TWI281798B - Method for rate matching for wireless communication in a cellular communication network and a transmitter - Google Patents

Description

1281798 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種無線通訊，更明確地說，是關於無線 通訊系統中，傳輸頻道對實體頻道之速率調整。 【先前技術】

目丽為GERAN (GSM (全球行動通訊系統）/E D G E (通訊速率提升系統）無線電連接網路）發展中之 彈性協定層1 (FLO)與u TRAN (世界行動電話系 統（U TM S )全球無線連接系統）L〇有同樣的規 格。僅訊號而言·，在確認型RLC (無線電連接系統）中， FLO必須支援資料的傳送。存在sEGpRs(強化無 線電傳輸）中的遞增額外信息，也使用在選擇性第2類混 合ARQ中，對確認型RL c的連結層與系統層之資料傳 送是有效的方法。對於遞增的額外訊息，在信息接收失敗 時，重新傳送的資料區塊非與原先的傳送相同，而是使用 不同的剔除模式（亦即，有些編碼位元經錯誤更正後，或 已剔除不傳送，或再傳送，如此提供傳送區塊於—定時間 内所須的位元數，亦即提供速率調整編碼區塊）。當最初傳 送與再傳送的訊息合併時，將增加額外訊息，使接收者更 正錯誤之可能性增大。現存的F L 〇之速率調整運算法不 允許使用遞增的額外信息，對於同_個編碼資料區塊，速 率調整運算總是產生相同的剔除模式。因此，使用在“ 二AN或使用在UTRAN中的先前技術並無法提供遞增 的額外信息（選擇性第2類混合ARQ)、給FL0;^ 1281798 二=“ERAN中提供額外信息需要傳輸層對實體 ΐ:=，而理想上，需要-個簡單而有效的速率調 彳 提供F L〇遞增的額外信息。 【發明内容】 路連本接發^種料靜方法可應詩與無線電接取網 ==!:法是基於—起始參數〜的速率調整運 Γ心為編碼區塊決定—特性距離D的步驟， :均間平均距離大於2時，D值等於剔除位元間之 平均距離，或者當剔除位开 等於傳送位元間間:，?小於2時，〇值 另-步驟是基於—猶：:定其：:時，D值等於2。 環項是^ ^ 新的起始參數該循 再傳送參數R而決定。此R值包括一個為原 送而:：::起始值包括數個為至少所須的連續再傳 又疋5的值。循環項也依據特性距離D而使其值不 :超過預定的最大值。如此以提供給再傳送遞增的額= 離’所謂預定的最大值為特性距 依„,月之第一個特性，無線電接取網路可應用彈性 禮1 ( F L〇）。 ，酋依據本^明之第—個特性’速率調整可包括傳輸頻 、1區塊的重複位70 ’或者傳輸頻道的編碼區塊的剔 以使傳輸頻道内的速率調整編碼區塊有足狗的預 傳輸财位元數於與其他傳㈣道經h訊號處理 1281798 後，由同一個實體頻道傳送出。 同時依據本發明之第一個

P Q /入i 得性’無線電接取網路可以A GSM (全球行動通訊系統 乂路了以為 系統）無線電接取網路（G E k矾速率提升 、u E K A N )。 同時依據本發明之第一侗枯& R值可為〇。 個特性’原始傳送的再傳送參數 始傳送的再傳送參數 循環項的計算依據r 同日守依據本發明之第一個特性，原 R值於每次再傳送後增加1。再者， mod D表示式。 依據本發明的第一個特性，转拇 __ 特性距離D可依下式決定： ， 當 己plus

D — gPlus D C minus β plus 6 minus 當 ^ plus e plus-e minus ， e minus D = 2，當其他情況時。 其中，ePlus 及 e»inus 或依 3GPP TR 45 qn — κ设定，或依以 下決定： eplus = 2xiVi，j，及 6 minus = 2x|MH，jh 其中’ I /是具傳輸組合格式j之傳給 吁输頻道T於速率調 整前之編碼區塊位元數；而ΔΜ，/ = Ζί，/〜7/ ν I，其中I是活動的傳輸頻道數，且 ’田 ·· z〇" = 〇 ’ 及 1281798 • Ndata

^RMmX NmfJ -中’ RM!疋傳輸頻道i的半靜定速率調整參數，以及 I是對應於活動傳輸頻道（CCTrCH)的無線電區塊内的總 位元數。 仍依據本發明的第-個㈣，起始參數可依下式決定： e ini = l + (i? modi)) xe minus ^ emimiS 一匕及 emi = i + (i?m〇d/))x(epius_eminus)，當 ^ minus 乙 或依以 其中，ePius 及 eminUS 或依 3GPP TR 45· 902 設定， 下決定： ePlus = 2xAH，j，及 β minus = 2 X |A/V i，j |， 二其中，N/，/是具傳輸組合格式」·之傳輸頻道丨於速率調 整前之編碼區塊位元數；而^〇 =及厂，卜风）當i二丄… I，其中I是活動的傳輸頻道數，且

Zo，_/ = 0，及 ：Nm, Z- Y^RMmXNm, 其中’ RMi是傳輸頻道i的半靜定速率調整參數，以及 Ndata是對應於活動傳輸頻道（CCTrCH)的無線電區塊内的 1281798 總位元數。 各個本步是提供能實施本發明第一個特性之 …、深罨接取網路傳輸機。 本發明之第三個特性是提供發 各個步驟的無線電網路終端傳輸機。 個特性之 本發明之第四個特性是提供能實 各個步驟的系統，該系統由無線電接取網路:輸=寺= 電網路終端傳輸機構成。 傳輸機及無線 【實施方式】 本毛明之上述及其他目的及特徵將由以下配入附H所 作之詳細說明趨為明晰： 卜配σ附圖所

目前 GERAN>PT I F L〇的速率調整運算法 發明在實施FL〇的GERan(gsm

乂 電接取網路）内之應用。GERAIS 是如同在 3GPP TR 45 902 f 筮 β π、 A Ν ρ

r m… .9〇2 (第6版）所指的G SM/E D 二οι cT^’5^1，（第6版）。（同時參照G :，n2 2 1 9 4，FL〇技術報告草稿；Eri c… 8月2 6 -二3及S 1 66 n S ;美國’加州’洛杉磯’ =6;30曰，2 0 0 2 ) (GEran概述可見於3 4 3 ·〇 5 1，但未提及F [ 〇 )。 二時應了解的是本發明也用於其他的無線電接取網 矢歹如’ UTRAN (UMTS全球無線電接取網路)。' /見圖1，本發明可應用於數位傳輸系統之部分，包括： ，個頻道編碼模組11(每個傳輸頻道有-個傳輸區塊進 1281798 入編碼模組）以提供編碼區塊的位元（每個傳輪區 一個編碼區塊）’其中包括能使接收端更正錯誤的額外信息 (經由編碼區塊的編碼位元）；—個速率調整模組^ 2用: 提供所謂的無線電框’亦即速率調整編碼區塊，速率調整 包括重覆傳輸頻道之編碼區塊位元或者剔除傳輸頻道之= 碼區塊位元，使得傳輸頻道内的速率調整編碼區塊能確保 足夠的預設總傳輸頻道位元數，在與其他傳輸頻道經多2 訊號處理後，由同一個實體頻道送出；一個傳輸頻道多工 處理組权1 4以多工處理由各個傳輸頻道而來的無線電框 (速率調整編碼區塊），使多工處理的位元流至編瑪組 輸頻道；—個實體頻道映像模組15以提供多卫處理的位元 流元件至實體頻道（如已述及的，編鄕塊是經過編碼以 使某些編碼區塊的位元若沒有適#地接收時，有足夠的額 外信息作為更正錯誤之用’而接收端仍可適當地為編碼區 塊解碼。大體而言’祇要沒有太多的連續位元在傳送時被 破壞，則編碼區塊皆能適當地解碼。如此，在速率調整時， 祇要沒有太多的連續位元被剔除，則速率調整編碼^ 可被解碼。） 白 如上所述，速率調整組模1 2提供一個以（發送錯誤更 ^的）編碼區塊為起始的速率調整編碼區塊。在速率調整 時，編碼區塊的位元（在傳輸頻道中）被重覆或剔除以提 供-個於傳輸時間區隔内（ττ 1 )所須的位元數值（對 實體頻道作速率調整所須的位元數）。由剔除或重覆位元而 達到所須的位元數是因不同的ΤΤΙ而不同，因為如果傳 10 1281798 運之數目是活動改變的，或者其他傳輸頻道的編碼區 h ^位數改變’或者兩種情況皆有之，則頻寬也會跟著 改^。如上所述的，位元被重覆或剔除以確保總位元速率 fTrCΗ(傳輸頻道）的多工訊號處理後能相等於基 貫體頻道的總位元速率。 土 當每次祇有一個傳輸頻道活動時，碼速（資料位元數與 編碼位7C數之比值）及編碼區塊内之位元數祇決^於傳輸 區塊的大小及可供使用之頻寬（實體頻道的位元速率之最 ，限度）。但是當多於一個以上之傳輸頻道是活動的時候 例如傳送多媒體資訊中不同的組成分流），碼速還須依 無線電資源控制協定層的傳輸頻道速率調整屬性而定，、盔 線電貧源控制協^層是相對於傳輸層之上―層。每一速率 調整屬性依Μ傳輸頻道相對於其他的傳輸頻道而決定其 =凡數知多寡。藉由設定不同的速率調整屬性給予不同的 =道，無線電資源控制協定層可以為不同的傳輸頻道 口周正出不同的速碼。

已述及的，速率，周整之輸出稱為無線電框（即速率調 扁I區塊）。對於每—個編碼區塊，速率調整產生一個無 線電框，亦即，每個TrcH產生_個無線電框。 %^GERAN的速率調整運算岐依據11 T R A N的速率 =算法：但是較為簡化，因為沒有擴散因素、沒有壓 、N L ’亦'又有特殊的情況如同加速碼，因此在G E R A 的障况下，5午多U T R A N的參數可以修正為〇或1。 以下之運算法使用如下之表示法： 1281798

Lx」向-〇〇作除去分數之整數表示，即該整數是 X -1 < [_x」< jc 〇 |χ| X的絕對值 /在CCTrCH (編碼組合傳輸頻道，即由數個活動傳輸

頻道的編碼與多工處理形成的資料流）的T r C H 數目。

Ndata CCTrCH之無線電區塊的總位元數（對於每個被 傳送的無線電區塊，即速率調整編碼區塊，由活動 的T r CH傳送至多工訊號處理。這些無線電框依 序地經多工處理後，進入CCTrCH。編碼傳輸格式 組合識別號（T F C I )與CCTrCH於無線電區塊 内交錯排列。）

NiJ具有傳輸格式組合y·之τ r C H i·，其編碼區塊在 速率調整前之位元數。 δμ"若為正值，具有傳輸格式組合/之τ Γ ch /，其 編碼區塊内必須重覆之位元數以產生無線電框。 若為負值，具有傳輸格式組合y•之丁 r CH/，其 編碼區塊内必須剔除之位元數以產生無線電框。 若為零值，則沒有位元須重覆或剔除，亦即，無線 電框之内容與具傳輸格式組合/之丁 r CH /的 編碼區塊内容相同。 iW/傳輸頻道/的半靜定速率調整參數。 〜速率調整模式運算的起始值e。 速率調整模式運算之e的增值。 12 1281798 速率調整模式運算之e的減值。 zu運算過程中的變數。 G E R A N F L〇速岸調整運算法如下： 對於母個使用傳輸格式組合y的無線電框，歲」是每個 由活動傳輸頻道1内之T r C Η的編碼區塊被重覆或剔除 之位元數。其計算如下：

Zoj = 〇，及 ^ΥβΜιΧΝτη,] xNdata

m=\

議，j = Zi，卜z“h卜NiJ，氅 i = l J。 對於每個T r C Η /之球鱼细& t ，n i之迷羊調整模式運算，起使參數… 及相關參數和e—"s之定義如下· eini = l (起始參數） eplus = 2xiVi，j，及 e minus = 2x|AA^i5j | 速率調整之規則如下： if δμ，）<〇(執行剔除） 比率與希望剔除比率之 e = eim·(誤差介於目前剔除 間的設定） 所=1 (目前位元之指標） (對於每個在T r C Η之編 do while m < Ni, j 碼區塊之位元） 13 1281798 eminus (更新誤差） i f then (檢查是否位元號碼m必須剔 除） puncture bit bm (位元被易J 除） β = (更新誤差） end if m = m + l (下一個位元） end do else if A见，y>0 (執行重覆） e == e/m·(誤差介於目前剔除比率與希望剔除比率之 間的設定） ⑺=1 (目前位元之指標） do while从y ( T r C Η之編碼區塊之每一個位 元） θ = β — ^niinus (更新誤差） do while (檢查是否位元號碼m必須被重 覆） repeat bit bi，m (重覆位元） β = ⑽（更新誤差） end do m = m + l (下一個位元） end do else (δμ,7=〇) do nothing (沒有重覆或剔除） 14 1281798 end if 改編現有的速率調整運算法叫供遞增_外信息。 本發明藉由重新定義每_次再傳送的起始參數「以 改現有的FLO速率調整運算法，使得速率調_法二 再傳运剔除模式與原先傳送的模式不$(但不是每次再傳 达皆須不@，因為只有-些有限的不同模式可供採用，此 將解釋於後）。起始*數基於兩個參數來重新定義，一個是 再傳送參數R，及另—個特性距離D。而根據本發明，$ 傳送參數R是由RLC層控制，其值由每一個 T二C Η傳送至.實體層，而在那兒完成速率調整。在較好 的實例中，指定一值給再傳送參數R之規則是：在不確認 及透明的RLC模式中’ ！^有_时值◦(亦即不使用遞 增的額外信息）；在確認的RL c模式中，若採用遞增的額 外信息，R由起始的〇值，於每次同一資料區塊再傳送時 遞增1。因此，在較好的實施例中，R可視為一個資料區 塊再傳送次數的計數器。在可能的情況下，亦即在所有可 能的剔除模式尚未全部傳送出前，實體層可利用再傳送參 數R產生不同的剔除模式。假定一個位元串（編碼區塊） bl，b2，b3，b4，b5，b6,b7 b8&b 9 ’如果每第3個位元被剔除，則於初始的傳送中，b 3， b 6及b 9將被剔除，之後，將祇有另外2個可能的剔除 模式供再傳送使用，第1個是b 1，b 5及b 8被剔除， 第2個是b 1，b 4及b 7被剔除。之後，剔除模式將重 覆。同樣道理也適用於不被剔除而被重覆的位元（這任一 15 !281798 種杈式皆謂之剔除模式）。 特I·生距離用以決定在一定次數的剔 必須重覆。本發明之特性距離〇是引用現模式

，運算中的％及e _參數而計算出有二上>0逮率 值是： ^ " ^Ts-2 5 D ^ minus

D ^ plus 位 這者是=傳送巾，騎位—離（《位元為單 杏 β plus 田2 ’ D值是：

D 己 Plus - e minus Λ^~]δΑ^ 這是初始傳送中，傳送位 )，當gPi仍—=?， _ 丁 7此離（以位70為 ^ βminus ~ ，D = 2 (位元）（此種情況是當剔 單位 除位元的平均距離及值…你 禋信況疋當剔 離及傳达位7^的平均距離均等於？ 二在計門算::區塊的特性距離時，本發明在計算傳送: *:、例Γ =Γ:還Γ其他非單純運算式的表示 重皆不π千均法依位兀的位置而定，不同之位元，比 欠不同。以下之表i是剔除位元之平均距離為3 (1匕 個^ 3)位兀㈣子。為了產生不同_除模式，第i t式，即最初的傳送模式（再傳送參數R=Q)，必2 别移（對應於R= 1及R = 2 )。 屑向 16 12 1281798

位元 剔除（R二1) 剔祖：2 ) 1 I 2 剔除（R=3) — 一 Y 以下之表2是剔除位元之平均距離為2/ 1.5)，傳送位元之平均距離為3 (1 2 8 ^ ’ 43 )的例早 為了產生不同的剔除模<，最初的（或之前的）： 必須向後移（對應於^…”。（如果模式是：土 移，而非向後料’將遺失-個位元；向前 = YY-YY —YY —YY，將祇含3個位元，而非、:個為二

表2，漂距離等於h5位元’傳送位元間之平均距 離 因此根據本發明，當剔除位元間之平均距離大於或等於 2時，不同的剔除模式是由向前移動最初的傳送模式（對 應於R = 0 )而得，當剔除位元間之平均距離大於或小於 2時，不同的剔除模式由向後移動最初的（或冬前的）傳 送模式而得。 ’ 考慮剔除模式必須於一有限次數再傳送後重覆使用，特 性距離D基於R值（其於每次再傳送時，逐次遞增）而提 供一個無法超越的最大值，即特性距離D減1。更確切地 說，本發明用一循環項，R mod D (即R modulus D) 17 1281798 決定起始參數心。（我們可以說D是用以調節只值 R值^生-個介於Q與i之值）根據本發明，起始參數〜 的設定規則如下： … 設^^ 2，則 β minus D = ，（剔除位元之間的平均距離） 伽/ = l + (i?modD)xeminus (模式向前移） 否則 D = ^ plus ( 一 6 plus - β minus〔專送位元之間的平均距離） 咖= l + (J?modZ))x_w —eminus)(模式向後移） 應注意的是D告知有多少可能不同的剔除模式，例如 假定每第3個位元t，剔除-個位元，剔除位元間的平均 距離是3 ,且有3種可能不同的剔除模式：一個是由第工 個位元開始，另一個是由第2個位元開始，最後一個是由 第3個位元開始（向前移動）。同樣地，假定每3位元中剔 除2個位元，傳送位元間之平均距離是3，且有3種可能 不同的剔除模式。 參照圖2，圖例中本發明由第丄步驟2丄開始，R乙 C協定層將再傳送參數遞增i，若對原始傳送，則將再傳 送參數設定為〇。下一個步驟22，實體層由RLC協定 層接收到再傳送參數尺後，依據F L〇速率調整運算法， 計算在活動傳輸層中之編碼區塊内，須重覆或剔除位元數 N!’』在步驟2 3中，計异參數ePlU5與e〇linus之值。在步驟2 4 ’根據本發明而決定的特性距離d，即 18 1281798 D = gPlus C minus 當 €plus、门 β minus > 2 及 D = -—^US-—， 香 Q plus / ^ ^ plus-e minus 田 < 2，且 D = 2 ’當其他情況時。 心…由循環項 在下個步驟2 5，依據本發明，起始參數 R mod D而決定，即 β ini = l + (i? mod Ζ))χβ minus » ^ gPlus ^ 2 ’ & eini = l + (7?m〇dZ))x(eplus_eminus)，當^^ ^ minus 或再傳送的剔除模式基於eui而決 在步驟2 6中，#送 在最後一個步驟 2 7中，速率調整編碼區塊對應至實體層。（圖2中各步驟 是實施於每個活動的傳輸頻道） ’ 圖3 Α-C是3個使用本發明的範例，在此範例中， 一個傳輸頻道是活動的（1 = 1)，且CCTrCH的大 限制在1 0個位元（Ndata=1 〇)。應注意的是速率調整: 數值並不重要，因為本範例中祇使用i個傳輸頻道，同時 應注意的是位元的起始編號為〇。 1 本發明的優點是R L· C層祇須管理（指定一僻值至） 傳送參數R。上層無須知道有多少不同可能的傳缉，社果 上層不須有儲存實體層特定細節的負擔。例如，因為L’ 〇是允許彈性的，即使再傳送仍在進行，其他的頻道可傲 成活動的，如此改變了 0及尺之管理。如果上層皆要注= 這些細節’則上層的應用變得複雜許多，如此以致於 19 1281798 〇的彈性目的不再可行。沒有循環項r mod D時，祇要再 傳送仍於傳送頻道中進行，F L〇則無法接受其他的傳輪 不同可能的剔除模式數量可能隨時間而改變，且 :多實體層特定的因素，例如碼速，傳輸區塊的大::：及 其他的活動傳輸頻道。因此實體層可能無法經常針對不二 將單純地迴轉式。當發生此種情況時，實體層 應該了解的1 同可能的剔除模式。 數的修設置祇說明本發日月的勒原則。無 下之申請事項將涵蓋2設計而不偏離本發明之範圍。以 盖所彳日之修改及變更。 20 1281798 【圖式簡單說明】 圖1為使用本發明之裝置之方塊圖。 圖2為本發明提供之方法的流程圖。 圖3A、3B、3C為根據本發明的計鼻之不圖。 【符號說明】 11 -頻道編碼模組 12 -速率調整模組 14 -傳輸頻道多工處理模組 15 -實體頻道映像模組 21 -若再傳送，設R=R + 1，否則設R=0 22 -計算一個編碼區塊内重覆或剔除的位元數 2 3 -计鼻參數e p 1 u s及 ^minus 的值

24 -決定特性距離D 25 -基於循環項R mod D設定起始參數值eini 26 -計算傳送或再傳送的剔除模式 27 -提供速率調整編碼區塊 21

Claims (1)

1281798 5 ·如申請專利範圍第i項 取網路是G SM/EDGE盔:之方法，其中該無線電接 N )。 …線電接取網路（G E R A 專!〗範圍第1項之方法，其中該無線電接 電接取 的再傳送參數R等於〇 範圍第1項之方法，其中該原始傳送 8·如申請專利範圍第彳 數R值於每次再傳送時^ ^之方法’其中該再傳送參 環項是 以rI.。如::表1利範圍第1項之方法’其中該循 離j定0於如申請專利範圍第1項之方法’其中該特性距 D ~ e Plus β minus D β plus 當声>2,及 C minus C plus - C minus ，當 6 plus C minus <2，且 D = 2，當其他情況時； 決定： 其中’ ％lus及eminus係依3Gpp 丁Re ,設定，或依以式 23 1281798 己- 2χ|ΔΛ^·，7.丨’ 其中，“7是具傳輸組合格式j之傳輪頻道丨於速率調整 前之編碼區塊位元數；而^〇_ =乃，/-石_1，厂撕7去1=1 /，其中/是活動的傳輸頻道數，且 Z 〇,尸0，及 I ‘ hi date RMm X Nm, j Zi,j Nmt 其中，，是傳輸頻道.i的半靜定速率調整參數，以 及义^是對應於活動傳輸頻道（CCTrCH)的無線電區塊内 的總位元數。 11.如申請專利範圍第1項之方法，其中該起始參數係 決定於： β ini = 1 + (i? mod D) X e minus，當 2，及 ^ minus ^ e ini = 1+ minus)，當^ e minus ^ ^ 其中，及〜_或依3GPPTR 45.902設定，或依以下 決定： 己咖=2χΛ^·，及 eminus^ 2x|AA^u| » 其中，~是具傳輸組合格式j之傳輸頻道i於速率調 24