TWI521915B - 回報上行控制信息的方法及其無線通信裝置 - Google Patents

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Description

回報上行控制信息的方法及其無線通信裝置
本發明是有關於適用於無線通信系統的一種回報上行控制信息的方法及其無線通信裝置。
在目前無線寬頻通信網路標準持續發展的情況下，單一基地台(base station)將可以支援多個分量載波(component carriers，簡稱為CC)，以提高整體傳輸量(throughput)。在無線通信系統中，基地台可以先致能(activate)一分量載波，例如作為主要分量載波(primary CC)，而維持其餘可以操作的分量載波為禁能的(deactivated)。例如，基地台對於已配置(configured)的兩個分量載波#0、#1，選擇致能分量載波#0，而維持分量載波#1為禁能的。
假設在時間點t1，基地台已經對於一用戶裝置(user equipment，簡稱為UE)致能分量載波#0，則此用戶裝置需要對分量載波#0執行至少3件工作，例如：(1)可以接收下行通道(例如，3GPP標準中規範的PDCCH或PDSCH)的數據；(2)在相應於下行通道的上行通道發送上行數據；以及(3)量測基地台與用戶裝置之間下行通道的通道品質，或稱為通道狀態信息(channel state information，簡稱為CSI)，並於適當資源或適當機會回報此CSI給基地台。在時間t1，由於分量載波#1為禁能的，此用戶裝置不需對分量載波#1執行上述3件工作。
基地台可經由發送指令消息(command message)給各用戶裝置(user equipment，簡稱為UE)來控制已配置的分量載波為致能的或禁能的。在時間點t1之後的時間點t2，此用戶裝置接到由基地台發送的致能命令(activation command)，以致能分量載波#1。此致能命令例如為媒體接取層(media access control layer，MAC layer)的命令消息。
在時間點t2，此用戶裝置開始需要對分量載波#1執行相關工作例如，使相應於分量載波#1的射頻電路重新調整程序與相關通信協定軟體處於準備狀態(ready)，可在時間點t2之後的時間中對分量載波#1進行通道狀態信息的量測(如步驟S13)。在時間點t2之後的時間點t2+8，在此「8」為8個單位時間，此用戶裝置可以開始對分量載波#1執行前述3件工作。或者，在時間點t2+8，基地台可以對此用戶裝置發送請求消息，以通知此用戶裝置回報分量載波#1之下行通道的CSI。基地台可以利用回報的CSI來進行下行傳輸的排程(scheduling)。
在實際操作中，例如3GPP LTE系統中，用戶裝置需要經由量測一分量載波#1的通道狀態信息-參考信號(CSI-RS)，才能獲取此分量載波#1的CSI量測數據，並據此產生對應的CSI報告。然而，在時間點t2到時間點t2+8之間，並沒有出現預設週期性配置的CSI-RS信號或者射頻電路尚未準備好，以致於用戶裝置無法進行分量載波#1的CSI量測工作，也因而無法產生對應的CSI報告。在現行3GPP無線通信標準中，時間點t2+8到時間t2+8+n(在此n個單位時間為基地台要求用戶裝置回覆CSI報告的時間點)之間的時間內，由於此用戶裝置無法成功量測在分量載波#1的通道狀態信息，此用戶裝置被允許回報一無效的(invalid)CSI報告給基地台。
CSI報告通常包括三個主要參數：(1)通道品質指示符(或作通道品質指示符碼，channel quality indicator，本揭露中簡稱為CQI)；(2)預編碼矩陣指示符(precoding matrix indicator，本揭露中簡稱為PMI)；(3)秩指示符(rank indicator，本揭露中簡稱為RI)。此用戶裝置可在CSI報告中設置CQI參數為「0」，以表示此CSI報告為無效的CSI報告(invalid CSI report)。PMI與RI適用於多輸入多輸出的天線配置情況。
回報CSI報告的方式可以分為兩種：(1)週期性回報(periodic report)，此經由上行控制通道(例如PUCCH)將整個CSI報告分成多次回報，最後由基地台整合所有回報內容還原CSI報告；(2)非週期性回報(aperiodic report)，此由基地台提出動態性要求，且經由上行共用通道(例如PUSCH)一次回報整個CSI報告到基地台。
在一種非週期性回報通道狀態信息CSI的流程中，基地台可以利用下行控制信息(downlink control information)要求用戶裝置提供CSI報告。更清楚說明，基地台可以經由下行控制通道發送上行頻寬的准予命令(uplink grant)給用戶裝置，此上行頻寬的准予命令指出用戶裝置可以使用的上行共用通道(例如，PUSCH)的系統資源，並利用此上行頻寬的准予命令要求用戶裝置針對一特定分量載波回報CSI報告。而後，用戶裝置利用准予的上行共用通道發送上行數據，並同時一次將指定的分量載波的所有CSI報告經由上行共用通道回報給基地台。
由於用戶裝置可能無法成功量測指定的分量載波的CSI，因此會回報無效的CSI報告，通常此無效的CSI報告會佔據大量上行共用通道的系統資源，例如在上行數據之外，CSI報告可能包括指定的分量載波的寬帶CQI(wideband CQI)、指定的分量載波之所有子載波的子頻帶CQI(subband CQI)、指定的分量載波的寬帶PMI(wideband PMI)、指定的分量載波之所有子頻帶的子頻帶PMI(subband PMI)以及指定的分量載波的RI值。
本揭露提出一種回報上行控制信息的方法。根據本揭露的一示範性實施例，所述回報上行控制信息的方法適用於支援多個分量載波的一無線通信裝置，且包括下列步驟。當此無線通信裝置預定經由一上行共用通道發送關於一已致能下行分量載波的一非週期性通道狀態信息報告至一基地台時，但此無線通信裝置尚未成功量測所述已致能下行分量載波的通道狀態信息時，此無線通信裝置對該已致能下行分量載波進行下列步驟：對多個可選擇秩指示符碼數值，分別計算這些可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量；以及根據這些可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量，選取此已致能下行分量載波的一秩指示符碼數值。
本揭露提出一種無線通信裝置。根據本揭露的一示範性實施例，此無線通信裝置包括：一收發器與一通信協定模組。所述收發器，用來接收一基地台發送的無線信號，並發送無線信號至此基地台。所述通信協定模組，連接至此收發器，用來經由此收發器接收所述基地台發送的至少一下行分量載波，並經由此收發器量測所述至少一下行分量載波的通道狀態信息，並且接收由所述基地台發送之請求經由一上行共用通道發送回報關於一已致能下行分量載波的一非週期性通道狀態信息報告的一要求消息。更具體說明，當此通信協定模組預定發送所述非週期性通道狀態信息報告但此通信協定模組尚未成功量測所述已致能下行分量載波的通道狀態信息時，此通信協定模組分別計算所述已致能下行分量載波的多個可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量。另外，此通信協定模組根據這些可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量，選取所述已致能下行分量載波的一秩指示符碼數值。
為讓本揭露之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
如同前述一用戶裝置回報一無效的CSI報告會佔據大部份上行共用通道的系統資源，因而減少上行數據的傳輸量，如此會導致整體傳輸量(throughput)降低。當用戶裝置回報無效的CSI報告，應該僅作為一指示符碼，用來通知基地台目前無法成功量測到CSI的參考信號(例如，無法成功量測到RI數值)，因此應該儘量減少CSI報告會佔據大量上行共用通道系統資源的比例。
在本揭露全篇內容中，無線通信裝置(wireless Communication Device)可代表用戶設備(User Equipment，UE)、行動台(MS)、進階行動台(AMS)、無線終端通信裝置、M2M裝置及MTC裝置等。無線通信裝置可以為，例如，數位電視、數位機上盒、個人電腦、筆記型電腦、平板電腦、小筆電、行動電話、智慧型行動電話、水表、瓦斯表、電表、警報器、感應器及監視器等。在本揭露全篇內容中，基地台(Base Station，BS)可代表進階基地台、節點B系統(node B)及演進型節點B(evolved node B，eNB)等。
本揭露內容中，術語「下行」(Downlink,DL)代表由基地台到此基地台的無線電範圍內之無線通信裝置的射頻(RF)信號傳輸。術語「上行」(Uplink,UL)代表由無線通信裝置到其存取之基地台的RF信號傳輸。
圖1繪示一種正交頻分多工子訊框(OFDM subframe)的示意圖。請參照圖1，圖1說明上行數據與CSI數據配置的關係，在圖1的橫軸為時間軸(對應於子訊框)，縱軸為頻域軸(對應於頻域資源)，一個OFDM子訊框具有14個OFDM符碼(symbols)，其中最上方為「X」符號的兩行OFDM符碼，例如資源單元14，僅用來配置參考信號，不能擺放上行數據，也不能擺放CQI報告中的RI數值、CQI/PMI數據。
RI數值主要可以擺放在背景為斜線的資源單元(resource elements)，且可由圖1得知在第1、4、7、10行的最下面的多個資源單元，在部份實施例中，可能每行會有2個資源單元，例如資源單元13，可用來擺放RI數值，擺放方式為由下往上且依照”1=>10=>7=>4”的順序來擺放；CQI/PMI數據主要可以擺放在背景為兩斜線組成方格的資源單元，例如資源單元11，其擺放方式為由左至右且由上往下；其餘空白背景的資源單元，例如資源單元12，可用來擺放上行數據。在此需說明，當選定RI數值後，沒有擺放RI數值之背景為斜線的資源單元，可用來傳輸上行數據，以提供整體上行傳輸量。同理，當選定RI數值後，沒有擺放CQI/PMI數據之背景為兩斜線組成方格的資源單元，可用來傳輸上行數據。
參照圖1來說明擺放RI數值的資源單元數目Q’RI可如下等式(1)所示。
其中，Q’RI表示擺放目前選取或量測到RI數值的資源單元數目；ORI表示目前選取或量測到RI數值的位元數目(位元數目不能更動，但是RI值為可變數)；表示目前允許傳送的子載波數目；表示目前OFDM符碼數目(例如為12)，更清楚說明為一個子訊框(subframe)扣除參考信號(RS)後可傳輸的OFDM symbol個數，而一個子訊框有14個OFDM符碼；R表示經數據切割(segmentation)及循環冗餘核對(Cyclic Redundancy Check)碼保護後的上行數據總量，此即一個OFDM子訊框之資源單元的總數；表示通信協定堆疊之上層所指示的偏移值(offset)；表示頂函數(ceiling function)，即取得距離參數X的一最小整數值；min(A,B)表示在數值A、B中選取一最小數值。另外，數值4×為最大保留給RI數值的資源單元數目。此外，在本揭露中，一用戶裝置(UE)依據基地台的上行頻寬准予命令(UL grant)中指定可以傳送的頻帶大小，是以子載波(sub-carrier)為單位。
在等式(1)中，前述位元數目不能更動，但是RI值為可變數的情況例如為當ORI為2位元，RI數值可為1、2、3或4；當ORI為3位元，RI數值可為1~8；當ORI為4位元，RI數值可為1~16。由等式(1)可知，為RI數值所需的資源單元數目與最多可擺放上行數據的資源單元數目的比例。
取得RI數值的資源單元數目Q’RI之後，擺放CQI/PMI數據的資源單元數目Q’CQI可如下等式(2)所示。
其中，Q’CQI表示擺放CQI/PMI數據的資源單元數目；OCQI表示目前CQI/PMI數據的位元數目(位元數目不能更動，但是CQI/PMI內容為可變數)；L表示編碼後所需位元數；表示目前允許傳送的子載波數目；表示目前OFDM符碼數目(例如為12)，更清楚說明為一個子訊框(subframe)扣除參考信號(RS)後可傳輸的OFDM symbol個數，而一個子訊框有14個OFDM符碼；K表示經數據切割(segmentation)及循環冗餘核對(Cyclic Redundancy Check)碼保護後的上行數據總量，此即一個OFDM子訊框之資源單元的總數；表示通信協定堆疊之上層所指示的偏移值；表示頂函數；min(A,B)表示在數值A、B中選取一最小數值。此外，在本揭露中，一用戶裝置(UE)依據基地台的上行頻寬准予命令(UL grant)中指定可以傳送的頻帶大小，是以子載波(sub-carrier)為單位。
由等式(2)可知，為CQI/PMI數據所需的資源單元數目與最多可擺放上行數據的資源單元數目的比例。另外，資源單元數目Q’RI可由等式(1)先行取得。舉例說明，當OCQI<=11時，L值為0；當OCQI>11時，L值為8，例如需要額外8位元用來增加CRC檢測保護碼。
本揭露提出上行控制信息的處理機制，並提出回報上行控制信息的方法，適用於支援多個分量載波的一無線通信裝置。此回報上行控制信息的方法僅適用於非週期性回報(aperiodic report)的場景，此即因應於基地台動態性要求，無線通信裝置經由共用通道(例如PUSCH)一次回報整個CSI報告到此基地台。
圖1為一般用戶裝置接到基地台要求經由上行共用通道傳送上行數據，且同時經由上行頻寬准予命令要求回報一指定已致能分量載波或所有已致能分量載波的CSI報告時，基地台期望接收的上行數據、CQI/PMI數據與對應的RI數值配置的情況。圖2繪示另一種正交頻分多工子訊框的示意圖。圖2繪示一個用戶裝置因無法成功量測CSI，決定不理會基地台之動態的要求回報一指定已致能分量載波或所有已致能分量載波的CSI報告，且此用戶裝置決定只發送上行數據，將上行數據擺放在背景為空白的資源單元(例如，資源單元21)。此時，背景為方格的資源單元(例如，資源單元22)，例如仍配置參考信號。此即，此用戶裝置決定不發送無效的CSI報告。由於基地台期望接收上行數據、CQI/PMI數據與對應的RI數值配置，但是基地台由此用戶裝置接收的OFDM子訊框明顯不符合預期的CSI信號格式(format)。如此一來，會導致基地台解碼錯誤，或進一步導致基地台要求用戶裝置重新發送CSI報告，進而降低整體傳輸量。
然而，若用戶裝置無法成功量測任一分量載波的RI數值(此即，無法成功量測此分量載波的CSI)，即無法進一步確定CQI/PMI數據，或計算RI數值與CQI/PMI數據所需的資源單元總量。倘若此用戶裝置要回報一無效的CSI報告，但隨機選取此分量載波的RI數值，可能會選取一RI數值期對應的CQI/PMI數據的整體負載量較大。如此一來，上行數據可擺放的資源單元將會減少，進而降低整體傳輸量或傳輸效率。
舉例說明，下列表1呈現2天線端口(antenna ports)與4天線端口在不同秩參數情況下的字元寬度(bit width)。表1的所有欄位分別呈現由通信協定上層所配置的子載波通道品質信息報告的必要參數，如：寬帶通道品質指示符碼字(wideband CQI codeword)及PMI數據。表1中rank=1,2即代表RI數值。
表1中數值N可利用等式(3)、(4)，並參考表2計算得到。
其中，參數N可由表2取得目前系統頻寬數值與對應的子載波大小k，且可同時取得子載波數目M，在等式(3)中，表示頂函數。
在表2中，資源區塊(resource block，RB)為一個子訊框中資源的基本單位定義：例如，1 RB在頻率域由12 carrier所組成；代表一分量載波的系統頻寬(system bandwidth)；k以RB為單位。
在表1的2天線端口例子中，假若用戶裝置隨機選取此分量載波的RI數值，可能會選取到較差的情況。此即，最終CQI/PMI數據的整體負載量較大。例如，在2天線端口的情況若隨機選取rank=1，最終CQI/PMI數據的整體負載量為4+0+2N，顯然大於選取rank=2之最終CQI/PMI數據的整體負載量4+4+N。
同理，在表1的4天線端口例子中，假若用戶裝置隨機選取此分量載波的RI數值，可能會選取到較差的情況。此即，最終CQI/PMI數據的整體負載量較大。例如，在4天線端口的情況若隨機選取rank=3，最終CQI/PMI數據的整體負載量為4+4+4N，顯然大於選取rank=1之最終CQI/PMI數據的整體負載量4+0+4N。
表3呈現8天線端口在不同秩參數情況下的寬帶子載波通道品質信息報告的必要參數，如：寬帶通道品質指示符碼字(wideband CQI codeword)、子載波差分通道品質指示符碼字(subband differential CQI codeword)及PMI數據。表1中rank=1,2,3,4,5,6,7,8即代表RI數值。
在表3的8天線端口例子中，假若用戶裝置隨機選取此分量載波的RI數值，可能會導致最終CQI/PMI數據的整體負載量較大。例如，在8天線端口的情況若隨機選取rank=2，最終CQI/PMI數據的整體負載量為4+4+4+4N，顯然大於選取rank=8之最終CQI/PMI數據的整體負載量4+4+0+0。由上述例子可知，最終CSI報告的整體負載量(數據量)取決於RI數值，並可知經過適當計算與判斷，應可以選取到一RI數值，其對應CSI報告的整體負載量需要最小資源單元或較少資源單元。
圖3是根據本揭露一示範性實施例所繪示的一種無線通信裝置的功能方塊圖。請參照圖3，此無線通信裝置30包括收發器301、通訊協定模組302與記憶體303。收發器301與記憶體303都連接至通訊協定模組302。
收發器301用來在其無線電涵蓋範圍中，發送及接收來自基地台的射頻信號。舉例說明，收發器301用於執行類比數位信號轉換(ADC)、數位類比信號轉換(DAC)、調變處理、解調變處理、信號放大處理、低通濾波與帶通濾波等。收發器模組21提供所接收射頻信號的消息(由基地台或無線通信網路發送的無線信號轉換而得到的)至通信協定模組302，調變由通信協定模組302提供的數據為已調變無線信號，且進一步發送已調變無線信號至無線通信網路或基地台。
通訊協定模組72連接至收發器301，用來接收基地台的消息、處理所述消息中的命令或根據消息中的參數執行對應步驟。通訊協定模組302可以包括一處理器與其嵌入式軟體或韌體程式，嵌入式軟體或韌體程式包括通信協定堆疊的程式碼，當通訊協定模組302的處理器執行通信協定堆疊的程式碼時，通訊協定模組302可以經由收發器301接收的參考信號量測指定已致能下行分量載波的通道狀態信息(CSI)，以及進行回報上行控制信息的方法的相關步驟(可參考以下圖4或圖5A~7B的實施例)。
通訊協定模組302還可以判斷單元(未繪示)，用來比較數值大小，以協助在多個可能的RI數值中，選取其RI數值與CQI/PMI數據的總合為最小值的一RI數值。記憶體303用來暫存參數值或計算RI數值所需資源單元數目、根據一RI數值計算對應的CQI/PMI數據所需資源單元數目或作為比較數值大小的暫存記憶體空間。
另外，此無線通信裝置30還可以包括其他組件(未繪示)，例如處理器與天線模組以達成收發器301、通訊協定模組302與記憶體303的前述功能。
圖4是根據本揭露一示範實施例所繪示一種回報上行控制信息的方法的流程圖。所述回報上行控制信息的方法適用於當一用戶裝置接到基地台要求經由上行共用通道發送上行數據，同時此基地台也要求用戶裝置對至少一已致能(或剛被致能)的分量載波提供其CSI報告時，此用戶裝置無法提供有效的CSI報告。無法針對一分量載波提供有效的CSI報告的原因包括此分量載波剛被致能，因此尚無適當的系統資源(例如，下行參考信號)用來量測其CSI，或是接到要求提供此分量載波的CSI報告時，沒有碰到週期性的下行參考信號，因而無法成功量測此分量載波的CSI。
在所述回報上行控制信息的方法中，當一用戶裝置遭遇上述場景時，此用戶裝置(例如，無線通信裝置30)可以先設置CQI報告的CQI欄位的訊息量為”0”。然後，此用戶裝置可以分別針對需要回報CQI報告的至少一已致能分量載波，選取每一已致能分量載波的一RI數值(由於沒有實際量測此已致能分量載波的RI數值)，使得CQI報告(包括CQI數據/PMI數據/RI數值)佔據上行共用通道的OFDM符碼的數量為最小的或是相對較小的。
為了清楚描述所述上行控制信息的方法的技術內容，請同時參照圖3與圖4，在步驟S41中，當此無線通信裝置30預定經由一上行共用通道發送關於一已致能下行分量載波的一非週期性通道狀態信息報告至一基地台時，但此無線通信裝置30的通信協定模組302尚未經由收發器301成功量測所述已致能下行分量載波的通道狀態信息時，此時通信協定模組302可以對此已致能下行分量載波進行下列步驟S42~S43。
在步驟S42中，通信協定模組302對多個可選擇秩指示符碼(RI)數值，分別計算這些可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼(corresponding CQI)/預編碼矩陣指標(PMI)的全部負載量。所述可選擇秩指示符碼數值可以參照例如表1與表3的表格。在本實施例中，記憶體303儲存這些可能的表格，而這些表個分別記錄不同分量載波配置情況的可選擇秩指示符碼數值。
在步驟S43中，通信協定模組302根據這些可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量，選取此已致能下行分量載波的一秩指示符碼(RI)數值。
圖5A與圖5B為根據本揭露一示範實施例所繪示一種回報上行控制信息的方法的流程圖。請先參照圖5A，此回報上行控制信息的方法適用於無線通信裝置30，並更清楚解說圖4的回報上行控制信息的方法之具體實施方法，且包括下列步驟。
在步驟S501中，無線通信裝置30的通訊協定模組302判斷是否經由收發器301接收由基地台發送用於上行共用通道(例如，PUSCH)傳輸的上行頻寬准許(uplink grant)消息，且此上行頻寬准許消息同時也要求無線通信裝置30回報CSI報告。在步驟S501中，當前述判斷結果為是時，在步驟S501之後接續進行步驟S502；當前述判斷結果為否時，在步驟S501之後接續進行步驟S720。在步驟S720中，無線通信裝置30的通訊協定模組302選擇經由上行控制通道(例如，PUCCH)進行CSI報告的週期性回報。
在步驟S502中，通訊協定模組302針對基地台所有已致能的下行分量載波，執行下列步驟S503至步驟S513。此即，通訊協定模組302每一次對一已致能的下行分量載波執行下列步驟S503至步驟S513，即在記憶體303的資料庫(未繪示)標記哪些已致能的下行分量載波已經執行過這些步驟，並挑選尚未執行過下列步驟S503至步驟S513之部分步驟(包括僅執行其中任一步驟)的一個已致能下行分量載波，直到所有已致能下行分量載波都被挑選且執行過下列步驟S503至步驟S513的其中任一步驟。然後，在發送CQI報告至基地台之後，可以清空所有已致能下行分量載波的標記，以利下一次的非週期性回報上行控制信息的執行動作。
在步驟S503中，通訊協定模組302針對當前挑選的已致能下行分量載波，判斷此已致能下行分量載波是否要經由上行共用通道發送此已致能下行分量載波的CSI報告。在步驟S503中，當前述判斷結果為是時，在步驟S503之後接續進行步驟S504；當前述判斷結果為否時，在步驟S503之後重新執行步驟S501。
在步驟S504中，通訊協定模組302針對當前挑選的已致能下行分量載波，判斷此已致能下行分量載波是否為無效的(此即，無法成功量測到已致能下行分量載波的RI數值)CSI。在步驟S504中，當前述判斷結果為是時，在步驟S504之後接續進行步驟S505；當前述判斷結果為否時，在步驟S504之後重新執行步驟S506。
在步驟S505中，通訊協定模組302針對當前挑選的已致能下行分量載波，判斷此無效的CSI是否包括RI數值。在步驟S505中，當前述判斷結果為是時，在步驟S505之後接續進行步驟S511；當前述判斷結果為否時，在步驟S505之後重新執行步驟S507。
在步驟S506中，通訊協定模組302針對當前挑選的已致能下行分量載波，準備對應此已致能下行分量載波的CQI數據/PMI數據/RI數值。在步驟S506中，可以返回重新執行步驟S502，或是在所有已致能下行分量載波都被執行過步驟S503至步驟S513的部份步驟之後，執行步驟708。在步驟S508中，針對當前挑選的已致能下行分量載波，回報此已致能下行分量載波之有效的CQI數據/PMI數據/RI數值S50。
在步驟S507中，通訊協定模組302針對當前挑選的已致能下行分量載波，準備對應此已致能下行分量載波的CQI數據/PMI數據。在步驟S507之後，可以返回重新執行步驟S502，或是在所有已致能下行分量載波都被執行過步驟S503至步驟S513的部份步驟之後，經由上行共用通道來回報所有已致能下行分量載波之CSI報告的CQI數據/PMI數據(步驟S509)。
在步驟S511中，通訊協定模組302針對當前挑選的已致能下行分量載波，對每一個可能選取的RI數值，計算此RI數值所產生之對應CQI數據/PMI數據的全部負載量(payload)。
在步驟S512中，通訊協定模組302針對當前挑選的已致能下行分量載波，選取所產生對應CQI數據/PMI數據的全部負載量為一最小負載量的一RI數值。在步驟S512之後，可以進行步驟S514，以產生無效的CSI報告的RI數值。
在步驟S513中，通訊協定模組302針對當前挑選的已致能下行分量載波，根據所選取的RI數值，準備無效的CSI報告(其包括所選取的RI數值、對應CQI數據與PMI數據)。在步驟S513之後，可以進行步驟S515，以產生無效的CSI報告的CQI數據/PMI數據。在步驟S513準備的無效的CSI報告可暫存於記憶體303，待所有已致能下行分量載波都被執行過步驟S503至步驟S513的部份步驟之後，經由上行共用通道來回報所有已致能下行分量載波的CQI數據/PMI數據/RI數值。在步驟S513之後返回重新執行步驟S502。
圖6A與圖6B為根據本揭露一示範實施例所繪示另一種回報上行控制信息的方法的流程圖。請先參照圖6A，圖6A中的步驟S601至步驟S609大致上類似於圖5A中的步驟S501至步驟S509，在此不重述步驟S601、步驟S603至步驟S609的詳細技術內容。
當步驟S601判斷結果為否時，在步驟S601之後接續進行步驟S820。在步驟S820中，無線通信裝置30的通訊協定模組302選擇經由上行控制通道(例如，PUCCH)進行CSI報告的週期性回報。另外，在步驟S602中，通訊協定模組302每一次對一已致能的下行分量載波執行下列步驟S603至步驟S613，即在記憶體303的資料庫(未繪示)標記哪些已致能的下行分量載波已經執行過這些步驟，並挑選尚未執行過下列步驟S603至步驟S613之部分步驟(包括僅執行其中任一步驟)的一個已致能下行分量載波，直到所有已致能下行分量載波都被挑選且執行過下列步驟S603至步驟S613的其中任一步驟。然後，在發送CSI報告至基地台之後，可以清空所有已致能下行分量載波的標記，以利下一次的非週期性回報上行控制信息的執行動作。
請參照圖6B，在步驟S611中，通訊協定模組302針對當前挑選的已致能下行分量載波，對每一個可能選取的RI數值，計算此RI數值所產生之對應CQI數據/PMI數據的全部負載量。在步驟S612中，通訊協定模組302針對當前挑選的已致能下行分量載波，選取所產生對應CQI數據/PMI數據的全部負載量為小於一預設門限值的一RI數值。舉例說明，預設門限值為全部可擺放的資源單元總數的80%。在步驟S612之後，可以進行步驟S614，以產生無效的CSI報告的RI數值。
在步驟S613中，通訊協定模組302針對當前挑選的已致能下行分量載波，根據所選取的RI數值，準備無效的CSI報告(其包括所選取的RI數值、對應CQI數據與PMI數據)。在步驟S613之後，可以進行步驟S615，以產生無效的CSI報告的CQI數據/PMI數據。在步驟S613準備的無效的CSI報告可暫存於記憶體303，待所有已致能下行分量載波都被執行過步驟S603至步驟S613的部份步驟之後，經由上行共用通道來回報所有已致能下行分量載波的CQI數據/PMI數據/RI數值。在步驟S613之後返回重新執行步驟S602。
表4呈現2天線端口、4天線端口及8天線端口在系統帶寬(system bandwidth)為20 MHz情況下，對應於不同CSI格式的最高CQI/PMI數據節省比率。由表4可知，在8天線端口之寬帶通道品質指示符碼CSI格式上，經由採用前述圖5A~圖5B的回報上行控制信息的方法，最多可節省達87.5%的上行共用通道的資源單元，不用傳輸無效的CSI報告但可用來傳輸有效的上行數據。
表5呈現2天線端口、4天線端口及8天線端口在系統帶寬為10MHz情況下，對應於不同CSI格式的最高CQI/PMI數據節省比率。由表4可知，在8天線端口之寬帶通道品質指示符碼CSI格式上，經由採用前述圖5A~圖5B的回報上行控制信息的方法，最多可節省達83.33%的上行共用通道的資源單元，不用傳輸無效的CSI報告但可用來傳輸有效的上行數據。
表6呈現上行數據效能的模擬場景的基本參數。然後，表7呈現在如表6的模擬場景情況下，所產生的模擬結果。表7僅為一示範實施例的模擬結果，並非用來限定本揭露的可實施方式。舉例說明由表7可知，經由採用前述圖5A~圖5B的回報上行控制信息的方法，最小僅需2.5%的上行共用通道的系統資源來傳輸無效的CSI報告，但同時提供可傳輸有效上行數據的系統資源至97.5%。另外，經由採用前述圖5A~圖5B的回報上行控制信息的方法，可降低上行數據的編碼率，並進而提昇上行數據的信號雜訊比(SNR)達1 dB。
圖7繪示一種多點傳輸(coorinated multipoint transmission，CoMP)無線通信系統的示意圖。圖4、圖5A~圖5B以及圖6A~圖6B中的回報上行控制信息的方法適用於圖7的多點傳輸無線通信系統。請參照圖7，此多點傳輸無線通信系統包括多個分量載波，但是除了可以利用頻率來區分這些分量載波之外，還可以利用空間(或地點)不同區分這些分量載波。
更清楚的說明，多點傳輸無線通信系統至少包括一基地台20，其連接於多個無線遠距頭端設備(radio remote head，RRH)701~710。圖7中的六角形範圍概略代表基地台20的無線信號涵蓋範圍。基地台20可以藉由光纖(例如，基地台向各無線遠距頭端設備延伸的虛線，代表這些光纖連接關係)將數據與控制信令傳送至無線遠距頭端設備701~710。不過，本揭露可實施方式並非限定於上述，在其他實施例中，還可以藉由無線傳輸方式，將基地台20的無線信號或射頻信號傳輸至無線遠距頭端設備701~710中的部份無線遠距頭端設備。
在本揭露中，無線遠距頭端設備701~710的射頻信號的頻帶相同，但是各無線遠距頭端設備701~710的無線信號涵蓋範圍(由各無線遠距頭端設備701~710週遭的虛線代表)不重疊，因此基地台20服務的一用戶裝置30視不同地點的相同射頻信號為不同的分量載波。如同前述，無線遠距頭端設備701~710的分量載波皆為基地台20設置給用戶裝置30，但是僅有部份分量載波被致能。無線遠距頭端設備701~710可被視為多個天線組成的一聯合傳輸分佈天線系統(joint transmission distributed antenna system)。
舉例說明，當用戶裝置30移動到無線遠距頭端設備703、704之間時，用戶裝置30可以量測到無線遠距頭端設備702~705的無線信號，但也許無法量測到無線遠距頭端設備701、706~710的無線信號。當用戶裝置30移動至無線遠距頭端設備703、704之間時，基地台20可以要求用戶裝置30開始量測無線遠距頭端設備701所發送之分量載波的CSI，並在上行共用通道回報基地台20有關無線遠距頭端設備701的分量載波的CSI報告。如同前述，用戶裝置30可能無法在預設時間間隔內成功量測無線遠距頭端設備701的分量載波的CSI，因此當需要在上行共用通道回報CSI報告至基地台20，用戶裝置30可以針對無線遠距頭端設備701的分量載波回報無效的CSI報告。另外，用戶裝置30還可以利用前述圖4、圖5A~圖5B以及圖6A~圖6B中的回報上行控制信息的方法，減少CSI報告整體在上行共用通道的數據量，並進而增加整體傳輸效率。
綜上所述，本揭露提出適用於無線通信系統的一種回報上行控制信息的方法及其無線通信裝置。所述回報上行控制信息的方法適用於支援多個分量載波的一無線通信裝置。當此無線通信裝置因應基地台發送之請求回報指定下行分量載波的通道狀態信息時，此無線通信裝置由於尚未成功量測該已致能下行分量載波的通道狀態信息，因此此無線通信裝置在原本預定經由一上行共用通道發送關於一已致能下行分量載波的一非週期性通道狀態信息報告中回報無效的通道狀態信息，並經由分別計算可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量，以選取最小負載量或較小負載量的秩指示符碼數值。如此一來，可以減少無效的通道狀態信息佔據上行共用通道的數據量，並相對提昇有效數據的上行傳輸量。
雖然本揭露已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
11~14．．．資源單元
20．．．基地台
21~22．．．資源單元
30．．．無線通信裝置(用戶裝置)
301．．．收發器
302．．．通信協定模組
303．．．記憶體
701~710．．．無線遠距頭端設備
S41~S43、S501~S515、S601~S615．．．步驟
圖1繪示一種正交頻分多工子訊框的示意圖。
圖2繪示另一種正交頻分多工子訊框的示意圖。
圖3是根據本揭露一示範性實施例所繪示的一種無線通信裝置的功能方塊圖。
圖4是根據本揭露一示範實施例所繪示一種回報上行控制信息的方法的流程圖。
圖5A與圖5B為根據本揭露一示範實施例所繪示一種回報上行控制信息的方法的流程圖。
圖6A與圖6B為根據本揭露一示範實施例所繪示另一種回報上行控制信息的方法的流程圖。
圖7繪示一種多點傳輸(CoMP)無線通信系統的示意圖。
S41~S43．．．步驟

Claims (16)

  1. 一種回報上行控制信息的方法，適用於支援多個分量載波的一無線通信裝置，所述的方法包括：當該無線通信裝置預定經由一上行共用通道發送關於一已致能下行分量載波的一非週期性通道狀態信息報告至一基地台時，但尚未成功量測該已致能下行分量載波的通道狀態信息時，對該已致能下行分量載波進行下列步驟：對多個可選擇秩指示符碼數值，分別計算該些可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量；以及根據該些可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量，選取該已致能下行分量載波的一秩指示符碼數值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的回報上行控制信息的方法，其中，在計算該些可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量的步驟之前，所述的方法更包括：判斷該非週期性通道狀態信息報告是否為一無效的通道狀態信息報告；以及當判斷該非週期性通道狀態信息報告為一無效的通道狀態信息報告時，進一步判斷該無效的通道狀態信息報告是否包括一秩指示符碼數值。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的回報上行控制信息的方法，更包括：當判斷該無效的通道狀態信息報告包括一秩指示符碼數值時，對該些可選擇秩指示符碼數值，分別計算該些秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的回報上行控制信息的方法，其中，根據該些可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量，選取該秩指示符碼數值的步驟包括：選取該些可選擇秩指示符碼數值中，其對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量為一最小負載量的一秩指示符碼數值作為該秩指示符碼數值。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的回報上行控制信息的方法，其中，根據該些可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量，選取該秩指示符碼數值的步驟包括：同時根據選取該些對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量與一預設門限值，選取該已致能下行分量載波的該秩指示符碼數值。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的回報上行控制信息的方法，其中同時根據選取該些對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量與該預設門限值，選取該秩指示符碼數值的步驟包括：選取該些可選擇秩指示符碼數值中，其對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量小於該預設門限值的一秩指示符碼數值作為該秩指示符碼數值。
  7. 如申請專利範圍第2項所述的回報上行控制信息的方法，更包括：當判斷該非週期性通道狀態信息報告不是一無效的通道狀態信息報告時，準備該已致能下行分量載波的通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標/秩指示符碼數值，並且經由該非週期性通道狀態信息報告，來回報該已致能下行分量載波的通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標/秩指示符碼數值。
  8. 如申請專利範圍第2項所述的回報上行控制信息的方法，更包括：當判斷該無效的通道狀態信息報告沒有包括一秩指示符碼數值時，準備該已致能下行分量載波之無效的通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標，並且經由該非週期性通道狀態信息報告，來回報該已致能下行分量載波之無效的通道品質指示符碼。
  9. 一種無線通信裝置，包括：一收發器，用來接收一基地台發送的無線信號，並發送無線信號至該基地台；以及一通信協定模組，連接至該收發器，用來經由該收發器接收該基地台發送的至少一下行分量載波，並經由該收發器量測該至少一下行分量載波的通道狀態信息，並且接收由該基地台發送之請求經由一上行共用通道發送回報關於一已致能下行分量載波的一非週期性通道狀態信息報告的一要求消息，其中：當預定發送該非週期性通道狀態信息報告但尚未成功量測該已致能下行分量載波的通道狀態信息時，該通信協定模組分別計算該已致能下行分量載波的多個可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量；以及該通信協定模組根據該些可選擇秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量，選取該已致能下行分量載波的一秩指示符碼數值。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的無線通信裝置，其中：當該通信協定模組判斷該非週期性通道狀態信息報告為一無效的通道狀態信息報告時，該通信協定模組進一步判斷該無效的通道狀態信息報告是否包括一秩指示符碼數值。
  11. 申請專利範圍第10項所述的無線通信裝置，其中：當該通信協定模組判斷該無效的通道狀態信息報告包括一秩指示符碼數值時，該通信協定模組對該些可選擇秩指示符碼數值，分別計算該些秩指示符碼數值之對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的無線通信裝置，其中：該通信協定模組選取該些可選擇秩指示符碼數值中，其對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量為一最小負載量的一秩指示符碼數值作為該秩指示符碼數值。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的無線通信裝置，其中：該通信協定模組同時根據選取該些對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量與一預設門限值，選取該已致能下行分量載波的該秩指示符碼數值。
  14. 如申請專利範圍第9項所述的無線通信裝置，其中：該通信協定模組選取該些可選擇秩指示符碼數值中，其對應通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標的全部負載量小於該預設門限值的一秩指示符碼數值作為該秩指示符碼數值。
  15. 如申請專利範圍第9項所述的無線通信裝置，其中：當判斷該非週期性通道狀態信息報告不是一無效的通道狀態信息報告時，該通信協定模組準備該已致能下行分量載波的通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標/秩指示符碼數值，並且經由該非週期性通道狀態信息報告，來回報該已致能下行分量載波的通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標/秩指示符碼數值。
  16. 如申請專利範圍第10項所述的無線通信裝置，其中：當判斷該無效的通道狀態信息報告沒有包括一秩指示符碼數值時，該通信協定模組準備該已致能下行分量載波之無效的通道品質指示符碼/預編碼矩陣指標，並且經由該非週期性通道狀態信息報告，來回報該已致能下行分量載波之無效的通道品質指示符碼。
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