼器；和 一個耦合至該區塊編碼器之碼字重複產生器來產生編 z馬資料。 21. 如申請專利範圍第20項的資料傳輸系統，其中該區塊編 碼器包含一個（32,3)線性區塊編碼器，以設定成藉由三列 和三十二襴的矩陣來產生至少一個碼字，並且其中該碼 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)

   裝 玎

   525354 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 字重複產生器被設定成以預定次數數目來重複每個碼 字。 22. 如申請專利範圍第21項的資料傳輸系統，其中該碼字重 複產生器設定成重複每個碼字四次。 23. 如申請專利範圍第22項的資料傳輸系統，其中其中該矩 陣每列包含兩個零和具有16進位數值2492DBBF的二進 位數字。 24. 如申請專利範圍第23項的資料傳輸系統，其中該矩陣第 一列從左到右為16進位數值2492DBBF的二進位數字再 接著兩個零、該矩陣第二列從左到右為兩個零中的第一 個零接著16進位數值2492DBBF的二進位數字，再接著 為兩個零中的第二個零、該矩陣第三列從左到右為兩個 零再接著16進位數值2492DBBF的二進位數字。 25. 如申請專利範圍第20項的資料傳輸系統，其中該區塊編 碼器包含一個（8,3)線性區塊編碼器，以設定成藉由三列 和八欄的矩陣來產生至少一個碼字，並且其中該碼字重 複產生器被設定成重複每個碼字16次。 26. 如申請專利範圍第20項的資料傳輸系統，其中該區塊編 碼器包含一個（16,3)線性區塊編碼器，以設定成藉由三列 和十六欄的矩陣來產生至少一個碼字，並且其中該碼字 重複產生器被設定成重複每個碼字8次。 27. 如申請專利範圍第20項的資料傳輸系統，其中該區塊編 碼器包含一個（64,3)線性區塊編碼器，以設定成藉由三列 和六十四襴的矩陣來產生至少一個碼字，並且其中該碼 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） --------£i 525354 A8 B8 C8 κ、申請專利範圍 字重複產生器被設定成重複每個碼字2次。 28.如申請專利範圍第20項的資料傳輸系統，其中該區塊編 碼器包含-個（128,3)線性區塊編碼器，以設定成藉由三 列和一二八欄的矩陣來產生至少_個蝎字並且其中該 碼子重複產生器被設定成重複每個$馬字〇次。 29·如中請專職圍第2〇項的資料傳輸系統，其中該區塊編 碼器包含-個(7,3)線性區塊編碼器，以設定成藉由三列 :七欄的矩陣來產生至少一個碼字，並且其中該碼字重 複產生器被設定成藉由重複至少—個碼字19次以重複至 少-組重複瑪字，該資料傳輸系統進而包含—個搞合至 該碼字重複產生器的符號穿刺元件並且設定成在5個位置 穿刺至少一組重複碼字。 3〇.如申請專利範圍第21項的資料傳輸系統，其中該資料包 ^來自在資料通㈣統中用戶單元之傳輸資料速率指示 器，該資料傳輸系統位在用戶單元中。 31. 如申請專利範圍第3〇項的資料傳輪系統，進而包含—個 编合至該瑪字重複產生H的多m設定成以編碼過 速率需求訊息和引導訊息來多工編碼過、重複速率指示 器資料以產生多工訊號。 32. 如申請專利範圍第31項的資料傳輸系統，進而包含―個 輕合至該多工器的乘法H並且設定成以正交碼來相乘該 多工訊號的每個位元。 33. 如申請專㈣圍第32項的資料傳輸系統，其中該正交碼 為具有8個片段的華許函數。 -5-