TWI428048B

TWI428048B - 通訊傳輸方法

Info

Publication number: TWI428048B
Application number: TW099142944A
Authority: TW
Inventors: Chih Kai Wang; Jen Yuan Hsu; Yu Tao Hsieh; Pang An Ting
Original assignee: Ind Tech Res Inst
Priority date: 2010-12-09
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2014-02-21
Also published as: TW201225720A; CN102545996A; US8614995B2; US20120147858A1

Description

通訊傳輸方法

本揭露係關於無線通訊系統，特別係關於可供相異之無線通訊系統共存之方法。

現行之電機電子工程師協會(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)之標準IEEE 802.16e亦稱WiMax，其係一種無線都會區域網路(Wireless Metropolitan Area Network，Wireless-MAN)。IEEE 802.16e之實體層係利用正交分頻多工存取(Orthogonal Frequency Division Multiple Access，OFDMA)系統，具有約1.25至20MHz的頻寬，且最高可包含2048個子載波。

第三代行動通信夥伴合作計畫(Third Generation Partnership Project，3GPP)所推行之長期演進通訊標準(Long Term Evolution，LTE)之實體層同樣採用正交分頻多工存取系統作為其無線存取方式，並具有約1.4至20MHz的頻寬。上述兩種標準採用相同之無線存取方式，具有類似的頻寬，且可能佔據重疊的頻道，故在使用上會有互相干擾的問題。

圖1顯示兩個分別採用IEEE 802.16e通訊標準和長期演進通訊標準之系統共存之示意圖。如圖1所示，基地台BS1係採用IEEE 802.16e之標準，而基地台BS2係採用長期演進之標準。行動台MS1係位於該基地台BS1之通訊範圍內，而不在基地台BS2之通訊範圍內。行動台MS2係位於基地台 BS2之通訊範圍內，而不在基地台BS1之通訊範圍內。因此，行動台MS1和MS2皆可分別和基地台BS1和BS2進行通訊而不會產生干擾。然而，若行動台MS3係同時位於基地台BS1和BS2之通訊範圍內，則具有產生干擾或被干擾之風險。

圖2顯示圖1之兩系統所使用之頻帶之示意圖。如圖2所示，基地台BS1係利用頻帶1作為其傳輸頻帶，而基地台BS2係利用頻帶2作為其傳輸頻帶，且頻帶1和頻帶2具有部分重疊。據此，行動台MS3在操作上將產生干擾或被干擾。

隨著行動通訊系統之發展，不同標準之共存所產生之干擾勢已無法避免。據此，業界所需要的是一種可供相異之無線通訊系統共存之方法，其可有效的降低不同無線通訊系統共存所產生之干擾。本揭露即提供該方法。

本揭露揭示一種通訊傳輸方法，包含下列步驟：於一第一通訊期間，根據一第一通訊標準進行收發子訊框之操作，並於該第一通訊期間暫停根據一第二通訊標準之收發子訊框之操作；於一第二通訊期間，根據該第二通訊標準進行上傳子訊框之操作，並暫停根據該第一通訊標準之上傳子訊框之操作；以及於一第三通訊期間，根據該第二通訊標準進行下載子訊框之操作，並暫停根據該第一通訊標準之下載子訊框之操作。其中，該第一通訊標準和該第二通訊標準之傳輸頻寬至少部分重疊。

本揭露揭示另一種通訊傳輸方法，包含下列步驟：選擇兩共享至少部分傳輸頻寬之通訊標準之其中一者作為參考通訊標準，另一者為從屬通訊標準；自該參考通訊標準之訊框中定義複數個空白子訊框以作為該從屬通訊標準的收發子訊框，其中該從屬通訊標準之上傳子訊框係對應至該等空白子訊框之上傳子訊框，而該從屬通訊標準之下載子訊框係對應至該等空白子訊框之下載子訊框；根據該等空白子訊框定義該從屬通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框之數量以及該從屬通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框間之間隔，並使該從屬通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框之符元數量和其間之轉換間隙符合該從屬通訊標準之規範；以及於該參考通訊標準之非空白子訊框進行該參考通訊標準之通訊傳輸，並於該參考通訊標準之空白子訊框進行該從屬通訊標準之通訊傳輸。

上文已經概略地敍述本揭露之技術特徵，俾使下文之詳細描述得以獲得較佳瞭解。構成本揭露之申請專利範圍標的之其它技術特徵將描述於下文。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應可瞭解，下文揭示之概念與特定實施例可作為基礎而相當輕易地予以修改或設計其它結構或製程而實現與本揭露相同之目的。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者亦應可瞭解，這類等效的建構並無法脫離後附之申請專利範圍所提出之本揭露的精神和範圍。

本揭露在此所探討的方向為一種通訊傳輸方法。為了能徹底地瞭解本揭露，將在下列的描述中提出詳盡的步驟。顯然地，本揭露的施行並未限定於本揭露技術領域之技藝者所熟習的特殊細節。另一方面，眾所周知的步驟並未描述於細節中，以避免造成本揭露不必要之限制。本揭露的較佳實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本揭露還可以廣泛地施行在其他的實施例中，且本揭露的範圍不受限定，其以之後的專利範圍為準。

本揭露係關於一種可供相異之無線通訊系統共存之方法，先定義其中一種標準為參考通訊標準，再根據該參考通訊標準調整另一通訊標準之上傳和下載子訊框之結構，以降低兩種通訊互相干擾之風險。

圖3顯示本揭露之一實施例之通訊傳輸方法之流程圖。在步驟301，選擇兩共享至少部分傳輸頻寬之通訊標準之其中一者作為參考通訊標準，另一者為從屬通訊標準，並進入步驟302。在步驟302，自該參考通訊標準之訊框中定義複數個空白子訊框以作為該從屬通訊標準的收發子訊框，並進入步驟303。其中，該從屬通訊標準之上傳子訊框係對應至該等空白子訊框之上傳子訊框，而該從屬通訊標準之下載子訊框係對應至該等空白子訊框之下載子訊框。在步驟303，根據該等空白子訊框定義該從屬通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框之數量以及該從屬通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框間之間隔，並使該從屬通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框之符元數量和其間之轉換間隙符合該從屬通訊標準之規範，並進入步驟304。在步驟304，於該參考通訊標準之非空白子訊框進行該參考通訊標準之通訊傳輸，並於該參考通訊標準之空白子訊框進行該從屬通訊標準之通訊傳輸，並結束本方法。

圖4上半部顯示根據長期演進通訊標準之一訊框架構圖。如圖4所示，該訊框架構圖包含10個子訊框，其中每個子訊框之長度為1毫秒。圖4中之D子訊框為下載子訊框，U子訊框為上傳子訊框，S子訊框為特殊子訊框，其進一步包含一下載時槽DwPTS，一保護間隔GP和一上傳時槽UpPTS。若欲使圖4之長期演進通訊標準和一IEEE 802.16e之標準共存，則可使用圖3之通訊傳輸方法。在步驟301，選擇圖4之長期演進通訊標準為參考通訊標準，而IEEE 802.16e為從屬通訊標準。在步驟302，定義該長期演進通訊標準之第3至5和8至10個子訊框為空白子訊框，而第1至2和6至7為非空白子訊框。在步驟303，根據所定義之空白子訊框定義該IEEE 802.16e通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框之數量以及該IEEE 802.16e通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框之符元數量與其間之轉換間隙。在步驟304即可根據所定義之訊框架構進行通訊傳輸。

圖4之下半部即為定義完成之IEEE 802.16e通訊標準之訊框架構。由於該長期演進通訊標準和該IEEE 802.16e通訊標準所定義完成之訊框架構之前半部和後半部相同，在此僅以前半部說明之。該長期演進通訊標準之第1和第2子訊框可定義為第一通訊期間。在此第一通訊期間，該長期演進通訊標準可於第1子訊框D子訊框和第2子訊框之下載時槽DwPTS進行下載，並可於第2子訊框之上傳時槽UpPTS進行上傳。同時，在此第一通訊期間，該IEEE 802.16e通訊標準係定義為傳送至接收之轉換間隙(Transmit/Receive Transition Gap，TTG)，並暫停該IEEE 802.16e通訊標準之通訊傳輸。該長期演進通訊標準之第3子訊框可定義為第二通訊期間，其原本為該長期演進通訊標準之上傳子訊框U子訊框。在此第二通訊期間，該長期演進通訊標準係暫停上傳子訊框之操作。同時，在此第二通訊期間，該IEEE 802.16e通訊標準係進行上傳子訊框之操作。該長期演進通訊標準之第4和第5子訊框可定義為第三通訊期間，其原本為該長期演進通訊標準之下載子訊框D子訊框。在此第三通訊期間，該長期演進通訊標準係暫停下載子訊框之操作。同時，在此第三通訊期間，該IEEE 802.16e通訊標準係進行下載子訊框之操作。值得注意的是，該IEEE 802.16e係於該第二通訊期間末端之一小部份局部時間和該第三通訊期間首端之小部份局部時間暫停通訊傳輸。該等合併之局部時間小於該長期演進通訊標準之一子訊框長度，並可定義為該IEEE 802.16e通訊標準接收至傳送之轉換間隙(Receive/Transmit Transition Gap，RTG)。

在本揭露之一實施範例，可進一步在該第二通訊期間和該第三通訊期間之間定義一非空白子訊框之第四通訊期間。在該第四通訊期間內係根據該第一通訊標準進行上傳或下載子訊框之操作，並於該第四通訊期間暫停根據該第二通訊標準之收發子訊框之操作。

在本揭露之另一實施範例，可進一步在該第三通訊期間之後定義一非空白子訊框之第五通訊期間。在該第五通訊期間內係根據該第一通訊標準進行下載子訊框之操作，並於該第五通訊期間暫停根據該第二通訊標準之收發子訊框之操作。

如圖4所示，根據本揭露之通訊傳輸方法，其係將該參考通訊標準和該從屬通訊標準之子訊框對準，並僅於該參考通訊標準之下載子訊框時進行該從屬通訊標準之下載子訊框之操作，且僅於該參考通訊標準之上傳子訊框時進行該從屬通訊標準之上傳子訊框之操作。據此，該參考通訊標準和該從屬通訊標準將不會產生互相干擾之情形，而該參考通訊標準可以不需要做任何的更改，只要調整從屬通訊標準之轉換間隙即可。

圖4上半部之長期演進通訊標準之訊框架構圖僅為其中一種訊框架構。圖5上半部係顯示長期演進通訊標準之另一訊框架構圖。以下進一步例示在步驟303，如何根據所定義之空白子訊框定義從屬通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框之數量以及從屬通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框間之間隔，並使從屬通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框之符元數量和其間之轉換間隙符合從屬通訊標準之規範。在本實施範例中，係將長期演進通訊標準定義為參考通訊標準，並將IEEE 802.16e通訊標準定義為從屬通訊標準。該IEEE 802.16e通訊標準之訊框定義可分為大TTG和大RTG之組合或是大TTG和小RTG之組合，其中大TTG係定義為該 IEEE 802.16e通訊標準之上傳子訊框至下載子訊框之轉換間隙大於等於該長期演進通訊標準之一子訊框之長度，大RTG係定義為該IEEE 802.16e通訊標準之下載子訊框至上傳子訊框之間隔大於等於該長期演進通訊標準之一子訊框之長度，小RTG則定義為該IEEE 802.16e通訊標準之下載子訊框至上傳子訊框之轉換間隙小於該長期演進通訊標準之一子訊框之長度。如圖4所示下半部所示，該IEEE 802.16e通訊標準之子訊框定義即為大TTG和小RTG之組合。

該長期演進通訊標準之訊框架構共包含10個子訊框，其可分為前半部和後半部，每一半部各包含5個子訊框。首先，先定義空白子訊框之數量為n，而非空白子訊框之數量為5-n。其次，定義IEEE 802.16e通訊標準之下載子訊框之數量為n1，上傳子訊框之數量為n2，且n=n1+n2，並定義長期演進通訊標準之子訊框長度為L，IEEE 802.16e通訊標準之符號長度為M，IEEE 802.16e通訊標準之最大可用下載數量為ND，IEEE 802.16e通訊標準之最大可用上傳數量為NU。

若將該IEEE 802.16e通訊標準之訊框架構定義為大TTG和小RTG之組合，則可歸納出以下式子：M*(1+2*ND)+RTG1=L*n1 M*(1+3*NU)+RTG2=L*n2 RTG1+RTG2=RTG

其中RTG1為802.16e通訊標準之下載子訊框中剩餘之時間，RTG2為802.16e通訊標準之上傳子訊框中剩餘之時間，RTG為EEE 802.16e通訊標準接收至傳送之轉換間隙，並且其為RTG1和RTG2組合而成。上述式子的括弧內之1代表IEEE 802.16e標準中的下載前置(Preamble)符元或上傳測距(Ranging)符元，而2*ND代表每一下載時槽至少包含兩個符元，3*NU代表每一上傳時槽至少包含三個符元。

若將該長期演進通訊標準之第3至5和8至10個子訊框定義為空白子訊框，則可得到n=3。同時，若根據圖5上半部顯示之長期演進通訊標準之訊框架構圖定義n1=2，n2=1，則可得出：M*(1+2*ND)+RTG1=2L M*(1+3*NU)+RTG2=L RTG1+RTG2=RTG

參考圖5之下半部，其係顯示根據定義完成之IEEE 802.16e通訊標準之訊框架構。若該IEEE 802.16e通訊標準係遵循10MHz與1/8循環位移碼之架構，則M=288PS，而L=2800PS，其中PS為取樣時間之4倍。據此，則可得到ND最大值為9，而NU最大值為2。若將ND和NU之最大值代入，可得到RTG1為128，而RTG2為884，RTG為912。若該IEEE 802.16e通訊標準係遵循10MHz與1/16循環位移碼之架構，則M=272PS，而L=2800PS。據此，則可得到ND最大值為9，而NU最大值為3。若將ND和NU之最大值代入，可得到RTG1為432，而RTG2為80，RTG為512。

若將該IEEE 802.16e通訊標準之訊框架構定義為大TTG和大RTG之組合，則可歸納出以下式子： M*(1+2*ND)+RTG1=L*n1 M*(1+3*NU)+RTG2=L*n2 RTG1+RTG2+L=RTG

其中第三個式子係代表RTG之長度大於等於長期演進通訊標準之一子訊框之長度。圖6上半部係顯示如圖5上半部之長期演進通訊標準之訊框架構圖，而圖6下半部係顯示將IEEE 802.16e通訊標準之訊框架構定義為大TTG和大RTG之組合時之一訊框架構圖。如圖6所示，該IEEE 802.16e通訊標準之RTG部分係由RTG1、RTG2和一完整之長期演進通訊標準之一子訊框組成，其中該完整之長期演進通訊標準之一子訊框即對應至前述之第四通訊期間。

圖7上半部係顯示如圖5上半部之長期演進通訊標準之訊框架構圖，而圖7下半部係顯示將IEEE 802.16e通訊標準之訊框架構定義為大TTG和小RTG之組合時之另一訊框架構圖。如圖7所示，該IEEE 802.16e通訊標準之TTG部分係由該長期演進通訊標準之非空白子訊框組成，其中第三通訊期間後之一長期演進通訊標準之子訊框即對應至前述之第五通訊期間。

圖8上半部係顯示長期演進通訊標準之另一訊框架構圖。如圖8上半部之訊框架構圖所示，相較於圖5上半部之訊框架構圖，圖8上半部之訊框架構圖之第4和第8子訊框為上傳子訊框U子訊框，而非為圖5上半部之下載子訊框D子訊框。圖8下半部顯示根據前述定義方法將IEEE 802.16e通訊標準之訊框架構定義為大TTG和小RTG之組合時之一訊框架構圖。

圖9上半部係顯示如圖8上半部之長期演進通訊標準之訊框架構圖，而圖9下半部係顯示將IEEE 802.16e通訊標準之訊框架構定義為大TTG和大RTG之組合時之一訊框架構圖。如圖9所示，該IEEE 802.16e通訊標準之RTG部分係由RTG1、RTG2和一完整之長期演進通訊標準之一子訊框組成，其中該完整之長期演進通訊標準之一子訊框即對應至前述之第四通訊期間。

圖10上半部係顯示如圖8上半部之長期演進通訊標準之訊框架構圖，而圖10下半部係顯示將IEEE 802.16e通訊標準之訊框架構定義為大TTG和小RTG之組合時之另一訊框架構圖。如圖10所示，該IEEE 802.16e通訊標準之TTG部分係由該長期演進通訊標準之非空白子訊框組成，其組合之TTG部分即對應至前述之第一通訊期間。

綜上所述，本揭露之通訊傳輸方法係先將一通訊標準定義為參考通訊標準，並將另一通訊標準定義為從屬通訊標準。據此，即可根據該參考通訊標準調整另一通訊標準之上傳和下載子訊框之結構。同時，可根據該參考通訊標準之不同訊框架構定義出各種符合該參考通訊標準和該從屬通訊標準規範之訊框架構。在應用上，可事先儲存各種訊框架構以因應所有可能的組合。由於該從屬通訊標準之下載子訊框係對應至該參考通訊標準之下載子訊框，且該從屬通訊標準之上傳子訊框係對應至該參考通訊標準之上傳子訊框，即可據此降低該參考通訊標準和該從屬通訊標準之間互相干擾之風險，且該參考通訊標準不需要做任何的更改，只要調整從屬通訊標準之轉換間隙即可。

本揭露之技術內容及技術特點已揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本揭露之教示及揭示而作種種不背離本揭露精神之替換及修飾。因此，本揭露之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本揭露之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

MS1~MS3‧‧‧行動台

BS1~BS2‧‧‧基地台

301~304‧‧‧步驟

圖1顯示兩個分別採用不同標準之系統共存之示意圖；圖2顯示兩個分別採用不同標準之系統所使用之頻帶之示意圖；圖3顯示本揭露之一實施例之通訊傳輸方法之流程圖；圖4顯示本揭露之一實施例之長期演進通訊標準和IEEE 802.16e通訊標準共存之訊框架構圖；圖5顯示本揭露之另一實施例之長期演進通訊標準和IEEE 802.16e通訊標準共存之訊框架構圖；圖6顯示本揭露之再一實施例之長期演進通訊標準和IEEE 802.16e通訊標準共存之訊框架構圖；圖7顯示本揭露之又一實施例之長期演進通訊標準和IEEE 802.16e通訊標準共存之訊框架構圖；圖8顯示本揭露之另一實施例之長期演進通訊標準和IEEE 802.16e通訊標準共存之訊框架構圖；圖9顯示本揭露之再一實施例之長期演進通訊標準和IEEE 802.16e通訊標準共存之訊框架構圖；以及圖10顯示本揭露之又一實施例之長期演進通訊標準和IEEE 802.16e通訊標準共存之訊框架構圖。

301~304‧‧‧步驟

Claims

一種通訊傳輸方法，包含下列步驟：於一第一通訊期間，根據一第一通訊標準進行收發子訊框之操作，並於該第一通訊期間暫停根據一第二通訊標準之收發子訊框之操作；於一第二通訊期間，根據該第二通訊標準進行上傳子訊框之操作，並暫停根據該第一通訊標準之上傳子訊框之操作；於一第三通訊期間，根據該第二通訊標準進行下載子訊框之操作，並暫停根據該第一通訊標準之下載子訊框之操作；其中該第一通訊標準和該第二通訊標準之傳輸頻帶至少部分重疊；以及於一第四通訊期間，根據該第一通訊標準進行上傳或下載子訊框之操作，並於該第四通訊期間暫停根據該第二通訊標準之收發子訊框之操作；其中該第四通訊期間係於該第二通訊期間和該第三通訊期間之間。
根據請求項1之通訊傳輸方法，其進一步包含下列步驟：於一第五通訊期間，根據該第一通訊標準進行下載子訊框之操作，並於該第五通訊期間暫停根據該第二通訊標準之收發子訊框之操作；其中該第五通訊期間係於該第三通訊期間之後。
根據請求項1之通訊傳輸方法，其中該第一通訊期間內係根據該第一通訊標準收發兩子訊框。
根據請求項3之通訊傳輸方法，其中該第一通訊期間內係根據該第一通訊標準收發一下載子訊框和一特殊子訊框。
根據請求項1之通訊傳輸方法，其中該第二通訊期間內係根據該第二通訊標準上傳至少四個符元。
根據請求項1之通訊傳輸方法，其中該第二通訊期間內係根據該第二通訊標準進行上傳子訊框之操作，並接著暫停根據該第二通訊標準之上傳子訊框之操作。
根據請求項1之通訊傳輸方法，其中該第三通訊期間內係根據該第二通訊標準下載至少三個符元。
根據請求項1之通訊傳輸方法，其中該第三通訊期間內係先暫停根據該第一通訊標準之下載子訊框之操作，再根據該第二通訊標準進行下載子訊框之操作。
根據請求項1之通訊傳輸方法，其中該第一通訊期間、該第二通訊期間和該第三通訊期間係該第一通訊標準之一子訊框時間之整數倍。
根據請求項1之通訊傳輸方法，其中該第四通訊期間係該第一通訊標準之一子訊框時間之整數倍。
根據請求項2之通訊傳輸方法，其中該第五通訊期間係該第一通訊標準之一子訊框時間之整數倍。
根據請求項1之通訊傳輸方法，其中該第一通訊標準為長期演進通訊標準。
根據請求項1之通訊傳輸方法，其中該第二通訊標準為電機電子工程師協會802.16e通訊標準。
一種通訊傳輸方法，包含下列步驟：選擇兩共享至少部分傳輸頻寬之通訊標準之其中一者作為參考通訊標準，另一者為從屬通訊標準；自該參考通訊標準之訊框中定義複數個空白子訊框以作為該從屬通訊標準之收發子訊框，其中該從屬通訊標準之上傳子訊框係對應至該等空白子訊框之上傳子訊框，而該從屬通訊標準之下載子訊框係對應至該等空白子訊框之下載子訊框；根據該等空白子訊框定義該從屬通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框之數量以及該從屬通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框間之間隔，並使該從屬通訊標準之上傳子訊框和下載子訊框之符元數量和其間之轉換間隙符合該從屬通訊標準之規範；以及於該參考通訊標準之非空白子訊框進行該參考通訊標準之通訊傳輸，並於該參考通訊標準之空白子訊框進行該從屬通訊標準之通訊傳輸。
根據請求項14之通訊傳輸方法，其中該從屬通訊標準之上傳子訊框至下載子訊框之間隔係大於等於該參考通訊標準之一子訊框之長度。
根據請求項14之通訊傳輸方法，其中該從屬通訊標準之下載子訊框至上傳子訊框之間隔係大於等於該參考通訊標準之一子訊框之長度。
根據請求項14之通訊傳輸方法，其中該從屬通訊標準之下載子訊框至上傳子訊框之間隔係小於該參考通訊標準之一子訊框之長度。
根據請求項14之通訊傳輸方法，其中該參考通訊標準為長期演進通訊標準。
根據請求項14之通訊傳輸方法，其中該從屬通訊標準為電機電子工程師協會802.16e通訊標準。