TWI436654B

TWI436654B - 分配上鏈無線電來源之方法

Info

Publication number: TWI436654B
Application number: TW097104443A
Authority: TW
Inventors: Sergio Parolari; Leonardo Provvedi
Original assignee: Nokia Siemens Networks Gmbh
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2008-02-05
Publication date: 2014-05-01
Also published as: CN101682913B; RU2009133357A; WO2008095748A1; RU2447614C2; EP2119301B1; TW200850029A; US20080259880A1; GB0714579D0; GB0702325D0; BRPI0807725B1; US8737365B2; GB2447524A; BRPI0807725A2; EP2119301A1; CN101682913A

Description

分配上鏈無線電來源之方法

本發明關於一種以縮減之傳送時距(RTTI)配置，分配上鏈無線電資源之方法，尤其是對於全球行動通信系統(GSM)中之增強型整合封包無線電服務(EGPRS)/增強型全球進化資料率(EDGE)之無線電存取網路(GERAN)。

本發明應用於無法同時發生傳送與接收之該等系統。為了允許具有同一時槽數之該等時槽供傳送與接收用，習知上，於八個時槽之該等訊框中，藉由彼此相隔三個時槽之該等時段使具有同一時槽數之該等下鏈及上鏈時槽位移。

因向來數個行動裝置或使用者共享該等相同上鏈時槽，其需要知道在任一特定時間允許哪一個使用時槽。網路在該等下鏈時槽中提供哪個行動裝置可針對每個上鏈時槽來傳送的通知。網路在下鏈中使用上鏈狀態旗號(USF)，以表示哪個行動裝置可使用下一個上鏈時槽，其中USF具有一值，相當於給予行動裝置之唯一號碼。表示哪個裝置可使用上鏈時槽之本程序稱為”分配”，其異於向來發生在交談(session)建立期間之該等時槽的”指定”。該等時槽的指定指的是允許以半靜態為基準之無線電資源，但是，該等時槽的分配指的是使用已被指定給使用者並與其它使用者共享之該等資源之動態改變權限。在本案例中，無線電資源為藉由網路提供給行動台之該等實體資料通道 (PDCHs)，亦即，該等時槽。

在EGPRS中，有兩種上鏈分配之方法存在，動態分配(DA)及延伸式動態分配(EDA)。在動態分配中，若行動裝置在下鏈時槽中看見其USF值，則允許其在具有同一時槽數之上鏈時槽中傳送。在延伸式動態分配中，若行動裝置在下鏈時槽中看見其USF值，則允許其在具有同一時槽數之上鏈時槽及具有較高時槽數之所有該等指定上鏈時槽中傳送。在一個無線電區塊時段中接收USF，並在下一個無線電區塊時段中發生傳送。

起初，在EGPRS中，在上鏈及下鏈時槽中所指定之該等時槽數必須為其總數未超過參數”Sum”，該參數”Sum”為行動台(MS)之多槽級別特性。該多槽級別表示行動台之能力，且看是行動台在某一時段中可接收及傳送多少時槽數，向來為單一分時多重存取(TDMA)訊框。在EGPRS之稍後版本中，已變更為延伸式動態分配運作之方式[GP－062076，”彈性時槽指定”，西門子網路(Siemens Networks)，GERAN#32，索菲亞.安堤波里(Sophia Antipolis)(法國)，13－17，2006年11月]。尤其是，藉由允許MS多槽級別之參數”Sum”未適用於行動台之時槽指定，而是適用於行動台之時槽分配(如3GPP TS 45.002之次條款6.4.2.2中所述)的可能性已經增加所允許多槽配置之彈性。另言之，在交談建立階段，可指定多於”Sum”UL＋DL之時槽給行動台，而對於行動台之多槽級別，仍考量對接收及傳送之限制，其具有附加之限制為”Sum”只需以動態為基準，亦即，在每一TDMA訊框內，來考量。

稱為彈性時槽指定((FFTA)之本增進已為GERAN所背書，但只用於延伸式動態分配[GP－062382，”CR45.002－0112修訂1彈性時槽指定(Rel－7)”，西門子網路，GERAN#32，索菲亞．安堤波里(法國)，13－17，2006年11月]。可能的是”Sum”等於5，亦即，該等下鏈及上鏈時槽之總數多達5。不以彈性時槽指定，可會有，例如，1個下鏈加上4個指定之上鏈時槽；或2個下鏈加上3個指定之上鏈時槽。以彈性時槽指定，可指定4個上鏈及4個下鏈時槽，但該等分配必須不得超過總共最大為5個時槽。

在EGPRS中，FTA只用於EDA，其為基本傳送時距(BTTI)配置所接受。然而，也有GERAN中已界定之縮減傳送時距(RTTI)配置[GP－062483，”CR 43.064－0044修訂5”縮減TTI介紹，易利信(Ericsson)，GERAN#32，索菲亞．安堤波里(法國)，13－17，2006年11月]。習知上，已經針對四個TDMA訊框時段中之僅一個時槽傳送一個無線電區塊，但在RTTI配置中，針對兩個TDMA訊框時段中之兩個時槽傳送一個無線電區塊。藉由取得更多之實體資源，更快速地傳送同一個區塊。對於此之一項可能應用為網際網路語音協定(VoIP)，其中以對使用者必須即時出現之封包傳送語音資料。使用RTTI降低潛時(latency)以賦予本印象。儘管目前並未使用，但另一可能性為針對一個TDMA訊框時段中之四個時槽傳送整個區塊。

對於RTTI配置，該等上鏈無線電區塊之分配需設定某些規則。而關於RTTI臨時區塊流(TBFs)之該等上鏈無線電區塊之分配，則存在許多問題，例如，VoIP。

依據本發明，一種分配上鏈無線電資源給行動裝置之方法；其中分配上鏈及下鏈時槽；其中在預定時段內所分配之上鏈時槽與所分配之下鏈時槽的加總小於指定時槽之總數，且未超過預定之最大數；其中以縮減之傳送時距配置分配資源；其中在下鏈時槽，或下鏈時槽對中，自網路接收上鏈時槽分配之標示，導引行動裝置僅以一上鏈時槽對傳送。

在本發明中，使用彈性時槽指定來指定並使用動態分配來分配縮減之傳送時距配置中的上鏈資源。這意謂下鏈中之單一表徵只允許分配一個特定上鏈時槽對供傳送，而非該種時槽對及所有後續指定之該等上鏈時槽對。

較佳的是，在相對應之下鏈時槽，或於與表徵相關聯之無線電區塊時段前的無線電區塊時段中，相對應之下鏈時槽對中接收對於上鏈時槽對之分配表徵。

可在一個無線電訊框之四個時槽中傳送無線電區塊之所有四個無線電突波，但較佳的是，於每一兩連續無線電訊框中之一個時槽對中傳送無線電區塊之兩個無線電突波。

因此，以每一個無線電訊框有兩個突波來傳送四個突波。

較佳的是無線電訊框為TDMA訊框。

較佳的是，對於已指定之該等上鏈時槽對的每一個，行動裝置對上鏈狀態旗號監控下鏈時槽，或相對應於所指定上鏈時槽對之下鏈時槽對。

較佳的是，自下鏈時槽，或相對應於最低編號之指定上鏈時槽對的時槽對開始監控，並繼續直到下鏈時槽，或行動裝置能監控之時槽對，其將在區塊時段中分配用以傳送之該等時槽對，以及行動台之多槽級別的切換要求納入考量。

較佳的是，當該行動裝置針對下鏈時槽，或相對應於指定之上鏈時槽對的時槽對檢測到指定之上鏈狀態旗號值時，該行動裝置針對上鏈時槽對傳送單一RLC/MAC區塊，或四個RLC/MAC區塊序列。

在某些情況中，僅分配一個USF給每一行動裝置，但較佳的是，指定多數上鏈狀態旗號給行動裝置，其每個相對應於相異之臨時區塊流。

該方法適用於任一通信系統，其中要同時傳送及接收是不可能的，但較佳的是，該方法係應用在增強型整合封包無線電服務(EGPRS)系統中。

第1圖說明典型之通信系統，其中多數行動裝置，或行動台MS1、MS2、MS3透過基地台1與網路通信。在下鏈(DL)中，基地台傳送2該等上鏈時槽之分配表徵，且行動裝置依據該分配可在上鏈(UL)中傳送3、4、5。

在第2圖中，表示其中行動裝置係在上鏈及下鏈兩者中指定4個時槽，亦即，在下鏈中指定兩個時槽對6、7以及在上鏈中指定兩個時槽對8、9之實例，其可在10ms之縮減TTI中之每一方向被用以傳送多達兩個無線電區塊。第2圖亦表示如何將分別導出自兩個無線電區塊之通道編碼的4個突波B₀ 、B₁ 、B₂ 、B₃ 及B’₀ 、B’₁ 、B’₂ 、B’₃ 映射至實例中之時槽對，其中每一TDMA傳送兩個突波。對於每一訊框之四個突波，每一TDMA之第二時槽對7中，該等無線電突波會如第一時槽對6，來自同一無線電區塊。

第2圖中之指定只可能對支援FTA之該等行動台。雖然FTA係對Rel－7之一般增進，其對使用該等RTTI配置之TBFs有特定應用。若指定RTTI TBFs時，無FTA，則在單載波配置中，由於成對指定時槽之需要，對於其中不可能同時傳送及接收，但在上鏈及下鏈兩者中可使用具有同一時槽數之該等時槽的第1型行動台(MS)，僅可能之指定為2DL＋2UL；4DL＋2UL(其需要多槽級別31)及2DL＋4UL(其需要多槽級別33)。故可接收多達4個時槽之行動台從未針對2個時槽以上來傳送；類似地，可針對多達4個時槽來傳送之行動台可從未針對2個時槽以上來接收。

在如VoIP之雙向通信中，由於無線電頻道之變化本質，任一方向之資料率要求可改變。在該等相異配置中切換，需要從網路之明確發訊且並無效率。以FTA，附加之指定係可能的。例如，如第2圖中所示，4DL＋4UL之指定係可能的。然後，必須以動態為基準，考量參數”Sum”(及切換要求)；故，對於多槽級別33之行動裝置，最大即時分配仍為4DL＋2UL，或2DL＋4UL。若需要從網路傳送更多資料給行動台，則網路可決定使用第一分配，或若需要從行動台傳送更多資料給網路，則網路可決定使用第二分配。

EGPRS具有兩種型式之上鏈分配，動態分配及延伸式動態分配。習知上，彈性時槽指定(FTA)只對延伸式動態分配有效。然而，因其對縮減之傳送時距(RTTI)有效，故理想的是具有動態分配之FTA。

對於RTTI TBFs，該標準允許兩種可能策略供USF傳送。在第一種策略”RTTI USF”中，如第3圖中所示，使用屬於一個RTTI無線電區塊之四個突波，針對PDCH對，亦即，時槽對，在兩個連續訊框時段中傳送USF。如針對該等時槽只多工傳送縮減之TTI TBFs，亦即，若指定時槽對只支援TTI TBFs時，這是可能的。以當前之系統，這意謂在縮減之無線電區塊時段中(亦即，10ms之時段)傳送USF並在下一縮減之無線電區塊時段中分配該等上鏈無線電區塊。第3a圖表示延伸式動態分配，其將USF設定在第一下鏈時槽對中。第3b圖表示設定在第二下鏈時槽對中之USF。

另替之策略”BTTI USF”為使USF映射在針對一個時槽所傳送之四個連續突波，亦即，兩個突波屬於一個RTTI無線電區塊，而其它兩個突波屬於另一個RTTI無線電區塊。本映射允許針對同一時槽，多工傳送基本TTI及縮減之TTI TBFs，且需要基本之無線電區塊時段(亦即，20 ms)供USF傳送。在本情況下，一個USF係針對下鏈時槽對之第一時槽傳送，並在下一基本無線電區塊時段之頭兩個TDMA訊框中分配該等上鏈無線電區塊。第二個USF係針對下鏈時槽對之第二時槽傳送，並在下一基本無線電區塊時段之第二兩個TDMA訊框中分配該等上鏈無線電區塊。

需要界定對於在RTTI TBFs情況之該等上鏈無線電區塊分配的規則(另言之，為行動裝置如何回應指定之USF)。不管供USF(BTTI USF或RTTI USF)傳送用之策略，這可以同一方式完成，故在下列說明中永遠假定為RTTI USF傳送策略。

如第3圖中所述，一種可能性為將當前之EDA規則延伸為RTTI TBFs，使其界定如何針對該等上鏈時槽對而非單一時槽對來分配無線電區塊。若USF係設定在第一DL時槽對6中，則將使第一及第二UL時槽對8、9分配在下一無線電區塊時段中，而MS將只能在該無線電區塊時段中監控10第一DL時槽對，另一方面，若USF係設定在第二DL時槽對7中，則將僅使第二UL時槽對9分配在下一無線電區塊時段中，且行動裝置將能在該無線電區塊時段中針對兩DL時槽對來監控10、11及接收。

使用EDA，具4DL＋4UL指定之所有可能上鏈及下鏈分配係總結於第1表中，其中分配中之”1”意謂將指定時槽分配給MS，且該表表示其上鏈及下鏈分配之之組合為可或不可接受。

該表表示第一UL時槽對8從未針對其本身，而是只與第二UL時槽對9加以分配。這是由於EDA原則。如以下之進一步研討，這可對UL資源之排程有某些限制。

因此，供RTTI TBFs排程之另替可能性為使用由彈性時槽指定所啟用之可能性，但不使用EDA作業，延伸動態分配之規則。

在EGPRS中，FTA僅用於EDA，其為該等基本傳送時距配置所接受。然而，當使用縮減傳送時距(RTTI)時，本限制則不適當。

第4圖界定對於單一之行動裝置，可以4DL＋4UL之彈性時槽指定，如何相異地執行動態分配。在第4a圖中，USF係設定在第一DL時槽對6中；在第4b圖中，USF係設定在第二DL時槽對7中；且在第4c圖中，USF係設定在第一及第二兩個DL時槽對6、7中(假定UL分配為使得MS能在兩個DL時槽對中監控USF)。

若USF係僅設定在第一DL時槽對6中，則在在下一個無線電區塊時段中(依據DA規則)僅分配第一UL時槽對8。若USF係僅設定在第二DL時槽對7中，則在在下一個無線電區塊時段中僅分配第二UL時槽對9。若USF係設定在第一及第二兩個DL時槽對6、7中時，則分配UL時槽對8、9兩者。以動態分配，傳輸僅在對應於如第4a及4b圖中所示，接收USF之上鏈時槽對中。第4b圖之實例具有如第3b圖之同一效應，但第4a圖具有與第3a圖相異之效應。為了在兩個時槽對8、9傳送，有必要在兩個下鏈時槽對6、7中傳送USF。

然而與習知之DA作業有異。以DA係為BTTI配置而界定之方式，在每一區塊時段中，在該區塊時段期間，不管已分配多少上鏈時槽，MS必須能為所有指定上鏈時槽監控USF；若只有指定8個中之多達2個上鏈時槽給行動台，則這是可能的。如上述，以DA之延伸至RTTI TBFs，若指定多於一個時槽對，則不可能滿足監控USF時之要求。這是第4圖之情況，其中在上鏈中指定2個時槽對，亦即，4個時槽。若分配第一上鏈時槽對給行動台，則在該無線電區塊時段中僅可能監控第一DL時槽對10，而非第二時槽對11。本限制類似於延伸式動態分配者。另一方面，若僅分配第二個UL時槽對9給MS，在無線電區塊時段期間，亦即，正常DA表現期間，對監控DL時槽對10、11兩者則無限制。

因此，在本發明中，對於RTTI TBFs，當使用彈性時槽指定時(亦即，當無法同時分配下鏈及上鏈中之所有指定時槽時)，於其中已被允許傳送權限之區塊時段期間，行動台在該等下鏈時槽或相對應於其指定上鏈時槽對之該等時槽對進行監控，得到USF，其自下鏈時槽，或相對應於最低編號之指定時槽對的時槽對開始監控，直到下鏈時槽，或行動裝置能監控之時槽對，如3GPP TS 45.002中所述，其將在區塊時段中分配用以傳送之該等時槽對，以及行動台之多槽級別的切換要求納入考量。無論行動台何時針對下鏈時槽，或相對應於指定之上鏈時槽對的時槽對檢測到指定之USF值時，行動台針對該TBF之同一時槽對傳送單一RLC/MAC區塊，或四個RLC/MAC區塊序列。本後者之特性僅有效於若USF_GRANULARITY係界定為RTTI TBFs。USF_GRANULARITY係在3GPP TS 45.002中說明。

第2表中概述當使用DA時，具4DL＋4UL指定之所有可能”UL&DL分配”。

該表表示在UL資源之排程中有較高之彈性，且尤其是，允許網路獨立排定兩個UL時槽對。

GP－062266，”RTTI及FANR－VoIP之初步結果”，西門子網路，GERAN#32，索菲亞．安堤波里(法國)，13－17，2006年11月，表示當使用含RTTI之潛時縮減特性時，VoIP之某些模擬結果。在該模擬中，允許行動台專用位，並且不與其他使用者共用之下鏈及上鏈時槽對；因此，未考量分配策略。評估頻道之利用率，亦即，行動台在上面傳送無線電區塊之平均區塊時段數。範圍從0.55(對於可使用較高調變及編碼結構以及需要較少重新傳送之相當良好的無線電條件)至約1.33(在必須使用較低調變及編碼結構以及需要較多重新傳送之不良的無線電條件中)。該等個數亦反應需及時支援VoIP電話之平均時槽數。

1.33之頻道利用率意謂RTTI時槽對之2個時槽各有個別67%利用率之特徵。這亦意謂藉由僅保留一個時槽對給VoIP服務，有可能不會一次分配多於一個VoIP電話。另一方面，以2個時槽對(4個時槽)，至少可處理3個VoIP 電話，假定為最悲觀之局面下，所有使用者遭受不良的無線電條件且未開展DTX功能。在所有使用者遭受較佳無線電條件(亦即，頻道之利用率為0.55)之情況中，可處理4個時槽，多達7個VoIP電話(未開展DTX下)。

因此，僅在若4DL＋4UL之指定為可能時，亦即，若使用FTA時，可能有效使用資源。此外，排定UL資源之完全彈性意謂需要獨立排定兩個UL時槽對之可能性，藉由使用具動態分配之FTA使RTTI配置中之時槽對變成可能。

第5圖表示指定時槽4DL＋4UL給3個相異TBFs並假定動態分配給該等時槽對之3個行動裝置之實例。該TBFs可皆屬於相異MSs，或若該MS支援”多重TBFs”特性，則一個以上之TBF可能屬於同一MS。該實例表示TBF1比下鏈中之TBF2及TBF3需要更多資源，(亦即，在每一無線電區塊時段中傳送意謂TBF1而設置之區塊，其平均等於整個時槽對之利用)的局面，而TBF2為上鏈中具有較高要求者。亦假定於10ms內傳送USF(亦即，上述之第一策略)。

如第5圖中所示，在無線電區塊時段n中，於第一下鏈時槽對12中傳送意謂TBF1而設置之區塊13，而USF表示為TBF2；於第二下鏈時槽對14中傳送意謂TBF2而設置之區塊15，而USF表示為TBF3。因此，在無線電區塊時段(n＋l)中，TBF2使用第一上鏈時槽對16以傳送無線電區塊15，但是，TBF3使用第二上鏈時槽對17以傳送無線電區塊18。

本發明提供RTTI TBFs一種上鏈無線電區塊之分配方法，尤其是時槽對之動態分配，其在增加GERAN上所提供之VoIP服務的效率尤其有用。本發明中為FTA所啟用之新分配策略使VoIP作業更具效率。

1‧‧‧基地台

BS‧‧‧基地台

MS1‧‧‧行動台

MS2‧‧‧行動台

MS3‧‧‧行動台

2‧‧‧分配

3、4、5‧‧‧依分配之傳送

6~12、14、16、17‧‧‧時槽對

13、15、18‧‧‧區塊

現在將參考隨圖，說明在縮減傳送時距配置中，分配上鏈無線電資源給行動裝置之方法實例，其中：第1圖為其中應用本發明方法之典型通信系統的方塊圖；第2圖說明對於RTTI TBF之4DL＋4UL指定的指定時槽對；第3圖表示當使用延伸式動態分配時，具有4DL＋4UL指定之最大分配；第4圖表示當使用依據本發明之動態分配時，具有4DL＋4UL指定之可能分配；第5圖為對該等時槽對，使用依據本發明之動態分配時，分配給3個相異行動裝置或TBFs之分配實例，其皆共用同一4DL＋4UL指定。

1‧‧‧基地台

2‧‧‧分配

3、4、5‧‧‧依分配之傳送

BS‧‧‧基地台

MS1、MS2、MS3‧‧‧行動台

Claims

一種分配複數上鏈無線電資源給行動裝置之方法，其中，分配上鏈及下鏈時槽；其中，在預定時段內所分配之上鏈時槽與所分配之下鏈時槽的加總小於指定時槽之總數，且未超過預定之最大數；其中，以縮減傳送時距配置分配該等資源；其中，在下鏈時槽、或下鏈時槽對中，接收來自網路的上鏈時槽分配之標示，且導引行動裝置僅以一個上鏈時槽對傳送。
如申請專利範圍第1項之方法，其中於上鏈時槽對之分配標示，在與該標示相關聯之該無線電區塊時段前的無線電區塊時段，在對應於下鏈時槽中，或對應於下鏈時槽對中被接收。
如申請專利範圍第1項之方法，其中在一時槽對中，兩個連續無線電訊框之每一個傳送無線電區塊之兩個無線電突波。
如申請專利範圍第3項之方法，其中該無線電訊框為TDMA訊框。
如申請專利範圍第1項之方法，其中對於該等指定之上鏈時槽對的每一對，行動裝置監控上鏈狀態旗號、下鏈時槽、或對應於所指定上鏈時槽對之下鏈時槽對。
如申請專利範圍第5項之方法，其中自下鏈時槽、或相對應於最低編號之指定上鏈時槽對的時槽對開始監控並繼續直到下鏈時槽，或者行動裝置能監控之時槽對，其將在區塊時段中分配用以傳送之該等時槽對，以及行動台之多槽級別的切換要求納入考量。
如申請專利範圍第5項之方法，其中當該行動裝置針對下鏈時槽、或相對應於指定之上鏈時槽對的時槽對檢測到指定之上鏈狀態旗號值時，該行動裝置針對上鏈時槽對傳送單一RLC/MAC區塊，或四個RLC/MAC區塊序列。
如申請專利範圍第7項之方法，其中指定多數上鏈狀態旗號給該行動裝置，每個上鏈狀態旗號相對應於不同之暫時區塊流。
如申請專利範圍第1項之方法，其中該方法係應用在EGPRS系統中。
一種分配複數上鏈無線電資源給行動裝置之設備，其中，該設備係構型成分配上鏈時槽與下鏈時槽；其中，在預定時段內所分配之上鏈時槽與所分配之下鏈時槽的加總小於指定時槽之總數，且未超過預定之最大數；其中，該設備係配置成在縮減傳送時距配置中分配該等資源；其中，該設備係配置成在下鏈時槽、或下鏈時槽對中傳送一上鏈時槽分配之標示，該標示導引行動裝置僅以一上鏈時槽對傳送。
如申請專利範圍第10項之設備，其中該設備係一基地台。
一種用於通訊網路之行動裝置，其中，該行動裝置被配置成接收複數已分的上鏈無線電資源；其中，分配上鏈及下鏈時槽；其中，在預定時段內所分配之上鏈時槽與所分配之下鏈時槽的加總小於指定時槽之總數，且未超過預定之最大數；其中，在縮減傳送時距配置分配該等資源；其中，行動裝置係配置成在下鏈時槽、或下鏈時槽對的自網路接收上鏈時槽分配之標示，且該標示導引行動裝置僅以一上鏈時槽對傳送。