TWI505742B - 存取網路元件及用於蜂巢式無線存取網路之終端以及其操作方法 - Google Patents
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Description
本發明參照至用於蜂巢式無線存取網路之存取網路元件、用於蜂巢式無線存取網路之終端以及用於操作該存取元件及該終端的方法。
在已知的蜂巢式無線存取網路中,諸如長期演進(LTE;Long Term Evolution)存取網路或UMTS無線電存取網路(UTRAN;UMTS Radio Access Network),向相同的無線電胞註冊之終端在基地站之上彼此通訊。
為了允許位於彼此靠近之終端之間更有效率的通訊,可以終端直接彼此交換資料而不使用用於轉發資料之基地站來施行裝置對裝置通訊。裝置對裝置(device-to-device)通訊可被網路協助,亦即蜂巢式存取網路可協調個別終端之間的直接資料通訊。
當終端想要傳送資料到多個另外的終端時,
通常位在鄰近該終端的一些另外的終端處且一些另外的終端位於遠方的狀況會升高使得與所有另外的終端進行裝置對裝置通訊是不可行的。在已知的通訊系統中,不是必需對於所有另外的終端施行古典的間接蜂巢式通訊就是必需同步施行蜂巢式通訊及裝置對裝置通訊。兩者已知的方式都較為資源消耗。
因此,本發明之目的為提供網路元件與終端以及其操作方法而用於在資料必需藉裝置對裝置通訊以及藉傳統的蜂巢式通訊兩者來通訊的情形中允許有效率的使用無線電傳送資源。
依據本發明之實施例,提供用於蜂巢式無線存取網路之存取網路元件,存取網路包含不同於存取網路之下行鏈路無線電傳送資源的上行鏈路無線電傳送資源,網路元件可操作用於命令第一無線電終端在上行鏈路傳送資源之部分之上傳送資料到存取網路;及在上行鏈路傳送資源之部分之上自第一終端接收資料;其中網路元件進一步操作用於命令至少一另外的無線電終端在上行鏈路傳送資源之部分之上直接經由上行鏈路傳送資源接收由第一終端傳送的資料。藉經由上行鏈路接收資料以及命令另外的終端直接接收來自上行鏈路的資料兩者,以使用相同無線電資源之蜂巢式通訊與裝置通訊,結合傳統的蜂巢式通訊與裝置對裝置通訊。使用用於蜂巢式通訊與裝置對裝置通
訊之相同的無線電資源,與已知通訊方案相較則全體的無線電資源消耗降低了,使得存取網路能更有效率的操作。
本發明並不限於任何類型的存取網路元件。在一實施例中,存取網路元件為基地站,例如為UMTS nodeB(節點B)或LTE eNodeB(演進節點B)。在另一實施例中,網路元件為基地站控制器,像是UMTS RNC。又在另一個實施例中,網路元件為分佈式的基地站之節點,像是基帶處理節點或是遠端無線電頭。
在實施例中,網路元件可操作用於以至少一另外的無線電終端施行至少一確認(acknowledgement)過程,確認過程是有關直接從第一無線電終端到另外的無線電終端傳送的資料。舉例來說,資料可包括至少一協定資料單元(PDU;Protocol Data Unit)及/或確認過程可為混合式自動重送請求(HARQ;Hybrid Automatic Repeat Request)。較佳的,確認過程可施行用於至少一PDU。
在特定實施例中,施行確認過程包含在從另外的終端接收到否定確認(negative acknowledgement)時重傳資料直接到另外的終端。較佳的,此重傳可由網路元件使用下行鏈路無線電傳送資源來施行。若從第一終端直接傳送未成功時,藉由基地台之重傳將最可能達到另外的終端。
在實施例中,施行確認過程包含觸發資料之重傳以由至少一終端施行。該至少一終端可包括具有可利用之資料的終端,例如第一終端及/或已成功接收資料單
元之另外的終端。依據此實施例,重傳由終端施行,較佳的使用上行鏈路傳送資源(例如,使用於初始傳送之上行鏈路傳送資源)。在實施例中,重傳僅由至少一終端施行。在另一實施例中,重傳藉由網路元件使用下行鏈路無線電傳送資源及由至少一終端施行。
在實施例中,網路元件可操作用於基於有關網路之狀態或有關網路之細胞拓撲(cell topology)的網路資訊來決定是否重傳資料單元或觸發資料單元之重傳。因此,網路元件能對存取網路之目前狀態適應重傳之類型。例如,網路資訊可包括上行鏈路無線電資源及/或下行鏈路無線電資源、細胞尺寸、終端之位置及/或在上行鏈路及/或下行鏈路無線電資源上的干擾狀況之資源使用。
在實施例中,施行確認過程包含編碼資料單元以藉助於無率碼(rateless code)重傳,其較佳的為噴泉碼(Fountain Code)。使用無率碼進一步改善網路效率。
在實施例中,網路元件可操作用於判定包括資料對其定址的另外的終端之集合以及用於判定該集合之子集,其包括那些可能的能直接從第一終端經由上行鏈路傳送資源接收資料,其中網路元件進一步可操作用於命令僅包含在受訊者集合中另外的終端以在上行鏈路傳送資源之上直接從第一終端接收資料。
在實施例中,網路元件可操作用於判定至少
一另外的終端之位置,較佳的藉由詢問位置資料庫。位置資料庫可為部分的網路元件、存取網路或行動通訊系統。
在實施例中,網路元件可操作用於包括在位於與第一終端相同的細胞中之集合中那些另外的終端。
在實施例中,網路元件可操作用於包括進入位在對照第一終端向其註冊的細胞之相鄰的細胞中之集合的另外的終端。為了此目的,網路元件在做為裝置對裝置傳送的候選者之終端上可分享資訊(例如,經由回載網路(backhaul network))因而包括在子集中。
依據進一步的實施例,提供用於操作用於蜂巢式無線存取網路之網路元件的方法,存取網路包含不同於存取網路之下行鏈路傳送資源的上行鏈路傳送資源,方法包含命令第一無線電終端在上行鏈路傳送資源之部分之上傳送資料到存取網路;以及在上行鏈路傳送資源之部分之上從第一終端接收資料;其中網路元件更可操作用於命令至少一另外的無線電終端在上行鏈路傳送資源之上直接經由上行鏈路傳送資源接收由第一終端傳送的資料。
此外,提供電腦程式產品,較佳的是電腦可讀儲存媒體,其電腦程式產品包含電腦程式,當在電腦上運行時,依據本發明編程電腦程式以用於執行用於操作網路元件的方法。在此說明用於操作網路元件的方法之實施例。儲存元件可包括光學儲存器、磁儲存器或半導體儲存器。可提供電腦程式以用於在通訊網路之上下載。
仍依據另一實施例,提供依據本發明包含網
路元件之無線電存取網路,在此說明其實施例的網路元件。
依據本發明進一步的實施例,提供用於蜂巢式無線存取網路之無線電終端,存取網路包含不同於存取網路之下行鏈路傳送資源的上行鏈路傳送資源,無線電終端可操作用於接收在上行鏈路傳送資源之部分之上接收由另一終端傳送的資料之指令;以及在上行鏈路傳送資源之該部分之上直接從其它終端接收資料。
在實施例中,無線電終端包含多個天線且可操作用於在上行鏈路傳送資源之部分中消除干擾。
依據另一實施例,提供用於操作無線電終端的方法,存取網路包含不同於存取網路之下行鏈路傳送資源的上行鏈路傳送資源,無線電終端可操作用於接收在上行鏈路傳送資源之部分之上接收由另一終端傳送的資料之指令;以及在上行鏈路傳送資源之該部分之上直接從其它終端接收資料。
此外,提供電腦程式產品,較佳的為電腦可讀儲存媒體,其電腦程式產品包含電腦程式,當運行在電腦上時,依據本發明編程電腦程式以用於執行用於操作無線電終端的方法。在此說明用於操作無線電終端的方法之實施例。儲存元件可包括光學儲存器、磁儲存器或半導體儲存器。可提供電腦程式用於在通訊網路之上下載。
11‧‧‧通訊系統
13‧‧‧存取網路
15‧‧‧網路元件
17‧‧‧無線電資源
19‧‧‧無線電資源
21‧‧‧基地站
23‧‧‧基地站
25‧‧‧回載鏈路
27‧‧‧核心網路
29‧‧‧廣域網路
31‧‧‧節點
33‧‧‧無線電胞
35‧‧‧無線電胞
37‧‧‧處理器
39‧‧‧儲存元件
43、47、49、51、53‧‧‧箭頭
45‧‧‧資料庫
55‧‧‧資料傳送
57‧‧‧否定確認
59‧‧‧重傳
63‧‧‧無線電資源
D‧‧‧資料
MS1~MS5‧‧‧終端
X2‧‧‧介面
本發明之示範性實施例與進一步的益處繪示在圖中且於之後詳細的說明。
圖1繪示蜂巢式無線通訊系統與使用此系統之無線終端;圖2繪示在圖1中所繪示之系統內的裝置對裝置之示範性情境;圖3繪示在圖1中所繪示之在網路中裝置對裝置通訊的另一情境之訊息序列圖表;以及圖4繪示其中涉及與不同的無線電胞有關之無線終端的裝置對裝置通訊之進一步示範性情境。
說明與圖式只闡述本發明的原理。因此將理解,本領域具有通常知識者能夠設計各種安排(其雖然未明白的說明或繪示於此)而體現本發明的原理且包括在其精神與範圍內。進一步而言,所有於此記載的範例主要打算明文的僅針對教學的目的以協助讀者了解本發明之原理以及由發明人對增進技術所貢獻的概念,且解釋為不限於特定所載的範例與條件。再者,在此所有記載本發明之原理、態樣及實施例的敘述以及其特定的範例打算含括其等效。
圖1繪示行動通訊系統11,其包含蜂巢式無線存取網路13與多個網路元件15,多個網路元件15能
夠在上行鏈路無線電傳送資源17與下行鏈路無線電傳送資源19之上以無線電終端MS1、MS2、MS3、MS4、MS5施行無線電通訊。在繪示的實施例中,網路元件15為基地站,例如第一基地站21與第二基地站23。基地站21、23經由回載鏈路25連接到通訊系統11之核心網路27。通訊系統11可連接廣域網路(wide-area network),像是網際網路29。特別是,核心網路27之閘道(未繪示)可提供對廣域網路29之存取到行動站MS1、MS2、MS3、MS4及/或其它通訊系統11之節點。因此,無線電終端MS1、MS2、MS3、MS4可與連接廣域網路(例如,網際網路29)之節點31通訊。
雖然本發明未限於特定類型的蜂巢式通訊系統,於此說明的實施例參照至由第三代夥伴計劃(3GPP;Third Generation Partnership project)所規定的長期演進(LTE;Long Term Evolution)系統。依據3GPP術語,基地站21、23亦參照為eNodeB,且終端Ms1、MS2、MS3、MS4亦可參照為用戶設備(UE;User Equipment)。在LTE中,核心網路27亦參照為演進封包核心(EPC;evolved packet core)。
存取網路13之涵蓋區域細分為多個無線電胞(例如,第一無線電胞33與第二無線電胞35),伴隨著各無線電胞33、35與一基地站21、23相連。為了簡化的原因,在繪示的實施例中,各基地站21、23具有切確的一無線電胞33、35。第一無線電胞33屬於第一基地站21
且第二無線電胞35屬於第二基地站23。然而,在其它實施例中,單一基地站可具有多個無線電胞。安排核心網路27使得基地站21、23能彼此通訊,其係例如為了協調無線電胞33及35之間終端之交遞(handover)及為了互換需要用於控制在個別的終端MS1、MS2、MS3、MS4、MS5之間裝置對裝置通訊的資訊。在繪示有關LTE的實施例中,在基地站21、23之間的通訊係依據由3GPP所規定的X2介面來實現。為了與核心網路27之節點通訊,像是移動性管理實體(mobility management entity)或閘道(未繪示),基地站21、23可使用由3GPP所規定的S1介面。
基地站21、23可包括處理器37,其安排用於執行用於操作基地站21、23的方法。例如,處理器37可包含具有儲存元件39之可編程電腦。電腦程式可儲存在此儲存元件39上,其電腦程式可編程用於執行用於操作基地站21、23的方法。
相似的,無線電終端MS1、MS2、MS3、MS4、MS5可包含另外的處理器37,其安排用於執行用於操作分別的終端MS1、MS2、MS3、MS4、MS5的方法。另外的處理器37可包含可編程的電腦,其包括另外的儲存元件39。另外的電腦程式可儲存在另外的儲存元件39上,其電腦程式係編程用於執行用於操作分別的終端MS1、MS2、MS3、MS4、MS5的方法。在圖1中,另外的處理器37與另外的儲存元件39係標記與基地站21、
23之處理器37及儲存元件39相同的參考符號。
安排繪示的通訊系統11使得至少一些終端MS1、MS2、MS3、MS4、MS5可直接彼此通訊,而不遞送資料D以通訊到基地站21、23其中之一者。這類裝置對裝置(D2D;Device-to-Device)通訊(箭頭41)允許終端之間資料D之有效率的交換,例如在比較上位在彼此靠近的兩個行動終端MS1、MS2之間,使得他們不需要用於資料傳送的存取網路13之固定的基礎建設。舉例來說,若終端MS1想要傳送資料D例如到位於距終端MS1較遠離的終端MS5時,終端MS1必需仰賴通訊系統11之基礎建設以為了傳送資料D到終端MS5。在繪示的實施例中,終端MS5在第一基地站21、核心網路27及第二基地站23之上傳送資料D。終端MS5使用傳統的蜂巢式通訊(箭頭43)以用於接收資料D。據此,終端MS1、MS2、MS3、MS4、MS5可在通訊網路系統11之基地站21、23及核心網路27之上使用傳統的蜂巢式通訊傳送資料D到連接網際網路29的節點31。
蜂巢式通訊43意味其中酬載資料D係傳送在存取網路13之至少一網路元件15之上(特別在基地站21、23其中之一者之上)的通訊。裝置對裝置通訊41為通訊方案,在其中終端MS1在介於這兩個終端MS1、MS2之間的無線電鏈結之上傳送資料D直接到另一個終端MS2。亦即,裝置對裝置通訊41,不包括將資料D通過存取網路13之網路元件15,特別是基地站21、23之
其中一者。在一些實施例中,施行網路協助的(network-assisted)裝置對裝置通訊,亦即存取網路13(例如至少一基地站21、23)協調裝置對裝置通訊而不轉發酬載資料D。
在通訊系統11之一些使用情形中,終端-例如終端MS1-想要施行多播通訊與多個另外的終端共用資料D(另外的參照為「受訊者(addressee)」)-例如與終端MS2與MS5及與節點31。在這類使用情形中,第一終端MS1想要對之傳送資料D的終端MS2中之一些能直接由裝置對裝置通訊41達到,因為他們位於靠近第一終端MS1,而其它終端MS5、31對於第一終端MS1可為遙遠的使得需要通訊系統11之固定的基礎建設27、13來與這些終端MS5通訊。亦即,在能施用裝置對裝置通訊41與蜂巢式通訊43之時機的情況可提升。
依據於此說明的實施例,在結合裝置對裝置通訊41與蜂巢式通訊43中有效率使用無線電資源17、19係藉使用需要用於蜂巢式通訊43(例如,用於自MS1傳送到MS5)亦用於裝置對裝置通訊41(例如用於自MS1傳送到MS5)的上行鏈路資源17達成。為此,基地站21可命令可能直接藉由第一無線電終端MS1而可達到的受訊者直接聆聽在上行鏈路17中由第一終端MS1傳送的資料D。所以,上行鏈路無線電資源17之部分能使用於對MS2之裝置對裝置通訊41以及與終端MS5傳統的蜂巢式通訊43兩者。
基地站21、23可具有資料庫45,其安排用於維持關於個別受訊者之位置的資訊。基地站21、23可存取此資料庫45以為了判定至少一受訊者之位置。儲存在資料庫45中的位置資訊可包含受訊者之地理位置或在存取網路13之拓撲內之位置,特別是說明個別的受訊者所位於之無線電胞33、35的資訊。舉例來說,資料庫45可儲存細胞識別符,其識別個別受訊者目前向其註冊的細胞33、35。在實施例中,資料庫45可包含位置關係資訊,其說明個別終端對彼此之位置關係。位置關係資訊可包括至少一已接收無線電信號功率值,其說明路徑損失(path loss)及遮蔽衰弱(shadow fading)關係。
請參照圖2到圖4,本發明實施例將藉說明不同的通訊情境更詳細的解釋。圖2繪示結合裝置對裝置通訊41與傳送蜂巢式通訊43之較簡單的情境。在此情境中,第一終端MS1使用裝置對裝置通訊與終端MS2通訊且使用蜂巢式通訊43與終端MS5通訊。首先,第一終端MS1決定與終端MS2、MS5共用一些內容(亦即,一片資料D),亦即終端MS1想要傳送資料D到這些兩終端MS2、MS5。為此,終端MS1發送請求到第一基地站21通知第一基地站21其想要與多個另外的終端共用資料D且指示受訊者MS2、MS5之集合指向基地站21(箭頭47)。
第一基地站21從第一終端MS1接收此請求47且識別資料D對其定址的另外的終端MS2、MS5之集
合(例如,一組受訊者)且查詢(箭頭49)其位置資料庫以為了判定可能直接從第一終端MS1經由上行鏈路傳送資源17能接收資料D之受訊者的子集(亦即,藉由裝置對裝置通訊)。在繪示的實施例中,第一基地站21假定至少位在與第一終端MS1相同的無線電胞33中之那些終端能直接從第一終端MS1可能的接收資料D。在繪示於圖1的情境中,直接可達到的受訊者之子集僅包括終端MS2。
在具有可能直接從第一終端MS1能接收資料D之判定的受訊者的集合之後,第一基地站21命令這些終端直接從第一終端MS1經由上行鏈路傳送資源17接收由第一終端MS1傳送的資料(箭頭51)。在繪示的情境中,第一基地站21僅命令終端MS2,因為子集僅包括終端MS2。此外,基地站21命令第一終端MS1在存取網路13之上行鏈路傳送資源17的部分之上傳送資料D(箭頭53)。
第一終端MS1最終在上行鏈路傳送資源17之上傳送一段資料D,其可由基地站21與另外的終端MS2兩者接收。若終端MS2無法解碼資料D時,其發送否定確認NACK到基地站21(箭頭57)。若基地站21接收否定確認NACK時,接收基地站21重傳資料D(箭頭59)使得終端MS2能基於重傳59及/或原始資料傳送55重建資料D。在繪示的實施例中,LTE之混合式自動重送請求(HARQ)使用為確認程序以用於確認資料傳送55。
亦即,在實施例中,第二終端MS2可不僅發送否定確認且亦發送肯定確認(positive acknowledgements)ACK,一旦其已成功的接收資料時。進一步而言,能施用LTE之追趕合併(Chase combining)技術或增量冗餘(incremental redundancy)技術。在其它實施例中,無率碼,像是噴泉碼,可施用於在重傳59及/或初始資料傳送55中編碼資料D。噴泉碼詳細的說明於科學論文D.J.C.MacKay:“Fountain codes”,IEEE Proceedings Communications,2005,Vol.152,No.6,pages 1062-1068中且在其中記載的參考資料中。
在任何實施例中,可施行多個重傳59直到第二終端MS2(或在能可能的直接接收由第一終端MS1傳送的資料之終端的子集中各終端)已接收資料。在實施例中,最大數目的重傳限於保證要被傳送之有關個別資料單元D的HARQ處理最終終止。
如能在圖2中所見,基地站21使用傳統的蜂巢式通訊43以用於傳送資料D到那些終端MS5,其不被認為藉由第一終端MS1為直接可達到的。特別是,第一基地站21在核心網路27與第二基地站23之上遞送資料到終端MS5。
圖3繪示其中兩個受訊者MS2、MS3位於第一細胞33中之更複雜示範性情境。然而,與第一終端MS1(其想要傳送資料D到其它終端MS2、MS3)之間的距離比較長使得終端MS3無法可靠的解碼直接從第一終
端MS1接收的資料D。然而,終端MS3能在下行鏈路無線電傳送資源19之上可靠的接收及解碼來自第一基地站21的傳送。在此情境中,第一終端MS1在步驟61中決定將資料D通訊到受訊者MS2、MS3。如在圖2中繪示的情境中,第一終端MS1發送請求47到第一基地站23,其包括第一終端MS1想要傳送資料D到多個受訊者及受訊者MS2、MS3之集合的指示。
接著第一基地站21藉分析請求47識別此組受訊者且判定受訊者MS2及MS3之子集能潛在的直接由第一終端MS1達到,因為他們位在與第一終端相同的細胞33(步驟49)。
第一基地站21接著通知在步驟49中判定的受訊者MS2、MS3聆聽藉由第一終端MS1上行鏈路傳送的資料D(箭頭51)。命令受訊者MS2與MS3可包括指示上行鏈路傳送資源17之特定片段,受訊者MS2、MS3應對其聆聽以用於藉由第一終端MS1之資料傳送。此外,第一基地站21命令第一終端MS1在上行鏈路傳送資源17之上傳送資料D(箭頭53)。命令53第一終端可包括指示上行鏈路無線電傳送資源17之片段要由第一終端使用用於要與受訊者MS2、MS3共用的資料D之傳送。第一基地站21對第一終端MS1以及對已判定的受訊者MS2、MS3兩者皆指示相同片段的上行鏈路無線電資源17使得已判定的受訊者MS2與MS3能成功的接收且解碼來自第一終端MS1的資料傳送。
在資料傳送55期間,第一基地站21與已判定的受訊者MS2、MS3在由第一基地站21規定的上行鏈路傳送資源17之片段上聆聽。基地站21與終端MS2能成功的解碼資料傳送55。然而終端MS3無法成功的解碼資料傳送因而傳送否定確認57到基地站21。在接收否定確認57時,第一基地站21重傳資料(箭頭59),終端MS3接收重傳59且基於重傳及基於初始資料傳送55重建資料。在重傳59未導致到終端MS3之成功的資料傳送的情形中,終端MS3會傳送另外的否定確認57到基地站21,其將施行額外的重傳59(未繪示)。在較佳的實施例中,第一基地站21可以不同於藉使用追趕合併或藉使用增量冗餘或藉使用像是噴泉碼的無率碼的方式在重傳中編碼資料D。在繪示的情境中,在接收第一重傳59之後終端MS3能成功的解碼資料D使得終端MS3不發送額外的否定確認而第一基地站21則考量資料傳送要被成功的完成。
在另一實施例中,重傳59由一或更多終端MS1及/或MS2施行在上行鏈路無線電資源17上(請見圖3中虛線箭頭59)。取代藉由第一基地站21重傳或除了藉由基地站21重傳以外,重傳可由終端MS1、MS2施行。又在另一實施例中,在從上行鏈路傳送資源17及下行鏈路傳送資源19分離的另外的無線電資源63上施行來自終端MS1及/或MS2的重傳。另外的無線電資源63專用於裝置對裝置通訊;他們並非部分的蜂巢式上行鏈路傳
送資源17或蜂巢式下行鏈路傳送資源19。
在繪示於圖4的情境中,額外的受訊者(終端MS4)涉及在通訊中。終端MS4能在上行鏈路傳送資源17之上直接從第一終端MS1可能的接收資料D。然而終端MS4位在不同於第一終端MS1的細胞35。為了允許從第一終端MS1到終端MS4的直接裝置對裝置通訊41,第一基地站21可安排以判定位於細胞33之相鄰細胞35的受訊者(第一終端MS1位於其中)為可能直接從第一終端MS1經由上行鏈路傳送資源17能接收資料D的受訊者。為了檢查受訊者是否位在相鄰細胞35中,第一基地站21可使用由第一基地站21或相鄰基地站(像是第二基地站23)所施行之交遞測量的交遞測量結果。基地站21、23在X2介面之上可傳送交遞測量結果到其它基地站23、21。例如,若第一基地站21與像是第二基地站23的特定相鄰基地站見到兩者都位於第二細胞35之第一終端MS1及終端MS4具有來自細胞33、35兩者的足夠的信號品質時,他們可被判定為能從直接藉由裝置對裝置通訊之第一終端MS1可能的接收資料。
若第一基地站21已決定終端MS4能直接從終端MS1經由上行鏈路傳送資源17可能的接收資料D,雖然終端MS1及MS4位於不同的細胞33、35,第一基地站21命令(箭頭51)終端MS4針對藉由第一終端MS1之資料傳送聆聽由第一基地站21所規定的上行鏈路資源17。命令終端MS4在上行鏈路資源17上聆聽的請求51
可由例如在X2介面之上由第一基地站21傳送到第二基地站23,其遞送請求51到終端MS4。基本上,基地站21、23可在例如X2介面之上使用基地站間通訊,用於決定是否應命令終端MS4在上行鏈路資源17上聆聽。在不成功的傳送之情形中,終端MS4藉發送否定確定NACK請求重傳到其基地站,亦即第二基地站23。第二基地站23接著經由X2介面從第一基地站21請求資料D且經由下行鏈路傳送資源19重傳資料D到終端MS4。在圖4中繪示之情境中使用的確認程序幾乎與在圖2及3中繪示的情境中相同。然而,否定確認NACK及重傳59並不直接在終端MS4與第一基站21之間施行,但間接在第二基地站23之上使用X2介面。
在位於不同細胞的終端MS1、MS4之間使用裝置對裝置通訊41-亦即在相鄰的細胞33、35-適合在下列情形中。
首先,若第二細胞35具有相對低負載且施行第一終端MS1之裝置對裝置資料傳送所在的其無線電資源(時間及頻率)至少保持實質上未使用因而在從第一終端MS1到終端MS4的裝置對裝置通訊與由向第二基地站23註冊的其它終端施行的上行鏈路傳送之間最多有在上行鏈路17中的小干擾時,能特別成功的施用在終端MS1與MS4之間的裝置對裝置通訊。
在其中裝置對裝置通訊特別的適合的第二個情形係為其中第二基地站23可確保從終端MS1到終端
MS4之裝置對裝置通訊流量對其它在第二細胞35中的流量(例如,起源於向第二基地站23註冊之其它終端的流量)之空間分離(spatial separation)的情形。空間分離能藉排程向位於相對遠離終端MS4之第二基地站23註冊的該些其它終端中之至少一些及/或藉避免排程位於鄰近終端MS4之至少一其它終端來達成。為了判定終端是否足夠的遠離終端MS4或鄰近終端MS4,可使用在終端之地理位置的知識,例如由定位系統(例如,GPS),或是基於抵達之角度所評估的位置(例如當藉由第二基地站23接收來自終端的信號時藉使用多個天線系統及/或使用交遞測量結果)。
在其中從第一終端MS1到終端MS4之裝置對裝置通訊為適合的第三情形中,終端MS4可使用進階接收器技術以應付來自向第二細胞35註冊的終端之干擾。例如若終端MS4具有多個天線,終端MS4使用干擾抑制技術。進一步而言,終端MS4可使用干擾消除或最大概度(likelihood)接收器。
如上所述,重傳59能施行於下行鏈路19,以基地站21、23重傳資料D到無法成功的接收資料的終端。當解碼導致未成功的接收之錯誤會發生到一些終端MS2、MS3、MS4時,能多播重傳。進一步而言,能在上行鏈路17中或在另外的專用裝置對裝置通訊資源或專用於裝置對裝置通訊之分離的網路上施行重傳。在此情形中,重傳由第一終端MS1本身完成。第一終端MS1不是
使用正規的蜂巢式上行鏈路資源17就是使用專用於裝置對裝置通訊之無線電資源63。
在實施例中,可施行接合重傳(joint retransmission),亦即多個具有可利用資料的終端(第一終端MS1及/或已成功的接收資料D之受訊者)可在上行鏈路傳送資源17中傳送(或在專用的裝置對裝置資源上)。還未成功的接收及解碼資料D之受訊者為了重建資料D可結合由多個終端MS1、MS2所施行的重傳。使用接合重傳允許擴大重傳的範圍。在圖3中虛線箭頭59繪示示範性接合重傳,在其中終端MS1與終端MS2同步的重傳資料D到終端MS3。MS3接著接收MS1及MS2之「經空中結合的(over-the-air-combined)」總合接收信號。
基地站,特別是第一基地站21,決定重傳是否應在下行鏈路中由基地站21、23施行或重傳是否應在上行鏈路17中施行。此外,基地站21、23可決定是否應施用接合重傳。藉由基地站21之決定可依據關於網路之狀態及/或存取網路13之拓撲的網路資訊。網路資訊可包括彼此比較下上行鏈路傳送資源17或下行鏈路傳送資源19是否更稀少。例如,若上行鏈路傳送資源17比下行鏈路傳送資源19更稀少時,可施用基地站21、23。若下行鏈路傳送資源19比上行鏈路傳送資源17更稀少時,接著可施行藉由終端的重傳。
進一步而言,網路資訊可包括細胞33、35之
尺寸及/或個別終端MS1、MS2、MS3、MS4之位置。終端之細胞尺寸及位置可用以評估包括在裝置對裝置通訊中的所有受訊者能藉由在上行鏈路17中的終端由重傳達到。若可能不是這情形的話,可施行使用下行鏈路資源19經由基地站21、23的重傳。
再者,網路資訊可包括在上行鏈路17及/或下行鏈路19中的干擾情況。例如,若用以防止在上行鏈路17中的干擾對於網路之總體效率為更重要時,接著應藉由基地站21、23在下行鏈路19上施行重傳59。若防止網路免於額外的下行鏈路干擾為更重要時,接著應使用上行鏈路傳送資源17由終端MS1、MS2、MS3、MS4施行重傳。在所有實施例中,重傳能使用無率碼,像是噴泉碼,以用於編碼重傳的資料D。
綜合來說,於此說明的實施例參照至使用結合傳統的蜂巢式通訊43及裝置對裝置通訊41的網路元件及方法,在其中上行鏈路傳送資源17之單一部分(其部分正常專用於蜂巢式通訊)係使用以針對用於蜂巢式通訊43以及用於裝置對裝置通訊41。此具有無線傳送有效率的在資料D必需藉由裝置對裝置通訊以及藉由傳統的蜂巢式通訊兩者來通訊的情形中使用的功效。
藉命令51終端聆聽來自第一終端MS1(因此藉使用於此說明之確認程序)之資料傳送,可不使用涉及裝置對裝置通訊中終端MS1、MS2、MS3、MS4之間的直接信標(beaconing)而建立裝置對裝置通訊41。結果
是,降低用於控制終端MS1、MS2、MS3、MS4的發信負擔(其造成降低的能耗(energy consumption))使得終端MS1、MS2、MS3、MS4之電池緩慢的放電。特別是,避免傳送信標信號猛烈的降低能耗。再者,取決於終端MS1、MS2、MS3、MS4之位置以及取決於分配用於裝置對裝置通訊之無線電資源,能降低對於建立裝置對裝置通訊之延遲,因為能移除信標及通道評估階段。藉使用用於初始資源傳送及/或至少一重傳的無率碼,裝置對裝置通訊之效率能進一步的改善。
21‧‧‧基地站
23‧‧‧基地站
27‧‧‧核心網路
43、47、49、51、53‧‧‧箭頭
45‧‧‧資料庫
D‧‧‧資料
MS1、MS2、MS5‧‧‧終端
55‧‧‧資料傳送
57‧‧‧否定確認
59‧‧‧重傳
NACK‧‧‧否定確認
Claims (9)
- 一種用於蜂巢式無線存取網路(13)的網路存取元件(15),該存取網路(13)包含不同於該存取網路(13)之下行鏈路無線電傳送資源(19)的上行鏈路無線電傳送資源(17),該網路存取元件(15)可操作用於- 命令(53)第一無線電終端(MS1)在該上行鏈路傳送資源(17)之部分之上傳送資料(D)到該存取網路(13);及- 在該上行鏈路傳送資源(17)之部分之上從該第一終端(MS1)接收(55)該資料(D);以及- 命令(51)至少一另外的無線電終端(MS2、MS3、MS4)在該上行鏈路傳送資源(17)之部分之上直接經由該上行鏈路傳送資源(17)接收由該第一終端(MS1)傳送的該資料(D);其中該存取網路存取元件可操作用於- 以該至少一另外的無線電終端(MS2、MS3、MS4)施行至少一確認過程(57、59),該確認過程(57、59)是有關直接從該第一無線電終端(MS1)傳送到該另外的無線電終端(MS2、MS3、MS4)的該資料(D),其中施行該確認過程包含當從該另外的終端(MS2、MS3、MS4)傳送(57)否定確認(NACK)時,重傳(59)該資料直接到該另外的終端(MS2、MS3、MS4);其中該網路存取元件(15)可操作用於判定該資料 (D)對其定址的另外的終端(MS2、MS3、MS4、MS5、31)之集合以及用於判定包括該些另外的終端(MS2、MS3、MS4)的子集,其可能的能直接從該第一終端(MS1)經由該上行鏈路傳送資源(17)接收該資料,其中該網路存取元件(15)進一步可操作用於命令包含在該受訊者集合中另外的終端在該上行鏈路傳送資源(17)之上直接從該第一終端(MS1)接收該資料(D)。
- 依據申請專利範圍第1項之網路存取元件(15),其中施行該確認過程包含觸發該資料(D)之重傳(59)以由該至少一終端(MS1、MS2、MS3、MS4)施行。
- 依據申請專利範圍第2項之網路存取元件(15),其中該網路存取元件(15)可操作用於基於有關網路之狀態或有關網路之細胞拓撲(11)的網路資訊來決定是否重傳(59)該資料單元或是否觸發該資料單元之重傳(59)。
- 依據先前申請專利範圍第1項之網路存取元件(15),其中施行該確認過程(57、59)包含編碼該資料單元以藉助於無率碼重傳,其較佳的為噴泉碼。
- 依據先前申請專利範圍第1項之網路存取元件(15),其中該網路存取元件可操作用於判定至少一另外的終端(MS2、MS3、MS4、MS5)之位置,其較佳的藉由詢問(49)位置資料庫(45)。
- 依據先前申請專利範圍第1項之網路存取元件 (15),其中該網路存取元件(15)可操作用於在位於與該第一終端(MS1)相同的細胞(33)中的該集合中包括該些另外的終端(MS2、MS3)。
- 依據先前申請專利範圍第1項之網路存取元件(15),其中該網路存取元件(15)可操作用於包括進入位在對照該第一終端(MS1)所向其註冊的該細胞(33)之相鄰的細胞(35)中之集合的另外的終端(MS4)。
- 一種操作用於蜂巢式無線存取網路(13)的網路存取元件(15),該存取網路(13)包含不同於該存取網路(13)之下行鏈路傳送資源(19)的上行鏈路傳送資源(17),該方法包含- 命令(53)第一無線電終端(MS1)在該上行鏈路傳送資源(17)之部分之上傳送資料(D)到該存取網路(13);及- 在該上行鏈路傳送資源(17)之部分之上從該第一終端(MS1)接收(55)該資料(D);以及- 命令(51)至少一另外的無線電終端(MS2、MS3、MS4)在該上行鏈路傳送資源(17)之部分之上直接經由該上行鏈路傳送資源(17)接收由該第一終端(MS1)傳送的該資料(D);其中該方法更包含- 以該至少一另外的無線電終端(MS2、MS3、MS4)施行至少一確認過程(57、59),該確認過程(57、59)是有關直接從該第一無線電終端(MS1)傳送 到該另外的無線電終端(MS2、MS3、MS4)的該資料(D),其中施行該確認過程包含當從該另外的終端(MS2、MS3、MS4)接收(57)否定確認(NACK)時,重傳(59)直接該資料到該另外的終端(MS2、MS3、MS4);其中該網路存取元件(15)可操作用於判定該資料(D)對其定址的另外的終端(MS2、MS3、MS4、MS5、31)之集合以及用於判定包括該些另外的終端(MS2、MS3、MS4)的子集,其可能的能直接從該第一終端(MS1)經由該上行鏈路傳送資源(17)接收該資料,其中該網路存取元件(15)進一步可操作用於命令包含在該受訊者集合中另外的終端在該上行鏈路傳送資源(17)之上直接從該第一終端(MS1)接收該資料(D)。
- 一種包含依據申請專利範圍1到7項中任一項之網路存取元件(15)的無線電存取網路(13)。
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