TWI516156B - 在網路中通信的方法及第一站台 - Google Patents

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Description

在網路中通信的方法及第一站台
本發明係關於一種用於在一通信網路中通信之方法。更具體言之，其係關於一種用於自一第一站台至一第二站台通信之方法。其亦係關於可實施此一方法之無線電站台。
舉例而言，本發明係關於所有無線通信網路，且在下文描述之一實例中，本發明係關於一種如UMTS或UMTS LTE之行動電信網路。
在一蜂巢式網路中，各小區包括與複數個次要站台(如行動站台或使用者設備)通信之一主要無線電站台(如一基地台或一節點B或eNB)。為能夠在一些上行鏈路頻道上將資料發送至該主要站台，一次要站台通常必須具有一經分配資源(例如，時槽、副載波頻率及/或碼)。
許多通信系統係使用一集中式排程器而操作，該集中式排程器負責分配傳送資源至不同節點。一典型實例為UMTS LTE(長期演進)之上行鏈路，其中來自不同次要站台之上行鏈路傳送係由該主要站台在時間及頻率上進行排程。該主要站台將指示該次要站台的傳送之一特定時間-頻率資源之一「排程授予」訊息傳送至一次要站台，該次要站台的傳送通常在該授予訊息傳送之後的大約3 ms內。該授予訊息通常亦指定傳送參數作為用於該次要站台傳送之資料速率及/或功率。
為了使該主要站台發送合適的授予，其需要具有關於在各次要站台之緩衝器中等待傳輸之資料的數量及類型的足夠資訊。
在LTE中，因此定義若干類型之緩衝器狀態報告(BSR)訊息，可在特定觸發發生時將該等訊息自一次要站台傳送至該主要站台。當前版本之3GPP TS36.321係以引用方式併入。
緩衝器狀態報告程序係用於將關於該次要站台之該等上行鏈路緩衝器中之資料數量的資訊提供給伺服次要站台。取決於事件而使用兩種緩衝器狀態報告。一短的緩衝器狀態報告(BSR)包括一單一群組邏輯頻道識別碼及對應於該群組邏輯頻道、當前留駐於該次要站台緩衝器中等待傳送之資料數量之一6位元指示符。一長的BSR包括四個連接的短BSR，各短BSR對應於一不同群組邏輯頻道。
上文所定義之該BSR程序之一問題係：若一次要站台具有於其中傳送之一經授予資源，則僅准許其傳送一BSR。若新的資料到達一次要站台緩衝器且該次要站台不具有於其中傳送該資料或發送一BSR以指示其具有等待傳送之資料之授予資源，則該次要站台必須等待直到接收到一授予，或傳送該BSR之一更簡單形式，可使用可在無特定授予資源情形下使用之一些特定派定資源來傳送該BSR之一簡單形式。該BSR之此更簡單形式稱為一「排程請求」(SR)，且通常僅包括用以指示資料係位於該緩衝器中之一單一位元。吾等已知一SR包括可給出更大的功能之一較少複數個位元。回應於接收一SR，一主要站台可傳送對該次要站台分配合適數量之傳送資源之一授予，接著發送一BSR，或者傳送分配一較大數量之傳送資源之一授予，其將使得該次要站台可傳送除該BSR之外的一些資料；然而，在後一情形下，對該主要站台而言不存在用以決定欲進行之分配之一合適大小的構件，除非該SR包括一個以上單一位元。
因此，用於通知該主要站台該次要站台的緩衝器狀態之諸已知實施方案不可能具有足夠數量的資訊。事實上，在該次要站台之較低活動性情形中，經有規律地傳送之該BSR係過剩的，且未以一有效方式使用該等資源。相反地，在該次要站台之較高活動性情形中，該等BSR可能不給予該次要站台緩衝器之真實狀態之足夠資訊。
本發明之一目的係提出一種減輕以上所描述之問題、用於在一網路中通信之經改良方法。
本發明之另一目的係提出一種用於以一有效方式傳達行動站台之緩衝器之狀態之方法，從而有效利用資源。
本發明之又一目的係提出一種用於以適應於次要站台狀況之一方式用信號發送緩衝器記憶體之狀態之方法。
根據本發明之一第一態樣，提出一種用於在一網路中自一第一站台至一第二站台通信之方法，其中該第一站台包括用於儲存待傳送之資料封包之至少一緩衝器記憶體，該方法包括以下步驟：
(a)該第一站台估計該至少一緩衝器記憶體之狀態；
(b)該第一站台傳送代表該緩衝器記憶體狀態之至少一緩衝器狀態封包，其中該方法進一步包括(c)基於一資料訊務特性調適該等緩衝器狀態封包之一第一參數的值。
在例示性實施例中，該第一站台係一次要站台(或一使用者設備、或一行動站台)，且該第二站台係一主要站台(或一eNodeB、一基地台)。
根據本發明之另一態樣，提出一種無線電站台，其包括用於在一網路中與至少一另一站台通信之構件，該第一站台進一步包括用於儲存待傳送之資料封包之至少一緩衝器記憶體；用於估計該至少一緩衝器記憶體狀態之緩衝器控制構件；用於傳送代表該緩衝器記憶體狀態之至少一緩衝器狀態封包之傳送構件，其中該緩衝器控制構件係經配置以基於一資料訊務特性調整該等緩衝器狀態封包之一第一參數的值。
歸因於此等特徵，該無線電站台(如該次要站台)可取決於該次要站台位置或網路之整體覆蓋率而調適傳送至該第二站台(如該主要站台)之資訊數量。因此，此允許有效使用授予給該等次要站台之該等資源以用信號發送該緩衝器記憶體狀態。
此外，應注意在該等次要站台在複數個邏輯頻道上通信之本發明之變體中，其等之緩衝器記憶體可包括複數個邏輯頻道緩衝器，該等緩衝器之狀態係相互獨立地用信號發送，且可關於該等邏輯頻道狀態之一或多者進行步驟(c)之調適。因此，可較不頻繁地或以較低準確性用信號發送專用於低活動性之一邏輯頻道之該等邏輯頻道狀態報告，使得可較頻繁地或以一較高準確性用信號發送專用於高活動性之一邏輯頻道之該等邏輯頻道狀態報告(例如，編碼更多位元)。
從下文所描述之實施例，本發明之此等及其他態樣將變得顯而易見，且將參考該等實施例闡明本發明之此等及其他態樣。
現在將藉由實例、參考諸隨附圖式更詳細地描述本發明。
本發明係關於一種具有一主要站台及與該主要站台通信之複數個次要站台之通信網路。此一網路係繪示於圖1中。
參考圖1，根據本發明之一無線電通信系統包括一主要無線電站台(BS)100及複數個次要無線電站台(MS)110。該主要站台100包括一微控制器(μC)102、連接至天線構件106之收發器構件(Tx/Rx)104、用於改變所傳送之功率位準之功率控制構件(PC)107，及用於連接至PSTN或其他合適網路之連接構件108。各次要站台110包括一微控制器(μC)112、連接至天線構件116之收發器構件(Tx/Rx)114，及用於改變所傳送之功率位準之功率控制構件(PC)118。自主要站台100至行動站台110之通信係於一下行鏈路頻道上發生，而自次要站台110至主要站台100之通信係於一上行鏈路頻道上發生。
在具有集中式控制之無線封包-資料網路(如圖1之網路)中，需要一機制來使該主要站台100(或UMTS LTE術語中之eNB)能夠在不同次要站台110(UMTS LTE中之使用者設備或UE)之間有效地優先化上行鏈路傳送資源之分配。各次要站台通常具有排列在諸緩衝器中直到可傳送之資料；可能存在用於許多不同串流之緩衝器，或邏輯頻道(LC)，各邏輯頻道具有不同的服務品質(QoS)要求。該主要站台需要資訊來使其能夠決定哪些次要站台應被授予傳送且以何速率傳送。為輔助此程序且減小附加項，可將諸LC分組為LC群組(LCG)且傳送不同LCG(即，緩衝器狀態報告(BSR))之經緩衝資料之指示。
如上文所解釋，在此等系統(諸如UMTS LTE)中，分配給BSR之位元數目通常係預先決定的且對於所有LCG係相同的。此外，通常假定在該主要站台100之理想緩衝器狀態認知；換言之，該主要站台具有該等次要站台緩衝器中之位元組數目之極細量化認知。某模擬指示更頻繁地發送粗緩衝器狀態更新比發送進一步分離之更多詳細報告(尤其係即時功能)更有利。結果，經設計以給出準確緩衝器狀態認知之一固定緩衝器狀態報告(BSR)長度具有以下缺點：
1.其造成相當大的附加項，此根據在一些情形中可以較少位元分配給BSR而達成相同或類似效能之事實，可能係不合理的。
2.若僅所需位元總數之一部分為可用，則其阻止多個LCG之BSR回饋至該主要站台；在此等情形中，該等當前系統將僅對具有最高優先權之LCG提供全部BSR。(當可被傳送之資料數量小於該等經授予傳送資源時，此一情形之一實例發生，因此需要一些填補項來填充該等經授予資源；在此一情形中，諸填補位元之一些或全部可被BSR發信號(BSR signalling)替代，但是可被替代之此等填補位元數量可能不足以用於待傳送給所有LCG之全部BSR。)
本發明係基於以下認知：該等BSR必須適應於特定次要站台之資料訊務位置及/或對應於BSR之邏輯頻道群組之整個網路之資料訊務位置。根據本發明之一第一實施例，一種經提出之解決方案係允許該等BSR之可組態粗度及/或頻率。因此，根據本發明之一第一實施例，其由下列組成：將資料單元排入佇列於次要站台緩衝器中，以估計在次要站台本身或主要站台中之適於一特定方案之BSR粗度位準；及接著根據該估計調適BSR發信號之粗度。此實施例之一實例係繪示於圖2A中。根據此實例，在操作之一第一階段200中，該次要站台有規律地傳送專用於至少一邏輯頻道之一BSR 201。在一資料訊務特性(諸如，對此邏輯頻道之一更嚴格QoS要求或更高活動性)之估計引起該次要站台進入一第二階段300之後，該次要站台以更高準確度(例如，以更多位元)傳送BSR 301。因此，在一給定時間中，在第二階段300中之專用於此邏輯頻道之經傳送資料數量高於該第一階段200中之專用於此邏輯頻道之經傳送資料數量。因此，隨時間調適該等BSR。
根據繪示於圖2B之該第一實施例之一變體，該第二階段300中之BSR 302比該第一階段200中之該等BSR 202傳送得更加頻繁。該等BSR的大小不變化。因此，如圖2B之第一實例，該第二階段300中之專用於此邏輯頻道之經傳送資料數量隨著時間高於該第一階段200中之專用於此邏輯頻道之經傳送資料數量。因此，隨時間調適該等BSR。
應注意，(例如)在更加頻繁地且(例如)以一較低準確度發送該等BSR之情況下可組合此兩個實例。
根據第一實施例，在估計諸訊務設定檔之一特定特性之後，導致進入該第二階段。可能的候選項包含：
a.訊務強度，其可由進入該系統之新到訊務之平均數目而定義；
b.全部系統QoS要求，諸如，滿意的使用者總數；
c.訊務類型(例如，VoIP或視訊或檔案傳送)；
d.一或多個訊務流之經緩衝資料數量。
此估計可由該主要站台100完成，且可針對各邏輯頻道群組而完成。接著，該主要站台可傳送該經估計之特性值，且該次要站台(藉由調適頻率或該BSR之準確度)自該值推斷適當的BSR粗度，或甚至對各LCG明確地用信號發送該BSR粗度。此值對於不同LCG可能不同。
在對各LCG個別地、明確地用信號發送該BSR粗度之前，可先由該網路執行將諸LC分組為若干LCG(例如，基於足夠用於滿意效能之BSR位準之間的類似度)。在本發明之一變體中，該BSR粗度係基於可用的填補位元數目或考慮所使用之實際排程演算法而估計。
在本發明之一第二實施例中，可對VoIP訊務產生一給定QoS之BSR粗度滿意等級表及訊務負載之一變化範圍。取決於該主要站台所知的該系統之實際訊務量，該次要站台則可基於來自該主要站台之訊務負載資訊來主動性地調適該BSR粗度。
另一實例為在UMTS Rel-8(LTE)中填補BSR之情形。若存在具有經緩衝資料之一個以上LCG，且不存在足夠位元來發送一長的BSR，則根據本發明設計一機制來決定該等LCG中之哪些已發送其等之BSR，而不是僅僅發送具有最高優先權之BSR。此決策可基於：
1.優先權：選擇具有最高優先權的2個、3個或4個LCG，而非僅選擇具有最高優先權之該LCG。
2.緩衝器位準填充：除優先權外，可採用諸臨限值，當超過該等臨限值時，則表示討論中之LCG具有發送其之BSR的資格，或表示調適該BSR之細微度。
3.線端(head of line)延遲(亦即，最早的封包位於該緩衝器中的時間長度)。
此外，下文提出使2個、3個及4個粗BSR組合為八位位元組之格式。正被傳送之該BSR格式可藉由一LCID值而指示，如第一版本之LET中所指示。新的LCID值需要被保留用於圖3A至圖3C中的此三種格式。
在圖3A中，若4個LCG係在一BSR中用信號發送至該主要站台：在此情形中，類似於長的BSR，無需指示該等LCG的ID，提供對應的BSR係以正確的順序給出(因為僅4個LCG係在LTE中定義；在一般情形中，此格式適用於所有經組態LCG之BSR資訊傳送)。在可用8個位元之一實施例中，此意謂吾等具有該4個LCG之各者的2個位元，如圖3A所顯示。
在圖3B中，若3個LCG係在一BSR中用信號發送至該主要站台：若吾等將要發送該3個2位元ID，則在LTE中，對三個BSR，吾等將僅被剩有8-6=2個位元。下文提出一替代實施例，其報告未報告BSR之LCG的ID(在此情形中為LCG#2)，其後跟隨有正確順序的3個2位元BSR。
在圖3C中，僅2個LCG係在一BSR中用信號發送，其中用信號發送該兩個邏輯頻道群組之該等ID與此LCG之該緩衝器狀態值。對一8位元BSR而言，2個位元係用於該ID，且2個位元係用於此LCG之該緩衝器狀態值。
在另一實施例中，根據訊務類別設定BSR長度。舉例而言，一次要站台可對含有具有一多等級滿意準則(例如，一FTP下載，使用者滿意度通常隨著減小的傳送延遲增加)之至少一資料流之一LCG傳送一長的BSR，同時該次要站台可對僅含有具有一雙態滿意準則(例如，一VoIP，其中使用者通常較為滿意或者非取決於在一固定時段內被成功傳輸之該等封包之一特定部分)之資料流之一LCG傳送一較短BSR。
另一實施例係發送該BSR之頻率係經預先組態之情形。在該情形中，該次要站台可調節該BSR之長度以使用取決於預先組態頻率而定之一方式達成所需QoS。
在於基地台處執行合適BSR長度之估計之諸情形中，該基地台則將該估計結果用信號發送至UE。在一典型實施例中，因此該UE可使用各頻道之一對應相關BSR長度來接收邏輯頻道、邏輯頻道群組或優先權之一清單。
在本發明之一變體中，該主要站台為諸如一使用者設備之一行動終端機，且該主要站台為諸如一eNodeB之一基地台。
本發明可應用於行動電信系統(諸如UMTS LTE及先進UMTS LTE)，而且在一些變體中，亦可應用於具有待動態完成或至少半永久完成之資源分配之任何通信系統。
在本說明書及申請專利範圍中，一元件前面的字詞「一」不排除複數個此等元件的存在。此外，字詞「包括」不排除所列元件或步驟之外的其他元件或步驟的存在。
申請專利範圍中之括弧內之參考符號的包含旨在輔助理解而非旨在限制。
自閱讀本發明，其他修飾對於熟習此項技術者而言將變得顯而易見。此等修飾可包含在無線電通信技術中早先所知的其他特徵。
100．．．主要無線電站台/主要站台
102．．．微控制器
104．．．收發器構件
106．．．天線構件
107．．．功率控制構件
108．．．連接構件
110．．．次要無線電站台/次要站台
112．．．微控制器
114．．．收發器構件
116．．．天線構件
118．．．功率控制構件
201．．．緩衝器狀態報告
202．．．緩衝器狀態報告
301．．．緩衝器狀態報告
302．．．緩衝器狀態報告
圖1係實施本發明之一網路之一方塊圖；
圖2A及圖2B係顯示根據一第一實施例調適信號發送之時間表；及
圖3A、圖3B及圖3C係顯示該第一實施例之變體之時間表。
201‧‧‧緩衝器狀態報告
202‧‧‧緩衝器狀態報告
301‧‧‧緩衝器狀態報告
302‧‧‧緩衝器狀態報告

Claims (16)

  1. 一種用於在一網路中自一第一站台至一第二站台通信之方法，其中該第一站台包括用於儲存待傳送之資料封包之至少一緩衝器記憶體，該方法可操作於該第一站台中並包括以下步驟：(a)估計該至少一緩衝器記憶體之狀態；(b)判定表示該緩衝器記憶體狀態之一緩衝器狀態封包，及(c)基於一資料訊務特性(charateristic)，調適(adapting)該緩衝器狀態封包之一第一參數的值，該調適包含判定該緩衝器狀態封包之至少哪一部分待傳送；及(d)傳送經判定為待傳送的該緩衝器狀態封包之該至少一部分。
  2. 如請求項1之方法，其中該第一參數包括在一給定時間中在該緩衝器狀態封包之該至少一部分中所傳送之一資訊量。
  3. 如請求項1之方法，其中該第一參數包括該緩衝器狀態封包之該至少一部分之每一者之大小。
  4. 如請求項1之方法，其中該第一參數包括含在該緩衝器狀態封包之該至少一部分之每一者中之一資訊細微度(granularity)。
  5. 如請求項1之方法，其中該第一參數包括該緩衝器狀態封包之該至少一部分之一傳送頻率。
  6. 如請求項1之方法，進一步包含： 由該第二站台估計該資料訊務特性；由該第二站台將該資料訊務特性發送信號(signaling)至該第一站台，且由該第一站台，基於該經發送信號之資料訊務特性調適該緩衝器狀態封包之該第一參數之值。
  7. 如請求項1之方法，進一步包含：由該第二站台估計該資料訊務特性；及將該緩衝器狀態封包之一第二參數的值發送信號至該第一站台。
  8. 如請求項7之方法，進一步包含：由該第一站台接收該第二參數值；及基於該經接收之第二參數之值調適該緩衝器狀態封包之該第一參數。
  9. 如請求項8之方法，其中該緩衝器狀態封包之該第一參數與該第二參數相同。
  10. 如請求項1之方法，其中該緩衝器記憶體包括：複數個邏輯頻道緩衝器，該複數個邏輯頻道緩衝器之每一者儲存專用於下列之一者的資料封包：一邏輯頻道(logical channel)及一邏輯頻道之群組(group)，其中該緩衝器狀態封包之該至少一部分係專用於關於該邏輯頻道或該邏輯頻道之群組之一對應之一者的一狀態之資訊。
  11. 如請求項10之方法，其進一步包括以下步驟：取決於具有實質上相同之一緩衝器狀態封包第一參數值，將該等邏輯頻道緩衝器邏輯地分組。
  12. 如請求項10之方法，進一步包括：選擇一子組(subset)邏輯頻道緩衝器，且傳送指示該等所選邏輯頻道緩衝器之一狀態之該緩衝器狀態封包之該至少一部分。
  13. 如請求項12之方法，其中邏輯頻道緩衝器之該子組大小係由該第二站台所發送信號(signaled)。
  14. 如請求項12之方法，其中基於以下至少一者選擇該等邏輯頻道緩衝器：該邏輯頻道之優先權、線端延遲(a head of line delay)、邏輯頻道緩衝器填充位準、或一資料封包中可用的填補(padding)位元數目。
  15. 如請求項1之方法，其中該資料訊務特性包含以下之至少一者：訊務強度、服務品質要求、滿意使用者總數、訊務類型、一或多個訊務流或邏輯頻道之經緩衝資料數量、該緩衝器記憶體之狀態、一資料封包中可用的填補位元數目。
  16. 一種第一站台，其包括：用於儲存待傳送之資料封包之至少一緩衝器記憶體；估計構件，其用於估計該至少一緩衝器記憶體之狀態；調適構件，其用於基於一資料訊務特性調適至少一緩衝器狀態封包的一第一參數之值，該調適包含判定該至少一緩衝器狀態封包之至少哪一部分待傳送；及傳送構件，其用於傳送表示經判定為待傳送的該緩衝器記憶體狀態之至少一緩衝器狀態封包至一第二站台。
TW099111489A 2009-04-16 2010-04-13 在網路中通信的方法及第一站台 TWI516156B (zh)

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