TWI423615B - 採用資料分段的傳輸器裝置 - Google Patents

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TWI423615B TW99107698A TW99107698A TWI423615B TW I423615 B TWI423615 B TW I423615B TW 99107698 A TW99107698 A TW 99107698A TW 99107698 A TW99107698 A TW 99107698A TW I423615 B TWI423615 B TW I423615B
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Description

採用資料分段的傳輸器裝置
本發明大體上與無線通信系統有關。特別地，本發明與在應用了自適性調變和編碼(AMC)、與混合的自動重送請求(H-ARQ)技術這樣的系統中之資料傳輸有關。
在無線通信系統中，例如使用分碼多重存取(CDMA)或正交分頻多工(OFDM)系統的第三代合作計畫(3GPP)分時雙工(TDD)或分頻雙工(FDD)通信系統，AMC被用來最佳化空中資源的使用。
用來傳送資料的調變和編碼方法(集合)依無線頻道條件而變。為了舉例說明，資料編碼類型(例如渦輪式對迴旋式編碼)、編碼速率、CDMA系統的展頻係數、調變類型[例如正交相移鍵控M-磊(M-ary)相移鍵控對M-磊(M-ary)正交振幅調變]、及/或一OFDM系統的一些子載波可能改變。如果頻道特性增進，一較低的資料重複性及/或“較不堅實”調變和編碼集合用來傳遞資料。結果，對無線電資源的一特定配置，傳輸了更多使用者資料，造成一更高的有效資料傳送速率。相反地，如果頻道特性降低，一較高的資料重複性及/或“較堅實”調變和編碼集合用來傳遞較少的使用者資料。使用AMC，可較好的維持在空中資源利用和服務品質(QOS)之間的一最佳化。
資料在此種系統中被接收，以在傳輸時間間隔(TTIs)中於空 中介面上傳遞。在一TTI當中傳送到一特定使用者裝置的資料稱為一傳輸區塊集(TBS)。對於一種特定的空中資源配置來說，一較不堅實的調變和編碼集合允許較大的TBS大小，而一較堅實的調變和編碼集合只允許較小的TBS大小。結果，對一特定的無線電資源配置的調變和編碼集合，指定在一特定TTI中可支援的TBS之最大大小。
在這樣的系統中，可能使用一混合的自動重送(H-ARQ)請求機制來維持QOS並增進無線電資源效率。使用H-ARQ的一種系統顯示在圖1中。一發射器20使用一特定的調變和編碼集合在空中介面上傳送一TBS。TBS由一接收器26接收。一H-ARQ解碼器31解碼所接收的TBS。如果所接收資料的品質無法接收，一ARQ發射器28請求TBS的重新傳送。檢查所接收TBS的品質之一種方式是循環冗餘查核(CRC)。一ARQ接收器22接收請求，而TBS的重新傳送由發射器20進行。為了增加成功傳送的可能性，重新傳送可能應用一更堅實的調變和編碼集合。H-ARQ解碼器31結合所接收TBS的這些版本。結合的一個需求是所結合TBS大小是相同的。如果產生的品質仍然不夠，請求另一次重新傳送。如果產生的品質是足夠的，使得所結合的TBS通過CRC檢查，釋出所接收的TBS供進一步處理。H-ARQ機制允許有無法接收的品質之所接收資料儘可能地以一更堅實的調變和編碼集合(MCS)重新傳輸，以確保成功的傳送並維持所需的QOS。
另一種方式是使用舊的調變和編碼集合來重新傳送TBS。然 而，如果頻道條件需要使用一更堅實的調變和編碼集合、或初始的傳輸分別地有錯，所重新傳送的TBSs之結合可能無法通過，造成一傳輸失敗。
在使用H-ARQ和AMC兩者的系統中，可能必要決定調變和編碼集合的改變，以達成一所請求TBS重新傳送的成功傳送。在這種情形中，在TTI當中所允許的實際資料位元之最大量因調變和編碼集合而變。
由於每一TTI只存在一TBS，對應於TBS大小的有效使用者資料傳送速率應用於每一TTI。為了達到最大資料傳送速率，在TTI當中最大TBS大小應用於最不堅實調變和編碼集合。當無線頻道條件需要一更堅實的調變和編碼集合以成功地傳輸時，這樣的一TBS大小無法在TTI當中支援。因此，每次實施一更堅實的調變和編碼需求，在H-ARQ程序中有不為此MCS所支援的TBS大小、且尚未成功地確認的所有未解決傳送被捨棄。
在目前的實施中，當一TBS無法利用AMC和H-ARQ機制成功地傳輸時，還原由無線電鏈結控制(RLC)協定(在第二層)處理。不像失敗的傳輸之H-ARQ還原，RLC錯誤偵測、佇列在節點-B中的TBS之資料還原和緩衝儲存，造成增加的傳送頻道區塊錯誤率和傳輸潛伏時間，可能造成滿足QOS需求的失敗。
因此，需要有其他可能的方式來還原此種系統中的不成功傳輸，以在應用了AMC和H-ARQ技術時允許支援高資料傳送速率。
一傳輸區塊集的資料要在一無線通信系統中傳輸。無線通信系統使用自適性調變和編碼，且有一混合的自動重送請求機制。提供了傳輸區塊集的可能分段之分段資訊。傳輸區塊集以一第一規定調變和編碼方法傳輸。接收傳輸區塊集，且判斷所接收的傳輸區塊集是否滿足一規定品質。當未滿足規定品質時，傳輸出一重送請求。第一規定調變和編碼集合改變成一第二規定調變和編碼集合。在重送請求之後，傳輸區塊集依照所提供的分段資訊，分段成第二規定調變和編碼集合所支援之複數個分段。傳輸那些分段，且分段中的至少二個分開地傳輸。接收所傳輸的分段。可對一特定的傳輸區塊集(TBS)傳輸應用一個以上的分段程序。
傳輸區塊集分段可使用在各種無線通信系統中，例如分頻雙工/分碼多重存取(FDD/CDMA)、分時雙工/分碼多重存取(TDD/CDMA)、和正交分頻多工(OFDM)通信系統。
要支援高資料傳送速率，大的TBS大小應用於每一TTI。為了允許大TBS大小的重新傳送，在更堅實調變和編碼集合時確保成功的傳送，提供了分段資訊給TBS傳輸。圖2舉例說明在一TTI中有分段資訊(SI)的一TBS。在所舉例說明的TBS當中之資料被分段成多重分段，分段1到分段N。每一分段製造成有可由一更堅實調變和編碼集合所支援的資料大小。分段資訊(SI)與TBS資料一起多工。雖然分段資訊在圖2中顯示成一表頭，但分 段資訊可設於TBS傳輸結構當中(頻帶內)的任何地方。分段資訊可用來當成TBS的分段。
替代地，圖3A舉例說明使用控制發訊來送出分段資訊。控制訊號在與分段資料，分段1到分段N(頻帶內)，分離的頻道(頻帶外)上送出。分段資訊指示TBS分段的方式，以在接收器中用來重建原來的TBS。
圖3B舉例說明使用一分段識別符(SID)作為頻帶內分段資訊。分段1到分段N，每一分段有一對應的分段識別符，SID 1到SID 2，與那個分段的資料(頻帶內)一起多工。圖3C說明使用一SID作為頻帶外分段資訊。
圖4說明對一分段的TBS之一較佳分段識別符。媒體存取控制器(MAC)分配一傳輸序號(TSN)到每一潛在的分段。如果TBS被分段了，每一分段的資料與那個分段的TSN相關聯。如圖4所示，每一分段有它自己的TSN，TSN1到TSNN。在使用H-ARQ的一無線通信系統中，TSNs分配給每一TBS以允許循序處理。使用TSN作為一分段識別符，減少所需的修改且將系統的額外複雜性減到最小以適應分段。
圖5是用以重新傳送分段中的一TBS之發射實體44和接收實體47的簡化圖。發射實體44可能位於一使用者裝置或一基地站台/節點-B。接收實體47可能位於一基地站台/節點-B或一使用者裝置。在目前的系統實施中，AMC通常只使用在向下鏈結中。因此，傳送區塊分段的較佳實施是供使用在支援向下鏈結的AMC中。對在向上鏈結中使用AMC的其他系統來說，傳送區 塊分段可應用於向上鏈結。
一發射器30在空中介面36上傳送一TBS。一接收器38接收所傳輸的TBS。一H-ARQ解碼器42解碼每一所接收的TBS。如果TBS品質測試失敗，一重新傳送的請求由ARQ發射器40提出。一ARQ接收器32接收請求並指示要重新傳送的TBS。所重新傳送的TBS由H-ARQ解碼器42組合，並執行另一品質測試。一旦TBS通過品質測試，它被釋出供進一步處理。
一AMC控制器34也顯示在圖5中。如果頻道條件改變，AMC控制器可能啟始用來傳遞資料的調變和編碼集之改變。圖6是說明在H-ARQ重新傳送之間AMC中發生的此種改變之流程圖。所傳輸的TBS未通過品質測試且請求了一重新傳送(第50步驟)。使用圖7說明，傳輸了一TBS，且如一“X”所指示接收的傳輸未通過品質測試。判斷為了成功的傳輸需要改變成一更堅實的調變和編碼集合(第52步驟)。因為需要一更堅實的調變和編碼集合，相同大小TBS的重新傳送可能不可行。重置H-ARQ程序，並使用TBS分段裝置46分段TBS(第54步驟)。通常，對於實體層分段，重置H-ARQ程序對適當的運作不是必要的。原來的TBS之每一分段或分段的子集有與新的調變和編碼集合相容的大小。使用圖7說明，原來的TBS分段成三個分段，SEG1、SEG2、和SEG3。那些分段以更堅實的調變和編碼集合重新傳送(第56步驟)。
每一分段或分段的子集使用新的調變和編碼集合個別地傳輸。如圖7所說明，SEG1、SEG2、和SEG3分開地傳輸和接收。 依調變和編碼的選擇而定，任何子集可分開地傳輸和接收(SEG1 & SEG3、或SEG2 & SEG3等)也是可能的。如果一分段或分段的子集之傳輸失敗，ARQ發射器40請求那個分段或分段的子集之重新傳送。分段或分段的子集之傳輸和重新傳送結合，直到分段或分段的子集通過品質測試。
為了減少分段資訊所需之增加的耗用時間，當要利用分段選擇項時最好選擇性地規定節點-B。舉例說明，如果頻道條件在降低或預期會降低，可能利用分段選擇項。此判斷可能根據頻道品質測量、對特定調變和編碼集合的先前傳輸成功/失敗率、或其他標準而來。一分段控制器48，最好如圖5所示在節點-B中，決定是否支援分段。分段控制器與MAC協調運作，以將分段資訊加到TBS。分段決定可能根據各種因素，例如通訊單元負載、增加的使用者、先前重新傳送的數目、和所測量的頻道品質。
20‧‧‧發射器
22‧‧‧自動重送請求接收器
24‧‧‧空中介面
26‧‧‧接收器
28‧‧‧自動重送請求發射器
31‧‧‧混合的自動重送請求解碼器
30‧‧‧發射器
32‧‧‧自動重送請求接收器
34‧‧‧自適性調變和編碼控制器
36‧‧‧空中介面
38‧‧‧接收器
40‧‧‧自動重送請求發射器
42‧‧‧混合的自動重送請求解碼器
44‧‧‧發射實體
47‧‧‧接收實體
46‧‧‧傳輸區塊集分段裝置
48‧‧‧分段控制器
圖1是一無線混合自動重送請求(H-ARQ)通信系統的具體實施例。
圖2是分段的傳輸區塊集(TBS)之一實例。
圖3A是有頻帶外傳送的一控制訊息之分段的傳輸區塊集之實例。
圖3B是具有分段識別符之分段的傳輸區塊集之實例。
圖3C是有頻帶外傳送的分段識別符之分段的傳輸區塊集之實例。
圖4是具有傳輸序號碼之分段的傳輸區塊集之實例。
圖5是一分段的傳輸區塊集無線通信系統之一具體實施例。
圖6是分段一傳輸區塊集的流程圖。
圖7是分段一傳輸區塊集成為三個分段之實例。
30‧‧‧發射器
32‧‧‧自動重送請求接收器
34‧‧‧自適性調變和編碼控制器
36‧‧‧空中介面
38‧‧‧接收器
40‧‧‧自動重送請求發射器
42‧‧‧混合的自動重送請求解碼器
44‧‧‧發射實體
47‧‧‧接收實體
46‧‧‧傳輸區塊集分段裝置
48‧‧‧分段控制器

Claims (14)

  1. 一種發射器裝置，包括：一發射器，被配置以使用一第一調變及編碼機制、利用一第一複數個正交分頻多工(OFDM)子載波來傳送具有一序號的一第一資料區塊，該第一調變及編碼機制包括一第一調變類型以及一第一編碼速率；一分段裝置，被配置以將該第一資料區塊分段為複數個資料分段、以及附加一額外分段資訊，該額外分段資訊包括複數個分段識別符(SID)，該複數個分段識別符指明該第一資料區塊的一分段方式，其中一SID被分派給該複數個資料分段中的每一個資料分段，其中該分段裝置被配置以確定在請求重傳該第一資料區塊中的資料的一混合自動重送請求(H-ARQ)訊息之後的該額外分段資訊；以及該發射器更被配置以使用一第二調變及編碼機制、利用一第二複數個OFDM子載波來傳送具有該複數個SID的該複數個分段，該第二調變及編碼機制包括一第二調變類型以及一第二編碼速率，其中該第一複數個OFDM子載波不同於該第二複數個OFDM子載波，該第一調變類型不同於該第二調變類型，以及該第一編碼速率不同於該第二編碼速率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的發射器裝置，更包括一分段決定裝置，被配置以確定是否選擇性地支援分段。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的發射器裝置，其中確定支援一資料區塊的選擇性分段是基於複數個增加的使用者。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的發射器裝置，其中確定支援一資料區塊的選擇性分段是基於一混合自動重送請求重傳數量。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的發射器裝置，其中確定支援一資料區塊的選擇性分段是基於一所測量的頻道品質。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的發射器裝置，其中確定支援一資料區塊的選擇性分段是基於一通訊單元負載。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的發射器裝置，其中該分段裝置被配置以：在接收到請求重傳該第一資料區塊的該混合自動重送請求(H-ARQ)訊息之後、以及在傳送該複數個資料分段之前，附加一分段資訊至每一個資料分段。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的發射器裝置，其中該第一資料區塊的傳送是在一第一傳輸時間間隔中。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的發射器裝置，其中該複數個資料分段的傳送發生在一第二傳輸時間間隔中。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的發射器裝置，其中該第一調變類型是一正交振幅調變(QAM)，以及該第二調變類型是一正交相移鍵控(QPSK)調變。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的發射器裝置，其中，相較於複數個傳輸序號，該複數個SID是不同的識別符類型。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的發射器裝置，其中該分段裝置更被配置以依序地分派該複數個SID至該複數個資料分段。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的發射器裝置，其中該第一資料區塊不被分配一SID。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的發射器裝置，其中該複數個SID中的每一個SID將一資料分段識別為該第一資料區塊的一分段。
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