TWI272802B - Flexible ARQ for packet data transmission - Google Patents

Description

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五、發明説明（1 ) 查範疇 本發明係關於資料通信，尤其是與通信系統中之可靠資 料傳送有關。 ijjJL景與概述 數位資料通信系統中，透過通信頻道傳送的資料封包常 因錯誤而發生訛誤，如惡劣環境中的通信。無線無線電通 k經常在特別惡劣的環境中進行。無線電頻道受到一種訛 誤要素之彈幕式阻塞，包括雜訊，迅速改變通信頻道特 徵，多路信號衰頹，以及造成訊號間的干擾與相鄰頻道通 信干擾的時間波散。 一接收器有許多可用於偵測這類錯誤的技術。其中一種 錯誤檢測技術之範例爲已知的循環剩餘檢測（CRC )。其他 技術則使用較高類型的區塊碼或迴旋碼，以完成錯誤偵測 與錯誤校正。爲錯誤偵測與錯誤校正，運用頻道編碼以增 加貝料剩餘。當透過一通信頻道接收資訊時，利用剩餘解 碼所接收的資料，以偵測此資料是否已被錯誤訛誤。資料 單位内建立越多的剩餘，則越可能正確無誤地偵測錯誤， 有時並將錯誤校正。 在許多通信系統中，其中也包括無線通信，須具有一種 可靠的資料傳送服務，用於保證機器間沒有資料重覆或資 料耗拍情形的資料單位傳送。大多數可靠資料傳送協定皆 使用一種基本重傳技術，其中具有認可信號與/或否定認 y信號的資料接收器可響應資料的發射器。此技術一般稱 爲自動重覆睛求（ARQ )交易處理。已編碼資料封包係透過

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一通信頻道由一發射哭彳去、、， σ專运至一接收器。使用已編碼資料 封包中之錯誤偵測位亓r制从、V ’貝枓 資料封包，藉以決定此資料e I χ + 椏收的 〜此貝枓封包疋否正確接收或已被 訛誤。若正確接收封包，目,丨妓 w , 9

可匕，則接收斋傳送一認可（ACK 回該發射器。在一種最， 里瑕間易形式<ARQ中，有時稱爲 並等待（S&W) ARQ，資料的鉻私突爲、、， V貝村的發射器傳送下一個封包前，异 儲存每個已傳送封包並菩牿化射勺a# _ ^ ^上寺待此封包的認可信號。當發哭 接收此認可似”，便剔除已儲存的封包並傳送下―: 封包。圖1係描述-種暫停並等待ARQ處理之^例。圖表 下的垂直距離代表増加時間’而穿過中間部份的斜線則代 表網路資料傳輸’其中包括認可信號。 圖2使用與圖1相同的形式描述資料封包由發射器傳送 至接收器途中耗損的情形。發射器傳送封包後便啓動一計 時器。若未於計時器的時限内接收認可信號，發射器便假 定此封包已耗損或訛誤並進行重傳。圖中虛線代表封包未 耗損或訛誤的情形下，傳送此封包與其認可信號的時間。 若接收器偵測出封包中的錯誤，同樣也會傳送一種明確的 否定認可信號（NACK)回發射器。當發射器接收到 NACK，便可互即重傳封包，而不需等待計時器的時限過 後。此外，若ACK或NACK於接收器至發射器的連結上耗 損，計時器的時限過後，發射器仍將重傳此封包。 由於發射器在接收先前封包的認可信號前，必須延遲傳 送新的封包，致使暫停並等待ARQ減低資料流量。爲了解 決這個問題，將採用認可信號與重傳的滑動訊窗形式。以 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1272802 A7 B7 五、發明説明（3 ) 一個事先決定尺寸爲W的訊窗，發射器可於接收一認可信 號前傳送多達W個連續封包。若發射器未於一事先決定之 時間訊窗内接收一特定封包的ACK信號，或發射器接收到 一特定封包的NACK信號，則發射器將重傳此資料封包 (選擇性重覆ARQ )或重傳此封包與之後傳送的所有封包 (回復N框ARQ)。在圖3(a)及圖3(b)的範例中，訊窗長爲 八個封包並可滑動，故在接收封包（1 )的認可信號後便可 繼續傳送封包（9 )。 由於滑動訊窗ARQ協定提供保持網路充滿封包的可能 性，比簡易的暫停並等待協定更能達到提高資料流量的目 的。圖4係描述使用一種滑動訊窗ARQ協定傳送三個封包 的範例。其所描述之重點爲發射器不需等待一認可信號便 可傳送訊窗内的所有封包。 爲各個傳送的資料封包選定一個序號。ARQ協定中的序 號係用於識別耗損封包及相同封包多項備份的接收。通常 接收器將序號包含於認可信號内，使認可信號可正確地聯 結對應缓衝封包。可惜的是增加與處理序號使ARQ協定的 實行大爲複雜。 一種實行重傳架構的簡易方法係揭露於大衛契司（David Chase)在 1985 年五月於 IEEE Transactions on Communications 中第 385-391 頁? ^ M Code Combining - A Maximum-Likelihood Decoding Approach for Combining an Arbitrary Number of Noisy Packets” 的文章中。如圖 5 所 述，兩個暫停並等待ARQ架構於此架構中並聯且在交替的 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 1272802 A7 ______ B7 五、發明説明（4 ) 時槽内存取頻道。各佇列僅記錄一個尚未回復的封包。奇 佇列傳送一個封包並等候確定的認可信號後才往前移到佇 列中的下一個封包。接收器處理由奇佇列所接收的封包 時，偶佇列則傳送封包至接收器，以此類推。兩個並聯佇 列的運用方法不僅有暫停並等候協定的簡易性，還可排除 如暫停並等候ARQ降低資料流量之單一佇列的重大缺失。 爲了正確操作此雙重佇列暫停並等候ARQ協定，在其他 佇列傳送封包期間，接收器必須在時槽間解碼及認可接收 一已接收的封包。以高速傳送資料時，在有效時間内完成 解碼及認可接收很難。舉例説明，若使用者裝備僅具有實 行必要解碼的有限處理能力，高速資料由無線電網路下傳 至細胞式無線電通信系統中的無線使用者裝備終端機是相 當困難的。爲排程考量，時槽可相當短促，相距僅幾毫 秒。就高資料率而言，接收器須在相當短暫的時間内解碼 並處理一個可能包含幾千個位元的資料封包。若接收器未 能在此短時間訊框内完全處理此資料封包並傳送一認可作 號’即使可正確解碼該封包’發射器仍將排程整個資料封 包的重傳。由於無線電頻道忙於重傳已被正確解碼的資料 封包’使這類非必要的資料封包重傳減少非常多的資料流 量。 一個可以增加接收器在有效時間内解碼並處理資料封包 數量的方法係使用兩個以上的並聯仵列，即同時允許兩個 以上尚未回復的封包。但因所有尚未回復的封包皆需要各 自的緩衝’並聯仔列的運用使發射器與接收器的緩衝需求

1272802 A7 B7 五、發明説明（5 增夕。緩衝需求與接收器所需緩衝的，，軟，，資訊有關，這 便是做爲重傳的增量剩餘。如果發生增量剩餘，接收器在 解碼前混合相同封包的多路重傳（即"軟資訊，，的混合）。使 用軟資訊比使用”硬，，資訊需要更大的記憶體。此外，即 使並聯處理是有益的，多路佇列仍不會降低接收器内的整 體資料處理速度要求（平均每秒數百萬個指令（MIPS))。 因此’本發明的目標是提供一種彈性ARq架構，其允許 以一個或更多個須達成所需成效的通信資源交換所需成 效。舉例説明，這類架構在較高資料流量方面，按照較高 資源成本提供較高成效’而在明顯降低資源成本的情形下 也可以提供較低的成效。本發明即提供這種彈性ARQ架 構。 在一發射器與一接收器之間建立一通信頻道。選擇一透 過此通信頻道所傳送之資料封包的可靠資料封包傳送程序 (RDPDP)第一參數値。依照一所需成效或目標（例如一透 過此通信頻道傳送之資料封包的特定資料流量）與須支持 此所需成效或目標之一個或更多個通信資源間的交換，可 選擇此第一 RDPDP參數値。第一 RDPDP參數之範例爲接 收器傳送更多封包前所須認可接收之一些尚未回復的資料 封包。另一個RDPDP參數的範例是延遲。這類延遲是代 表一資料封包傳輸與其認可信號中間時間的認可接收延 遲。或是代表傳輸與重傳中間時間的重傳延遲（如未接收 認可信號時）。 在一個較佳且非限制範例具體實施例中，選擇所需交換 -8- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公黄) 1272802 A7 ____________ B7______ 五、發明説明（6 ) 的第及第二參數値。因此可按照特定資源成本選擇尚未 回復貝料封包的明確數量與一重傳延遲，藉以達成所需成 政，如|料封包的必須資料流量。 決疋第一與/或第二RDPDP參數値，得以有效利用一通 &貝源支持資料封包認可接收程序。這類通信資源所包含 的項目如下：支持傳送資料封包之認可信號的資料處理速 度而求’支持傳送資料封包之認可信號的缓衝需求，以及 支持傳送資料封包之認可信號的能量需求。建立此封包資 料通#時或建立此封包資料通信後可決定第一參數（及第 一參數）數値。若封包資料通信狀態與初建立的狀態不同 時’如服務的改變，接收器與/或發射器之配置或狀態改 變等等，便可修改參數値。 爲降低接收器内的緩衝需求和所須資料處理速度，可選 擇數里較少的尚未回復封包及較長的延遲。選擇數量較多 的尚未回復封包及較短延遲則可増加封包資料通信的資料 心里而選擇數量較多的尚未回復封包與較長延遲可得到 以長時間處理的較大資料流量，但粍費較大記憶體緩衝與 較長的延遲。 圖式簡t 由以下詳細説明及附圖中諸如結構元件之參考標示，使 本發明之上述與其他目的，特徵和優點更易於瞭 1 中： 〃 -種用重傳資料傳送協定之認可信㈣信號圖； 圖2圖示-資料封包耗損或訛誤時所使用之重傳資料傳 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

% 訂 1272802 A7 B7 五、發明説明（7 ) 送協定的認可信號； 圖3 (a)及3(b)描述一種滑動訊窗技術； 圖4描述一種滑動訊窗arq協定之範例； 圖5描述一種雙重佇列，暫停並等待arq實行方法； 圖6係依照本發明之一般範例具體實施例，將使用者裝 備終端機的發射器和接收器用於實行一種彈性ARQ程序的 功能區塊圖； 圖7係依照本發明之一般範例具體實施例實行一種彈性 ARQ程序的流程圖； 圖8描述本發明的特定應用方法使用於一寬頻cdma系 統中之無線電通信介面的情形； 圖9之功能區塊圖描述根據本發明，使用一無線電發射 器與典線電接收器實行彈性Arq程序； 圖1 0描述一種兩個ARq參數的範例具體實施例；以及 圖1 1係依照本發明之兩個ARq參數範例具體實施例所 實行的彈性ARQ程序流程圖。 詳細説明 爲了説明而非限制目的，於下列敘述中提出詳細説明， 諸如詳細具體實施例，程序與技術等等，藉以增進對本發 明之認識。然而，熟習此項技藝者應了解本發明可實行於 脱離以下詳細説明範圍的其他具體實施例。舉例說明，本 發明可實行於 <壬—資料發射器與資料接收器之間使用一 ARQ通信協定的資料通信系統中。雖然以下說明範㈣使 用兩個ARQ參數，但本發明並不限於使用兩個特定的_ -10-

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參數。也可使用其他ARQ參數。本發明不限於某些特定的 ARQ參數。使用僅僅一個ARQ參數或兩個以上的arq參 數皆可實行本發明。 其中已省略已爲吾人所熟知之方法，介面，裝置及信號 技術，以避免非必要説明模糊本發明的説明内容。此外， 提供描述各功能區塊的圖式。熟習此項技藝者應了解可利 用單獨硬體電路，結合相配程式數位微處理器或一般電腦 之軟體功能，應用特性積體電路（ASIC)，與/或一個或更 多個數位信號處理器（DSP)，以達到功能實行之目的。 本發明適用於任一種通信系統，其中資料封包傳遞於兩 個或更多節點之間。圖6係根據本發明之一般範例具體實 施例，描述兩個包含一發射器i與一接收器2的節點，透 過利用一種彈性自動重覆請求（ARQ)協定的通信頻道傳遞 資料。此一般具體實施例也可與任一可靠封包資料傳送程 序（RDPDP) —起使用。發射器！包含一緩衝器3與一重傳 緩衝器4，其係分別用於儲存將透過通信頻道傳送的封包 資料，以及用於儲存等候接收器發出肯定認可信號之尚未 回復的封包。必須安裝重傳緩衝器4，以便在透過通信頻 道傳送緩衝器3所儲存的其他封包至接收器2之前儲存最 大量等候接收器發出認可信號的尚未回復封包。一連接緩 衝器3與重傳緩衝器4的控制器5係控制傳輸與重傳並執行 其他資料處理工作。 使用一個或更多個ARQ參數皆可實行本發明。本非限制 範例係使用兩個ARQ參數。連接控制器5的區塊6及區塊7 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公») 1272802 A7 B7 五、發明説明（9 ) 係分別用於儲存ARQ參數1與ARQ參數2之値。可於建立 發射器1與接收器2間的通信頻道時或通信建立後選擇 ARQ參數値，或於通信間改變ARQ參數値。決定ARQ參 數値可達到特定成效，有效或謹愼地利用特定通信資源， 或達成其他必須目標。 接收器2包含一緩衝器8與一錯誤偵測區塊9，其係分別 用於儲存發射器1透過通信頻道所傳送的已接收封包，以 及用於執行對缓衝器8儲存之已接收封包的錯誤偵測處 理。緩衝器8與錯誤偵測9連接一控制器1 0，其係用於執 行一些資料處理及控制工作，包括偵測錯誤偵測區塊9中 已被錯誤接收或未於事先決定之時間間隔内接收的封包。 控制器1 0也連接一個或更多個ARQ參數値區塊1 1與丨2， 其係用於儲存爲發射器1與接收器2間通信而建立的ARq 參數値。這些數値符合發射器1内區塊6及7所儲存的數 値0 圖6也同時描述四種操作。步驟一中，建立發射器1與 接收器2間的通信頻道時，發射器1與接收器2最好建立_ 個或更多個ARQ參數値。舉例説明，圖6之區塊圖中建立 兩個ARQ參數値，並將發射器丨的ARQ參數値儲存於區塊 6及7，將接收器2的ARQ參數値儲存於區塊η及12。這 些ARQ參數値決定如何利用一個或更多個通信資源支持此 ARQ程序。這些參數値也決定此arq程序之成效，如預達 成的資料流量目標。步驟二考慮ARQ參數値1與/或2 (或 其他參數値）之作用，將儲存於緩衝器3内的資料封包透 -12-

1272802 五、發明説明（ 過貝料通l頻道傳送至接收器2，並儲存於緩衝器8。在 收到咖可仏唬目,】，已傳送封包同樣儲存於發射器1内的重 傳緩衝态4。步骤二中的錯誤偵測區塊$爲控制器丄〇指示 被錯誤接收或耗損的封包，接著由控制器1〇傳送一初可 信號給發射器，以便考慮ARQ參數値…或](或其他參 數値衝擊後正確接收封包。或者由接收器2傳送未正 確接收封包的否定認可信號。步驟四則考慮綱參數値丄 與/或2(或其他參數値）之作用，由發射器】重傳未正確許 可接收並儲存於重傳緩衝區内的封包。 現在參考圖7所描述的彈性綱架構（區塊2〇)圖式。首 先是建立發射器與接收器之間資料通信的债測需求（區塊 22)。根據-個或更多個通信資源的分配方式決^資料通 信之資料封包認可接收程序的第_參數俊（區塊24)。舉 ϋ説月it擇可達到成效及支持特定成效所需通信資源間 的必須交換數値。執行相同程序以決定資料封包認可接收 程序的第二參數俊（區塊26)。本發明不限於某些特定參 數。僅僅使用-個參數或兩個或更多個參數皆可實行本發 明0 決定是否有影響-開始已決定之第一或第二參數値的變 化（區塊28)。其中包含發射器或接收器所要求服務的改 變，成效要求改變等等。若無任何改變，便決定是否終止 發射器與接收器間的連接（區塊3 〇)。若不終止，則繼續 進行區塊28的監督程序；否則便結束此例行程序。若^ 如服務改變之變化（例如發射器或接收器需要較多或較少 ____-13- 系紙張尺度適用中國國家標準M規;格(21〇 χ 2的公釐 1272802 A7 B7 五、發明説明（Ή ) 的頻寬），第一與/或第二參數値須有適當或必要的改變 (區塊3 2 )〇實行改變參數値後，控制程序回到區塊3 0。 本發明發現如圖8參考數字100所示之全球行動電信系統 (UMTS )的特別應用方法（非限制性的）。舉例説明，一種 由雲區120所述之典型電路交換核心網路可以是公用交換 機電話網路（PSTN)或整合服務數位網路（ISDN)。一種由 雲區140所述之典型封包交換核心網路可以是一種如網際 網路的IP網路。PSTN/ISDN電路交換網路120可連接提供 電路交換服務之行動交換中心（MSC)l80所述的電路交換 服務節點。封包交換網路140則連接一種適合提供封包交 換式服務的一般封包無線電服務（GPRS )節點200。 核心網路服務節點180及200各自連接一種包含一個或許 多無線電網路控制器（RNC)260的UMTS地面無線電存取網 路（UTRAN)240。RNC各自連接複數個基地台（BS)280與 UTRAN 220中的其他RNC。基地台280各自對應一個存取 點（一個扇形區或細胞）或包含複數個存取點。無線電通信 以一無線電介面的方式介於一個或許多基地台存取點與一 行動終端機（MT)300 ( —種無線UE)間。行動終端機爲一 種無線使用者裝備的例子。此非限制範例之無線電存取係 根據使用展頻碼識別單獨無線電頻道的寬頻CDMA (W-CDMA)。寬頻CDMA提供多媒體服務的寬無線電頻寬， 其中包含具有高資料率/頻寬需求的封包資料應用方法。 需透過無線電介面從UTRAN下傳傳送高速度資料至行動 終端機的情形爲行動終端機要求屬於網路的電腦資訊，例 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 1272802

如網站。 、圖9描述渚如軟體模組之模組於圖8之由B s到u E 之範例.下傳 > 料傳輸架構中實行彈性ARQ協定。此範例中 的基地口具有發射器方面的功能模組，而接收器方面則對 應於使用者裝備。相同的功能模組可用於使用者装備發射 器中的上傳架構與基地台的接收器中。 <發射器方面接收將由一較高協定層傳送至接收器的 貝料封包或區塊。增加—封包樓頭（區塊⑽）便可包含封 匕:的錯戎偵測位兀。區塊52〇的資料封包儲存於重傳緩 衝抑540^中並提供給多工器56〇。重傳緩衝器$⑽在認可接 收封f前儲存封包。控制器模組500選擇的多工器560輸 ^則提供給-傳輸緩衝器58〇。直到發射器準備好透過通 信2道傳送封包後，傳輸緩衝器58〇才儲存傳送給接收器 的貝料封包。在一信號處理模組6〇〇中處理傳輸緩衝器 580輸出的封包。模組6〇〇於傳送已編碼封包至接收器前 執灯4多諸如其他編碼（與ARQ無關的編碼）和調變等操 作。若發射器位於RNC内，並不在RNC内，而在基地台存 取點執行編碼和調變等操作，並透過基地台存取點使rnc 連接UE。在存取點發射器中，已編碼封包（而非未編碼封 包）必須儲存於一重傳緩衝器54〇中。控制器5〇〇負貴調節 區塊520至區塊600，同時儲存與利用用於通信的一個或更 多個ARQ參數値。 在接收器方面，資料封包或區塊最初在執行解調，解 碼，錯誤偵測等功能的信號處理區塊68〇中偵測。信號處 -15-

1272802 A7 B7 五、發明説明（13 ) 理區塊680偵測錯誤封包，如使用crc位元。將各封包的 認可信息（ACK )或否定認可信息（NACK )，（或一些重傳 信息的其他需求形式）傳回發射器方面的控制器500。若發 射器控制器500收到資料封包認可信號，便從重傳緩衝器 540移除該封包。若發射器控制器5〇〇收到否定認可信號 或超過延遲時間，控制器5〇〇便從重傳緩衝器54〇選擇特 足資料封包，並透過用於重傳的多工器560路由此特定資 料封包到接收器。重覆此重傳程序直到接收認可信號。或 者可限制重傳的數量。 回到接收器方面，信號處理區塊68〇可選擇性地將偵測 爲錯誤的已解碼封包儲存於接收緩重器7〇〇。接著將儲存 於緩衝器700内的錯誤封包與其原本封包的重傳版本，，軟 式混合π。這類混合或重傳的封包提高封包重傳後被正確 解碼的可能性。一般稱此程序爲增量剩餘（IR)或混合 ARQ，並能產生更堅固的arq架構。 將已解碼並正確接收的封包儲存於接收緩衝器66〇並用 於保證封包按照正確順序傳送。若未正確地或不完整地接 收封包並被要求重傳時，於收到重傳封包之正確版本前送 出後來的封包。接收緩衝器660儲存後來的封包，使序列 内的封包可以按照正確順序傳送。區塊64〇移除增加在封 包上的檔頭，並將封包傳送至下一個協定層。接收栌制器 620負責控制區塊64〇至區塊’同時儲存與利用用:於通 信的一個或更多個ARQ參數値。 圖8中介於UTRAN與一使用者裝備終端機3〇〇間的通信 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) a4規格(21〇 X 297公釐） 1272802 A7 ------ B7 五、發明説明（14 ) 係利用基地台280的方式所建立之通信頻道並透過無線電 介面所建立的。此較佳，非限制之具體實施例係使用兩個 ARQ參數，其中包含取大量的尚未回復封包η與一延遲參 數t。圖1 〇描述延遲參數係一認可接收延遲，即傳送封包 到認可接收此封包間的延遲時間。或者是一重傳延遲，即 傳送封包到重傳此封包（該封包未被正確認可接收時）之間 的延遲時間。若使用重傳延遲，立刻可由此重傳延遲中得 到認可接收延遲，例如，認可接收延遲=重傳延遲_ X時 槽。 細胞半徑愈大，由接收器傳送認可信號到發射器接收認 可仏號間的傳撥延遲愈長，致使重傳延遲有較理想的作 用導致發射器僅有較少的時間準備重傳。舉例説明，若 規定重傳延遲，發射器便可依賴細胞半徑建立此參數。巨 細胞的細胞半徑較大於微細胞。無論如何需要在發射器與 接收器間協定等待認可信號的時間；否則無法判定認可信 號屬於哪一個封包。 也可使用兩個延遲參數，t〗和t 2。參數t i規定接收器必 須傳送認可信號的時間，而t2規定發射器（必要時）應重傳 此封包的時間。舉例説明，若tl=5，t2 = 7，傳送於時槽 X的封包將被認可接收於時槽x + tl==x + 5，且（必要時）重 傳於時槽x + t2 = x + 7。延遲參數是可變的。或者如之前所 述’可依照已事先決定的公式得到一延遲參數（例如 tl=t2-2) 〇 圖1 0中非限制範例的Arq參數η:]，t = 3，装中t I 一 -17- 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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認可接收延遲。依照η = 2，傳送對鹿也 個封包。即使所描述之使用者…二封包1與封包2的兩 仍能以非連續的方式傳送所述之封包4斑,連續封包’ 封包1的認可信號後才傳送其他封包。^ 在接收 裝備）到發射器（基地台）間的接收，解要收备（使用者 作需要三個時間間隔。 ’處理及認可操 於第五個時槽正確地認可接收封包】，接著將基地台傳 运到使用者裝備終端機並對應封包3的下―個封包傳送出 去。由於未在傳送封包2後的三個時間間 丁叫間隔接收一認可信 號，基地台便在時間間隔七中重傳封僉 丨亏4已2。於二個後續時 間時槽内接收封包3的認可信號後，即t = 3，傳送封包4 在重傳封包2號後的三個時槽内接收—正確的認&可信 =後 傳送下一個封包5。 本發明的一項重要優點是一開始便可選擇"n"與/或"t" 値，並可依照通信目的與/或狀況改變之。應注意傳統單 一佇列暫停並等候ARQ架構符合"n "爲1，" t，，爲任一數 値。以”n”爲2，，，t”爲1可得偶佇列暫停並等候架構。在 一個多使用者系統中，未使用的時槽可用於傳送資料給其 他使用者而不至於浪費，除非系統中只有一個使用者。而 圖1 0中的封包重傳應於接收認可信號後立即執行，或在 基地台發射器忙於傳送資料給其他使用者時，將重傳排程 於後來的時槽内。 與本發明之非限制範例實施例一致的圖1 1流程圖係描 述一種使用兩個ARQ參數η與t的彈性ARQ架構（區塊 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1272802 A7 ______ B7 _ 五、發明説明（16 ) 100)。透過一基地台建立與UTRAN和使用者裝備終端機 的連接時，使用者裝備和基地台（或RNC )決定ARQ參數η 與t (區塊102 )。如之前所述，η爲基地台發射器將其他封 包傳送到UE接收器前，傳送到UE接收器等候基地台正確 認可接收信號的尚未回復封包數。ARQ參數t爲基地台發 射器傳送封包與基地台發射器接收該封包或其重傳之認可 仏號間的延遲時間。可依照必須成效目標，如通過無線電 頻道的資料流量，與一個或許多通信資源（如緩衝，資料 處理速度，以及能量需求或頻道狀態，如干擾）間的交換 決定ARQ參數値。也可選擇這些參數値以確保特定通信資 源的有效利用，例如緩衝空間，處理器速度與/或蓄電量 (區塊104)。 舉例説明，加大η與t値（其中n S t)可增加資料流量，但 需要較大緩衝與較長延遲。由封包傳送到接收器將封包解 碼的時間測量延遲。當t値愈大，決定正確接收封包所需 的時間愈長。增加n値與減少t値，可達到較大的資料流量 與較短的延遲，但UE需有較快的資料處理並耗費較多的 畜電量。一個小η値與一個大t値允許較小緩衝，耗費較少 電量並降低處理速度，但只有較少的資料流量。 設定已決定的η値與t値並做爲執行用於連接的ARQ參數 (區塊106)。於區塊108決定是否需要或必要改變其中一 個或所有的數値。若不需有任何改變，則決定是否終止基 地台與使用者裝備終端機間的連接（區塊11 〇 )。若終止連 接則結束此例行程序；若不終止連接，則由區塊丨〇8負貴 ____ -19- I紙張尺度適财_ ^_CNS)_ A4規格(2iG χ挪公爱) 1272802 A7 --—— ---------- -B7 五、發明説明（17 ) 監督：接的所有變化。若有諸如通信需求或狀態的改變， 可依照需要對11値或t値做適當的改變（區塊112)。接著於 所述之控制步驟區塊丨丨〇決定是否終止連接。 本發明具有-些優點。首先是簡易的彈性ARQ架構。因 建三η値與t値後可一目了然所認可接收的封包，故認可信 息中不需包含區塊號碼。爲了降低干擾並延長使用者裝備 終端機的電池壽命，應、避免因上述特點而過度使用上傳傳 輸。 第二項優點是允許n値大於丨而得以避免單一佇列暫停 並等候铴疋所產生的緩衝仔列拖延。直到認可接收前一個 封包後，拖延佇列才可移到下一個封包。如名稱暫停並等 候所述，佇列移到下一個封包前將暫停並等候一認可信 號。 第三項優點是接收器可利用一個或許多通信資源，如緩 衝需求，處理速度，耗電量等交換或平衡成效，如資料流 量。舉例説明，嚴格限定電量之接收器可建立小緩衝區和 長處理時間，n-l且t=large，便得到較少資料流量的結 果。具有小記憶體的高端接收器可設定n = 2且t=i，得到 南資料流量與短潛伏，但需要較高的較快處理成本。另一 個選擇是，咼端使用者裝備終端機可設定卜丨訂#且 n=large，以得到具有長時間處理的高資料流量，但需要較 大的記憶體緩衝和較長的潛伏。相較於微細胞間的較短距 離通信，巨細胞間的長距離通信需有較大的㈠直，可允許 認可信息到達發射器。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇X 297公f) 1272802 A7 __ _ B7 五、發明説明（18 ) 例如有少於η個封包的尚未回復封包，如圖1〇所述僅傳 迗封包1但未傳出封包2，而接收器已決定較大的η値與t 値。接收器可利用少數包含解調，錯誤校正碼解碼，檢測 CRC等處理資源而能節省電量。一般而言，和時間和蓄電 f有關的解碼錯誤校正碼是成本最筇貴的操作。若接收器 決定較小的η値與t値則沒有這項優點。 雖然可由所述下傳行動終端機接收器内得到更多優點， 但基地台發射器也可執行較小的交換操作。由於仍需服務 其他使用者，使發射器被佔用大多數的時間。相較於其他 發射器，精確實行的發射器具有一組有利的ARQ參數。 第四項優點是可改變或重新決定特定通信的ARQ參數。 舉例説明，ARQ參數可依使用者要求而在節省能量且低資 料流量模式與較高成本，快速模組間轉換。一個必須改變 參數的情形是行動終端機同時使用兩個或兩個以上的服 務。假設最初只使用一個封包資料傳送服務與上述之彈性 涊可k號架構。隨後要求另一種非封包運用的服務，即電 路叉換視訊服務。需要另一種資源，如渦輪解碼器，以便 支持新的服務。因而減少封包資料服務的渦輪解碼器（或 其他資源）。因此需重新決定彈性認可信號架構之參數， 允許較多的處理時間或較少數的尚未回復封包，以便解決 因可用渦輪解碼器（及其他資源）減少而產生的問題。 另一個必須校正ARQ參數的情形是取得其他可用的頻 寬。舉例説明，將重新分配服務細胞或使用者的網路轉換 到具有更多支持封包資料所需之細胞容量的其他細胞。若 -21 -

1272802 A7 B7 五、發明説明（19 細胞建更多的封包資料容量，行動終端機可重新決定 ARQ參數以允許更多尚未回復的封包，並利用細胞所提供 的其他資料容量。若服務細胞所提供的封包資料頻寬減 少’行動終端機可重新決定ARq參數。由於目前細胞未完 全用於提供服務，且不需支持高資料率的資料，故重新決 疋可節省某些資源並允許較低處理速度，進而節省行動終 端機蓄電量。此外，也有其他有利於重新決定ARQ參數的 情形。 以上介紹與本發明相關之特殊範例具體實施例，熟習此 項技藝者應瞭解本發明不限於本文所述之特定舉體實施 例。除上述内容’其他形式，具體實施例，修改形式，各 種變化方法與相同的組織皆可實行本發明。雖本發明僅以 較佳範例具體實施例説明之，應瞭解本揭露内容非限於本 發明之説明内容及範例。故本發明應僅由附屬申請專利範 圍之相關範圍限定之。 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）

Claims (1)

12 18234號專利申請案 中文申蜻專利範園替換本(94年12月)

但用於認可接 2. 3. 4. 5. 7. 8. 仏的方法，其包含以下步驟： 、偵測一在發射器與接收器間建立封包資料通信的要 求、，其中接收器接收已傳送資料封包的認可信號； 決定一與一封包資料認可接收程序之該接收器認可接 =傳送有關之第一時間參數值，其用於該封包資料通 4 ’以便一通信資源之有效利用。 如申請專利範圍第！項之方法，尚包含以下步驟： 決定該封包資料認可程序之第二參數的值，以便有效 利用支持此封包資料認可接收程序的通信資源。=申請專利範圍$1項之方法，其中該通信資源包含支 、已傳送資料封包認可信號的資料處理速度需求。^申請專利範圍第1項之方法，其中該通信資源包含支 持已傳送資料封包認可信號的緩衝需求。 專利範圍第1項之方法，其中該通信資源包含支 持已傳送資料封包認可信號的功率需求。 2請專利範圍第Η之方法，其中第—時間參數值是 在建立封包資料通信時所決定的。 如申請專利範圍第α之方法，其中當_些 = 點與初建立時不同，則在建立該封包資料= 後決又5亥弟一時間參數值。 圍第1或第2項之方法，其中決定該第- 數或第二參數的值，以達到該封包資料通信之 封匕貢料的希望資料流量。 O:\72\72538-941215.D0C 本紙張尺度適用^規格^_297lir 1272802 1、申請專利範圍 9’如申晴專利範圍第2頊 > 古、+ 接收器認可信號之發、^其中第二參數值為等候 資料封包數。1發射盗傳送到該接收器的尚未回復 10.如申凊專利範圍第〗 、之方法，其中該第一時間參數值 係興封包涊可接收程序有 11如由4 L β令關的延遲時間。 •如申Μ專利範圍第1 〇項 可接收延遲，1代表傳’其中延遲時間為一認 包切 荨、貝料封包到接收該資料封 包邊可“號間的時間期間。 12·如申請專利範圍第〗〗項 含傳Ιέ資# 44 β < 万去，其中認可接收延遲包 各得k貝科封包、處理接收 可信號的時間。 “之-貝料封包與接收一認 13.如申„月專利|&圍第"項之方法，t if j^q 44 ^ _ π. ，、中右未於δ心可接收 Η.如申請專利範圍第1〇項之 ^此貝科封包。 值^ L 貝万法，其中延遲時間為一重 傳I遲，其代表：若需重 封包盥重傳兮二欠杻叫 ^貝枓封包，傳送一資料 /、董傅忒貝枓封包間的時間期間。 15.如申請專利範圍第丨4項 包含傳逆眘,万去，其中此認可接收延遲 “傳送貝枓封包、處理接收 認可信號的時間。 了玎匕興接收 16·如申請專利範圍第丨4項之方法，复 未於重傳延遲内重傳，則由發射 而=之封包 Π.如申請專利範圍第10項之方法，此貝料封包。 向包含以下步驟· 將η個已傳送的資料封包儲存於發射器，以及· 若未於延遲期間内接收認可信號 就，則重傳此η個已傳 -2 O:\72\72538-941215.DOC 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X297公釐）

送之資料封包。 祀圍第10項之方法，尚包含以下步驟： -時間參:與接收器之間決定與接收認可傳送相關之第 19.=申請專利範圍第1或第2項之方法’尚包含以下步 個通信期間分配第-時間參數或第二參數- 。如I:::範圍第1〇項之方法，尚包含以下步驟： 接收數尚未回㈣封包與—較長延遲，藉以降低 接收益内的緩衝需求與所需資料處理速度。 L如申請專利範圍第10項之方法，尚包含以下步驟： ::較多數尚未回復的封包與一較短延遲，藉以提昇 封匕育料通信的資料流量。 过如申請專利範圍第1〇項之方法，尚包含以下步驟： ::較多數尚未回復的封.包與一較長延遲，藉以提昇 封包育料通信的資料流量。 23. 如申請專利範圍第1〇項之方法，尚包含以下步驟： 相較於較短距離通信，在較長距離通信時選擇一較長 延遲。 24. 如申請專利範圍第22項之方法，其中較長距離符合_ 巨細胞，而較短距離符合一微細胞。 25. 如申請專利範圍第2項之方法，尚包含以下步驟： 僅改變第-時間參數或第二參數並保持另一個參數不 -3- O:\72\72538-941215.DOC 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公褒） 1272802 as Βδ C8

1272802 、申請專利範圍 A8 B8 C8 D8 35. -種在要求發射器⑴與接收器 通^系統中使用於該接收器内的裝置，包含、·包通七的 一個用於儲存發射器所接收之資 (8)，以及 科封包的緩衝器 一個用於處理儲存於緩衝器内的已 資料Ί+白^刃-Γ A 秦f包並依照一 貝科封包料接收程序傳送各個已接收 號的控制器（i 0 )， 之< 了佗 =為具有發射器的特別通信，控制器可決定影響此 貝：封包〜可接收程序成效的第一時間參數值，該值 係與接收器認可接收傳送相關。 36. t申請專利範圍第35項之裝置，丨中接收器為一鱼線 使用者裝備終端機（3 0 0 )。 3 7 .如申請專利範圍第3 6項之裝置，i 八中一成效特徵為控 制益處理及認可接收已接收封包所需的電池耗電量。 38.如。申請專利範圍第35項之裝置，纟中的成效特徵為控 制β處理並認可接收已接收封包所需的緩衝容量。 39·如申請專利範圍第35項之裝置，其中的成效特徵為控. 制器處理並認可接收已接收封包所需的處理速度。 40.如申請專利範圍第3 5項之裝置，丨^的成效㈣_ 接收器通信之資料封包所需的資料流量。 41·如申請專利範圍第35項之裝置，其中第一時間參數為 一與資料封包認可接收程序相關的延遲。 42·如申請專利範圍第4丨項之裝置，其中該延遲係一認可 接收延遲，其代表傳送一資料封包與接收該資料封包 O:\72\72538-941215.DOC -5-

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A BCD 5忍可信號間的時間期間。 43·如申請專利範圍第41項之裝置，其中認可接收延遲包 含傳送資料封包、處理接收器之資料封包與接收〆認 可信號的時間。 44·如申請專利範圍第4 i項之裝置，纟中延遲為一重傳延 遲八代表·右需重傳該資料封包，傳送一資料封包 與重傳該資料封包間的時間。 45. 如T請專利範圍第35項之裝置/其中該第一時間參數 值是在建立資料封包通信時所決定的。 46. 如t請專利範圍第45項之裝置，#中 通信的觀點與初建立時不同，則在建立該封包資料通 信後重新決定第一時間參數值。 A如申請專利範圍第34項之裝置，其中第一時間參數值 係接收器與發射器所決定的。 :、:月專利範圍第3 5項之裝置，丨中由控制器決定影 響Μ料封包認可接收程序成效的第二參數值。 49.如申請專利範圍第_之裝置，其㈣ 發射器傳送至接收器且將由接收器認可接收的尚未回 覆資料封包數。 50·如申μ專利範圍第48或第“項之裝置，其中第一與第 多數值疋在建立資料封包通信時所決定的。 51.如：請專利範圍第5〇項之裝置，其中當一些資料封包 通仏的觀點與初建立時不同，則在建立 後重新決定該等第-與第二參數值。 ^通^ O:\72\72538-941215.DOC !272802 申凊專利範園 52·如申請專利範圍第4 8或第4 9項之裝置，其中該等第一 與第二參數值係接收器與發射器所決定的。 3·如申叫專利範圍第4 8或第4 9項之裝置，其中該等第一 與第二參數值是在建立資枓封包通信後所決定的。 54·=申請專利範圍第48項之裝置，其中該第一參數值係 發射器傳送至接收器且將由接收器認可接收的尚未回 覆資料封包數，而該第二參數為一認可接收延遲，其 代表傳送一資料封包到接收該資料封包認可信號間的 時間期間。 其中該接收器為一 A 其中該接收器為一無 其中該接收器以線或 55. 如申請專利範圍第3 5項之裝置 線使用者裝備（3 〇 〇 )。 56. 如申請專利範圍第3 5項之襄置 線電基地台（2 8 〇 )。 57·如申請專利範圍第3 5項之裝置 光纖連結的方式連接至該發射器 任 58. -種接收器’具有如申請專利範圍第35，4〇或項 一項中之裝置。 、 第 59. -種與接收器通信的發射器，包含如申請專利範園 3 5，4 0或4 2項任 '一項中之事置。 -7- O:\72\72538-941215.DOC 本紙張尺度適用中國國豕標準(CNS) Α4規格(210 X 297公發）