TWI443973B - 用戶設備辨識之方法與系統 - Google Patents

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Description

用戶設備辨識之方法與系統
本發明係關於無線通信領域。本發明之一應用係關於使用資料保護及單一/群組UE辨識之循環剩餘檢查(cyclic redundancy check)之下行鏈路(downlink)訊號發送方法。
無線通信系統已變成今日現代通信基礎建設中主要的連結。以此而論，其不僅日益地依賴聲音通信的支援，並也依賴資料通信的支援。聲音通信的速率相當地低，並且在上游連結(uplink)及下行鏈路頻寬中是對稱的，並可被預測所需之頻寬的量。
然而，資料通信在電信通信系統中可能造成艱困的負擔，尤其是在無線電信通信系統中。首先，資料通信通常需要極高的資料速率。其次，與資料相關之應用所需之頻寬的量的變化可以大幅地從數個千赫(kliohertz)至數百萬千赫(megahertz)。第三，在上游連結與下行鏈路方向中之頻寬量可能有徹底的不同。例如，以電型的網際網路瀏覽應用而言，極少量的資料在上游連結方向上傳送，但有極大量的資料在下行鏈路方向被下載。這些因子可能對無線電信通信系統造成極大的約束。
寬頻CDMA(WCDMA)標準，如領先全球第三代(leading global third generation,3G)(IMT標準)，在室內/小細胞室外環境(indoor/small-cell-outdoor)中支援高達2Mb/s的資料速率，而在交換廣泛區域涵蓋率(switch wide-area coverage)中的速率高達384Kb/s，並支援高速率封包資料及高速率電路交換資料。然而，為滿足封包資料服務的進一步要求，需要在此資料速率中有實質上的增加，特別是在下行鏈路。高速的下游封包存取(high speed pocket access,HSDPA)將允許WCDMA在最佳成果封包資料服務之大約8-10Mb/s的資料範圍中支援下行鏈路最高資料速率。此速率遠高於IMT2000之2Mb/s需求。在低延遲及改善的容量方面也加強了資料的容量。
支援資料通信的一種方法是對每一使用者設備(UE)之專用頻道的配置。然而，這造成對頻寬使用之極度地無效率，因為此種頻道通常維持相當長期間的閒置。
對每一UE之專用頻道之另一種方法是高速共用資料頻道及資料封包的使用。於此方法中複數高速資料頻道在多UEs之間被共用。這些具有傳輸或接收資料之UEs被動態地指定共用資料頻道中的一個。這產生較有效率之頻寬的使用。
第一圖A-第一圖C表示一種當一基地台具有等待被傳輸至一特定UE之資料時指定一高速共用資料頻道之流程。參照第一圖A，相關的下行鏈路專用實體頻道(downlink dedicated physical channel,DPCH)被傳輸至每一UE。該UE監控相關的下行鏈路DPCH以及共用的控制頻道(shared control channels,SCCH-HS)。當沒有從基地台傳輸至UE的資料時，UE進入待機模式，藉此週期地"甦醒"(wakes up)以監控其相關的下行鏈路DPCH以及SCCH-HSs。這允許此UE節省流程及電池電源。
如果在基地台之資料已準備好可被傳輸至UE，一高速下行鏈路標準頻道(high speed downlink shared channel,HS-DSCH)指標(indictor,HI)在相關的DPCH中被傳輸。HI具有N位元長度，其指示2n SCCH-HSs中的一個，如第一圖B所示。例如，一個2位元的HI可以指示4SCCH-HSs，如00,01,10或11。
例如第一圖A所示之例，當指示第一圖B中之第三頻道時HI為(1,0)當UE存取由HI識別之控制頻道時，特定的SCCH-HS將指引該UE至適當的HS-DSCH，其已被配置予該接收資料之UE。如第一圖C所示，例如，UE調整至由SCCH-HS(1,0)識別之HS-DSCH(001)。此UE隨後在HS-DSCH(001)上接收為其而發送之資料。應注意的是，第一圖A-第一圖C之圖示已代表指定HS-DSCHs之流程的說明，而頻道的結構及使用可能與HSDPA標準中之實際設計稍有不同。
如參照第一圖A-第一圖C所示之流程提供指定資料傳輸用之共用資料頻道之有效率的方法。因為封包資料係為一或更多特定UEs而傳輸，UE識別碼(ID)係從基地台發射訊號至UE之重要參數。
習知技術有許多於基地台與UE之間發射UE ID訊號之方法。參照第二圖A，第一方法增加UE ID於傳輸之資料上。此結合被輸入一循環剩餘檢查(CRC)產生器，其輸出一CRC。所產生之資料封包，其最後被傳輸，包括一X位元資料欄位，一M位元UE ID以及一N位元CRC，如第二圖B所示。雖然這提CRC及UE ID二者之適合的訊號發送，其對訊號發送頻寬而言是浪費的。
另一表示於第三圖A之習知方法附加UE ID至被輸入CRC產生器之資料欄位中。如第三圖B所示，此傳輸用之資料爆衝包括一X位元資料欄位以及一N位元CRC欄位。雖然這也適當地識別基地台與UE之間的UE ID與CRC，此方法也不是理想的，因為其可能僅為單一UE識別碼而使用。當有一群UE需要被識別時，此方法也導致UE的複雜度。
本發明揭露一些資料相關之下行鏈路訊號發送之實施方法。本實施例有選擇性地調整UE ID以產生一UE ID值，其隨後以模數(modulo) 2被加至一資料欄位以產生一資料罩幕。此資料罩幕隨後可以資料爆衝(burst)被傳輸以提供CRC相關的功能。另一實施例揭露在CRC產生之前以UE識別碼起始化一CRC產生器。此無疑地包含在CRC中之UE ID而不需要額外的訊號負擔。
本發明之較佳實施例將參照圖式而被描述，其中相同的標號始終代表相同的元件。
參照第一圖D，本發明所使用之通用電信通信系統網路架構包括一中心網路(CN)，一UMTS陸地無線存取網路(UTRAN)，以及一使用者設備(UE)。此二通用界面UTRAN與中心網路之間的界面Iu以及UTRAN與UE之間的射頻界面Uu。此UTRAN包括數個射頻網路子系統(RNS)其可由Iur界面而被相互連接。此相互連接允許不同RNSs之間中心網路之獨立程序。此RNS進一步被分為射頻網路控制器(RNC)及數個基地台(Node-B)。此Node-B藉由Iub界面被連接至RNC。一個Node-B可服務一或多個細胞，並通常服務複數UEs。UTRAN支援射頻界面上之FDD模式與TDD模式二者。對二模式而言，使用相同的網路架構及相同的協定。只有實體層及空氣界面Uu被特別分離。
參照第四圖A，其表示本發明之一實施例。於此實施例中，系統100使用來自資料欄位102之傳輸用資料(以下稱"資料")，一CRC產生器104(其已被起始化為0)，從CRC產生器104輸出之CRC欄位106，來自UE ID欄位108之UE ID，以2為模數之加法器110以及一罩幕112。應了解的是，以下所述之此實施例及所有實施例中，每一欄位之位元數被標示欄位之上以為例示。然而，此特定的位元數係為例示之用且並非用以限制本發明。
系統100接資料欄位102並輸入來自資料欄位102之資料至CRC產生器104之中。CRC產生器104產生CRC欄位106並輸出來自CRC欄位106之CRC至以2為模數之加法器110之第一輸入。來自UE ID欄位108之UE ID被輸入以2為模數之加法器110之第二輸入。此CRC及UE ID隨後以2為模數被相加以產生一罩幕112。
較佳者，UE ID欄位108之位元數(M位元)與CRC欄位106之位元數(N位元)相同。如果M=N，則UE ID可直接被以2為模數加至CRC，如第四圖A所示。然而，如果M與N不相等，則需要一個臨時步驟以使其相等。如果M<N，則UE ID被填充前部的0或尾部的0以便與CRC的長度相同。此"被填充之UE ID"被N模數2加至CRC 106。如果M>N，則最小的M-N位元將從UE ID被刪除。被刪除的UE ID隨後以模數2被加至CRC。
參照第四圖B，所產生之罩幕112被加到傳輸之資料欄位102。
參照第五圖A，表示本發明第二實施例。於此實施例中，系統200使用來自資料欄位202之資料，CRC產生器204，來自UE ID欄位208之UE ID以及所產生之CRC欄位212。此系統200接收資料欄位202並輸出來自資料欄位202之資料至CRC產生器204。此CRC產生器204之形態與第四圖A之CRC產生器104相同，除了CRC產生器204以來自UE ID 208之UE ID被起始化。此起始化由第五圖A中之虛線表示。如熟悉本技藝之人士所已知，CRC產生器一般被起始化為全部為0，如同第四圖A所示之CRC產生器104之例。因此，CRC產生器204基於來自資料欄位202之輸入資料及具有UE ID之CRC產生器204之起始化而產生一CRC。此實施例中不需要模數2加法。
較佳者，來自UE ID欄位208之UE ID的位元數(M位元)與CRC產生器204之長度相等，雖然這並非必需。如果UE ID之尺寸(M位元)小於CRC產生器204之尺寸，則UE ID可被填充前面的0或後面的0以便其長度與CRC產生器204相等。此"被填充的UE ID"隨後可被用以起始化CRC產生器204。另一方式是，在UE ID欄位208中之值可被載入以起始化CRC產生器204，且任何未被UE ID填入之位元位置將為0。如果UE ID之尺寸(M位元)大於CRC產生器204之尺寸，則最小有效位元將從UE ID被刪除以便使UE ID符合CRC產生器204。被刪除的UE ID隨後被用以起始化CRC產生器204。
參照第五圖B，被產生之CRC欄位212被加到傳輸用之資料欄位202。
使用絕對UE ID之本發明之第二實施例呈現簡化，但堅固，因其不需要以SCCH-HS之組合及拆解，在傳輸器及接收器，如習知及第一實施例之UE指定CRC方法所需。
參照第六圖A，表示本發明第三實施例。於此實施例中，系統300使用來自資料欄位302之資料，來自UE ID欄位308A之UE ID，模數2加法器310以及一罩幕311，一CRC產生器304以及所產生之CRC欄位312。系統300接收資料欄位302並將來自資料欄位302之資料輸入模數2加法器310之第一輸入。因此，來自資料欄位302之資料與來自UE ID欄位308A之UE ID被以模數2相加以產生一罩幕。罩幕311被輸入產生CRC欄位312之CRC產生器304之中。
於此實施例中，UE ID欄位308之位元數(M位元)必須與資料欄位302之位元數目(X位元)相同以便執行模數2加法。如果M與X相等，來自UE ID欄位308A之值可直接以模數2被加至來自區料欄位302之資料。然而，如果M與X不相等，則需要一臨時步驟使其相等如果M小於X，則UE ID被填充X-M尾數0，因此來自UE ID欄位308之值的長度等於資料欄位302。此如第六圖A所示之"被填充之UE ID值"隨後以模數2被加至來自資料欄位302之資料。
由於資料欄位302之長度X，並不希望M將大於X。然而，如果此種情況發生，則最小有效M-X位元從UE ID欄位308A中之值被刪除。此被刪除之UE ID值隨後以模數2被加至來自資料欄位302之資料。
參照第六圖B，表示本發明之第四實施例。於此實施例中，系統301之運作方式與第六圖A之第三實施例相同。於此實施例之不同之處在於來自UE ID欄位308B之值的產生方法。於此實施例中，UE ID被填充X-M前面0，因此來自UE ID欄位308B之UE ID之長度等於資料欄位302。此"被填充之UE ID值"，如第六圖B所示，隨後以模數2被加至來自資料欄位302之資料。應注意的是，此填充可有選擇性地包括前面及尾部0的結合(未示出)，以便使UE ID長度與資料欄位相等。
參照第六圖C，從第六圖A實施例之系統300所產生之CRC欄位312，或由第六圖B所示之實施例之系統301所產生之CRC 314被附加到傳輸用之資料欄位302。因此，CRC欄位312或314之型態可被使用並附加於資料欄位302之上。
參照第七圖A，表示本發明第五實施例。於此實施例中，系統400使用來自資料欄位402之資料，來自UE ID欄位408A之UE ID，模數2加法器410以及一罩幕411，一CRC產生器404以及所產生之CRC欄位412。系統400接收資料欄位402並將來自資料欄位402之資料輸入模數2加法器410之第一輸入。來自UE ID欄位408A之UE ID被輸出至模數2加法器410之第二輸入。來自資料欄位402之資料及來自UE ID欄位408A之UE ID以模數2而被相加以便產生罩幕.。此罩幕411被輸入CRC產生器404，其產生CRC欄位412。
於此實施例中，UE ID欄位408之位元數(M位元)必須與資料欄位402之位元數目(X位元)相同以便執行模數2加法。如果M與X相等，來自UE ID欄位408A之值將直接以模數2被加至來自資料欄位402之資料。由於資料欄位402之長度X，並不希望M將大於X。然而，如果此種情況發生，則最小有效M-X位元從UE ID欄位408A中之值被刪除直到UE ID之長度等於X為止。此被刪除之UE ID值隨後以模數2被加至來自資料欄位402之資料。
如果UE ID之長度小於資料欄位402，則一"複合的UE ID"被產生，因此來自UE ID欄位408之值等於X。複合的UE ID藉由重覆UE ID如同將填入一X位元欄位般的次數而被產生，隨後以被刪除之UE ID填入剩餘的尾部位元。此被表示於第七圖A之UE ID欄位408A之中。此複合的UE ID隨後以模數2被加至來自資料欄位402之資料。
參照第七圖B，表示本發明之第六實施例。此實施例之系統401之運作方式與第七圖A之第五實施例相同。於此實施例之不同之處僅在於來自UE ID欄位408B之值。雖然複合的UE ID以同第七圖A之方式被產生，被刪除之UE ID部份被加上以做為前部位元，與第七圖A中所示之UE ID欄位408A中之尾部位元相反。應注意的是，被刪除之UE ID"填充"可以包括前部與尾部刪除位元，以使UE ID之長度與資料欄位402相同。
參照第七圖C，從第七圖A之第五實施例之系統400產生之CRC欄位412或從第七圖B之第六實施例之系統401產生之CRC欄位414被附加到傳輸用之資料欄位402。因此，CRC欄位412，414二者之一之型態將被使用並附加到資料欄位402之上。
應注意的是，所有上述的實施例將可被用以支援多重識別(IDs)。一UE可能需要在不同階層處理訊息位址：1)UE的單一ID，2)對應一子集合或一群UE之一ID，其中該UE屬於該子集合；或3)一對應系統中所有UEs之廣播(總體ID)。例如，如第八圖所示，UE ID 12已被標示以便指示其將能在4不同階層接收並處理IDs：1)此UE特定的ID(#12)；2)子集合C ID；3)子集合2 ID；以及4)整體ID。應注意的是，交替的群組識別A-E，也可被產生，因此不同群的UE可被包含在內。例如，群B將包括所有接近群B之被識別UEs，其包括UE號號碼2,7,12,17,22及27。因此，任何群或子群可藉由特定地識別個別UEs而被產生，如使用者所希望。
為支援此需求，此傳輸器以每一實施例產生如上所述之CRC。在接收器，此UE處理此訊息並產生想要的CRC，不需要以ID為基礎之修改。UE處理器隨後以模數2將所接收之CRC加至所計算之CRC。所產生之輸出為被傳輸的ID，其可為上述之任一種ID。如果此ID並非這些ID中之一者，則此UE放棄傳輸。依據本發明，使用長度N的CRC號碼，在被識別之SCCH-HS上之未偵測誤差可能性接近2-n。使用24位元CRC以保護在HS-DSCH上傳輸之資料，使用16位元CRC以保護在SCCH-HS上傳輸之控制資訊，並假設10-3非所欲之UE之HI之失敗接受率，依據前述之本發明之實施例將提供如下之失敗接受：
Pfa =Pfa HI x Pfa H x PSD 　程式(1)
其中Pfa 為失敗接受之可能性；Pfa HI為HI之失敗接受之可能性；Pfa H為SCCH-HS之失敗接受之可能性；以及PSD 為HS-DSCH(PSD )之成功偵測可能性。
以程式(1)使用上述本實施例之識別值：
Pfa =10-3 x 2-16 x 2-24 =9.1 x 10-16
此可靠度計算指出對相同長度的CRC而言，使用者傳輸錯誤資料至較高層的可能性將極度降低。
參照第九圖，此流程圖說明依據本發明處理點B與一UE之間的下行鏈路方法。此方法提供大致的概述並不應被解釋為所有詳細的媒體存取控制(MAC)層及處理訊息所需之實體層訊號，(即，資料封包)之理解的描述。點B首先產生MAC層中之一下行鏈路控制訊息(步驟1)，隨後傳遞此訊息及UE ID至實體層(步驟2)。此實體層產生CRC並應用此UE ID以傳遞此訊息(步驟3)為一資料爆衝。此訊息隨後從點B被傳輸至UE(步驟4)。於此實體層，UE ID及CRC被檢查以決決定其是否正確(步驟5)。如果是，訊息被傳遞至MAC層(步驟6)其隨後進一步處理該訊息(步驟7)。
應注意的是，第九圖之步驟6包括實體層與MAC層之間的額外訊號，其包括指示CRC/UE ID有效之控制訊號。然而，此為自由選擇之步驟。於較佳實施例中，只有有效的訊息將從實體層被傳遞至MAC層。因此，於較佳實施例中，此MAC層將假設任何被傳遞至MAC之訊息為有效。於另一實施例中，額外的CRC/UE ID有效訊號將被當成額外的確認隨該訊息被傳遞。
本發明具有去除分離的UE ID及CRC之處理步驟。當二欄位如前所述般被結合，此UE將不進一步處理任何訊息直到CRC及UE ID二者(或第八圖所示之其它型態的ID)皆為正確為止。
雖然本發明依據較佳實施例而被描述，如以下之申請專利範圍所指明之本發明之範圍內的其它修改對熟悉本技藝之人士而言是明顯的。
100、200、300、400、401．．．系統
102、202、302、402．．．資料欄位
104、204、304、404．．．CRC產生器
106、212、312、314、412、414．．．CRC欄位
108、208、308A、308B、408A．．．UE ID欄位
110、310、410．．．模數2加法器
112、311、411．．．罩幕
從以下對較佳實施方式的描述中可以對本發明有更詳細的理解，該較佳實施方式藉由實例的方式來提供並結合圖式以待理解，其中：
第一圖A-第一圖C代表習知指定共用資料頻道用之方法，其中第一圖A說明相關的下行鏈路頻道，第一圖B說明複數控制頻道，第一圖C說明複數資料頻道。
第一圖D係通用行動電信通信系統網路架構之方塊圖。
第二圖A係習知使用者設備識別(UE ID)特定詢環剩餘檢查(CRC)方法。
第二圖B說明包括一資料欄位，一UE ID欄位及一CRC欄位之資料爆衝。
第三圖A係第二種習知使用者設備識別(UE ID)特定詢環剩餘檢查(CRC)方法。
第三圖B說明包括一資料欄位及一CRC欄位之資料爆衝。
第四圖A係使用以2為模之UE ID與CRC之加法以產生一罩幕之本發明之第一實施例。
第四圖B係由第四圖A之系統所傳輸之資料爆衝，包括一資料欄位及一罩幕欄位。
第五圖A係本發明第二實施例，包括一使用UE ID而被起始化之CRC產生器。
第五圖B係由第五圖A之實施例所傳輸之資料爆衝，包括一資料欄位及一CRC欄位。
第六圖A係本發明第三實施例，其以模數2將資料欄位加至尾部被填充0之一UE ID欄位以產生一罩幕(mask)。
第六圖B係本發明第四實施例，其以模數2將資料欄位加至前部被填充0之一UE ID欄位以產生一罩幕(mask)。
第六圖C係由第六圖A及第六圖B之包含一資料欄位及一CRC欄位之實施例所傳輸之資料爆衝。
第七圖A係本發明第六實施例，其以模數2將資料欄位加至被重覆且於尾部位元被填充一刪除UE ID之一UE ID欄位。
第七圖B係本發明第六實施例，其以模數2將資料欄位加至被重覆且於前部位元被填充一刪除UE ID之一UE ID欄位。
第七圖C係由第七圖A及第七圖B之包含一資料欄位及一CRC欄位之實施例所傳輸之資料爆衝。
第八圖係全體，子集合，次子集合及個別ID之一覽表。
第九圖係依據本發明之訊息處理之流程圖。
100．．．系統
102．．．資料欄位
104．．．CRC產生器
106．．．CRC欄位
108．．．UE ID欄位
110．．．以2為模的加法器
112．．．罩幕

Claims (16)

  1. 一種識別使用者設備(UE)的裝置，包括：被配置用於接收一控制頻道的一第一無線信號的電路，其中該第一無線信號包括一N位元欄位及一控制資訊，以及該N位元欄位包括一N位元循環剩餘檢查(CRC)以模數2加至一N位元UE識別碼；被配置用於決定是否符合複數個標準的電路，其中該複數個標準包括該CRC是正確的以及該UE識別碼為與該UE關聯的複數個UE識別碼任何其中之一；以及被配置用於在符合該複數個標準的情況下使用該控制資訊來處理一下行鏈路共用頻道的電路。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的UE，更包括被配置用於監控複數個控制頻道的電路。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的UE，其中，與該UE關聯的該複數個UE識別碼至少其中之一是特定於該UE。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的UE，其中，與該UE關聯的該複數個UE識別碼至少其中之一是被指定給該UE的一識別碼。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的UE，其中，被指定給該UE的該識別碼在一無線網路中操作的一UE子集合內是獨特的。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的UE，其中，與該UE關聯的該複數個UE識別碼至少其中之一識別一UE群組，該UE群組屬於在一無線網路中操作的複數個UE子 集合。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的UE，其中，與該UE關聯的該複數個UE識別碼至少其中之一識別在一無線網路中操作的一UE子集合。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的UE，其中，該UE子集合為在一無線網路中操作的複數個UE子集合其中之一。
  9. 一種在一使用者設備(UE)中實施識別的方法，包括：接收一控制頻道的一第一無線信號，其中該第一無線信號包括一N位元欄位及一控制資訊，以及該N位元欄位包括一N位元循環剩餘檢查(CRC)以模數2加至一N位元UE識別碼；決定是否符合複數個標準，其中該複數個標準包括該CRC是正確的以及該UE識別碼為與該UE關聯的複數個UE識別碼任何其中之一；以及在符合該複數個標準的情況下，使用該控制資訊來處理一下行鏈路共用頻道的電路。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的方法，更包括監控複數個控制頻道。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中，與該UE關聯的該複數個UE識別碼至少其中之一是特定於該UE。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中，與該 UE關聯的該複數個UE識別碼至少其中之一是被指定給該UE的一識別碼。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中，被指定給該UE的該識別碼在一無線網路中操作的一UE子集合內是獨特的。
  14. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中，與該UE關聯的該複數個UE識別碼至少其中之一識別一UE群組，該UE群組屬於在一無線網路中操作的複數個UE子集合。
  15. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中，與該UE關聯的該複數個UE識別碼至少其中之一識別在一無線網路中操作的一UE子集合。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的方法，其中，該UE子集合為複數個子集合其中之一。
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