TWM359161U - Wireless transmit/receive unit (WTRU) for transmitting radio block - Google Patents

Description

M359161 λ. 五、新型說明： I年>j日補充 【新型所屬之技術領域】 本創作與無線通信有關。 【先前技術】 全球行動通信系統（GSM)是最為廣泛部署的行動無 - 線通信的通信標準之一。為了引入封包交換技術，歐洲電 - 信標準委員會（ETSI)開發了通用封包無線電服務 鲁 （GPRS)。GPRS的一個限制是它不支援語音服務。關於 GPRS的其他問題包括無法支援更高的資料速率以及很差 的鏈路適應性演算法。因此，第三代合作夥伴專案（3Gpp) 開發了一種新的GSM標準來支援高速率資料服務，該標準 於1999年發佈’並且已知為用於GSM演進的增強資料速 率（EDGE)。 依照這些標準所配置的網路包括核心網路（CN)、至 少-個與無線電存取網路（RAN)連接的無線發射/接收單 _ it(WTRU)’例如GSM/EDGE無線電存取網路（GERan)。 GERAN包括多個基礎收發器（BTS)，每一個BTs都與基 地台控制|§ (BSC)相連接並受其控制。BSC與相應 • 的組合被實現為基地台系統（BSS )。 . 無線鏈路控制/媒體存取控制（RLC/MAC)協定駐留在 WTRU和BSS中’該協定負責在WTRU與網路之間的資

訊的可靠傳輸。此外，實體層延遲（例如封包傳輸列 化延遲）受RLC/MAC協定控制。 π J GERAN演_目標是開發崎綠通信系統中的設 3 補充 二和配置的新技術、新架構以及新方法。GERAN演進的一 们工作項目是輯的減少。3GPP GERAN鮮的第7版 (R7)引人了若干特徵’這些特徵可以改善上行麟（UL) 和下行鏈路（DL)中的流通量並減少延遲。瓜改進被稱 為用於GERAN演進的較高上行鏈路性能（HUGE )，而DL 改進則被稱為符號持續時間減少的更高等級調變和高速 (urbo)編碼（redh〇T )。這兩項改進通常可以被稱為演進 型通用封包無線業務2 (EGPRS-2)特徵。 ^►遲減乂、特徵包括兩種（2)技術方法，這些方法既可 以在獨立模式中操作，也可以結合任何其他GERANR7改 進來操作。其中一種方法使用快速肯定確認/否定確認 (ACK/NACK)報告（FANR)模式。另一種方法使用減少 的傳輸時間間隔（RTTI)模式。利用傳統的EGPRS調變和 編碼方案（MCS)以及較新的EGPRS_2調變和編碼方案， WTRU可以在FANR和RTTI兩種操作模式中操作。 與傳統的EGPRS DL和UL相比，REDHOT和HUGE 提供了增大的資料速率和流通量。這些模式可以通過使用 更高等級的調變方案來實現，例如16正交振幅調變 (16-QAM)以及32正交振幅調變（32-QAM)。此外，這 些模式還可以包括使用更高符號速率的傳輸以及Turbo編 碼。與傳統系統相似，REDHOT和HUGE包括調變和編碼 方案的擴展集合，該方案定義了叢發中的新修改的資訊格 式、不同的編碼率和編碼技術等等。 在引入FANR之前，ACK/NACK資訊典型地在顯性訊

M359161 息中被發送’這種訊息被稱為RLC/MAC控制塊，其包含 了起始序列號以及表示無線數據塊的映像（bitmap)。報告 策略（如何以及何時發送報告等等）受網路控制。WTRU 則會發送控制塊作為回應以確認來自基地台系統（Bss )的 輪詢。該輪詢還包括關於UL傳輸時間（例如何時允許 WTRU在UL中發送其控制塊）的資訊。在正常操作期間， 當在WTRU與網路之間交換高層資訊時，該資訊傳遞使用 RLC資料塊來進行。 目前的ACK/NACK報告協定的缺陷是在每次發送 ACK/NACK資訊時都需要完整的控制塊。因此，在對延遲 敏感的服務頻繁需要ACK/NACK資訊時將需要报大的負 載0 因此，在GERAN演進的框架内部引入了一種新的 ACK/NACK狀態機，該狀態機使用了在相反鏈路方向中的 RLC資料塊上“搭載的” ACK/NACK報告。 這種協定有可能在沒有很大負載的情況下顯著地減少 重傳延遲。這些搭載的ACK/NACK (PAN)報告被設計為 塊序列號（BSN)與大小位元或擴展位元的組合的映像， 其中塊序列號規定給出了無線數據塊的ACK/NACK資訊 的突出的無線數據塊映像，大小位元或擴展位元規定 ACK/NACK貧訊的大小。PAN被用於在攜帶資料的 無線數據塊内部傳送ACK/NACK映像。 這種處理允許ACK/NACK資訊包括一個單一的 PAN或被刀成幾個多段的pan。此外，由於提高了發送 5 M359161 __ * (9 8 0 2.13)修正 獨立於特定無線發射/接收單元（WTRU)的資料傳輸的 ACK/NACK報告的靈活性，這種處理還允許減少延遲和往 返行程時間，而無需必要的特定RLC/MAC控制塊，同時 還保持了 RLC視窗操作的一般原理。 第1圖示出了傳統的無線數據塊。目前，可以在使用 用於EGPRS的調變編碼方案（Mcs )或由 (EGPRS_2)提供的新的Mcs的rlc/^c無線數據塊中 插入PAN欄位。在這兩種情況中，無線數據塊由單獨編碼 的RLC/MAC標頭105、RLC資料酬載11〇以及pan欄位 115所組成，其中該標頭可以獨立於資料酬載而解碼， PAN攔位115可以獨立於rlC/mac標頭以及虹(：資料酬 載而解碼。 某些傳統的EGPRS無線數據塊以及某些新的 REDHOT/HUGE無線數據塊可以在每一個無線數據塊中包 含一個以上的RLC資料協定資料單元（pDU)。pAN連同 資料-起被映糊叢發上。在交錯之前，PAN的配置取決 於資料塊的交錯深度。由於所有PAN都具有低編碼率，因 此，較佳的是最大交錯深度。 將PAN欄位115插入無線數據塊中需要對實際的肌匚 負料酬載進行更為繁重的剔除（puncture)處理。實際上， 由於可以放置在無線輯塊巾的位元總數是固定的，因 此，-旦插人腦，那麼必難咖:#料酬载中移除更多 的已編碼的資料位元。由於即使在插人pAN時虹〇退〔 標頭編碼也保持不變，因此，資料部分的編碼率應該被提 6 M359161 (98 0 2.13) 年月

升。但是，這對鏈路性能以及鏈路適應性演算法的有效性 不利’這是因為通道編碼率的增大和無線數據塊中受影響 的RLC資料酬載110的通道位元數量的減少有可能導致更 多的傳輸誤差以及對資料保護的減少。 另一個問題是在於RLC/MAC標頭1〇5、rlc資料酬 载110以及PAN搁位115全都被獨立地進行通道編碼。例 如，包含M=20個資訊位元以及N=6個循環冗餘檢查（crc ) 位元的PAN欄位被編碼為80個通道編碼位元，產生約為 0.33的編碼率。因此，平衡RLC/MAC標頭1〇5、RLC資 料酬載110以及PAN攔位元115的差錯性能對於無線數據 塊的良好性能是至關重要的。 在第2圖中示出了構成RLC MAC無線數據塊11〇的 各個部分的不同差錯性能，這些部分包括：資料FER 1解 碼；PAN FER-10 位元 CRC -18 位元 PAN (200); PAN FER-8 位元CRC-18位元PAN (210);標頭刪除率(220) ; PAN假陽 性-8位元CRC-20位元PAN (230) ; PAN假陽性-ίο位元 CRC-18 位元 PAN (240) ; PAN FER-10 位元 CRC-20 位元 PAN; PAN FER-8 位元 CRC-20 位元 PAN (250); PAN FER-6 位元CRC-20位元PAN (260) ; PAN假陽性·6位元CRC-20 位元PAN (270) ; PAN假陽性-8位元CRC-18位元PAN (280);以及PAN假陽性-10位元CRC-20位元PAN (290)。 例如，如果RLC/MAC標頭105的差錯率變得過高’那麼 將會因為接收器（WTRU或基地台）無法解碼RLC/MAC 標頭105而導致更多傳輸丟失，還不如rlc資料酬載110 7 M359161 I-~-ί ' I (m修正 - 丨 補无 中的差錯。此外，PAN攔位115的保護以及PAN欄位115 的映射也存在問題。 在第1圖的傳統RLC/MAC無線數據塊中，RLC/MAC 標頭105、RLC資料酬載11〇以及PAN攔位115被交錯在 一起。它們的通道編碼位元由調變符號攜帶，並且這些位 元通過四個（4)無線電叢發而傳播以使例如屬於pan攔 . 位us的位元沒有必要是連續的。僅將功率偏移應用於攜 鲁帶PAN的符號的子集可能會在相鄰載波中產生額外的發射 (Tx)功率漏泄，這是因為來自“正常”符號的射頻（Rp) 非線性將會變換成在為給出的調變等級所配置的標準峰均 比（PAR)回退上以更高偏移功率所發送的符號。由此可能 產生過度的帶外發射等級。 因此期望有一種方法和設備，該方法和設備用於無線 數據塊的不同部分的鏈路性能和差錯恢復以及將無線數據 塊的各個部分與其各自對於_欄位包含的f求匹配，當 與不包含PAN獅❸雜相㈣，並不纽變通道編碼位 的數量。 ' 【新型内容】 纟已調變符號的不可靠位S位置中搭載的確認/非確認 (PAN)位元與位於更可#的位被置的:#料位元進行^ 換。此外，包含該PAN位元的觀可以朗功 【實施方式】 這裏提及的術語“無線發射/接收單元（WTRu)，，勹 括但不侷限於用戶設備（UE)、行動站、岐或行動用戶= 8

M359161 (9年，13)曰雙正 元、呼叫g|、格含 __—補充 夠在益線狀H個人數位助理（Μ)、電腦或能 及的術語其他類型卿設備。這裏提 哭 土 σ包括但不侷限於節點_Β、站點控制

或能夠在無線環境中操作的任何其他類 第3圖不出了叢發3GGA的結構。該叢發3嫩包括pAN 標頭位元310以及資料位元315。PAN位元奶 ^ i個叢發巾’並且可以在符财騎有攸位置被 /見。應該注意的是’雖然叢發3〇〇A代表的是8相移鍵控 8 P SK )峨（即每轉號三位元），但是這襄揭露的應 位το互換技術可輯應祕任何調變等級。由於相移鍵控 調變的特性’本領域中具有通常知識者將會瞭解，盥每- 個符號的前兩個位被置姻相比，每—個符號的第三個 位兀位置350更易於出錯。

第3圖還tf出了根據一個實施方式在應用pAN位元互 換之後的已調變資訊位元的結構（麵）。在每一個符號的 =可罪位元位置350中的pAN位元3G5 (在所示的8_pSK

情況中是每-個符朗第三個位元位置）與在更可靠位元 位置340中的負料位元315 “互換，，。例如，在叢發3〇〇A 中，顯示出PAN位元3〇5A在符號的第三個位元位置中。 在PAN位元互換之後，pAN位元3〇5A已經與來自更可靠 位元位置的資料位元315進行了互換。現在，PAN位元3〇5B 位於更可靠的位元位置。在通道編碼之後，該叢發還會附 加一個訓練序列320、兩個借用旗標（Stealing Flag，SF) 9 M359161 年月曰 325、以及在DL方向中的上行鏈路狀態旗標（USF) 330 欄位。 應該注意的是’這裏揭露的PAN位元互換提高了 PAN 位元305的可靠性。但是’作為折衷，與pAN位元3〇5互 換的資料位元315是較不可靠的。由於pan位元305以及 資料重新傳輸技術的重要性，因此，這種折衷通常是可以 接受的。 此外’諸如訓練序列320這類處於叢發300A中間的區 域不太易於受到惡劣的通道條件。因此，較為有利的是將 PAN位元305與接近訓練序列320的其他位元進行互換。 將PAN位元305與處於無線數據塊中的更理想位置的其他 位元進行互換同樣是有利的。 參考第3圖所描述的PAN位元互換還可以應用於更高 等級調變。更可靠的（也就是最重要位元位或外部星座點） 16正交振幅調變（16-QAM)或32正交振幅調變（32-QAM) 可以被PAN位元互換使用。當然，所揭露的pAN位元互換 可以與任何一種在每個符號上都具有多個位元的調變技術 結合使用。 除了 PAN位元互換之外，還可以為叢發3〇〇A的一個 或多個單獨部分應用一個或多個功率偏移，以改善性能。 這些功率偏移既可以單獨也可以組合應用於標頭31〇、資料 315、PAN 305、訓練序列320 '借用旗標（sf) 325及/或 上行鏈路狀態旗標（USF) 330欄位，從而平衡每一個部分 的單獨差錯性能。在系統操作過程中，該功率偏移可以由 M359161 __ ' (9 8 0 2.13)修正 補充 無線電發射器進行調整，以㈣不斷變化的無線電條件、 干擾等級、功率淨空（headr〇〇m)或單獨攔位的存在與否 加以考慮。相應地，不同的功率偏移值可以被應用於不同 的欄位。通過有選擇地將功率偏移應用於無線數據塊的某 些部分，可以在只對其他接收器產生最小干擾的同時提为； 鍵路性能。 參考第4圖，如上所述的用於應用功率偏移的示例方 鲁法400以啟動傳輸開始（步驟彻）。然後確定在無線數據 塊中是否包括PAN位元（步驛420)。依賴於系統操作，pAN 位元可以一直被包括，因此該步驟未必是必需的。如果存 在PAN位元，那麼如上所述，位於不可靠位元位置的_ ，元會與位於更可靠位元位置的位元互換（步驟43〇)。接 著丄在這裏可以為每-個不同位元及/或無線數據塊的區域 計算功率偏移（例如標頭欄位、PAN位元、訓練序列、借 職標）（步驟440)。最後，計算得到的功率偏雜應用^ 無線數據塊（步驟450)。 ，例如，在方法400巾’計算得到的功率偏移可以抗平 衡（counter-balance)資料位元的編碼率提升的效果。對這 鱗算得_功率偏移練，槪可賴半靜態地使用= 期性調整來應用，也可以在系統操作期間被調整，從而對 不斷變化的無線電條件及/或干擾等級及/或功率淨空加以 WTUR可雜據航鮮❹丨量值細立計算功率偏 移值’或者WTRU可以從網路接收功率偏移值。網路可以 11 M359161 ____ . Π2·1曰警正 - 丨一—懸 基於鏈路適應性機制來調整或配置該偏移值。例如，偏移 值可以在獨立的控制塊（例如封包功率控制/定時提前、封 包時槽重新配置或封包ULACK/NACK訊息）中用信號發 送給WTRU。可選地，其他的rlC/mac控制塊同樣可二 被修改’以傳遞這種類型的資訊。

當組合使用PAN位元互換和功率偏移時，可以*ρΑΝ 位元與構成無線數據塊的四個（4)無線電叢發中的單一無 線電叢發的其錄元互換，並且可以為包含PAN位元的整 個無線電叢發應用功率偏移。這種方法避免了叢發 功率級變化。或者，PAN位元還可以與構成無線數據塊的 四個（4)無線電叢發的一個子集的位元互換。然後，在這 裏可以為攜帶PAN位元的叢發應用功率偏移。這些方法還 可以應用於其他位元，例如標頭、資料位元等等。 第5圖示出了 WTRU 500和基地台。仍，該wtru和 基地台中的每一個都、經配置用於編亍以上所揭露的方法。 WTRU500包括發射器51〇、接收器515和處理器。發 射器510和接收器515與天線525以及處理器52〇耦合。 WTRU 500經由空氣介面而在上行鏈路方向別和下行鍵 路柯535中與基地台505進行通信。處理器52〇包括調 變器/解調H 54G、交錯器/解交錯器545以及星座映射哭/ 去映射器550遠理器52〇被配置成產生用於傳輸的益線數 ，塊，並且制如上所賴方式來處理接收刺無線數據 =。交錯H/解交錯g 545、經配置用於交錯和解交錯無線數 據塊中的位元，並且⑽揭露的方絲爾pAN位元與資 12 M359161 I (:802.13修正 年月曰、 料位元。星座映射器/去映射器550經配置用於基於如 QPSK、16-QAM、32-QAM等的調變技術來編石馬和解石馬符 號，並且利用與交錯器/解交錯器Μ5協作以所揭露的方式 互換PAN位元與資料位元。調變器/解調器54〇被配置成對 用於經由發射器51G進行的上行鏈路傳輸的預備的無線數 據塊進行調變，並對在下行鏈路中通過接收器515 ^收的 無線數據塊進行解調。 、 正如所揭露的，WTRU 510的處理器520還經配置用 於將功率偏移應用於無線數據塊的不同區域。處理器52〇 J以結合發射器510根據計算或接收得到的功率偏移值來 調整傳輸功率，如上所述，綱较半魏的或是基於不 斷變化的通道條絲進行的。處理$，麵配置成通過 接收1§ 515從基地台505接收功率偏移值。 基地台505可以包括在上文中參考WTRU 5〇〇所描述 的相似的功$。基地台的處理器可以被配置成以所揭露的 方式來產生功率偏移命令，以及以所揭露的方式來互換 PAN位元。 、 —雖然本發明的特徵和元件以特定的結合進行了描述， 但每個特徵或元件可以在沒有其他特徵和元件的情況下單 獨使用4在與或不與其他特徵和元件結合的各種情況下 ，用。這裏提供的方法或流程®可以在由通用電腦或處理 斋執行的電腦程式、軟體或勃體中實施。關於電腦可讀儲 存媒體的實例包括唯讀記，隨（R〇M)、隨機存取記憶體 (RAM)、暫存器、緩衝記憶體、半導體記憶裝置、内部硬 13 M359161 (9 8 Ο 2,13)修正 年九曰> 補无 碟和可移動磁片之類的磁性媒體、磁光媒體以及CD-ROM 碟片和數位多功能光碟（DVD)之類的光學媒體。

舉例來說’適當的處理器包括：通用處理器、專用處 理器、傳統處理器、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、任何其他類型的積體電路（1C)及/或狀態機。 /、軟體相關聯的處理器可以用於實現射頻收發器，以 f在無線發射接收單元（WTRU)、用戶設備、終端、基地 …、線電網路控制H 或任何^機電腦中使用。

WTRU可以絲㈣體及/或軟體形式實施賴組結合使 =壯例如相機、攝像機模組、可視電話、揚聲器電話、振 聲器、麥克風、電視收發器、免持耳機、鍵盤、 ς牙^故、調頻⑽）無線電單元、液晶顯示器Ο 、有機發光二極體（0LED)顯示單元、數位音樂 =盗、媒體播放器、視訊遊戲機概、網際網路劉覽器 及或任何無線區域網路（WLAN)模組。 14 M359161 丨（¾0}1¾修正 【圖式簡單說明】 | '補充 從以下描述中可以更詳細地理解本發明，這些描述是以 實施例的形式給出的，並且可以結合圖式而被理解，其中： 第1圖是用於EGPRS資料傳送的傳統RLC/MAC塊結構； 第2圖描述了在沒有位元互換的情況下的j^c/mac無 線數據塊的不同部分的差錯比； 第3圖示出了與具有PAN位元互換的無線數據塊結構比 較的不具有PAN位元互換的無線數據塊的結構。 第4圖是包含用於發送和接收具有搭載的ACK/nack^ 位的無線數據塊的WTRU和基地台的無線通信系統的框 圖。 第5圖是由第4圖中的WTRU執行的過程的流程圖。 【主要元件符號說明】 RLC/MAC 標頭 RLC資料酬載 PAN欄位 叢發 已調變資訊位元的結構 PAN位元 標頭位元 資料位元 105 110 115

300A

300B 305、305A、305B 310 315 15 M359161

(98G2’13)修正1 320 訓練序列 年月日、七、_ 補允 325 借用旗標 330 上行鏈路狀態旗標 340、350 位元位置 500 > WTRU 無線發射/接收單元 505 基地台 510 發射器 515 接收器 520 處理器 525 天線 530 上行鏈路 535 下行鏈路 540 調變器/解調器 545 交錯器/解交錯器 550 星座映射器/去映射器 PAN 搭載的確認/非確認 RLC 無線鏈路控制 MAC 媒體存取控制 16

Claims (1)

1. M359161 六、申請專利範圍： (9802.13) 年月曰V 補充 1· 一種用於傳送一無線數據塊的無線發射/接收單元 (WTRU ) ’其中該無線數據塊包括搭載的確認/非破認 (PAN)位元，該無線發射/接收單元包括： 一處理态，經配置用以產生用於傳輸的一位元流，該 位元流包括一資料位元和一搭載的確認/非確認（pAN) 位元； 一交錯器，經配置用於交錯該位元流，以創建一交錯 的位元流； 調變益，經配置用於調變該交錯的位元流，以創建 多個符號’每—個符號代表多個位元，並具有一最低 有效位（LSB)位置； _ 2

   4 5 其中在該多個符號中的每一個符號的該最低有效位位 置中都不存在搭載的確認/非確認位元。 如申请專利範u第1項所述的絲發射/接收單元，苴 中該調變器更經配置用於使用8相移鍵控（8psK)調 變來調變該位元流。 如申請專利範圍第1項所述的無線發射/接收單元，其 中該調變器更經配置 r 叩孓便用16正父振幅調變 U6QAM)來調變該位元流。 tl4專利範圍第1項所述的無線發射/接收單元，其 中该調變器更經配置 (32。線、+ 用2正交振幅調變 (32QAM)來調變該位元流。 如申請專利範圍第i項所述的無線發射/接收單元，其 17 〜β·. _ ] 中該搭載的確§忍/非確認（PAN)位元位於與一訓練序 列鄰近的位置。 •如申請專利範圍第1項所述的無線發射/接收單元，其 中該搭載的確認/非確認（PAN)位元存在於一沾 一最高有效位元位置。 〜 •如申請專利範圍第1項所述的無線發射/接收單元，該 無線發射/接收單元更包括： A 一發射器，經配置用於將一功率偏移值應用於與該位 元流中的每一位元相關聯的一傳輸功率。 .如申請專利範圍第7項所述的無線發射/接收單元，其 中該位元流更包括-標頭位元、—借賴標、一訓練 序列位元以及一上行鏈路狀態旗標位元。 如申β專利範圍第7項所述的無線發射/接收單元，其 ^所應用的功率偏移值基於該位元流的位元的一類 如申明專利範圍第7項所述的無線發射/接收單元，該 無線發射/接收單元更包括： -處理器，經配置用於計算該功率偏移值。 如申明專利細第7項所述的無線發射/接收單元，該 無線發射/接收單元更包括： f收②，她置用於從—基地台接收包含該功率偏 移值的一訊息。