TWI516154B - 管理多分量載波時序校準功能的方法 - Google Patents
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Description
本發明關於一種用於一無線通訊系統之方法及其通訊裝置，尤指一種用於一無線通訊系統用來管理關於多分量載波的時序校準功能的方法及其通訊裝置。
長期演進(Long Term Evolution，LTE)無線通訊系統是一種建立於第三代行動通訊系統(如全球行動電信系統)之上的先進式高速無線通訊系統，其只需支援封包交換(Packet Switched)傳輸，且無線鏈結控制(Radio Link Control，RLC)層與媒體存取控制(Medium Access Control，MAC)層可被整合於同一通訊網路單元。
在LTE系統中，時序校準(timing alignment，TA)功能允許分配有一個分量載波(component carrier)給用戶端，用戶端需利用時序校準(timing alignment，TA)功能與一服務基地台在上鏈路時序上同步，以避免同一基地台範圍內的用戶端所傳送之信令相互碰撞(collision)。在時序校準功能下，用戶端需維持一時序校準計時器，其中，處於計時狀態的時序校準計時器表示用戶端的上鏈路傳輸仍在同步狀態中。
為進一步發展高速無線通訊系統，例如提升傳輸資料之峰值傳輸速率，第三代合作夥伴計畫(3rd Generation Partnership Project，3GPP)以LTE系統為基礎制定出一先進式長期演進(LTE-Advanced)系統。LTE-Advanced系統的主要目標包含有快速轉換功率狀態、細胞邊際效能提升、頻寬擴展、協調多點傳輸/接收(Coordinated Multipoint Transmission/Reception，
COMP)，以及多輸入多輸出(Multi-Input Multi-Output，MIMO)等技術。
為實現頻寬擴展的目標，3GPP於LTE-Advanced系統中提出一載波集成(carrier aggregation)概念。用戶端允許使用二個或二個以上的分量載波，以享受所集結而成一較大的傳輸頻寬，例如最大頻寬可至100MHz，以支援頻譜效率。根據載波集成的兼容性，多個分量載波可集結而成一連續較大頻寬。因此，用戶端可建立對應於多個分量載波的多個連結，並可利用每一分量載波同時進行傳輸/接收功能。
在LTE系統中，每一個用戶端僅允許使用單一分量載波。因此，用戶端僅需處理此分量載波上的時序校準功能，以與基地台維持同步。然而，在LTE-Advanced系統中，用戶端允許使用多個分量載波，但尚未清楚制定可使用多個分量載波之用戶端應如何使用時序校準功能。時序校準功能不當的啟始，可能會造成用戶端同步程序或上鏈路傳輸失敗。
本發明申請人根據LTE及LTE-Advanced系統的概念，導出下列關於上鍵路傳輸之時序校準功能問題。假設在一無線資源控制連接(RRC_CONNECTED)模式下之一用戶端分配有屬於不同細胞之二分量載波，其用於上鍵路傳輸。根據LTE系統，用戶端會維護一個時序校準計時器，用來維持上鏈路同步。其中，用戶端具有從二細胞所指派之不同的時序先行參數。然而，用戶端會依據所接收之一時序先行指令(timing advance command)，更新時序先行參數。當用戶端套用更新之時序先行參數於二分量載波時，由於時序先行參數僅可正確使用於一分量載波上，因此，上鏈路傳輸會在其中之一分量載波成功，而在另一分量載波失敗。
因此，本發明提供用於一無線通訊系統用來管理用於多個分量載波之時序校準功能的方法及其相關通訊裝置。
本發明揭露一種管理多分量載波時序校準(timing alignment，TA)功能的方法，用於一無線通訊系統之一行動裝置中，該行動裝置被配置得以
使用複數個分量載波，該方法包含有：當接收一時序先行指令時，啟用時序校準功能，以更新該複數個分量載波其中至少一分量載波共用的一時序先行參數，其中該時序先行指令是用於該至少一分量載波中的所有分量載波。
本發明另揭露一種管理多分量載波時序校準(timing alignment，TA)功能的方法，用於一無線通訊系統的一網路端中，該網路端配置複數個分量載波予該無線通訊系統的一行動裝置，該方法包含有：傳送一時序先行指令至該行動裝置，以命令該行動裝置啟用時序校準功能來更新該複數個分量載波其中至少一分量載波共用的一時序先行參數，其中該時序先行指令是用於該至少一分量載波中的所有分量載波。
L1~Lm‧‧‧無線鏈結
C1~Cn‧‧‧細胞
20、40、60‧‧‧通訊裝置
200‧‧‧處理器
210‧‧‧儲存單元
214‧‧‧程式碼
220‧‧‧通訊介面單元
TA1~TAn‧‧‧TA執行單元
401、601‧‧‧管理單元
402、602‧‧‧接收單元
403、603‧‧‧設定應用單元
30、50‧‧‧流程
300、302、304、500、502、504‧‧‧步驟
第1圖為一無線通訊系統連結多個分量載波之示意圖。
第2圖為本發明實施例一通訊裝置之示意圖。
第3圖為本發明實施例一流程之示意圖。
第4圖為根據第3圖之一通訊裝置之示意圖。
第5圖為本發明實施例一流程之示意圖。
第6圖為根據第5圖之一通訊裝置之示意圖。
請參考第1圖，第1圖為一無線通訊系統中之一用戶端與細胞C1~Cn之連結示意圖。在第1圖中，用戶端透過無線鏈結L1~Lm與細胞C1~Cn連結，其中無線鏈結L1~Lm中之每一無線鏈結對應於用戶端所分配到之一分量載波(component carrier)，且可支援一演進式通用陸地全球無線存取網路(Evolved UMTS，E-UTRAN)無線存取技術。舉例來說，用戶端透過無線鏈結L1與細胞C1進行通訊，且透過無線鏈結L2~L4分別與細胞C2進行通訊，並以此類推。此外，當部分的無線鏈結連接至不同細胞時，其所對應之分量載波可具有相同的頻帶，例如，無線鍵結L2~L4中之任一無線
鍵結所對應之分量載波可與無線鍵結L1所對應之分量載波使用相同的頻帶。
請參考第2圖，第2圖為本發明實施例一通訊裝置20之示意圖。無線通訊裝置20可為第1圖中之用戶端，其包含一處理器200，一儲存單元210，以及一通訊介面單元220。儲存單元210可為任一資料儲存裝置，其中儲存有一程式碼214，並由處理器200讀取及處理程式碼214。儲存單元210可為用戶識別模組(Subscriber Identity Module，SIM)、唯讀式記憶體(read-only memory，ROM)、隨機存取記憶體(random-access memory，RAM)、光碟唯讀記憶體(CD-ROMs)、磁帶(magnetic tapes)、硬碟(hard disks)、光學資料儲存裝置(optical data storage devices)或載波訊號(如網際網路的資料傳輸)。通訊介面單元220較佳地為一無線收發器，用來根據處理器200之處理結果，與一網路端(如細胞C1~Cn)進行無線通訊。
程式碼214包含有一媒體存取控制(Medium Access Control)層的程式碼，用來管理用於複數個分量載波之時序校準(timing alignment，TA)功能。請參考第3圖，其為本發明實施例一流程30之流程圖，流程30用於一無線通訊系統中之一用戶端中，用來管理多個分量載波之時序校準功能。流程30可編譯為程式碼214，並包含有以下步驟：
步驟300：開始。
步驟302：分別獨立管理複數個分量載波之時序校準功能。
步驟304：結束。
根據流程30，用戶端利用獨立分開的TA設置組態，分別管理複數個分量載波的時序校準功能。其中，每一個TA設置組態可透過網路端所傳送之一TA指令來設定。每一分量載波對應於一無線鏈結。當用戶端從其中一無線鏈結接收一TA指令時，用戶端僅啟用對應該無線鏈結之一分量載波的時序校準功能。在此實施例中，分量載波與細胞之對應配置關係並不限於此，意即根據網路端之資源配置方式，分量載波可被配置於相同或不同之
細胞。
以第1圖舉例說明。假設一用戶端具有對應一第一分量載波之一第一鏈路(如無線鏈結L1)及對應一第二分量載波之一第二鏈路(如無線鏈結L2)，以用來進行上鏈路傳輸。當用戶端在第一分量載波上接收一第一TA指令時，用戶端啟用第一分量載波的時序校準功能，同理，當在第二分量載波上接收一第二TA指令時，用戶端啟用第二分量載波的時序校準功能，並以此類推。關於時序校準功能之操作，當用戶端啟用一分量載波的時序校準功能，以更新對應於一細胞之時序先行參數時，用戶端會啟始或重啟對應於該分量載波的一TA計時器。舉例來說，當用戶端啟用第一分量載波的時序校準功能，以更新對應於一細胞(如細胞C1)之一第一時序先行參數時，用戶端會根據第一TA指令，啟始或重啟對應於第一分量載波的一第一TA計時器。值得注意的是，上述之TA計時器是用來指示用戶端是否與該細胞上鏈路同步。當TA計時器在計時狀態時，代表用戶端與細胞在上鏈路時序同步。當TA計時器期滿時，則代表用戶端與該細胞不具有上鏈路同步。因此，當第一TA計時器期滿時，用戶端會釋放第一分量載波之通道品質指示(Channel Quality Indication，CQI)報告設定、聲音參考訊號(Reference Signal，RS)設定、排程請求(Scheduling Request，SR)設定及實體上鏈路控制通道(Physical Uplink Control Channel，PUCCH)設定之資源。同理，當用戶端啟用第二分量載波的時序校準功能時，用戶端會根據第二TA指令，啟始或重啟對應於第二分量載波的一第二TA計時器。當第二TA計時器期滿時，用戶端會釋放第二分量載波之通道品質指示報告設定、聲音參考訊號設定、排程請求設定，以及實體上鏈路控制通道設定之資源。在先進式長期演進(LTE-Advanced)系統中，被釋放之通道品質指示報告、聲音參考訊號、排程請求設定，以及實體上鏈路控制通道資源可分別為通道品質指示報告設置(CQI-ReportConfig)、聲音參考訊號(soundingRS-UL-Config)、排程請求設置(schedulingRequestConfig)，以及實體上鏈路控制通道設置(pucch-Config)
之設定。
此外，網路端可透過一無線資源控制(Radio Resource Control)訊息，控制時序校準功能的啟用方式。舉例來說，當用戶端接收指示有一分量載波之無線資源控制訊息，並於該分量載波接收一時序先行指令(timing advance command)時，用戶端啟用該分量載波的時序校準功能。
另外，當用戶端接收指示有二個以上之分量載波之無線資源控制訊息且於所指示之任一分量載波接收時序先行指令時，用戶端啟用所指示之每一分量載波的時序校準功能。以第1圖為例來說明，若無線資源控制訊息指示有對應無線鏈結L2~L4之分量載波，當用戶端在任一無線鏈結L2~L4上接收時序先行指令時，用戶端啟用對應無線鏈結L2~L4之每一個分量載波的時序校準功能。值得注意的是，上述時序校準功能的應用方式，並未違反流程30分別獨立管理時序校準功能之概念。更明確地說，雖然用戶端僅於一無線鏈結接收一時序先行指令，用戶端仍根據每一個分量載波，分別啟用時序校準功能。
請參考第4圖，其為本發明實施例一通訊裝置40之示意圖。通訊裝置40可用來實現流程30，其包含有TA執行單元TA1~TAn，以及一管理單元401。TA執行單元TA1~TAn用來執行通訊裝置40所分配到之分量載波之時序校準功能(如釋放資源或套用時序先行參數)，其中每一個TA執行單元TA1~TAn對應於一分量載波。管理單元401用來分別獨立管理分量載波之時序校準功能，其包含有用來接收一時序先行指令之一接收單元402，以及一設定應用單元403。在此實施例中，當接收單元402在一分量載波上接收一時序先行指令時，設定應用單元403會啟用此分量載波的時序校準功能，並根據時序先行指令，啟始或重啟對應於此分量載波之一TA計時器。此外，接收單元402更可用來接收用來指示至少一分量載波之一無線資源控制訊息。當接收單元402在所指示之任一分量載波上接收時序先行指令時，設定應用單元403啟用所指示之每一分量載波的時序校準功能，並啟始或重
啟對應於所指示之每一分量載波之一TA計時器。相關詳細說明可參考上述，再此不再贅述。
另一方面，為減少信令數量或簡化時序校準功能之操作，請參考第5圖，其為本發明實施例一流程50之流程圖，流程50用於一無線通訊系統中之一用戶端中，用來管理多個分量載波之時序校準功能。流程50可編譯為程式碼214，並包含有以下步驟：
步驟500：開始。
步驟502：共同管理屬於一細胞之複數個分量載波之時序校準功能。
步驟504：結束。
根據流程50，用戶端利用共同之時序先行指令，管理屬於相同細胞之複數個分量載波之時序校準功能。換句話說，當用戶端在屬於一細胞之複數個分量載波之一分量載波上接收一時序先行指令時，用戶端啟用屬於該細胞之分量載波的時序校準功能。
根據第1圖，舉例說明如下。當用戶端在屬於細胞C2之無線鏈結L2~L4中之任一無線鏈結接收一時序先行指令時，用戶端根據時序先行指令，啟用對應於無線鏈結L2~L4之分量載波的時序校準功能。在此情況下，網路端不需產生並傳送多個時序先行指令至無線鏈結L2~L4。另一方面，用戶端不需分別處理屬於相同細胞之每一分量載波之時序校準功能。因此，本發明實施例可不需分別設定每一分量載波之時序校準功能，藉以減少網路端之信令數量，進而降低管理時序校準功能之複雜度。
關於時序校準功能之操作，當用戶端啟用屬於相同細胞之分量載波的時序校準功能，以更新對應該細胞之時序先行參數時，用戶端會根據此時序先行指令，啟始或重啟對應於屬於該細胞之分量載波的一TA計時器。因此，當此TA計時器期滿時，用戶端會釋放屬於此細胞之所有分量載波之通道品質指示報告設定、聲音參考訊號設定、排程請求設定，以及實體上鏈
路控制通道設定之資源。簡單來說，根據上述之例子，用戶端會啟始或重啟對應於無線鏈路L2~L4之分量載波的TA計時器，且當TA計時器期滿時，釋放對應無線鏈路L2~L4之分量載波的資源。
根據流程50，用戶端透過單一時序先行指令，啟用特定之分量載波的時序校準功能(即屬於相同細胞之分量載波)，且只需維持對應於特定之分量載波之單一TA計時器，藉以減少接收時序先行指令及相關信令的次數。
請參考第6圖，其為本發明實施例一通訊裝置60之示意圖。通訊裝置60可用來實現流程40，其包含有TA執行單元TA1~TAn，以及一管理單元601。TA執行單元TA1~TAn用來執行屬於一細胞之複數個分量載波之時序校準功能。管理單元601用來共同管理屬於此細胞之複數個分量載波之時序校準功能，其包含有用來接收一時序先行指令之一接收單元602，以及一設定應用單元603。在此實施例中，當接收單元602在屬於一細胞之複數個分量載波中之一分量載波上接收一時序先行指令時，設定應用單元603會啟用屬於此細胞之分量載波的時序校準功能。此外，設定應用單元603根據時序先行指令，啟始或重啟對應於屬此細胞之分量載波的一TA計時器。相關詳細說明可參考上述，再此不再贅述。
值得注意的是，上述所有步驟，包含所建議的步驟，可透過硬體、軔體(即硬體裝置與電腦指令的組合，硬體裝置中的資料為唯讀軟體資料)或電子系統等方式實現。硬體可包含類比、數位及混合電路(即微電路、微晶片或矽晶片)。電子系統可包含系統單晶片(System On Chip，SOC)、系統封裝(System In Package，Sip)、電腦模組(Computer On Module，COM)及通訊裝置20。
綜上所述，本發明實施例提供一獨立管理多個分量載波之時序校準功能之方法，藉以避免屬於不同細胞之分量載波，無法皆取得上鏈路同步之錯誤情況。此外，本發明另一實施例提供一共同管理屬於相同細胞之分量載波之時序校準功能之方法，以減少信令數量及簡化時序校準功能之操作。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
50‧‧‧流程
500、502、504‧‧‧步驟
Claims (12)
- 一種管理多分量載波時序校準(timing alignment，TA)功能的方法，用於一無線通訊系統之一行動裝置中，該行動裝置被配置得以使用複數個分量載波，該方法包含有：當接收一時序先行指令時，使用時序校準功能，以更新該複數個分量載波共用的一時序先行參數，其中該時序先行指令是用於該複數個分量載波中的所有分量載波。
- 如請求項1所述之方法，另包含有：根據該時序先行指令，啟始或重啟對應於該複數個分量載波的一時序校準計時器。
- 如請求項2所述之方法，其中當該時序校準計時器期滿時，釋放對應該複數個分量載波中的所有分量載波的通道品質指示報告設定、聲音參考訊號設定、排程請求設定及實體上鏈路控制通道設定的資源。
- 一種管理多分量載波時序校準(timing alignment，TA)功能的方法，用於一無線通訊系統的一網路端中，該網路端配置複數個分量載波予該無線通訊系統的一行動裝置，該方法包含有：傳送一時序先行指令至該行動裝置，以命令該行動裝置使用時序校準功能來更新該複數個分量載波共用的一時序先行參數，其中該時序先行指令是用於該複數個分量載波中的所有分量載波。
- 一種用於一無線通訊系統之一通訊裝置，用來管理多分量載波時序校準(timing alignment，TA)功能，該通訊裝置被配置得以使用複數個分量載波，該通訊裝置包含有：一儲存單元，用來儲存一處理方法所對應之一程式碼；以及一處理器，耦接於該儲存單元，用來處理該程式碼以執行該處理方法，該處理方法包含有： 當該通訊裝置從該無線通訊系統之一網路端接收一時序先行指令時，使用時序校準功能，以更新該複數個分量載波共用的一時序先行參數，其中該時序先行指令是用於該複數個分量載波中的所有分量載波。
- 如請求項5所述之通訊裝置，其中該處理方法另包含有：根據該時序先行指令，啟始或重啟對應於該複數個分量載波的一時序校準計時器。
- 如請求項6所述之通訊裝置，其中該處理方法另包含有：當該時序校準計時器期滿時，釋放對應該複數個分量載波中的所有分量載波的通道品質指示報告設定、聲音參考訊號設定、排程請求設定及實體上鏈路控制通道設定的資源。
- 一種用於一無線通訊系統之一通訊裝置，用來管理多分量載波時序校準(timing alignment，TA)功能，該通訊裝置得以使用複數個分量載波並配置該複數個分量載波予該無線通訊系統中的一行動裝置，該通訊裝置包含有：一儲存單元，用來儲存一處理方法所對應之一程式碼；以及一處理器，耦接於該儲存單元，用來處理該程式碼以執行該處理方法，該處理方法包含有：傳送一時序先行指令至該行動裝置，以命令該行動裝置使用時序校準功能來更新該複數個分量載波其中複數個分量載波共用的一時序先行參數，其中該時序先行指令是用於該複數個分量載波中的所有分量載波。
- 一種用於一無線通訊系統之一通訊裝置，用來管理多分量載波時序校準(timing alignment，TA)功能，該通訊裝置被配置得以使用複數個分量載波，該通訊裝置包含有：一儲存單元，用來儲存一處理方法所對應之一程式碼；以及 一處理器，耦接於該儲存單元，用來處理該程式碼以執行該處理方法，該處理方法包含有：當該通訊裝置從該無線通訊系統之一網路端接收該複數個分量載波中的一第一分量載波所對應的一時序先行指令時，使用該第一分量載波的時序校準功能，以更新用於該第一分量載波的一時序先行參數。
- 如請求項9所述之通訊裝置，其中該處理方法另包含有：根據該第一分量載波所對應的該時序先行指令，啟始或重啟對應於該第一分量載波的一時序校準計時器。
- 如請求項10所述之通訊裝置，其中該處理方法另包含有：當該時序校準計時器期滿時，釋放對應該第一分量載波的通道品質指示報告設定、聲音參考訊號設定、排程請求設定及實體上鏈路控制通道設定的資源。
- 一種用於一無線通訊系統之一通訊裝置，用來管理多分量載波時序校準(timing alignment，TA)功能，該通訊裝置得以使用複數個分量載波並配置該複數個分量載波予該無線通訊系統中的一行動裝置，該通訊裝置包含有：一儲存單元，用來儲存一處理方法所對應之一程式碼；以及一處理器，耦接於該儲存單元，用來處理該程式碼以執行該處理方法，該處理方法包含有：傳送該複數個分量載波中的一第一分量載波所對應的一時序先行指令至該行動裝置，以命令該行動裝置使用該第一分量載波的時序校準功能來更新該第一分量載波所對應的一時序先行參數。
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