TWI394416B - 用於一無線通訊系統中改善下鏈路共用傳輸通道之傳輸的方法及其相關裝置 - Google Patents

用於一無線通訊系統中改善下鏈路共用傳輸通道之傳輸的方法及其相關裝置 Download PDF

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Description

用於一無線通訊系統中改善下鏈路共用傳輸通道之傳輸的方 法及其相關裝置
本發明係關於一種用於一無線通訊系統中改善下鏈路共用傳輸通道之傳輸的方法及其相關裝置，尤指一種於無線通訊系統中改善廣播控制通道映射至下鏈路共用傳輸通道所產生之傳輸封包表頭的方法及其相關裝置。
第三代行動通訊技術採用寬頻劃碼多工接取(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)的無線接取方式，用以提供高度頻譜利用效率、無遠弗屆的覆蓋率以及高品質、高速率的多媒體資料傳輸。透過第三代行動通訊系統，使用者可藉無線通訊設備(如手機)實現即時影像通訊、會議電話(Conference Call)、即時遊戲、線上音樂播放、電子郵件收發等。然而，這些功能必需仰賴快速而即時的傳輸。因此，針對第三代行動通訊技術，習知技術提供了高速封包存取系統，其包含高速下鏈路封包存取技術(High Speed Downlink Package Access，HSDPA)及高速上鏈路封包存取技術(High Speed Uplink Package Access，HSUPA)，用來提高頻寬的使用效率及封包資料的處理效率，以改善上下鏈路的傳輸速度。
基於高速下鏈路存取技術，第三代行動通訊聯盟(the 3rd Generation Partnership Project，3GPP)提供高速下鏈路共用通道接 收功能(以下簡稱高速下鏈路接收功能)於無線資源控制連線模式(Radio Resource Control Connected Mode)之細胞前向接取通道(CELL_FACH)、細胞傳呼通道(CELL_PCH)及無線網域傳呼通道(URA_PCH)狀態，其允許此狀態下的用戶端(User Equipment，UE)利用高速下鏈路共用通道(High Speed Downlink Shared Channel，HS-DSCH)，配合高速共用控制通道(Shared Control Channel for HS-DSCH，HS-SCCH)之信令接收下鏈路資料，以改善最大資料率、信令傳輸延遲、狀態轉換延遲及細胞可支援用戶端數目。
在高速下鏈路接收功能下，媒體存取控制(Media Access Control，MAC)層利用一增強型媒體存取控制高速實體(MAC-ehs Entity)，將不同種類的邏輯通道多工至高速下鏈路共用通道，其中可對應的邏輯通道為專用類型的專用控制通道(Dedicated Control Channel，DCCH)及專用資料通道(Dedicated Traffic Channel，DTCH)，以及共用類型的傳呼控制通道(Paging Control Channel，PCCH)及廣播控制通道(Broadcast Control Channel，BCCH)。關於增強型高速媒體存取控制實體之詳細運作方式，可參考第三代行動通訊聯盟所制定之媒體存取控制通信協定規範，在此不贅述。
另一方面，請參考第1圖，第1圖為一習知增強型高速媒體存取控制協定資料單元(Protocol Data Unit，PDU)之示意圖。增 強型高速媒體存取控制協定資料單元係增強型高速媒體存取控制實體之傳輸封包，其包含有複數個重排序協定資料單元(Reordering PDU)及一相對應表頭(MAC-ehs header)。每一重排序協定資料單元包含有連續且對應於同一優先佇列(或稱為重排序佇列)之至少一增強型高速媒體存取控制服務資料單元(Service Data Unit，SDU)或增強型高速媒體存取控制服務資料單元之分割片段(Segment)。增強型高速媒體存取控制服務資料單元(即上層協定資料單元)可以是一共用媒體存取控制協定資料單元(MAC-c PDU)或是一專用媒體存取控制協定資料單元(MAC-d PDU)。對於增強型高速媒體存取控制協定資料單元的表頭，習知媒體存取控制規範定義下列五個欄位：邏輯通道識別符(Logical Channel Identity，LCH-ID)、長度(Length，L)、傳輸序號(Transmission Number Sequence，TSN)、分割指示(Segmentation Indication，SI)及旗標(Flag，F)欄位。邏輯通道識別符欄位(LCH-ID)用來指示封包中每一增強型高速媒體存取控制服務資料單元或其片段所對應的邏輯通道；長度欄位(L)用來指示每一增強型高速媒體存取控制服務資料單元或其片段之資料長度；傳輸序號欄位(TSN)用來指示每一重排序協定單元之傳輸序號，以於相對應重排序佇列中進行重排序(Reordering)；分割指示欄位(SI)則用來指示增強型高速媒體存取控制服務資料單元是否被分割及其分割型式；而旗標欄位(F)則用來指示表頭中是否有下一表頭欄位存在。
然而，當廣播控制通道映射至高速下鏈路共用通道時，習知技術所產生之增強型高速媒體存取控制協定資料單元的表頭是多餘的。也就是說，用戶端不需使用增強型高速媒體存取控制協定資料單元的表頭，即可成功地透過高速下鏈路共用通道接收廣播控制通道之封包資料。關於表頭中每一欄位之分析，請見以下說明。
首先，於進行高速下鏈路接收功能時，廣播控制通道至高速下鏈路共用通道之映射係用來傳輸一系統資訊變更指示(SYSTEM INFORMATION CHANGE INDICATION)訊息至操作於細胞前向接取通道狀態或細胞傳呼通道狀態之用戶端。在此情形下，用戶端可藉由系統資訊所指示之一廣播控制通道特定識別(BCCH specific H-RNTI)，監聽高速共用控制通道，以透過高速下鏈路共用通道接收廣播控制通道之封包資料。由於用戶端可藉由廣播控制通道特定識別辨識出所接收之媒體存取控制封包係對應於廣播控制通道，因此表頭中不需包含邏輯通道識別符欄位。
此外，在習知無線資源控制(Radio Resource Control，RRC)規範中，系統資訊變更指示訊息係以透通模式(Transparent Mode，TM)傳輸，且當編碼後之系統資訊變更指示訊息未符合一傳輸區塊大小時，無線資源控制層需對該編碼後之系統資訊廣播訊息進行填補(Padding)。在此情形下，高速下鏈路共用通道所接收之傳輸區塊將僅承載一媒體存取控制服務資料單元，且不包含任何媒 體存取控制層所添加之填補位元，因此表頭中不需包含長度欄位。
另一方面，根據第三代行動通訊聯盟所揭露之請求修改R2-072305，在廣播控制通道映射至高速下鏈路共用通道之無線電承載(Radio Bearer，RB)參數中，習知技術並未對廣播控制通道之接收設定任何優先佇列。因此，媒體存取控制層於接收到對應於廣播控制通道之傳輸區塊時，將直接透過廣播控制通道遞送至無線資源控制層，而不進行重排序的動作。因此，表頭中不需包含傳輸序號欄位。
再者，根據第三代行動通訊聯盟所揭露之請求修改E2-072258，在媒體存取控制功能與傳輸通道之章節中，習知網路端不會對來自廣播控制通道之增強型高速媒體存取控制服務資料單元進行分割。因此，表頭中不需包含分割指示欄位。由上可知，若上述邏輯通道識別符欄位、長度欄位、傳輸序號欄位、分割指示欄位皆不存在，表頭中亦不需包含旗標欄位。
簡言之，當廣播控制通道映射至高速下鏈路共用通道時，習知增強型高速媒體存取控制協定資料單元中所包含的表頭是多餘的，其導致無謂的信令傳輸及系統資源的浪費。
因此，本發明之目的在於提供無線通訊系統改善下鏈路共用 傳輸通道之傳輸的方法及其相關裝置，以避免多餘信令的傳輸，以提昇系統效率。
本發明係揭露一種用於一無線通訊系統中改善下鏈路共用傳輸通道之傳輸的方法，該方法包含有藉由一媒體存取控制協定實體，將一廣播控制通道映射至一下鏈路共用傳輸通道，以透過該下鏈路共用傳輸通道傳送一系統資訊廣播訊息；以及根據該系統資訊廣播訊息，形成一媒體存取控制協定資料單元，其中該媒體存取控制協定資料單元不包含任何表頭欄位。
本發明另揭露一種用於一無線通訊系統之通訊裝置，用以改善下鏈路共用傳輸通道之傳輸，該通訊裝置包含有一控制電路，用來實現該通訊裝置的功能；一中央處理器，設於該控制電路中，用來執行一程式碼以操控該控制電路；以及一儲存裝置，設於該控制電路中且耦接於該中央處理器，用來儲存該程式碼。該程式碼中包含有藉由一媒體存取控制協定實體，將一廣播控制通道映射至一下鏈路共用傳輸通道，以透過該下鏈路共用傳輸通道傳送一系統資訊廣播訊息；以及根據該系統資訊廣播訊息，形成一媒體存取控制協定資料單元，其中該媒體存取控制協定資料單元不包含任何表頭欄位。
請參考第2圖，第2圖為一無線通訊系統400之示意圖。無線通 訊系統400較佳地為一第三代行動通訊系統之高速封包存取系統或一長期演進系統(Long Term Evolution，LTE)，其簡略地由一網路端及複數個用戶端所組成。在第1圖中，網路端及用戶端係用來說明無線通訊系統400之架構；實際上，網路端可視不同需求包含有複數個基地台、無線網路控制器等；而用戶端則可能是行動電話、電腦系統等設備。
請參考第3圖，第3圖為一無線通訊裝置100之功能方塊圖。無線通訊裝置100可以用來實現第2圖中之用戶端或網路端。為求簡潔，第3圖僅繪出無線通訊裝置100之一輸入裝置102、一輸出裝置104、一控制電路106、一中央處理器108、一儲存裝置110、一程式碼112及一收發器114。在無線通訊裝置100中，控制電路106透過中央處理器108執行儲存於儲存裝置110的程式碼112，從而控制無線通訊裝置100之運作，其可透過輸入裝置102(如鍵盤)接收使用者輸入之訊號，或透過輸出裝置104(如螢幕、喇叭等)輸出畫面、聲音等訊號。收發器114用以接收或發送無線訊號，將所接收之訊號傳送至控制電路106，或將控制電路106所產生之訊號以無線電方式輸出。換言之，以通訊協定之架構而言，收發器114可視為第一層的一部分，而控制電路106則用來實現第二層及第三層之功能。較佳地，無線通訊裝置100支援細胞前向接取通道(CELL_FACH)、細胞傳呼通道(CELL_PCH)及無線網域傳呼通道(URA_PCH)狀態之高速下鏈路接收功能。
請繼續參考第4圖，第4圖為第3圖中程式碼112之示意圖。程式碼112包含有一應用程式層200、一第三層202、一第二層206連接於一第一層218。一無線資源控制單元222位於第三層202，用來根據無線資源控制訊息(RRC Message)及資訊元(Information Element，IE)，控制第一層218及第二層206。此外，無線資源控制單元222可轉換無線通訊裝置100於閒置(Idle)、細胞傳呼通道、無線註冊區域傳呼通道、細胞前向接取通道或細胞專屬通道(CELL_DCH)狀態之間。第二層206包含一無線鏈結控制層及一媒體存取控制層，兩者透過邏輯通道聯繫及交換封包。其中，媒體存取控制層係透過傳輸通道與第一層218交換封包。在高速下鏈路接收功能下，媒體存取控制層用來將不同種類的邏輯通道多工至一下鏈路共用傳輸通道，其中可對應的邏輯通道為專用類型的專用控制通道(Dedicated Control Channel，DCCH)及專用資料通道(Dedicated Traffic Channel，DTCH)，以及共用類型的傳呼控制通道(Paging Control Channel，PCCH)及廣播控制通道(Broadcast Control Channel，BCCH)。
於進行高速下鏈路接收功能時，廣播控制通道映射至下鏈路共用傳輸通道係用來進行一系統資訊廣播訊息之傳輸。在此情況下，本發明實施例於程式碼112中提供一下鏈路共用通道傳輸改善程式碼220，以改善廣播控制通道映射至下鏈路共用傳輸通道所產生之傳輸封包表頭。請參考第5圖，第5圖為本發明實施例流程30之流程圖。流程30用於一無線通訊系統中改善一下鏈路共 用傳輸通道之傳輸，其可被編譯為下鏈路共用通道傳輸改善程式碼220，並包含以下步驟：步驟300：開始。
步驟302：藉由一媒體存取控制協定實體，將一廣播控制通道映射至一下鏈路共用傳輸通道，以透過該下鏈路共用傳輸通道傳送一系統資訊廣播訊息。
步驟304：根據該系統資訊廣播訊息，形成一媒體存取控制協定資料單元，其中該媒體存取控制協定資料單元不包含任何表頭欄位。
步驟306：結束。
根據流程30，本發明實施例首先藉由一媒體存取控制協定實體，將一廣播控制通道映射至一下鏈路共用傳輸通道，以透過該下鏈路共用傳輸通道傳送一系統資訊廣播訊息。接著，本發明實施例根據該系統資訊廣播訊息，形成一媒體存取控制協定資料單元，其中該媒體存取控制協定資料單元不包含任何表頭欄位。較佳地，該系統廣播訊息係使用一特定識別，透過該下鏈路共用通道進行傳輸。此外，該系統資訊廣播訊息係以透通模式(Transparent Mode，TM)傳輸，且當欲傳輸之該系統資訊廣播訊息未符合一傳輸區塊大小時，無線資源控制層需對該系統廣播訊息進行填補(Padding)。在此情形下，該媒體存取控制協定資料單元將僅包含一對應於該系統資訊廣播訊息之媒體存取控制服務資料單元(Service Data Unit，SDU)，且不包含任何媒體存取控制層所添加 之填補位元。
因此，當廣播控制通道映射至下鏈路共用傳輸通道時，本發明實施例所產生之媒體存取控制協定資料單元將不包含任何表頭欄位，而廣播控制通道之封包資料仍可透過下鏈路共用傳輸通道正確地傳輸。如此一來，本發明實施例可減少多餘信令的傳輸，以及降低處理封包表頭所消耗的系統資源及電量。
請注意，本發明實施例所述之下鏈路共用傳輸通道可以是高速封包存取系統中之一高速下鏈路共用通道(High Speed Downlink Shared Channel，HS-DSCH)或長期演進系統中之一下鏈路共用通道(Downlink Shared Channel，DL-SCH)，而非僅限於此。
綜上所述，當廣播控制通道映射至高速下鏈路共用通道時，本發明實施例所產生之媒體存取控制協定資料單元將不包含表頭欄位，以減少多餘信令的傳輸，以及降低處理表頭所消耗的系統資源及電量。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
400‧‧‧無線通訊系統
100‧‧‧無線通訊裝置
102‧‧‧輸入裝置
104‧‧‧輸出裝置
106‧‧‧控制電路
108‧‧‧中央處理器
110‧‧‧儲存裝置
112‧‧‧程式碼
114‧‧‧收發器
200‧‧‧應用程式層
202‧‧‧第三層
206‧‧‧第二層
218‧‧‧第一層
220‧‧‧下鏈路共用通道傳輸改善程式碼
222‧‧‧無線資源控制單元
30‧‧‧流程
300、302、304、306‧‧‧步驟
第1圖為一習知增強型高速媒體存取控制協定資料單元之示意圖。
第2圖為一無線通訊系統之示意圖。
第3圖為一無線通訊裝置之功能方塊圖。
第4圖為第3圖中程式碼之示意圖。
第5圖為為本發明實施例流程之流程圖。
30‧‧‧流程
300、302、304、306‧‧‧步驟

Claims (12)

  1. 一種用於一無線通訊系統中改善下鏈路共用傳輸通道之傳輸的方法，該方法包含有：藉由一媒體存取控制協定實體，將一廣播控制通道映射至一下鏈路共用傳輸通道，以透過該下鏈路共用傳輸通道傳送一系統資訊廣播訊息；以及根據該系統資訊廣播訊息，形成一媒體存取控制協定資料單元(Protocol Data Unit，PDU)，其中該媒體存取控制協定資料單元不包含一表頭欄位(Header Field)。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該系統資訊廣播訊息係使用一特定識別，透過該下鏈路共用傳輸通道進行傳輸。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該媒體存取控制協定資料單元僅包含一對應於該系統資訊廣播訊息之媒體存取控制服務資料單元(Service Data Unit，SDU)。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該媒體存取控制協定資料單元不包含該媒體存取控制協定實體所添加之填補位元。
  5. 如請求項1所述之方法，其另包含藉由一上層通訊協定實體對該系統資訊廣播訊息進行填補，以符合一傳輸區塊大小(Transport Block size)。
  6. 如請求項5所述之方法，其中該上層通訊協定實體係一無線資源控制(Radio Resource Control，RRC)協定實體。
  7. 一種用於一無線通訊系統中之通訊裝置，用以改善下鏈路共用傳輸通道之傳輸，該通訊裝置包含有：一控制電路，用來實現該通訊裝置的功能；一中央處理器，設於該控制電路中，用來執行一程式碼以操控該控制電路；以及一儲存裝置，設於該控制電路中且耦接於該中央處理器，用來儲存該程式碼；其中該程式碼中包含有：藉由一媒體存取控制協定實體，將一廣播控制通道映射至一下鏈路共用傳輸通道，以透過該下鏈路共用傳輸通道傳送一系統資訊廣播訊息；以及根據該系統資訊廣播訊息，形成一媒體存取控制協定資料單元(Protocol Data Unit，PDU)，其中該媒體存取控制協定資料單元不包含一表頭欄位(Header Field)。
  8. 如請求項7所述之通訊裝置，其中該系統資訊廣播訊息係使用一特定識別，透過該下鏈路共用傳輸通道進行傳輸。
  9. 如請求項7所述之通訊裝置，其中該媒體存取控制協定資料單元僅包含一對應於該系統資訊廣播訊息之媒體存取控制服 務資料單元(Service Data Unit，SDU)。
  10. 如請求項7所述之通訊裝置，其中該媒體存取控制協定資料單元不包含該媒體存取控制協定實體所添加之填補位元。
  11. 如請求項7所述之通訊裝置，其中該程式碼中另包含藉由一上層通訊協定實體對該系統資訊廣播訊息進行填補，以符合一傳輸區塊大小(Transport Block size)。
  12. 如請求項11所述之通訊裝置，其中該上層通訊協定實體係一無線資源控制(Radio Resource Control，RRC)協定實體。
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