TWM346223U - Pulse shaping for EGPRS-2 - Google Patents

Description

M346223 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本發明涉及無線通信系統。 【先前技術】 在當前的增強型通用封包無線電服務（EGPRS)設計 中，無線發射接收單元（WTRU)和基地台之間的信號的 發射和接收使用271千符號每秒（kSps)的信令符號速率 通過200 KHz頻帶寬的基本頻率頻道來完成。 全球移動通信系統（GSM)版本7 (R7)引入了多種 特徵來提高上行鏈路（UL)和下行鏈路（DL)上的吞吐 量，並減少傳輸延遲。在這些特徵中，GSM R7將引入 EGPRS-2來提高DL和UL的吞吐量。DL上的EGPRS-2 吞吐量的提高被稱為減少的符號持續時間高階調變和 Turbo編碼（REDHOT)特徵，而對於ul的提高被稱為用 於GERAN演進的較高上行鏈路性能（huge)特徵。 EGPRS-2 DL 和 REDHOT 是同義的。 除了基於高斯最小鍵控（GMSK) (MCS-1到MCS-4) 和8相位鍵控（8PSK)調變（Mcs_5到MCS_9)的傳統 增強型通用封包無線電服務（EGPRS)調變和編碼方案 (MCS)之外，REDHOT還將使用正交PSk (QPSK)、16 正父幅度調變（16QAM)和32QAM調變。用於提高吞吐 篁的另一種技術是使用Turbo編碼（與EGpRS的常規編碼 相對）。另外，在比EGPRS高的符號速率（HSR)的操作 疋另一種提高。利用HSR傳輸，突發在被提議的325 kSps M346223 的信令速率上而不是傳統的傳輸速率271 kSps (以後提及 被稱作低或傳統符號速率（LSR))上被傳送。類似於 REDHOT ’ HUGE是GERAN的相應的上行鏈路（ul)增 強特徵。 支援REDHOT和/或HUGE的網路和/或無線發射/接 收單元（WTRU)(即基地台（MS))可以實現REDHOT 等級 A( RH_A )或 REDHOT 等級 B( RH-B )和 / 或 HUGE-A， • HUGE-B和HUGE-C。當WTRU實現RH-B時，應當通過 使用為REDHOT定義的性能提高特徵的完整集來達到最 大吞吐量，實現提高技術的所選子集的RH-AWTRU將仍 然達到比傳統EGPRS的淨提高。實現RH-A解決方案也將 比完整RH-B的實現更容易。

特別地，RH-A將使用8PSK，16QAM和32QAM來 實現八（8)個新MCS。這被稱作下行鏈路等級a MCS

(DAS) -5 到 DAS-12。根據 QPSK、16QAM 與 32QAM 鲁 調變，RH-B將實現另一組八（8)個新MCS。這被稱作下

. 行鏈路等級BMCS (DBS) -5到DBS-12。與傳統EGPRS * 不同，RH-A和RH-B兩者都使用Turbo編碼以用於無線電 塊的資料部分。對於鏈路適配目的，RH-A和RH-B WTRU 兩者都將重新使用傳統EGPRS MCS_1到MCS-4 (所有都 基於GMSK調變）。另外，RH-A也將重新使用用於鏈路適 配的傳統EGPRS MCS-7和MCS-8。更進一步地，RH-B 將重新使用用於鏈路適配的傳統EGPRS MCS-8和RH-A DAS-6、DAS-9 和 DAS-11。因此，RH-A WTRU 將支持 M346223 { MCS_1 到 MCS-4，MCS-7 到 Mcs_8，和到 DAS-12}，而 RH-B WTRU 將支持{ Meg 到 Mcs_4， MCS-8，DAS-6，DAS-9 ’ DAS-11，和 DBS_5 到 DBS_12}。 然而’ RH-AWTRU將排他性地在傳統（低）EGpRS符號 速率aSi〇處操作’❿RH-B WTRU僅可以在較高符號 速率(HSR)處操作。需要rh-b WTRU根據孤八和肌B 規範來貫現功能。 存在著REDHOT和/或HUGE的多種等級的操作，其 中WTRU和網路被允許在相比于GSM傳統符號傳輸速率 (即271 kSps)高出20%的符號速率（325 kSps)並且由 此短了 20%的符號持續時間處操作。然而，在GSm中使 用高於傳統符號的速率傳輸對於發射脈衝整形（pulse shaping)設計、頻帶内產生干擾（共頻道干擾（CCI)以 及對於相鄰頻率（鄰近頻道干擾（ACI))、接收機性能和 接收機均衡複雜性都具有立即的作用結果。 傳統地，GSM無線電設備使用線性化的高斯最小鍵控 (GMSK) 200kHz而結果產生窄頻帶頻譜遮罩以保護鄰近 GSM頻道（典型地在+/-200kHz的多倍處），以及長度為5 符號的典型等化器。第1圖顯示了由傳統線性化的GMSK 脈衝102產生的頻譜遮罩1〇1。 在REDHOT和/或HUGE的設計過程的早期階段，已 經確認重新使用具有較高符號速率（HSR)傳輸的相同的 傳統的線性化GMSK脈衝，由於傳輸的部分回應行為（更 多的符號間相關和干擾）導致了 REDHOT和/或HUGE的 5 M346223 極差性能。同樣，由於增加的峰均比率特別是較高峰值速 率所需要的16和32QAM調變，在發送放大器中需要較高 的回退值。因此，傳統線性化GMSK脈衝濾波整形的幾種 I頻（相比于傳統的線性化GMSK脈衝）的可替換方式已 被研究。例如具有滾降因數〇·3的平方根升餘弦（RRC) 滤波器，在變化的通帶頻帶寬200kHz、24〇]^和325kHz 處已被研究。第2圖顯示了相比於如曲線202所示的具有 325kHz雙邊頻帶寬的rrc 〇·3的寬頻濾波器頻譜的傳統的 線性化GMSK脈衝201的功率密度譜。 由於所使用的寬頻脈衝，REDHOT/HUGE HSR傳輸模 式的鏈路性能被提咼。然而，由於新的脈衝的更寬頻譜寬 度顯著地增加了功率洩漏（“干擾，，）到鄰近頻道，寬頻脈 衝對鄰近GSM頻道有負面影響（典型地在+/_2〇〇kHz的 多個頻率處偏移）。 當使用HSR傳輸的寬頻濾波器，顯著地增加了 REDHOT和HUGE性能吞吐量和覆蓋方式時，這對操作在 鄰近GSM頻道的WTRU的性能是有害的，因為其由於較 寬頻譜而產生更高等級的功率洩漏（參見第2圖）。對於當 前使用中的不能重新設計以在接收機設計中考慮這一變化 的干擾的傳統GSM設備，問題更加嚴重。然而，即使使 用考慮寬頻脈衝的新類型的存在的最新設計設備，在鄰近 頻道上經歷的典型信號干擾比（SIR)將降級很大，以至於 整個頻率頻道不能再作為防護頻帶用於j^DHOT和/或 HUGE傳輸’這就徹底否定了可能增益並廢棄了使用寬頻 M346223 濾波器的新類型來用於HSR傳輸。 當在一個營運商網路中分配&WTRU (一個或多個） 的一個或多個頻道正好鄰近或者離另一營運商網路很近 時’另一問題可能發生。在這樣的環境下，當允許…丁奶 使用寬頻濾波器以保證所使用的能量不洩漏到鄰近頻道 時’需要特觀意。當營稍不具有連續的鱗或頻率塊 時，類似的但是有些不同的情況也可以被意識到。 因此，需要一種用於實現REDHOT和HUGE而不受 現有技術限制的方法和設備。 【新型内容】 公開了一種使用兩個或多個脈衝整形濾波器以用於無 線傳輸的方法和設備。無線發射/接收單元（WTRU)和網 路實體絲彻窄鮮脈賊雜波^、寬頻脈衝整形濾、 波器或利_者。所_路實體和/麵述WTRU選擇將 被使用的脈衝整形驗II並且通難令方式發送所述選 擇。所述信令可以通過2/3消息或通過使用非存取層(NAS) 信令消息來執行。 【實施方式】 下文引用的術語“無線發射/接收單元（WTRU)，，包括 但=局限於使用者設備或“证，，、移動站、固定或移動使用 者單元、尋呼機、蜂窩電話、個人數位助理（pDA)、電腦 或是其他任何能在無線環境中卫作的制者讀。下文引 用的術語“基地台，，包括但不局限於節點B、站點控制器、 存取點（AP)或是其他任何能在無線環境巾讀的周邊設 7

Mi346223 備。 第3圖顯示的是示例無線通信網路（NW) 1〇，該 10包括WTRU20, 一個或多個網路設備3〇，例如節點b， 和-個或多個胞元40。每一個胞元40包括一個或多個節 點B (NB或eNB ) 30。WTRU 20網路設備30被配置成實 現所公開的脈衝整形選擇方法。 根據所公開的方法和設備，WTRU 2〇和網路設備3〇 可以實現窄頻帶脈衝整形濾波器（即傳統線性化高斯最小 鍵控（GMSK)脈衝整形濾波器）和寬頻脈衝整形濾波器， 或者僅其中的一者。 第4圖顯示的是WTRU 2〇的功能框圖的示例。除了 包括在典型的收發信機中的模組之外，WTRU 20還包括處 理器125 ,該處理器125被配置成執行如下所述的脈衝整 形選擇。接收機126與處理器125通信，發射機與處理器 125通信’並且天線128與接收機126和發射機127通信 以促進無線資料的發射和接收。 WTRU20的發射機127被配置成發送較佳地包括在層 2和層3 (L2/L3)消息中的脈衝能力信號，例如，由無線 電鏈路控制/媒體存取控制（RLC/MAC)所使用的那些命 令。脈衝能力信號也可以包括在非存取層（NAS)信令消 息中（例如通常在WTRU和諸如GPRS支持節點（GSN) 之類的核心網（CN)節點之間使用的）。脈衝能力信號被 WTRIJ 20和/或網路設備30使用以交換關於被WTRU 20 或網路設備30支援的特定脈衝整形濾波器或脈衝的資訊。 8 M346223 如所指示的，WTRU 20在包括在上述消息中的能力消 息或資訊元素（IE)中發送其實現的脈衝濾波類型到基地 台（BSS)和/或GSN 30。例如，WTRU 20為了用信號發 送其脈衝整形實現（一個或多個）和能力到網路1〇，脈衝 整形信號可以是當前IE的擴展或修改版本，例如以下1 中的一者： (1) WTRU類別標記（classmark)IE(可以是類型i , 2 或 3); ' (2) WTRU無線電存取能力IE，也被稱為Ms ; 或 (3) WTRU網路能力IE，也被稱為_奶^能力。 同樣地，WTRU 20可以在連接到網路1〇時，或者當 WTRU 20注冊到網路10時’或者在通信過程的一些點處 發送脈衝能力信號。 應當注意的是’來自WTRU 20的脈衝能力信號可以 包括它可以支援的特定類型的脈衝濾波器，或者它可以支 援的脈衝濾、波器類型的數目或類似地。同樣，WTRU支持 的脈衝濾波器類型（一個或多個）可以通過與一個或多個 WTRU 類別（例如 REDHOT-B、HUGE-B 或 HUGE_C 能 力，因此能夠實現兩種類型等）或者實現的能力的集的關 聯被隱式地用信號發送。例如，如果WTRU 20支持 HUGE-B，則WTRU也支持寬頻濾波器。這也可以是強制 的規則，下面將揭示。 WTRU 20通過能力消息交換（例如在附加的請求消息 M346223 中發送MS RAC IE)或者跟隨類別標記查詢/改變來發送這 一能力消息（“支援的脈衝類型（一個或多個）”）。由於與 傳統脈衝相對的影響寬頻選擇的因素典型地在網路1〇中 已知，WTRU20不可以自由地選擇合適的濾波器。因此， WTRU 20的處理器125可以實現特別地強制其在以從網路 1〇接收到信令時作為條件的傳輸脈衝類型的選擇的規則。 在處理器125中的規則可以包括預設規則。例如，必 須使用傳統脈衝或新脈衝，除非來自網路的信令特別地允 許這種可能性。另一可能預設規則涉及在WTRU 2〇的處 理器125中儲存的關於網路、胞元、區域或這些的結合的 1汛，並且在系統或網路（重新）選擇過程中評估這一資 afl。例如，如果所儲存的資訊包括“網路χ，僅傳統脈衝”， 則WTRU 20的處理器125實現在WTRU 2〇與網路χ關聯 的時長内阻止使用寬頻脈衝的過程。 另一不例預設規則可以由於其系統關鍵性能從使用寬 頻脈衝中排除特定類型的傳輸，例如特定RLC/MAC控制 塊°WTRU20的處理器125因此可以實現以在其傳輸的特 定特性上使用傳統脈衝為條件的規則，例如，當意指在上 行鏈路⑽）中發送特賴型的RLC/MAC控制塊時，處 =125中的邏輯強制WTRU 2() 傳統脈衝而不管當 别WTRU20中允許或配置的其他配置。 根據讀公開方法，網路1〇實現用於確定是否可以使 二特^脈衝_或是麵當不允許在特錢率、頻道、時 已兹區或群組、定義的覆蓋區域和下面列出的其 M346223 他條件中使用特定脈衝類型的過程（一個或多個）。例如， 基^ 30或基地台控制器在啟動時、連鱗、不定期或在 特疋事件發生之後’評細路财的無線電條件，以確定 是否有條件當前鱗或不鱗使用寬槪衝，或者是否必 須選擇傳統脈衝以用於在特定鮮、頻道、胞元、磁區、 時槽或類似的上的特贿輸。所述條件可以包括： θ⑴干擾或功率級的最小’最大，平均，導出的統計 量； (2)作為當前的、宣告的或預期的頻道分配的函數； ⑶作為報告的或間接導出的測量結果或者品質度量 的函數； ' (4) 通過由統計的模型而獲取的輸出；或者 (5) 來自上述的任意結合。 網路節點確定這細素可峨後轉發和配置其他網路 節點三相同節點或者其他節點可以轉而在節點中配置信號 處理實體和/或遠端配置WTRU 2〇以用於其傳輸。可替換 地，脈衝類型和通過協定消息到WTRU20的信令的確定， 可以結合網路節點產生。例如，基地台控制器可以在特定 頻率或頻道上配置基地台以使用到特定WTRU的下行鏈 路（DL)傳輸的特定脈衝類型。依據所使用的信令消息， 網路設備30可以轉發關於WTRU 20所支援的脈衝類型的 相關WTRU資訊到其他網路節點。例如，包括脈衝類型新 資訊的WTRU RAC資訊可以被轉發到BSS以允許對於 定WTRU的適當操作。 ' ' 11 M346223

示符可以_地鱗在WTRU和/或·設射使用脈衝 成形或脈衝整碱波H。當為DL傳輸從基地纟3G被用信 號發送以將關於期望的脈衝成形的資訊提供給wtru 20，GSM信令在解碼reDH〇t傳輸的過程中辅助wtru

GSM網路節點使用脈衝選擇指示符以通知WTRU、一 組WTRU，或者配置一個或多個胞元、磁區、部分或整個 覆蓋區域關於將使用的或當前正在使用的特定脈衝成形 (pulse f_) ’或者強行使用特定脈衝整形。脈衝選擇指 。备馮UL傳輸用信號發送時，這一信令強制被一個區 域中的一個WTRU、一、组WTRU或所有WTRU使用的脈 衝，形以用於HUGE傳輸。所公開的信令包括_於在傳輸 中是否允許、不允許、使用或不使用特定脈衝整形的資吼。 這-資訊可以侧路相關’在—個或多個特定胞元或 磁區或網路的任意子巾；對於特定的曹肪、一組 wtru或所有的WTRU，不必在相同的胞元中；對於持續 時間（規定的時間量或傳輸持續時間......）；是否受制於一 ，多個描述條件的存在或不存在，例如最^或^小干擾 等級、信令強度觸發、接收的信令消息；對於特定頻率和/ ,道或這些集是否減、無效或空閒；對興定時槽、 =源分配、PDCH;對於使用頻率跳頻參數所分配的資， 其中寬滤波H的使料以被限制在特定頻率上·，、口 於DL傳輸，或用於UL傳輸或用 / ’疋可用 初始或重傳所使用的調變和編碼方案又於 意組合。 q聞，或上述的任 12 M346223 =據所公開的方法，WTRU 20接收在脈衝選擇指示符 中的資訊，該脈衝指示符包括任一種或多種可以在中 使用的脈衝類型，在DL的通信過程中使用的脈衝類型， 和用於DL、用於ul或用於兩者的特定脈衝類型周圍的使 用條件。這一資訊可以通過GSM/GPRS/EGPRS廣播頻道 (例如廣播控制頻道（BCCH)，（p) BCCH等）被分佈到 WTRU 20 〇 如上面所指示的，網路10通過在GSM信令中使用的 任何消息發送在運行期間將被使用的允許的濾波器（一個 或夕個）到WTRU20，這些消息例如臨時塊流（TBF)分 配、重分配、切換命令、分配消息或類似的。這些消息被 網路10用來向-個或多個WTRU指示用於沉傳輸所選 擇的或允許的由WTRU在解碼過程中使用的脈衝類型，或 用於WTRU UM專輸的脈衝類型。應當注意的是，關於沉 和UL的負吼不需要被作為相同消息的一部分而發送，並 且因此可以單獨被發送和配置。 可以使用的消息包括但不限於初始TBF分配消息。儘 管網路10有能力修改在後續TBF相關消息中的發送脈衝 整形資訊，例如下面列出的，或者通過使用控 制塊類型肯定應答（ACK) /否定應答（NACK)(例如封 包UL ACK/NACK)。TBF相關消息的示例包括但不限於封 包下行鏈路分配、多個TBF下行鏈路分配、封包上行鏈路 分配、多個TBF上行鏈路分配、封包時槽重配置、多個 TBF時槽重配置或封包cs版本指示消息。 13 M346223 / 5 _示了用於選擇合適的脈衝整形的公開方法的 流程圖。WTRU 200連接到網路1〇 (步驟5〇〇)。網路⑺ 使用所連接的BSS或任何網路設備發送脈衝整形資訊到 WTRU 2〇 (步驟和。资肪2()接收脈衝整形資訊⑶ 驟5〇2) ’並且WTRU 2〇的處理器a確定合適的脈衝整 形濾波器（步驟503)…旦處理器125確定合適的脈衝整 形濾、波器，由此就為WTRU20設置了脈衝整形滤 驟 504)。 、應當注意的是，儘管已經討論了—個寬頻脈衝，但可 乂在、、、同路巾實現多於—個寬頻脈衝。同樣地，所述资奶 將用L戒發送其關於在網路巾㈣的任何脈衝成形的能 力’並且合制脈衝成形或脈賊雜波⑽如上面所公 開的一樣被選擇。 、在個了替換方法中，脈衝整形資訊可以在無線電突 發或無線電塊巾通過位元或魏攔位被用信麟送，或被 包括在資料塊的RLC/MAC報頭部分中。同樣地，網路可 以為-個或多個WTRU，或者為—個或多個時槽、頻道或 =7〇、磁區或這些的結合，作為相同傳輸的一部分用信號 發运被允許的或不被允許的脈細型。例如，蚊信令訊 框或突發或塊或RLC/MAC資訊將包括這一資訊。 在又一個可替換方式中，網路發送關於DL脈衝類型 和/或UL脈衝類型的資訊所通過的信令，可以通過gSN至 WTRU彳§令來實現，例如NAS信令協定消息的新部分或 擴展。 M346223 和部:然的較佳實施例中描述了本發明的特徵 他特徵和部：以在沒有其 的電腦程式、==^可以在由通用電腦或處理器執行 體或施，其中所述電腦程式、軟

私含在魏可_存介冑巾，關於電 儲存介質的實例包括唯讀記憶體⑽M)、隨機存 :峨體(RAM)、暫存器、快取記憶體、半導體儲存設 、諸如内部硬碟和可移動磁片之類的磁介質、磁光介質 以及CD_R〇M碟片和數位多用途光碟〈DVD)之類的光 介質。

舉例來說，適當的處理器包括：通用處理器、專用處 理器、常規處理器、數位信號處理器（DSP)、多個微處理 器、與DSP核心相關聯的一個或多個微處理器、控制器、 微控制器、專用積體電路（ASIC)、現場可編程閘陣列 (FPGA)電路、任何一種積體電路（1C)和/或狀態機。 與軟體相關的處理器可用於實現射頻收發信機，以便 在無線發射接收單元（WTRU )、使用者設備（UE )、終端、 基地台、無線電網路控制器或是任何一種主機電腦中加以 使用。WTRU可以與採用硬體和/或軟體形式實施的模組結 合使用，例如相機、攝像機模組、視頻電路、揚聲器電話、 振動設備、揚聲器、麥克風、電視收發信機、免提耳機、 鍵盤、藍牙⑧模組、調頻（FM)無線電單元、液晶顯示器 15

M346223 (LCD)顯示單元、有機發光二極體（OLED)顯示單元、 數位音樂播放器、媒體播放器、視頻遊戲機模組、網際網 路流覽器和/或任何一種無線區域網（WLAN)模組或超寬 頻（UWB)模組。 16 M346223 【圖式簡單說明】 發明’這些描述是 顯示的是傳統線性化gmsk脈衝頻譜和gsm 得統頻譜遮罩； 第2圖顯不的疋相比於傳統線性化GMSK脈衝的RRC ◦•3 325kHz的寬頻濾波器頻譜； 第3圖顯示的是示例無線通信系統； 7第4關示的是被配置成實現選擇脈衝整碱波器的 公開方法的示例無線發射/接收單元；以及 第5圖顯示的是用於選擇合適的脈衝整形濾波器的公 開方法的流程圖。 " 【主要元件符號說明】 120 WTRXJ 20的功能框圖 WTRU、20 無線發射/接收單元 125 處理器 126 接收機 127 發射機 128 天線 101 頻譜遮罩 102 GMSK脈衝 GMSK 傳統線性化南斯最小鍵控 201 傳統的線性化GMSK脈衝 202 曲線 M346223 ίο 無線通信網路 30 網路設備 40 胞元 500 WTRU連接到網路

501 網路發送脈衝整形資訊到WTRU 502 WTRU接收脈衝整形資訊 503 處理器確定合適的脈衝整形濾波器 504 為WTRU設置脈衝整形濾波器

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Claims (1)

1. M346223 六、申請專利範圍·· 卜:種無線發射/接收單元（WTRU)，該無線發射/接收 早元包括： 厂發射機，用於發射一脈衝能力信號，該脈衝能力信 號包括所述無線發射/接收單元所支援的脈衝成形^ 脈衝整形濾波器的一指示；以及 —接收機，用於概-分配消息，其中所述分配消息 包括所述無線發射/接收單元將使用的所述脈衝成形 或脈衝整形濾波器的一指示。 2、 如申請專利範圍第}項所述的無線發射/接收單元，其 中所述分配消息包括用於指示所述無線發射/接收單 元將使用的所述脈衝成形或脈衝整形滤波器的一 選擇指示符。 3、 如申請專利範圍第2項所述的無線發射/接收單元，該 無線發射/接收單元還包括一處理器，該處理器用於基 於所述脈衝選擇指示符來確定所述脈衝成形或脈衝^ 形濾波器。 4、 如申請專利範圍第3項所述的無線發射/接收單元，其 中所述脈衝選擇指示符被包括在一資訊元素中。 5、 如申請專利範圍第4項所述的無線發射/接收單元，其 中所述分配消息包括所述資訊元素。 、 6、 如申請專利範圍第4項所述的無線發射/接收單元，其 中當所述資訊元素不存在於所述分配消息中時，所述 無線發射/接收單/0使用的合適的脈衝成形或脈衝整 19 M346223 形遽波器被隱式地指示。 7 如申請專利範圍第3項所述 中所述處理器根據一定羞沾:、，射/接收早兀’其 ^ 義的恶線發射/接收單元規則 爭夕^ 衝成形或脈衡整_波||，其中-個或 中 更夕個讀㈣/魏單城職儲存在所述處理器

   1申明專利關第3項所述的無線發射/接收單元，立 9、 ^斤^酉己消息的信令通過層2或層3消息被執行:、 ^明專利範圍第3項所述的無線發射/接收單元，其 人戶分配消息的信令通過使用神取層（NAS)信 々消息而被執行。 10、 如1請專利範圍第3項所述的無線發射/接收單元，其 中當連接到—網路時，所述發射機發送所述脈衝能^ 指示符。

   11、 如:請專利範圍第3項所述的無線發射/接收單元，其 中當注冊到一網路時，所述發射機發送所述脈衝能力 指不符。 12、如申請專利範圍第3項所述的無線發射/接收單元，其 中當與一網路設備通信時，所述發射機發送所述脈衝 能力指示符。 20