TWI324896B - Method for providing fast feedback information for random access channel in a wireless communication system - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於提供快速回饋資訊給無線電信通信系統中展 開之無線傳輸/接收單元(WTRU)之方法。尤其是，本發明係關 於提供由多重WTRUs隨機存取之共同頻道用之快速回饋資訊 之方法。 ' 【先前技術】 目如的無線通彳s糸統通常包括'核網路’例如遠端網路控 制器（RNC) ’其被搞合至一或更多基地台，例如點bs，其接著 與複數WTRUs耦合。 八 第1圖表示第三代系統中分時雙工(TDD)模式中RACH/PRACH 邏輯頻道的對應。本技藝之人士應了解第1圖的對應並非Tdd中 的對應’因為有其它TDD中對應頻道至DCH/DPCH用之對應方 法。控制資訊’例如在共同頻道(CCCH)以及專用控制頻道(D^CH) 上傳輸之資訊被對應至RACH。這些邏輯的頻道被使用於射頻資 源控制（RRC)連接要求，胞元資訊更新，]JTRAN登錄區域(URA) 更新以及射頻承載建立以及重新構形。此外，來自專用流量頻 道(DTCH)以及共用共同控制頻道(SHCCH)之非即時（NRT)流量 也被對應至RACH。此RACH隨後被對應至實體頻道且變成實體 RACH(PRACH)頻道。 許多目前的通信系統具有上行鏈共同頻道（亦即處理從一 WTRU傳輸至點B之通仏的頻道），其可由所有wtru存取。這些頻 道被用以建立並維持WTRU與點B之間傳輸控制資訊及資料之無 線連結。此TDD模式中之3G系統之隨機存取頻道是此種頻道。 此RACH被疋義為上行鏈結主張為基礎之傳輸頻道。當二或更多 酬嘗試同時在RACH頻道上傳輸其個別的資訊，可能發生競 1324896 爭。為減輕競爭問題，每一WTRU在重新傳輸訊息至點b之前等 待不同隨機數量的時間。

具有在RACH上傳輸之資訊的WTRU執行隨機回退程序 (back-off process)。當一WTRU具有在RACH上傳輸之資料區塊 時’其執行隨機回退程序以存取RACH。詳言之，在一訊框開始 之前’ WTRUP遺機產生一數字，均勻分佈於〇與1之間。其隨後比 較此數字與稱為動態持續準位(DPL)的鄰界值，其亦為一個〇與 1之間的值（例如〇. 5 )。如果所產生的隨機數字小於dpl，則fTRU 在RACH上傳輸資料區塊。如果所產生的隨機數字大於dpl，此 WTRU等待直到下一訊框，在此點其產生一新的隨機數目且重覆 此流程。此WTRU將等待以存取RACH直到其具有隨機數字與])pl 之間的成功比較之後。 在某些目前的系統中’此RNC當成一中央控制器使用，並藉 由改變DPL控制WTRU存取RACH的速率（且因此控制回退程序的 期間及碰撞的可能性）。中央控制器通常沒有那一WTRU，如果 有的話’已經在RACH/PRACH上傳輸之先前知識。這使得wtru難 以存取RACH ’此RNC降低動態持續準位’例如從〇. 5至〇. 25，使 得WTRU在一預定訊框中所產生的隨機數字較不可能小於。

藉由使其較難以存取RACH ’多重WTRU於該處碰撞的可能性降 低。 另一方面，DPL可被增加（例如從0.5至0.75)以便使得WTRU 較簡單存取RACH。藉由增加DPL，由ETRU在一預定訊框產生之 隨機數字更可能小於DPL。這造成較短的回退程序，但較高的 WTRU之間的碰撞可能性。 此RACH被對應至傳輸用之PRACH。被傳輸之praCH碼之彳貞測 在點B藉由訓練序列（midamble)偵測及碼對照而被執行。當 PRACH碼被偵測時，在點B執行循環剩餘碼檢查(crc)以偵測被 接收傳輸中的錯誤。傳輸錯誤可能從碼碰撞，其中多重Wtru使 6 1324896 用相同的PRACH碼’或來自不足的傳輸功率。此?以(^通常被定 義為時槽内之一碼中的碼。通常，多重PRACfy^相同時槽内被 定義’或整個時槽為PRACH碼而被接收。點B個別監視每一PRACH 之能量準位（亦即為PRACH之每一碼/時槽組合）。在此方式中， 點B個別偵測，為每一praCH，是否有企圖或其是否成功。因此， 在點B每一訊框所發生之成功及失敗傳輸之pRACH碼為已知。 然而’目前沒有簡單及快速之從點B至WTRU的應答機制以確 認成功或不成功之PRACH/RACH嘗試。WTRU必須等待較高的層以 處理訊號並決定一傳輸爆衝是否成功地被接收。當一 PRACJJ傳 輸失敗時，射頻鏈結控制（RLC)實體，PRC或相同其它較高的實 體通常在重新傳輸之前觀察一無回應一段時間週期。在某些實 施中，一計時器指出再傳輸之前的期間。為成功RACH傳輸所產 生之此延遲被傳輸錯誤之事件中發生的潛伏期嚴重干擾。因 此，過度的延遲已經由於重新傳輸為成功的資料傳輸而被 察。 因此希望具有通知WTRU使用PRACH/RACH碼之成功或失敗傳 輸之快速回饋機制。此回饋機制應該極快速，具有逆向相容 及低複雜度。 【發明内容】 土，:月係一種提供通知酬姐爭為基礎之頻道上之成功 之快速回饋之系統°此系統明顯地降低獲得競爭 礎之魄存取巾的延遲，朋此，降低WTRU電池的消耗， 因為WTRU不需要在傳輸之後監視存取頻道一段延展的時間。 【實施方式】 本發明將參照 似的元件。 圖式而被描述，其中相似的標號始終代表相 7 1324896 如第2圖所示，每一AICH包括一單一時槽内之單一頻道化 碼。雖然在本例中，此AICH係一單一碼（即一單一RU)，有可能 使用二或更多RUs。例如在第2圖所示之實施例，有二個aich(如 AICH1 及AICH2)。每一AICH包括一單一RU。 如以下將解釋之更多細節，例如，第一AICH可能在TS1傳輸 第一個8個PRACHs用之資訊’其中第二AICH可以傳輸最後8個 PRACHs用之資訊。 以下之表一說明傳輸頻道與實體頻道之間的對應。因為 AICH係一實體頻道，沒有與之對應之傳輸頻道。AICH對於較高 網路層是不可見的，因為其直接由點β中的實體層對應。

傳輸頻道 DCH SCH FACH PCH RACH USCH DSCH 實體頻道 ' 專用實體頻道(DPCH) 主要共同控制實體頻道(P-CCPCH) 第二共同控制實體頻道(S-CCPCH) 實體隨機存取頻道(PRACH) 實體上行鏈結共用頻道(PUSCH) 實體下行鏈結共用頻道(PDSCH) 呼叫指示頻道(PICH) 同步頻道(SCH) 實體點Β同步頻道(PNBSCH) 獲取指示頻道(AICH)___ 表一 如同依據本發明將解釋之細節，AICH被用以在快速方式中 回應UL RACH傳輸之安全接收之回應。 、參照圖3A及3B，其表示依據本發明提供隨機存取頻道用之 ，速回饋資訊之程序5〇。應該說明的是第一三步驟（圖中所 :之f驟52-56係關於BCH的讀取)與WTRU是否有在PRACH上傳 送之資料無關。當有能量時，此WTRU將總是讀取BCH。之後， 其將在不同的區間週期性地讀取BCH的特定部份(特定SIBs，例 9 1324896 如承載快速改變糸統資訊’類似DPL者）。因此，雖然步驟52—56 已經被包含於本程序50中且被表示及描述為週期性地執行，不 需要週期性地執行這些步驟。它們參照本發明為清楚而被包 含。當WTRU具有將被傳送的資料時’其簡單地使用最近從bch 取得的資訊。 程序50由接收BCH之WTRU開始（步驟52)。此WTRU讀取BCH内 之糸統資訊區塊(SIBs)(步驟54)。應該注意的是雖然以下提及 之TSsRUs係參照第2圖所示之例示傳輸訊框，此指派是隨意的 且將依據系統實際的實施而定。通常，SIBs將提出為所有^道

存在之TSs及BSs，尤其是PRACH及AICH。例如第2圖所示，SIBs 宣告：1)所有TS1中的RUs可為RACH利用；以及2)AICH位於TS8， RUsl及2。 Λ 如果WTRU如步驟56決定不需要在RACH上傳送資訊，盆回到 步驟52以再次重覆程序。 ' 〃

如果WTRU如步驟56決定需要在RACH上傳送資訊，其首先實 施前述的回退程序（步驟57)。一旦回退程序成功地完成（亦即 產生小於DPL之一隨機數），此WTRU隨機地從TS1選擇傳輸用之 RU。此WTRU使用一單一碼在PRACH傳輸資料。如熟悉本技藝之 人士所知’一 PRACH碼可具有擴散因子(SF)=16(亦即一 RU^或 SF=8(亦即二RUs)。例如在第2圖，所有的PRACHs為SF16。此資 料隨後在被選擇的PRACH上傳輸(步驟60)且WTRU監視此 AICHs ’其於本實施例中包含TS8之RUs 0及1，對來自點b之正 向回應（步驟62)。 如果AICH指示在預定PRACH上並未接收任何訊息，或接從到 錯誤’此WTRU立即知道其必須重新傳輸資料。如果沒有正向的 回應’ WTRU回到步驟57以重新開始將被傳輸資料之回退程序。 如果如步驟64所決定已經在AICH上從點B接收確認，此傳輸成 功地被接收且程序50終止（步驟66)。 10 1324896 雖然圖3A及3B說明單一WTRU之程序，應該了解的是對於以 ，爭為基礎之頻道，多重WTRUs將存取此頻道。因此，有許多 每一PRACH碼用之可能方案：丨）一單一WTRU已經選擇一特定碼 且此傳輸是成功的；2)—單一WTRU已經選擇一特定碼且此傳輸 由於壞頻道已經失敗；3)多重WTRUs已選擇傳輸用之特定碼且 其傳輸由於競爭已經全部失敗；以及4)沒有WTRU已經選擇一特 疋碼且因此沒有傳輸被接收。 依據系統操作者想要的結構而定，點B可以在AICH上提供 WTRUs以下的回饋資訊：

1) 僅有一成功的傳輸被接收。 2) 僅有失敗傳輸被接收的碼。 3) 對每一碼，是否接收一成功傳輸，是否接收一失敗傳輸 或未接收到任何訊息。此外，如果點辟皮配置可以決定?1^^錯 5吳之原因’例如PRACH碼碰撞或不足的傳輸功率，則此回饋可 ，包括傳輸錯誤之原因，雖然這是不需要的。具有此種能力之 系統被描述於美國第10/329, 308號專利申請案，名稱為 DYNAMIC FORWARD ERROR CORRECTION IN UTRA SYSTEMS，其被 合併於此以供參考。 八

存^許多關於AICH每一傳輸有幾個pracHs確認的選擇。在 第一實施例中，每一AICH提供預定數目之praCH碼用之回饋資 訊。在巧簡單的例子中，假設在一訊框中有則固1>1^(：11碼，每一 ，框一單一AICH提供此訊框内所有N PRACH用之回饋。在第二 實施例中，單一AICH將提供多重訊框上之所有N PRACH碼之回 饋資訊’於該情況中AICH將不在每一訊框被傳輸。在第三實施 例中，多重AICHs將提供單一訊框中之所有N pRACHs用之回饋 資訊，於該情況中多重AICHs將在每一訊框被傳輸。 為允許點B及WTRU的延遲’最小數目的時槽應該分離优峨 11 1324896 被回報回饋之最後的PRACH碼。此最小數目的時槽，通常 5的範圍中，應該被選擇，因此點B的處理延遲以及wtru的處理 延遲被考慮。如第2圖所示之實施例，有數個時槽延遲（亦即在 TS1與S8之間），因為AICH回應相同訊框的PRACH碼。或者是， 有可能一訊框之AICH回應前一訊框之PRACH。

因為RACH/PRACH結構被描述於BCH中之SIBs 5及6，較佳者， 此AICH頻道結構以及PRACH至AICH對應也在SIBs 5及6中廣播。 尤其是，SIBs 5及6應該也為每一AICH(如果存在多重aich)描 述以下資訊：1)AICH位置（亦即，和AICH相關之碼及時槽）； 2)PRACH對AICH對應（亦即那一PRACH由碼一AICH回應）；以及 3 )PRACH碼與AICH之間的時脈關係（亦即描述訊框N中之一 a ICH 是否提供訊框N或訊框N-1，N-2....(之前的訊框）中之pRACH之 回饋）。

與此AICH相關之碼及時槽被解釋如上。相對於對aicH及時 脈關係之碼的對應，例如’在第2圖，AICH 1(TS8中的碼0)回 應相同訊框之TS1的PRACHsl 0至7,而AICH 2(TS8中的碼1)回 應相同訊框之TS1的PRACHa 8至15。在另一實施例中，AICH 1(TS8中的碼〇)回應前一訊框之TS1的PRACHsl 0至7,而AICH 2(TS8中的碼1)回應前一訊框之TS1的PRACHa 8至15。 延伸之例及/或SIBs 5及6的修改提供1)AICH的位置； 2)PRACH對AICH的對應；以及3)PRACH碼與AICH(s)之間的時脈 關係現在將被描述。SIBs被分為複數資訊元件（IEs)。所有關 於一特定PRACH的資訊在一IE内被描述。第5圖表示一資訊元件 之例。如所示，相關的AICH頻道資訊，包括其位置，對應以及 時脈’被指定。或者是，如第6圖所示，一分離的IE可以在描 述AICH頻道資訊之siBs 5及6中產生。 當為了一 AICH (為元或符元）内之個別PRACH碼與回應指標 之間的對應’實施一較佳的對應規則。在一實施例中’例如， 12 如果-AICH服務-訊框中所有難腿^，則MCH指示 "~PRACH碼用之回饋，AICH指示2提供第二PRACH碼用之回’、 ，，……，AICH指示16提供第十六個PRACH碼用之回饋。或去 疋，一非序列對應規則可被定義。 一 此AICH係-實體訊號。如果AIC職使用於一沉系統 使用爆衝型態1或爆衝型態2傳輸。如本技藝之人士所 中之TDD模式中有三個不同聽的實體層爆衝。所 $型ft由為訓練序列及導引週期保留之碼片的數目而被區一 暴衝觸^ 正指示 第4圖中表示TDD模式用之一AICH爆衝之例，i中一 之正哺。在第姻之例中:麵1或2之 ΐΐΐίϊ，位元被用以承載回應指示，其中_依據爆 衝ΐ 即，刪湖指示爆衝型態1而_=272指示爆 為未^之用。i7〇SNAIB+1至SNAIB+4鄰近訓練相且被反轉以 n中之每-回應指示對應至此時槽内之位元仏 tri所—1相f旨示钱域目。因為傳輸是交錯的， ίί而t指t之一半的位元在第一資料部份被 4位元以提供一特定匕pRAJ^一資料部傳輸。例如，如果需要 傳輸。藉此，丄=出： 贿更堅鳴即，如果許多在第—部的位元 :、貝訊可以從第二部中的資訊被重新架構）。〆、’曰 ▲為了^傳鑛於頻道錯誤更加_，位元可以被傳輸 i影突糾_(亦即位元受 曰）夕餘位兀被分佈在時間中（時間多樣性），或交錯。 13 1324896 如第5圖所示。對照AICH頻道資訊（亦即位置，對應及時脈)在 SIBs 5及SIBs 6中被描述之較佳實施例，以及此實施例中回應 指示在AICH上傳遞’此回應指示直接在一sib，例如SIB 7或14 中直接被傳輸。應該說明的是，此AICH頻道資訊（亦即特定的 SIB被使用於傳遞此回饋），必須依然在SIBs 5或6中廣播。 或者是，除了 18個存在的TDD SIBs，一第19個SIB也可被定 義。如熟悉本技藝之人士所知，SIBs的内容係由RRC層（L3)所 填入。SIBS隨後被放置於BCH中（在L3)，傳輸至MAC-C(L2)，其 隨後傳輸它們至L1，其中BCH對應至P-CCPCH。此定義第19個的 方法包括LI ’ L2以及L3 ’而不是嚴格地是一個實體層程序。 應該注意的是’在前述的任何實施例中，AICH頻道資訊或 AICH回應可藉由以下傳輸：1)修正一存在的IE ; 2)產生一存在 SIB中的新IE，或3)產生一新的sib。較佳者，最大的傳輸嘗試 從特疋WTRU達到最大重新傳輸數目（Nmax)。Nmax為系統操 作這所選定的一個參數，通常在丨至5的範圍内。例如，如果一 WTRU位於胞元範圍之外且試圖在pRACH上傳輸資料，其很可能 失敗。如果簡單地持續嘗試在PRACH上重新傳輸資料而每次都 ，敗，其將浪費PRACH容量。因此，在WTRU失敗之後應該有一 取大的數目的重新傳輸。重新傳輸的最大數目咖狀較好是和 AICH頻道資訊一起在幻跖或幻邸中被發出訊號。上部層可被 知TBSsTOU触絲示—正面回應的成功傳輸。 沒有快速回饋之TDD系統中成功PRACH傳輸之平均延遲的最 大延遲表不於第8圖，做為每PRACH存取機會之被提供負載之一 一二訊框延遲在傳輸錯誤的情況中發生，假設在既0糊 輸二尤其是’此延遲對應傳輸接收來自較低層之-應的時間以及決定重新傳輸一刚之時間。相反地，具 j快速回饋機制之通系統中，成功麗η傳輸之平均延 的取大延遲表示於第9圖’做為每PRACH存取機會之被提供負 15 载之-函數。假設回饋資訊細下的訊框被傳輪至麵S。 雖然本發配被詳細揭露，應該了解的是 且不Γ ί變可在不脫離本發明之情況下為之，ϋ月 靶圍由所附申請專利範圍定義。 月 【圖式簡單說明】 第1圖係在RACH/PRACH上傳輸之習知邏輯對應之代表。 第2圖係依據本發明之TDD訊框之例。 第3A及B圖係依據本發明提供快速回饋之方法的流程圖。 第4圖係依據本發明之一 AiCH爆衝。 第5及6圖係依據本發明之資訊元件。 第7圖係依據本發明之PICH爆衝。 、，第8圖係沒有本發明情況下，TDD系統中成功的RACH傳輸之 平均延遲及最大延遲做為每_PRACH存取機會之給予負載之函 數之圖表。 、

第9圖係依據本發明快速回饋機制，TDD系統中成功的RACH 4輪之平均延遲及最大延遲做為每一peach存取機會之給予負 栽之函數之圖表。 、 【主要元件符號說明】 1〇 TDD訊框 50隨機存取頻道用之快速回饋資訊之程序

Claims (1)

1324896 月//曰修(f、)正聲 ifl: 十、申請專利範圍： 1·二種用於複數個無線通訊中複數個傳輸的確認的方法，包括： 輸的ΪΤ上行鏈結（UL)頻道，該i頻道包括至少兩個用於傳 接收在-下行鏈結（DL)頻道上傳輸的一獲取指示； 、、,獲取指示分別為該等碼中的每一碼確認在該UL頻道上值 达的该資料是否被成功接收。 、、上傳 2.如申請專利範圍第1項之方法，包括： 接收關於在該DL頻道上的該獲取指示的一資訊 該獲取指示所佔據的一時槽。 ^貝訊包括 3七利範圍第2項之方*，其中關於該獲取指示的誃資却 包括用來傳送該獲取指示的一碼。 w貝訊 範圍第2項之方法，其中關於該獲取指示的 包括母一碼與一對應獲取指示間的一對應β Λ貝訊 5.如申請專利範圍第2項之方法，其中關於兮辑 是在-廣_道中被接收。”雜取^的該資訊 6·如申請專利範圍第2項的方法，包括： 接收至少一獲取指示以用於每一碼。 鮮1触料，料簡取指科在-專用實 i中如被申ίί輒㈣1飾枝，其愧獲帖示是在—廣播頻 9. 如申請專利範圍第1項的方法，1 示頻道中被接收。 & -中獅心不是在-呼叫指 10. 〆無線傳輸/接收單元（WTRU)，包括： tit禮ϊ輸s上?以在一上行鍵結（瓜）頻道上傳輪複數個 = 包括至少兩細於傳輸_ 接收複數個DL傳輸，該等下行鏈結傳輸包括二獲取^示m 丄以4896 牌月々£1修(更)正说_ __ _ J 碼分別確認在該UL頻道上傳送的該資料是否被 g 咖接收複數個 ^崎㈣收該資 ^ ϋ請專利範圍第η項之wtru，其被配置用以接收該資 訊，該貝訊包括用來傳送該獲取指示的一碼。 、

如申欠請專利範圍第H項之WRU，其被配置用以接收該資 訊，邊貝訊包括每一碼與該對應獲取指示間的一對應。 ϋ申請專利範圍第η項之WTRU，其中該接‘被配置用來 接收在一分時雙工系統的一廣播頻道中的該資訊。 16.如申請專利範圍第1〇項之WTRU，其被配置用以接收用於每 一碼的至少一獲取指示。 如申請專利範圍第10項之WTRU，其中該接收器被配置用來 接收在一分時雙工系統的一專用實體頻道中的該獲取指示。 18. 如申請專利範圍第10項之WTRU，其中該接收器被配置用來 接收在一分時雙工系統的一廣播頻道中的該獲取指示。

置用來別為每一 成功接收。 19. 如申請專利範圍第10項之wtru，其中該接收器被配置用來 捿收在一分時雙工系統的一呼叫指示頻道中的該獲取指示。