TWI313138B - Method, system and computer readable medium therefor adapted for wireless communication system - Google Patents

Description

1313138 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於—種祕無線通訊之傳輸方法、通訊系統、基 、終端裝置及其電腦可讀取媒體，更詳細來說，係關於一種 終端裝置轉送-資料之傳輸方法、通訊系統、基地台、終 知裝置及其電腦可讀取媒體。 【先前技術】

近年來無線通讯系統之市場蓬勃發展，使用者對於通訊產品 的依賴度不斷增加，因此使用者對於通訊服務品質的要求愈來兪 S ° ^ 第1圖係為一種習知無線通訊系統之架構圖，此通訊系統包 含一基地台10及複數個用戶端101_104，彼此間利用習知通訊協 定來溝通，例如IEEE 802.16通訊協定。基地台10具有一切換波 束天線(switched beam antenna ’ SBA)(未圖示），SBA定義出基地台 10資料傳輸的範圍。現行之調變方式可區分為二進制相位元變換 調制(binary phase shift keying，BPSK)、正交相位元變換調制 (quaternary phase shift keying，QPSK)、16 進制正交振幅調變 (16-quadrature amplitude modulation，16QAM)以及 64 進制正交振 幅調變(64-quadrature amplitude modulation，64QAM)等。其單位時 間内的傳輸資料量大小依序為64QAM > 16QAM > QPSK > BPSK。而習知基地台及用戶端，皆兼具上述四種傳輸調變方式， 並視情況，並各自調整接收資料時所使用之調變方式。 若基地台10欲傳送資料給各用戶端101—104,則基地台1〇會 依據各用戶端101-104所能接受的調變方式分別傳送資料。所能使 用的調變方式則是依據當時各用戶端的情況而定。一般來說，距 離基地台10越遠的用戶端或者是途中有許多障礙物阻礙傳輸的用 戶端，例如用戶端104,若是使用了 640AM的調變方式接收資料， 1313138 則用戶端104所接收的資料之錯誤率备卓 -般會以如QPSK及BPSK等調變方&傳二，此種用戶端， 錯誤率較低，但亦因而拉長了用戶端接收資:貝料’以確保資料之 影響傳輸品質的因素通常為用戶端盥時間。一般而言， 戶端較接近基地台10 ’如用戶端i。卜則為二:礙物專，右某用 或受干擾而導致資料錯誤的機會較低，故輸時信號的衰減 調變方式似某用戶端較 = 地台故7。利 圓區域’疋用來表不在執行此傳輸方法時，各個終端裝置當 ，所利用的調變方式，並非表示各終端裝置所利用之^變式是 完全與距離有關。如第1圖所示，用戶端101以64QAM調變方式 接收資料，用戶端102及用戶端1〇3以16qAM接收資 接收f #。換言之，基地台1G可以彻傳輸資料量 大的、=4QAM調變方式傳送資料給用戶端101，以16QAM調變方 式傳送資料給用戶端102和用戶端1〇3，而以傳輪資料 Q舰調變方式傳送資料給用戶端辦。 之 山利用此種方式傳輸資料時，基地台10必需直接聯繫每個用戶 & 101-104，對於接收品質較差的用戶端(如用戶端1〇4)也必需直 接送。為了讓接收品質較差的用戶端降低資料錯誤率，基地台 =需要耗費較多的傳輸資源，因此整體上完成傳輸的時間也會拉 ]，即耗時。故如何縮短基地台傳輸資料至各用戶端的傳輸時 Β，貫為一亟待研究之嚴肅問題。 【發明内容】 本發明之一目的在於提供一種用於一無線通訊系統之傳輪 /^此無線通訊系統包含一基地台、一第一終端襄置及一第二级 立而襞置。該傳輸方法包含：該基地台判斷是否有—資料欲傳送至 1313138 第二終端數置；若判斷有該資 第一終端裝置及第二終端裂置0：^运至第二終端裝置，則判斷 裝置及第二終端裝置符合1古符合一條件；若判斷第一終端 置；以及要求第-終魏置傳送第一終端裝 本發明之另一目的在於揾徂— 裝置，用以接收-資料，1中：；=通訊系統，包含複數個終端 及-第二終端裝置；以及二終=裝置包含-第-終端裝置 裝置，並判斷是否有該資料欲傳& =傳絲資料至該些終端 件’右疋，則該基地台傳送該資 、，裝置疋否符合-條 第-終端裝置傳賴㈣至該第二終^f端裝置，且要求該 本發明之再一目的在提供— ^ 一第二終端裝置，該基地台判〗^ ’伽以傳送-資料至 置是否符合-條件，若是H第—終端|置及該第二終端裝 裝置，且要求該第一終端裝送該資料至該第一終端 挪裝置傳城貧料至該第二終端裝置。 本發明之次一目的在提供— 是否要求接收—資料並將該資料轉;置故用以判斷一基地台 ，基地台判斷該終端裝置及該另2::、,端褒置，若是，則 疋，則該終端裝置接收该^裝置疋否符合一條件，若 置。 ㈣接彳，並將職料轉傳至該另一終端裝 -電腦程式來執行種電腦可讀取媒體，係供儲存 端裝置符合所需1的::裝轉傳至另-終端裝置，該終 變方式將資料都傳送給該終料量較大之調 衣直置再轉傳至該另 1313138 間 終端裝置，如此可縮短基地台傳輸資料至各終端裝置的傳輸時 在參閱圖示及隨後描述之實施方式後，該技術領域具有通常 知識者便可瞭解本發明之其他目的、本發明之技術手段及實施態 樣。 〜 【實施方式】 如第2A圖所示，本發明之第一實施例係為一 方法及其通訊緣，此雜方法所_之通 ^^〇?終=\置2()1、一第二終端裝置2()2以及至少一^= 終端裝置202，且具有-切換波走天㈣絡Ί置201及第一 定義出僂齡㈣m ”，皮束天線未、、日不）’ _換波束天線 2 4圍如圖所示’切換波束天線將範圍22割 二成6個區域’此區域一般來說是扇 第二終端裝置202皆位於—策一 f am咖&、鲕衮置201及 位於一第-卩妁？4肉国第區域23内，而弟三終端裝置206 Ϊ产ί 圖示中，劃分出兩圈同心圓區域，是用來 式不ί=此時’各個終端|置當時所_的調變方 :顧來傳輸資料，第傳 傳輸資料量較小之QPSK來傳輸狄弟-終«置則利用 若基地台21判斷有―眘钮 地台21接著判斷第一炊、枓欲傳达至第二終端裝置202，則基 一條件，此 之-是置2〇1及第二終端裝請是否符合 由第-終端裝ί 2G1傳|=台21傳送資_第—終端裝置，再 基地台直接傳送資料到第第==置202之時間是短於 於稍後說明。若基地^ 21裝置202之時間，其餘的條件將 右基地口 21判斷第一終端農置201及第二終端裝置 1313138 202符合條件，則基地台2 第二封包^_送至要求，利用一 資料之基地台21無須直接利用傳輸

輸給第二終端裝置2〇Hf^端裝置2G2，而是將需要傳 之調變方4之篦一炊#壯之^枓，透過利用可接收較大傳輸資料量 時某地二很第可rjl波置201轉傳給第二終端裝置202，於此同 圖ί之ί三心梦以署地去月^務其他區域之終端裝置，例如第2A 上時間，如此便可達到提高基地以 及縮紐整體傳輸資料時間之省時目的。 手 nvt前料量’亦即調變方式係以單位符碼位元數 此傳送資料至第—終端裝置2Qi _ 之調變方式較佳於第二終端裝置搬可接受之調^式2(n 了接又 承上所述，若基地台21判斷第一終端裝置2〇1 Ϊ皿：符合條件時’如第2B圖所示，則基地台ί 封變方式傳送資料至第二終端裝置202。換 G第2〇1和第二終端裝置2〇2不符合條件時，、 代表弟-終知裝置201並非適合地作為一中繼站(Rday)時 if將直Ϊ:傳統傳送資料的方式將該資料傳送至第二終端；置 :’ St經由第一終端袭置2〇1來轉送資料至第二終端ίί 02。待基地口 21對位於第一區域23中之第一 ^ j端裝置2=執行完轉龄法後，便可緊縣服務：g 區域24内或者其他區域内的終端裝置，例如第2B圖中之第：終 1313138 端裝置206。 由於月b接收之傳輸資料量和終端裝 第一終端裝置201和第二終端^ 2Q ’支方式有關，如果 地台21可直接傳齡駐同—簡方式，則基 裳置201。然而若基地台21判斷第一終 f第一終端 端裝置202具有較佳之調變方式。舉例^置=才目較於第二終 之調變方式為16QAM而第二終端裝置^第一終端裝置 即前述其餘條件之-），則可_本2月所^^為QPSK，（此 又或者第-終端裝置2〇1相對於^二斤傳，資料。 即前述其餘條件之〜亦=== 在内，各終職有距離的因素 此本發明之基地台21會依此功率因素作為判。因 之門是，首先’若是第二終端裝置202斑基地二21 “第二基ί ί 21//__知方式來傳°輸資 傳輸Ϊ料所地台21之切換波束天線於定義 是所選擇之夹%if角度。若 距離。第一終端裝置2(Π與基地台21之間的 提高效率的優二因彰顯使用本發明的傳輸方法以 鈴心t 因此本發明所揭露之方法尚可考量加入另-賴 可達到提升效66 件’則選擇使用本發明之傳輸方式將 圖所示，基地ί21 ^ 條件可利用第3圖說明之。如第3 口 1與弟一終端裝置2〇1之間的距離為Rl，基地台 ^13138 21與第二終端裝置202之間的距離 二終端褒置观之間的距離為仏。&餘置謝與第 V =/?,2+/?22-2i?,ii2C〇s0 ..· R2 > 心 2R、 •·，Ά ••右 0 < 60〇 => cos9 ： 丄>灰 2R2 第二於第-終端裝置-及 台21之距離較第二終端=26〇〇2m°f-終端裝與基地 以選擇利用本發明所提供之方法傳幹^口。21之距離為近），則可 之前台在判斷是否有資料欲傳送給第二終端裝置 終端裝置’ |吩_要求第二 用以告知基地台L 說明者係此第一訊息乃 終端裝置傭裝置的即時狀態包含當時第二 明Ξίΐίϊ:功率，以及其位置等資訊。惟，此僅為本發 於此作為綱之用，實際應財發明時並不僅限 中。承卜地^行__所需之資料皆可涵蓋其 某地rm二終财置接收到這廣播之後，便開始要回報給 t。在此同時，第一終端裝置會主動偵測此第一訊 ί置在—特定時間，第—終端裝置偵測第二終端 裝置t 則第一訊息；或者是第一終端 订列斷何時該偵測此第一訊息。接著步驟S403，第一 1313138 終端裝置根據第一訊息回報一第二訊息給基地台，第二 二終端裝置在接收到第-訊息後，所回傳給基地台之[料‘二次 ^為-些數據，是用來幫助基地台能夠根據第二訊息以 : 、、、；端裝置及第二終端裝置是否符合上述的條件。 經由以上步驟之後，基地台便能初步了解當時第—

Pk終端裝置的航，來顺枝要傳送資料給帛—終端裝^。 之罢Ϊ合以下將以不同之實施例，說明本發明與習知技術 ^差^第5Α圖及第5Β圖分別為習知技術之示意圖及時序示音 冬sf如ηΑΛ所* ’内圈之傳輸調變方式為16QAM而外圈i 個終端裝置當時所利用的調變方式，並非 =用之調變方式僅僅與距離有關。此無線 端 5Π J2、513、514、515 及 516，其中終端裝置 5ii、 j周變方式為16QAM ’終端裝置513及514之調變方式為 QPSK。並且，5n、512、513及514位於第一區域5i 5 ^ =6位於第二區域η。在習知技術中，基地台％直接 母二個終端震置 5U、512、513、514、515 及 516

Si:·之日如第5B圖所示’在基地台％發出廣播資訊後’ ΐϊϊt區域51内的終端裝置’基地㈣以QPSK之調變方 終端裝置513及514,各耗費2T時間，接著以16QAM 娜給終端裝置511及512’各耗費T時間，接著， ΐ即調變方式傳送’ 序：。圖如及/5= 轉傳資料至終端裝置513及514:== 廣播貝錢，以16QAM之調變方式傳送資料給終端裝置5ΐι，其 12 1313138 資料包含欲傳送給終端裝置513及514之資料。由於單位 16QAM所能傳送之資料量較QPSK為多，因此如$5D圖所^ 耗費3T時間’而非如第5B圖所示之5T(2T+2T+T)時間。接英π 樣以16QAM之調變方式傳送資料給終端裝置512，其耗費τ 1 =。至此基地台50已完成在第—區域51所需之傳輸動作、時 基地台50轉而服務位於第二區域52内的515及516，坌匕= Τ時間。而«地台50服務515及516的同時，終端裝置5 = 以QPSK之調變方式傳送資料給終端裝置513及514，各 = 時間。由此可知’ 本發明之基地台僅需耗費6Τ的時間 於習知之8Τ ’節省了許多傳輸資料上所需之時間。 乂 本發明之第二實施例係為_種基地台，可用以執行如 J例，專^以及做為其通訊系統之一部份。而二: 例係為-種終端襄置，亦可用以執行如第—實施： 之傳輸方法以及作為其iff絲統之—部分。亦即第— ^ 之技術特徵均可在帛三實_及細實施射執行，m及 體電 錢熟悉此技 雖然、前述實施㈣以二個終端裝置說 但本發明並不限於此。換古之，卜卬杳狄如段二技術手丰又， 實施樣態，以及闡釋本發日^之技二n 來例舉本發明之 任何熟於此項技術之人太^用以限制本發明。 的情況下，對上述實施例發=技術原理及精神 護範圍應如後述之中請專利範圍'所列。’纟本發明之權利保 1313138 【圖式簡單說明】 =1圖係為f知無線通訊祕之架構圖； 楚第2B圖係為本發明之第一實施例的示意圖； ^3圖係為本發明第 為本發明之第—實施例之—流程ί Μ圖’ 第5Β 用—習知技術之示意圖； 第5C =、ίί用習知技術之時序示意圖； 第 圖係為本發明之第二實施例的千音®. 1時序示意圖。 101 用戶端 103 用戶端 20 無線通訊系統 22 傳輸資料的範目 24 第_一區域 202 第二終端襞置 204 第二封包 206 第三終端裝置 51 第一區域 511 終端裝置 513 終端裝置 515 終端裝置 第5D圖儀為刹田士饮πα 2 ί例的不-圖’以及 102 104 21 23 201 203 205 50 52 512 514 516 【主要元件符號說明】 1〇 基地台 用戶端 用戶端 基地台 第一區域 第—終端裝置 第一封包 第三封包 基地台 卓一區域 終端裝置 終端裝置 終端裴置 14

Claims (1)

131 m哪丨職 t 申請專利範圍替換本(無劃線版本98年03月^s-- 十、申請專利範圍： 1· 了於:無線通訊系統之傳輪方法，該無線_統包含一基 ^ 終蠕裳置及一第二終端裝置，該傳輸方法包含： ，地口要求該第二終端裝置回報—第一訊息給該基地台，該 第-訊心係用以告知該基地台該第二終端裝置之狀況； 在-特定時間，該第—終端裝置_該第二終端裝置所回報給 δ亥基地台之該第—訊φ、； △該第-終料置根據該第—訊息回報—第二訊息至該基地 二 —終端鼓在接受到該第一訊息後 ，所回傳 :基H料，其魄地台根顧第：訊息以判斷該第-終 而衣置終魏置是科合—條件； 該基地台判斷是否有—資料欲傳送至該第二終端裝置； 台判===ΓΓ獨二終繼穩地 係為-第-時間小於置是否符合該條件，該條件 該資義第t射該第二時咖基地台傳送 料之時間’該第一時間係該基地台傳送該資 置之=;糾裝置’她帛~終繼觀鞠至該第二裝 件 f也°判斷°亥第—終端裝置及該第二終端襄置符合該條 ’則傳送該資料至該第一终端裝置；以及 縣地台要求該第—終端裝置傳送 _—傳_，其中織蝴m裝 15 1313138 第0941434〗I號專利申請案 ____本（_線版本，98年〇3月） 货年;月/哪正替換頁丨 置及該第二終端裝置不符 二終端裝置。 雜科，财接舰該資料至該第 3.如請求項1所述之傳輸 線定__^ ^ 錄地嫌妹—天線，該天 ㈣數個£域，教吨域包含—第_區域及 ==置爛：崎輪卿—區域，二台 2樣瓣導崎侧—終咖及該第二終 4，如請求項3所述之傳輸方法，/ 終端裝置，娜峨嫩複數個 ^ x弟—£域，该弟二區域亦為該 Γ #她，_瓣 ，該基地台執行該傳輸方法_第二_ 中之該等終端裝置。 中LA 5. 如凊求項3所述之傳輸方法 (swltchedbeamantennaSBA；〇 6. 如請如所述之傳輸方法，射該條件更包含—步驟： 終端裝置相較於該第二終端裝置具有較 1=^；^該調變方式係指該基地台傳送該資料至該第 、、.；而衣置及_二終端裝置時，該第—終端裝 置可接收之單位符碼位元數。 7. 如請求項1所述之傳輸方法，其中該條件更包含—步驟. 該基地台判斷該第-終端裝置相對於該第二終端震置能回傳 16 1313138 跑月" 日修正替換頁 第094143411號專利申請案 申請專利範圍替換本（無劃線版本，卯年〇3 g > 給該基地台較大之功率。 間係由該基地台所列 8. 如請求W所述之傳輪麵，其中該 斷。 亏 9. 如請求項1所述之傳輪方法，其中 置所判斷。 ^時間係由該第-終端震 10· —種通訊系統，包含： 複數個終端裝置，用以垃收—处，丨 第—U楚 料，其中該等終端裝置包含一 弟終知裝置及一第二终端裝置； s 二Γ:要？第二终端裝置回報-第-訊息给該基地 基輸齡況，在一 特物間，料—終端裝置侧該第二 之該第-訊息，該第一終端裝置根據該 自ϋ民…玄基地台 該基地台，該第二訊息係該第—终^:回報一第二訊息至 ό…由 、知裝置在接受到該第-訊息後， ^傳給聽地台之餅，其愧基私根_第二訊息以判斷該 ^終端裝置及該第二終端裝置是否符合—條件，絲地台更用以 =該資料··端裝置，並_是种該㈣欲傳送至該第二 、晉咐，若是，則該基地台判斷該第—終端裝置及該第二終端裝 ^否符合雜件，若是.梅傳送該她該第-終端裝 =/要求該第-終端裝置傳送該麵至該第二終端裝置，其中該 為一第—梅㈣，，財账日娜該基地台 傳蝴料卿塌版叫鄉—日咖絲地台傳送 17 I I —丨_ 丨 _ 丨 I -------- %年3月作日修正替換頁| 1313138 第〇941434丨丨號專利申請案 申請專利範圍替換本(無劃線版本，卯年〇3月） 該資料至該第一終_裝置，再由該第一終端裝置傳送該資料至該第 二裝置之時間。 11.如請求項所述之通訊系統，其中該基地台係用以判斷該第一终 端裝置及該第二終端裝置不符合該條件時，則該基地台直接傳送 該資料至該第二終端裝置。 .如請求項ω所述之通鱗統，其中該基地台更包含—天線，該天 蚊義出複數個區域，該些區域包含一第一區域及一第二區域， “第、’、端裝置及该第二終端裝置皆位於該第一區域，該基地台 剩—崎細第二終 端裝置。 13.如請求項12所述之通訊系統，其中該基地台更包含至少-第三終 端裝〃置，該第三終财㈣錄料二區域，射當絲地台要 求該第-終鱗輯賴龍第二終鱗置後，絲地台執 行該傳輸方法於該第二區域中之該第三終端裝置。 14U員12所述之通訊系統，其中該天線係為一切換波束天線 (switched beam antenna SBA) 〇 15.如明求項10所述m統’其巾該條件更包含該基地台判斷該 第-終端H相較於該第二終端裝置具有較佳之—調變方式，其 中该翁对触絲地纟縣蹄料至料—終 二終端裝W，該第-終鱗纽鄉二終端裝射接收K立 符碼位元數(bits/symbol> 〇 18 1313138 货年3月/〇日修正替換頁 第〇94丨43411號專利申請案 申請專利麵麵本（__：，98年03月 16.如請求項10所述之通訊系 率 斷心1〇所4之通1_ ’其中該特定時間係由該基地台所判 ’ __糊織第一終端裝 19. -種電腦可讀取媒體 訊系統之傳輪方法，該料、^魏㈣細—種一無線通 裝置及-第-敌—良通5fl糸統包含-基地台、-第-終端 ’嶋概含下列步驟： 令口夂土地台要求該第_ 台，該第-1自_ 報—m給該基地 / 該第二終端裝置之狀況； 給該基地終端裝置偵測該第二終端裝置所回報 台，‘亥弟終端裝置根據該第-訊息回報-第二訊息至該基地 該第—終端裝置在接受到該第—訊息後，所回傳 端教 _ 地口根據该弟二訊息以判斷該第一終 弟—終端裝置是否符合一條件； 列斷是否有一資料欲傳送至該第二終端裝置； «置及j斷有5亥貝料欲傳达至該第二終端裝置’則判斷該第-終端 '^弟—終端裝置是否符合該條件，該條件係為—第一時間小 19 1313138 第〇94Η341丨號專利 申請專利範圍替換本 申請案 日修正替换頁 (無劃線版本，98年03 ' ----- 第二時間，其中該第二時間係該基地台傳送該資料至該第二終 &、置之日^•間’該第一#間係該基地台傳送該資料至該第一終端裝 置再由5亥第一終端裝置傳送該資料至該第二裝置之時間； —若判斷該第一終猶置及該第二終端裝置符合該條件，則傳送 該資料至該第一終端裝置；以及 要长。亥第終端裝置傳送該資料至該第二終端裝置。 月长員19所述之電腦可讀取媒體，其中該傳輸方法若判斷該第 、、、端裝置及雜二終魏置不符合雜㈣，啦麟送該資 料至該第二終端裝置。 21·如請求項19戶斤述之電腦可讀取舰，其中該基地台架設有一天 線’該天線絲出複數個區域，該些區域包含—第_贼及一第 一區域，该第一終端裝置及該第二終端裝置皆位於該帛一區域， 該基地台係執行該傳輸方法於該第一區域中之該第—終端裝置及 該第二終端裝置。 22.如請求項21所述之_可讀取媒體，其中該無線通訊系統更包含 複數個終端裝置，鱗終端裝置係位於該第二區域，該第二區域 亦為該等區域其中之一，其中當該基地台要求該第—終端裝置傳 送該資料·第二終端裝， 二區域中之該等終端裝置。 23,如請求項21所述之_可讀取媒體，其中該天線係為一切換波束 天線(switched beam antenna SBA) 〇 20 1313138 7 第0941434丨丨號專利申請案 1_ 申請專利範圍替換本（無劃線版本，卯年03月） --------- 对年多月P日修正替換頁 專利軸圍替換本（無劃線版本，98年03月） ------ Γ綱19所述之電腦可讀取媒體，其中該條件係為該基地台判 斷該第-終轉置她於第二終贼置具有較佳之—調變j 财該變方式係指該基地台傳送該輪該第—終端裝置 =終端L料-__帛二終辭 = 位符碼位元數(bils/symbol)。 队<早 ”所述之電腦可讀取媒體’其中該條件係為該 \目對於該第二終端裝置能回傳給該基地台較大、、 •台σ=9所㈣賴娜其中_軸由該基地 27===师_，物辦軸由該第一