TW200421748A - Adaptive rate matching method - Google Patents

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200421748 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明大致上係有關於數位傳輸系統。特別是關於在一整 體傳輸功率上，以使從相同發射實體㈣傳送具有特殊預定 錯誤率需求的-組各種不同多工服務的傳輸系統中的資源 最佳化之方法’其中該等特殊預定錯誤率需求可經由調整及 平衡個別的傳輸功率而滿足。 本發明特別適用於3G(第三代）無線與無線電行動系統，例 如全球行動電信系統（UMTS)多重服務系統。 、 【先前技術】 5 UMTS行動無線電系統允許在具有各種不同服務品質 (QoS)需求與位元率的無線電介面各種不同同時服務多工， 例如，聲音、影像、電路交換資料與封包交換資料服務。行 動貫體層是設計來支援此服務多樣性，並提供必要的服務品 質。此服務品質可透過應用一特殊調變與編碼方法而獲得。 匕疋從位元錯誤率（BER)或區塊錯誤率（BLER)的觀念來測 量。例如，語音或聲音服務通常需要10·3的BER，而影像服 務需要1(Γ6的BER。對於考慮的每個服務而言，傳輸品質是 在接收上以BER或BLER來度量。此BER或BLER是在雜訊頻 譜密度上的每位元能量比（Eb/N〇)，而且對應此服務的個別傳 輸功率的調整會影響此Eb/N〇比。在發明的本文中，所有月髮 務是在具有整體傳輸功率的相同的通常編碼合成傳輸通痛 (CCTrCH)上多工。CCTrCH的接收品質是在接收上透過如在 雜訊頻譜密度上的每個符號能量比（Es/N〇)所定義的整體品 86215 -6- 200421748 質因素而度ϊ，其中符號能量比是所有個別品質因素（Eb/E〇 比）的組合。因此，當將不同種類的兩個或多個服務多工時， 透過調整整體傳輸功率並獲得在接收上的Es/Ng (即是，對於 所有服務是最佳的）會變成困難的工作。而且，當無效率浪 費發射只肢（例如行動設備）的整體傳輸功率時，在接收上_ 得太高的一 Es/N0比會浪費無線電資源，並造成細胞式單元更 快速飽合，而且會提高干擾位準。的確，在類似分碼多工存 取（CDMA)系統無線電資源的干擾易形成的系統是在來自」 特定發射實體的有用接收功率與雜訊及干擾功率總數之間? 的比。資源最佳化是由使每位使用者的資源共用與在接收上 的EsN〇比最佳化所組成。使Es/Nq比與結果整體傳輸功率最 佳化需透過相關個別傳輸功率的最佳調整與整體功率的最 佳調整而將不同服務的個別Eb/N〇品質因素重新調整。已知 為速率匹被程序之一特殊程序是在參考GPp技術規格25 212 “Multiplexing and Channel Coding (FDD)，，的 3rd Generation

Partnership Project (3GPP)文獻中描述。它意謂者一方面允 許在上行鏈路傳輸中的使編碼位元資料率的總數能匹配通 常編碼合成傳輸通道（CCTrCH)的資料率，並在另一方面，允 許在CCTrCH上的多工服務的個別傳輸功率。根據速率匹配 係數的不同技術是在引用3GPP技術規格25.212中描述的 3 GPP速率匹被參數決定演算法而形成。此技術是例如在邊竭 EP 1 047 219 A1與EP 1 069 798 A1下出版的歐洲專利中描| 述。這些RM係數是與在一特定服務傳輸期間重複或破壞的 許多位元有關。在引用的3GPP技術規格25.212與3GPP技術 86215 200421748 規格 34.108 “Common Test Environments for User Equipment

Conf〇rmance Testing”中提出的演算法，RM值是由UMTS地 面無線電存取網路（UTRAN)決定，當作以RM表示的半靜態 因素’且與特定服務有關（參考例如在3GPP技術規格34.108 的無線電介面的典型建構）。實際上，這些參數不因服務的 類型而定，而是因服務狀況而定，包括它的目前資料率與用 於錯誤保護編碼方法，並且因傳輸環境或雜訊狀況而定。在 引用的專利以及3GPP技術規格25_212與3GPP技術規格 34.108中，半靜態尺“係數的值可預定並儲存在表中，其不能2 實際的目前環境的變化與行動設備的服務狀況妥善處理。 【發明内容】 本發明在於提供用於可變速率的一無線電資源最佳化方 法與差別服務品質服務傳輸系統。為了此目的，本發明可提 供用以將RM係數調整到行動狀況，及用以更新與在行動環 境中的變化有關這些係數的方法。 根據本發明，如前述定義的方法可提供，該方法包括一平 衡步驟，用U平衡與在該特殊預定錯誤率需求與一㈣量目前 錯誤率之間差的一特定服務評估有關的該等目前個別傳輸 =率。透過根據他們測量的錯誤率來適當選取服務的傳輸功 率，此允許傳輸系統能符合特殊預定錯誤率需求，為了要儘 可能限制不利於資源管理的整體傳輸功率增加。 $ —在傳輸系統亦提供用以在整體傳輸功率上同時傳送包j 疋大小傳送資料區塊的一組各種不同多工服務，用以在具有 特殊預定錯誤率需求的特殊傳輸通道上傳送區塊編碼資 86215 200421748 料，其中特殊預定錯誤率需求是因他們目前的個別傳輸功率 而定，資源最佳化的方法包括一動態平衡步驟，用以使與該 等傳輸資料區塊的預定大小有關的該目前個別傳輸功率動 悲平衡。實際上，傳輸資料區塊的大小會明顯影響在區塊上 的通迢編碼效率。愈大的區塊大小，在此區塊上的通道編碼 效率愈大。結果，透過較大區塊產生的BEr/bler會較低， 如此便好於由較小區塊所產生的BER/BLER。稱為碼區塊大 小編碼增益此的現象是在發明考慮的帳目，用以最佳平衡與 區塊大小有關的傳輸功率，而且該等區塊是在傳輸通道上像? 送。此表示使在每個傳輸通道上的傳輸功率平衡的最佳速率 匹配參數可於與他們不同傳送區塊組大小有關的每個不同 傳送格式組合改變。 【實施方式】 圖1顯示包括傳輸通道處理與調變的在UMTS上行鏈路傳 ，中的標準實際處理鏈。& 了簡化目❸，只有兩個多工服務 疋在圖1顯不：語音與資料服務。這兩個服務會由於他們不 同貝料率與服務品質（Q〇S)需求的錯誤保護方法而不同。實 際上，QoS是透過應用一適當編碼方法而獲得，且可透過在 接收上的位元錯誤率（BER)或區塊錯誤率（BLER)而被測量。 例如：語音或聲音服務需要1〇、猶，而資料服務需要至 少1〇-6的BER。錯誤保護是在實體層實施，並符合3(3]?1>技轉 規格 25.212。 ^ 聲音與資料編碼包括分別用於聲音與資料服務的CRC附 加物、捲積與;1¾輪式編碼、第—交錯（亦已知為訊框間交錯） 86215 200421748 與速率匹配。聲音與資料服務是來自兩個明確個別傳輸通道 或TrCH。一聲音編碼集成與編碼集成是透過使用適當編碼方 法而分別用來將聲音與資料服務編碼。兩個別傳輸通道然後 會多工及交錯，以透過表示MULT的多工與第二交錯器單元 而形成一資料流。表示MOD的一調變單元是用來準備在大氣 介面上傳送的多工流。在圖1並未表示傳佈或捲積處理。圖1 的右半部份係顯示在接收端的隨後處理。它包含解調變 DEMOD、第二解交錯、解多工DEMUL，以分別在聲音解礴 VOICE DECOD與一資料解碼DATA DECOD之後取回聲音與? 資料服務。 圖2是更詳細顯示如在3GPP技術規格25.212中描述在上行 鏈路傳輸的實體層中使用的資料處理與多工鏈。資訊位元係 經由如3GPP技術規格25.302中所述每個傳輸時間間隔（TTI) 開始的傳送區塊（MAC SDUs)而與在每個TrCH上的第2層做 週期***換，其中服務是透過實體層提供。在傳送區塊上的 第一實體層操作是由增加使用在接收的一訊框檢查序列所 組成，以在通道解碼之後偵測在傳送區塊的殘餘錯誤。在圖 2參考的方塊是在括弧間使用第一個字母縮寫字表示。在 CRC附加物（CRC)之後，傳送區塊會被串聯（CONC/SEG)，以 提供具較大碼區塊大小的通道編碼器。下一操作是通道編碼 (CHN COD)。為了行動實施複雜度的理由，只有四個編碼_ 項被保留來提供目標的BER或BLER :速率1/2或1/3捲積 碼、速率1/3渦輪式編碼或不編碼。每當傳送串聯單元大小 的輸出大於一通道編碼器特殊限制（用於捲積編碼的504個 86215 -10- 200421748 位兀與用於满輪式編碼的5ii4個位元）時，分段成較小相等 大J馬區塊疋在通這編碼之前執行。此碼區塊大小限制是如 潛在性解碼複雜度/效率優缺點取捨的結果而指定。 五個操作然後在傳輸子層中連續實施，為了要產生在週期 I生發生的1 G $秒無線電訊框中可映射的多重同時服務流編 碼區塊。最初四個操作可在每一個別。011上同時執行：無線 電Λ框大小均等（EQUAL)、訊框間交錯⑽無線電 訊忙刀割（FRAME SEG)與速率匹配（RATE MATCHING) 第五操作疋在唯一編碼合成輸通道ccTrCH(TrCi| multiplex)上同時發生流的多工。 無線電訊框大小均等化是在通道編碼之後執行。此操作是 由略微調整每個服務流的編碼區塊大小、使用空位元填補所 、’且成為了要確保編碼區塊大小是想要傳送無線電訊框數量 Fi的倍數（Fi=l、2、4或8，分別對應ττίΗο、20、40或8〇毫 秒）。 訊框間交錯然後是由在Fi欄區塊交錯器的列中連續寫入 編碼序列所組成，以執行欄交換，並逐攔連續讀取位元的結 果表。父錯的方塊然後連續分成&個相等大小區塊，以在連 續的無線電訊框上逐一傳送。在無線電訊框分割之後，所有 實體層操作會在無線電訊框基礎上執行，以連續處理該等資 料輸出區塊的每一者。 ^ -5 接著是速率匹配機構。它是雙倍處理，其中在所有TrCHi 上的即時位元率的加總係適應在使用重複或破壞的WCDMA 子層的非連續線上位元率。每十毫秒，所有TrCHs的速率匹 86215 11 200421748 配輸出然後是斑串好杜夕 十毫秒傳送的單:::以在單-咖上形成以 二區：然後是透過WCDMA子層(未在圖2顯示)處理。在 :應在：體：編媽合成流的位元率是不超過960 kbps(通常 貝· 3服務介面上的眾所周知的384 kbps服務率）， CCT1*CH是在單—實體通道上映射。在需要較高位元率的情 況’:使用多碼傳輸。因此，每個實體通道傳送的相等大小 實體貧㈣塊可透過連續分#丨單元而產生。 ； 訊框内部交錯'然後可在這些實際資料區塊的每-者上執？ 行，以在1G毫秒時間窗框與多工加出上進—步隨機傳輸錯 誤0 一、、呈由匕重新建構可能性而由實體層提供的彈性可根據在 每個TrCH上所需傳輸品質來適當設定建構來驅動。所有實體 層“作疋由CRC大小、編碼類型、傳輸時間間隔與速率匹配 屬f生而το王參數化。這些品質相關的參數是在與一 TrCH有關 傳送格式的半靜悲部份匯集。此部份是與一 TrCH有關的所有 傳輸格式相同。尸、要見立呼叫/連接，半靜態參數便可用來 將用以傳輸的實體層預先建構。 傳送格式亦包括一動態部份：傳送區塊大小與傳送區塊設 疋大小。傳送區塊大小是傳送區塊的位元大小。既然在一傳 送區塊内的所有傳送區塊具有相同大小，所以傳送區塊設福 •Hi 大小只是傳送區塊大小乘以一特定傳送袼式的傳送區塊數爲 量。對於一 TrCH而吕，實際上是可在一 丁以基礎上改變的動 態部份，而且透過MAC子層而在每個丁耵的開始上選取。只 86215 -12- 200421748 要建立呼叫/連接，每個TrCH的傳送格式組便可根據服務需 求而建立，並透過網路發信給移動台。 行動是在它η個n TrCHs的每一者上於每個無線電訊框中 同時使用一特殊傳送格式（半靜態與動態部份）。這些傳送格 式是構成一傳送格式組合（TFC)，且經由一傳送格式組合指 示符（TFCI)位元欄位而發信給基地台。在接收上，基地台係 執行相反的實體層操作。只有週期性知識的TFCI值足以在無 線電訊框基礎上將接收器動態建構。 5 速率匹配於多工服務傳輸品質差異擁有一主要角色。下文? 係分析UMTS FDD實體層的基本特徵。WCDMA技術係高度 依賴功率控制機構的效率，以確保在提供的實際控制與資料 通道上能有足夠的品質位準，如在K.S.吉胡森等人在1991年 5於 IEEE transactions on Vehicular Technology，第 40冊，編 號2，第 303-312頁所出版名稱”〇11 the Capacity of a Cellular CDMA System1’的文獻描述。對於功率控制實施簡化、精確， 與健全而言，單一行動特殊信號-干擾比（SIR)目標，因此單 一品質使用者資料使流（CCTrCH)可提供給在UMTS上行鏈 路中的每個行動。因此，所有CCTrCH位元可在頻譜雜訊密 度（包括干擾）上使用能量的唯一Es/N〇比來接收，而可獲得每 個TrCH的差異品質目標。而且，在上行鏈路，連續傳輸是用 於有效率與線性功率放大器操作與電池壽命節省的目的。此| 外，電力脈衝會造成甚至終端機本身的相鄰無線電設備的可$ 聽見干擾。因此，隨著連續傳輸，CCTrCH位元率Rs可匹配 由WCDMA子層所提供的位元率。既然WCDMA技術與特別 86215 -13 - 200421748 是是用正交可變傳佈因素碼係包含選擇傳佈因素的非連續 線上實際位元率功能的使用，如同由F.艾達奇等人在1997年 1月2日於Electronic Letters，第33冊，編號1，第27-28頁所 出版名稱 “Three-structured Generation of Orthogonal Spreading Codes with Different Lengths for Forward Link of DS-CDMA Mobile1，的文獻描述。CCTrCH允許的位元率是非 連續，此外，它是隨著不同的訊框而變化，以適應可變的位 元率服務。因此，實體層的上面部份係使用非連續位元率ί Rs，及經由CCTfCH而由WCDMA介面提供的唯一 Es/N〇。在ί 每個TfCH上，一特殊BER或BLER 1可透過使用一適當的傳 送格式半靜態部份（CRC大小、編碼類型、交錯深度與RM屬 性）而經由呼叫/連接過程來到達及維護，而不管瞬間位元率 傳遞。速率匹配是（透過重複或破壞）用來在TrCHs與CCTrCH 之間實施必要速率適當的機構。良好的QoS平衡可透過當作 裝置的不相等重複或破壞而同時獲得，以獲得每個TrCH的必 要Eb/N〇，而可減少傳輸功率需求。 當使用傳送格式組合j、對應在速率匹配處理中重複或破 壞的位元量ANij、在解除速率匹配之後於TrCH i解碼器輸入 的雜訊頻譜密度上的每個編碼位元的能量比（Ee/Noh、及用來 在CCTrCH上傳送TrCH資料流的無線電訊框中的位元數量 NdataJ時，我們可使用Nij來表示在無線電訊框中所傳送TrCi| — Η» i的位元數目（在無線電訊框分割之後）。下列（η+1)個方程式$ 組然後可經由速率匹配處理並將多工通道位元加總而從寫 入使用者位元能量守恆而產生： 86215 14 200421748 N~~ {EJN^ EJN0 n 且△见;)=# data,] ，其中所有i n ⑴ (2) (n+1)個方程式組等於 ’其中所有i = 1 丨 (3) (4) /=1 /1 且 g(",·"· X(£；. //u.) = yv〜X£； /〜 ! 對於每個傳輸通道i而言，表示具與傳輸通道無關的α實數係= 數的品質需求的速率匹配屬性RMpax(Ee/NG)i，上述（n+1 )個^ 方程式組目前是等於

NdataJxRM N, Z(NijXRMt) /=1 η 其中所有i = 1 η (5)(6) 兩個步驟疋在3 GPP上行鏈路匹配處理中於每個無線電訊框 執仃。第一步驟，速率匹配參數決定演算法係透過不同TrCHs 的瞬間位兀率（即是Nu/l〇毫秒）、與相較於多工的任何其他-TrCH的每個TrCH的相關品質需求而整體與整個參數化。它 疋由決定瞬間實際位元率所組成，而且該瞬間實際位元率對 於傳遞TrCH資料流（或相等队仙，』）與在多工丁比出之中重複 或破壞的傳佈位元量是需的，即是ΔΝί，』，其中所有i = 1…η。 在第二步驟，正確的重複或破壞圖案可在無線電訊框分割的 位元輸出方塊的每個TrCH上個別執行。此預先定義的圖案是| 整個透過編碼類型與在第一步驟決定的ΔΝί，」而參數化。方程^ 式（5)的組係構成3Gpp速率匹配參數決定演算法的基礎 (3GPP技術規格25 212、多工與通道編碼）。δν^值係根據方 86215 -15- 200421748 程式（5)而反覆計算。為了容易發信目的，尺从值是從^至2% 範圍的整數值選取。捨尾數到下一較低整數亦用來計算重複 或破壞的正確位元量。當速率匹配參數決定演算法經由系統 的任何兩個不同實體執行時，此程序可保証只有相同結果能 被找到，以避免計算捨尾數的錯誤。 下面規則會產生3GPP速率匹配參數決定演算法的第一部 伤，以a又疋在母個無線電訊框中所需的實際資料通道的括斬 因素與數量。這些規則是從鏈路位準效率上的重複/破壞獰 多碼傳輸的影向而導致的必要優缺而提供。事實上，N ? 是動態選擇，使得： ^ 1 -它是在網路（經由最小傳佈因素規格）之中允許的個別 值’並符合行動能力， 2-當此不需要超過一實際資料通道時，重複便會在所有 TrCHs上執行， 3 -如果超過一實際資料通道需要在所有TrCHs上重複執 行，破壞便允許使需要的實際資料通道數量減少，假設一特 定破壞限制不會在任何TrCH上傳遞。 只要NdataJ已選取，TrCHs的位元率與BER/BLER需求（與 Eb/N〇需求有關）便會轉換成如方程式（6)所示的一非連續 CCTrCH位元率Rs(即是Ndata j/10毫秒）與它接收的最小Es/n〇 需求。方程式（5)另外顯示傳輸通道i的速率匹配率是明確每 它的（ΕνΝΑ需求成比例，並透過一項而正常化，以確保在速| 率匹配等於非連續值Ndau j之後的多工總資料量。就此意義 來說’速率匹配能解釋成半靜態操作，以確保每個TrCH的相 86215 -16 - 200421748 關的品質可沿著傳送半靜態參數的有效性週期與一動態操 作而維持，此動態操作可在無線電訊框週期將總資料量依比 例決定成每個TFC j的非連續值Ndata j。 在TrCHs之間的QoS平衡是由相較於多工的任何其他丁 rCH k的每TrCH i的相對品質需求而參數化，即是 (Ec/NG)k比獲得參數比。然而，每個傳輸通道的 (Ec/Noh需求必須知道，以找出方程式（3)與（句的解決，即是 於CCTrCH接收的正確確ΔΝ。·值與必要匕/化值。在上述微榭 分，每個需求值（Ee/NG)i是因在每個傳輸通道與環境（無線電? 頻道、行動速度、…）上的整體通道編碼而定。行動傳輸功 率的減小需要RMi值的適當設定。此將隨後討論。每次在無 線電訊框傳送的資料量改變（即是，每&TFC變化發生）時， 在每個傳輸通道上重複或破壞的位元數量決定可透過行動 實體層執行。3GPP速率匹配演算法能被，所以當所有處理在 實體層執行時，重複/破壞量與速率匹配圖案可在只知道使 用TFC的每個無線電訊框（1〇毫秒）上透過接收實體容易顛倒 與使用。 目前’本發明將詳細討論。透過UMTS地面無線電存取網 路（UTRAN)決定的化!^係數在整個行動通訊期間或於每種行 動狀形當然不是最佳的。如前述，可預期到，根據本發明， 速率匹配處理可有利地考慮實施傳輸的無線電頻道（包括行| 動環境與速度…）、與服務流可變資料率與相關的碼區塊大小羞 增益可能性’此目標是要使無線電資源最佳化。此是為什麼 本發明的目的根據適當速率匹配而提議的理由。 86215 -17- 200421748 本發明的一第一目的是一 RM適當迴路方法。當考慮在 TrCHs之間的功率平衡時，此方法便設計來涵蓋最佳的rm參 數值，以確保品質目標（BER或BLER值）可獲得，但是不超過 任何TrCH太多；如此使系統能力最佳化。 本發明的第二目的是一 RM參數細微調變方法。此方法的 設計是考慮服務流可變資料率與相關碼區塊大小增益可能 性。此方法是引用動態RM參數，該等動態的RM參數是在每 個發射器的每個傳輸通道（TrCH)上的每個傳送格式（TF)皤 每個無線電傳輸時間間隔（TTI)上應用，而不是引用在3gP读 技術規格25.302與25.212中描述的半靜態RM參數。相較於使 用半靜態速率匹配參數的既有標準方法，此允許在無線電訊 忙中傳送的母個資料區塊位準上操作的無線電介面來支援 非常有效率的封包模式，以獲得資源增益。 兩種方法可有利地用於強而有力的ARM方法，造成如稍後 描述甚至更佳的無線電資源最佳化。 本發明的第一目的是在下面描述。未在3GPP UMTS標準中 描述但是與他們相容的半靜態RM參數指定簡化方法是由從 效，曲線 BER = f(Eb/N〇)或 BLER = h(Eb/N〇) (Eb/N〇=在雜訊 頻譜密度上的每個資訊位元的能量比，包括在解碼器輸入上 的干擾）決定半靜態RM參數值所組成，此用於假設已知環境 與，、考慮通道編碼效果，即是可忽略速率匹配代數增益。在垄 下列’一更有效率方法將提議及描述。 i 本發明的第一目的是經由適當處理而確保，既然此會降低 系、、先此力’所以每一個別傳輸通道（TrCH)所需的Ber/BLEr 86215 200421748 值可很快獲得，而且不會超過太多。環境狀況可使它不容易 知道正確的效率曲線及立即決定最佳的RM參數。因此，本 發明可提供可快速針對最佳RM參數值的一 RM適當迴路演 算法，以確保獲得品質目標（BER或BLER值），但是不會於所 有TrCHs與TFCs超過太多，如此可使系統能力最佳化。根據 本發明，最佳RM參數將會是允許BER/BLER目標，並具有一 特定TFC的最低可能整體傳輸功率的這些。 下述的提議RM適當迴路方法可應用在目前的使用者設衡 -UTRAN(UE-UTRAN)操作。此方法是透過一速率匹配參數最5 佳化迴路演算法而支援，並可應用來決定最佳的RM參數 值，以在每個TrCH上獲得BER或BLER值。 對於每個無線電環境而言，從Ee/N〇 (在雜訊頻譜密度上的 每個符號的能量比，包括在解除速率匹配後的於通道解碼器 輸入上的接收干擾）或Eb/N〇(在通道解碼後，在接收雜訊頻譜 密度上的每個資訊位元的能量比）的觀點，通道編碼效率是 與每個服務的個別傳送品質需求的BER或BLER有關。 圖4係根據本發明而概略描述用以將RM係數適應的情況 範例。除了 UMTS標準閉功率控制迴路（内部與外部）之外， 一速率匹配適當迴路是在UTRAN與使用者設備（UE)之間加 入。在下行鏈路（DL)傳輸，RM參數是由UTRAN發信給行動。 然後，實體層將他們應用在上行鏈路（UL)傳輸的速率匹配。| 最後，UTRAN可計算不同的服務BERs或BLERs。如果這些1 錯誤不能滿足需要的QoS，那麼UTRAN便會改變RM值，為 了要達成必要的BERs。在接收上，如需要，UTRAN可持續 86215 -19- 200421748 實施BER測量與修改RM值。此處理會持續，直到正確的BERs 達成為止。 速率匹配參數佳化迴路本身的兩個具體實施例是參考圖3 與4來描述。圖3a與圖3b係描述執行演算法的第一及較佳具 體實施例，以執行在目前UE-UTRAN操作的單一迴路中執行 RM參數的適當。雖然本發明是特別針對上行鏈路傳輸（其中 使用者設備是發射給一基地台），但是它可運用到下行鏈路 傳輸（其中接收品質的類似問題會發生）。在上行鏈路傳輸期! 間，當UTRAN是接收實體時，使用者設備便認為是發射# 體。在下行鏈路傳輸期間，它是相對的。BER/BLER是在此 當作表示TrCH的品質需求使用。 -第1步驟：在接收端，對於每個TrCH而言，從預期的效 率曲線來評估Ec/N〇需求（參考圖3a);計算初始RM值（RM= α x Ee/N〇 ; α是與所有TrCHs相同的實數係數），並將這些值發 信給發射實體。 _ -第2步驟：在發射端上，使用最後的發信RM值來傳送。 在傳輸期間，在接收端上測量在每個TrCH上的實際 BER/BLER效率與對應的Es/N〇，並取得TrCH目前效率曲線的 較佳評估（參考圖3b)。 -第3步驟：在接收端，對於每個TrCH而言，經由目前的 效率曲線，從第2步驟取得想要BER/BLER的中間Es/N〇需轉 評估與對應Ec/N〇需求。如果它的RM值未修改，中間Es/n| 需求評估是TrCH所需的Es/N〇值，以符合它的品質需求。 -第4步驟（接收端）：如果任何兩個TrCHs的中間Es/N〇需求 86215 -20- 200421748 評估是不同，在第3步驟中計算所有TrCHs的Ee/N0需求基礎 上直接調整RM值（RM=axEc/N〇 ; α是所有TrCHs的相同實數 係數），將這些RM值發信給發射實體，並根據公式（4)而使用 UMTS標準外部功率控制迴路來調整Es/N〇目標。到第2步驟。 -第5步驟（接收端）：如果（常發生的情況）所有TrCHs具有 一 BER/BLER，且該BER/BLER是非常接近在CCTrCH上的一 通常Es/N〇的目標；儲存最佳的RM值，並到第2步驟。 圖3a描述該等多工TrCHs之一的演算法的初始化步驟（第ί 步驟）的執行。圖3b描述該等多工TrCH之一的演算法的第# 與第3步驟的執行。注意，RM適當迴路演算法可預期在單一 迴路中執行RM參數的適當。 注意，在特定環境的效率曲線會是在BER範圍的固定斜率 的一條直線近似值，且不超過振幅的大小，不論使用的重複 或破壞量。因此，在TrCH上的即時評估只提供效率曲線的一 點的實際UE-UTRAN情況中，線性***可使用在最佳化迴化 演算法的第2步驟，以在第3步驟取得在需要BER上的Ec/N〇 比。 對於第2步驟而言，在通道變化的情況，目前的效率曲線 可使用每個傳送時間間隔（TTI)的較佳通道品質預測的互補 測量（例如行動速度等）與複雜評估技術的幫助來計算。隨著 正確的效率曲線評估，RM適當迴路的收斂可在一週期中至|| 達。 、 RM適當迴路演算法可使用在一模擬平台，以在特定通道 情況中非常細微調變一服務多工的RM係數，為了要補償速 86215 -21 - 200421748 率匹配處理效率影響，並執行更正確的QoS平衡。一模擬演 算法的範例如下所述。 -第1步驟：對於每個TrCH而言，計算對應評估£(：/]^()的初 始RM值，並未考慮速率匹配的效率影響。 -第2步驟：使用考慮的速率匹配處理來執行模擬。 -第3步驟：對於每個THrCH而言，在CCTrCH上推測Ec/N〇 需求與對應的Es/N0。 -第4步驟：如需要，任何兩個TrCHs的Es/N〇是相當不同€ 在第3步驟的Ec/N〇需求的基礎上來改良RM值。 与 -第5步驟：如果所有TrCHs具有非常接近在CCTrCH上的 一通常Es/N〇目標的BER或BLER，便儲存最佳的RM值，並離 開迴路。 -第6步驟：到第2步驟。 圖4描述一上行鏈路傳輸，其中使用者設備UE是發射實 體，而且UTRAN是接收實體。在本發明的第一目的的第二气 體實施例，描述不同步驟以在UTRAN端實施及與功率控制迴 路的演算法是在下面描述。 第1步驟：信號傳輸。UTRAN將與行動速度與環境有關的 RM值提供給行動。 第2步驟：上行鏈路傳輸。行動使用透過UTRAN的提供RM 值來發射。 % 第3步驟：檢查階段或適當階段。UTRAN確認每個服務I (TrCH)的位元/區塊錯誤率，並且提供判斷： -如果所有服務的傳輸可滿足需求，那麼RM值便可保 86215 -22- 200421748 持’並可實施整體傳輸功率的適當，讓已知的UMTS標準功 率控制迴路在Es/N〇目標上動作。 -如果η個傳輸服務不能滿足需求，那麼rm值便保持不 變’而且整體傳輸功率可被適當，讓已知的UMTS標準功率 控制回路在Es/N〇目標上動作。 -如果在1與（η-1)之間的任何服務數量傳輸不能滿足需 求，那麼RM參數便會改良，以保持相同Es/N〇。在數學上， 此能以下式表示： • QoS劃分：

Ec N〇

⑺ 其中η是服務的總數量，反是可接受的服務，且乙是非可接受 的服務。 •增量，

he9i (8) 對於所有leL而言 Ε〇 --r

以滿足的升冪放置，並取代：

Uu 第4步驟：到第2步驟。 、本發明的第二目的現將詳細描述。它是由下述方法組成S 以執行當根據TFC選擇而將資源消耗動態減少時在tfc^ (據UMTS才不準的傳送格式組合）的品質平衡。提議的方法

N data

- yV, 〇/λ (9) 86215 -23- 200421748 牙冉為RM參數細調方法。各種不同多工服務包含預定大小的 傳輸貝料區塊，用以在特殊傳輸通道（LGHs)上傳送區塊編 碼資料。此較㈣源最佳化的方法包括一平衡步驟，用以平 衡與傳輸資料區塊的預定大小有關的該目前個別傳輸功 率雖然本發明的第一目的係使用一適當速率匹配迴路來處 理，但疋在TFC選擇時間週期，稍後詳細描述的本發明的第 二目的允許在一預先定義規則之後將動態RM參數值立即設 定成接近最佳值。 ， 根據一較佳具體實施例，該用以平衡目前個別傳輸功率g 步驟包括-評估步冑，用α評估與傳輸資料區塊有關的碼區 塊大小編碼增益，以取得個別傳輸功率，並匹配該等特殊預 定錯誤率需求。隨著（或不使用）上述尺“適當迴路（本發明的 第一目的），此方法可提供具不同碼區塊大小的不同速率流 的有效率支援。 在目前的3GPP規格，RM係數是半靜態參數。此表示在使 用者設備中只使用每個TYCH的一值，而不論TFC是否使用。 提議RM係數的較佳使用，並具有在不同q〇s的可變速率多服 務流的本文中的較佳及有利的方法，且每個TrCH (因此，在 整體能力）的Eb/N〇需求上的實質增益。此可透過執行每個 TFC的最佳RM參數調整而達成。 此調變方法係考慮下列。在特定無線電環境及考慮在特运 多工傳輸辱道上的固定速率流的數個情況中，在特定 的每個TFC的最佳RM值是隨著不同TFC而不同。此是由於在 效率上的傳送格式（TF)的動態部份影響。特別是當渦輪式編 86215 -24- 200421748 碼疋用在TrCH時，編碼區塊的大小便會影響整體效率。因 此，當編碼區塊的大小增加時，Eb/NG需求便不嚴格。因此， 每個TFC的最佳調變需要每個丁rCH與每個TFC使用一 係 數。經由捲積編碼碼區塊大小的動態變化在11：^丁8標準的目 前版本中是較小時，相同說明亦適用於捲積碼（當使用捲積 碼時，最大碼區塊大小是504，而且當使用渦輪式編碼時， 最大碼區塊大小是5 114)。 一最佳解決需使用每個TrCH與每個TFC的一特殊rm參f 數，即是RM參數會變成類似既有傳送區塊大小與傳送區塊! 組大小的一部份傳送格式動態部份。兩個解決係提議用於調 變RM參數。第一解決時常需要根據類似在本發明的第一目 的中所述最佳化迴路、並根據UTRAN執行的連讀品質測量、 及隨後將這些RM參數發信給發射實體而經由呼叫/連接過程 來調整這些RM參數。此解決會造成加計算與發信成本。第 一解決與較佳細微調變方法可減少發信成本。此亦稱為，，預 先定義的規則π方法，該方法能有利分配在發射與接收之 間，並表示多數動態RM參數的當地直接計算rm參數及減 少在兩實體之間的發信。 在具有非常接近Eb/N〇需求的TFCs中的TFCs可成群。在每 個群中，一 TFC可當作與RM參數有關的參考使用，並潛在對 應與如在30??技術規格25.214實體層程序（1^1))中所_ 3d/pc增益因素調整有關的參考TFCs。在群中的其他1^(：5的1 RM參數是在考慮碼區塊大小與相關增益的發射端内計算。 然後’單一與明確的規則應該在發射端與接收端應用，以設 86215 -25- 200421748 定在與參考TFC(s)有關的群中每個TFC的RM參數，其中每次 修改參考TFC的RM參數時，RM參數便會被發信。此解決是 提議來減少在UTRAN與UE之間所需的發信量，並幫助RM參 數調變。TFC群大小的明智選擇可設定必要的發信量與方法 的正確性。透過使用此另一解決，RM參數會變成動態參數， 但是不必然會被發信&不論TFC使否使用，此方法的進一步 優點能允許透過在所有傳輸通道上連續執行測量而由 UTRAN調變適當RM參數。此外，與參考TFC有關的所有TFCs 的依比例決定RM參數可保証在每個TrCH上維持一適當與不? 變的品質位準，而不論TFC是否使用。在TrCHs上的接收品 質測量然後不因使用的TFC而定。一足夠的RM調整時間窗框 將會有用，而且UTRAN將需要修改參考TFCRM參數，以調 整在TFCs的所有TrCHs與所有FFCs的品質。此解決是被提議 來減少在UTRAN與UE之間所需的發信量，並幫助RM參數調 整。可了解到任何TFC可當作參考使用，假設發射與接收實 體預先同意（例如經由與RM參數適當值一起的發信）。參考 TFC可在呼口Η /連接過程期間改變。例如，將在一群中最常使 用的TFC當作參考設定是一有利的解決。在連接過程期間， UE是要適應所有RMij參數，RMij表示當使用TFC j時，對應 TYCH i的動態RM參數，為了要使用一方便的規則在RMij參 數之間維持適當比率，以維持傳輸品質。的在RMij之間的 - ; 率是根據在特定BER的預期大小增益與在一連接開始上的I 發信而透過UTRAN來計算。 直接取得動態RM參數值與動態TFC選擇的此方便規則現 86215 -26- 200421748 將描述。在一參考TFC的RM參數的UTRAN適當之後，屬於 相同群的任何其他TFC的RM參數應該適當，所以在它的RM 參數與參考TFC的RM參數之間的比率可保持。透過使用此方 法，在TrCHs之間新相關QoS平衡能以相同方式達成，而不 論群的TFC。RM參數的初始TFC間依比例決定（允許從大小 編碼增益來獲益）可維持。 例如，我們考慮兩個TrCHs多工的情況σ此將描述在相同 群的兩個TFCs的規則使用。TFC1假設是在群的參考TFC。在f 適當之前的有關每個TrCH與每個TFC的RMij參數係如下所? 示：

TrCHO TrCHl TFC0 RM〇〇 RMi〇 TFC1 (參考） RM〇 1 RMn 有關每個TrCH與每個TFC的RMu j數在規則的適當與應 用之後如下所示：

TrCHO TrCHl TFCO RM00， RMi〇， TFC1 (參考） RM〇T RMn? RMW與RMn1假設係使用如本發明的第一目的、或任何其 他RM參數適當迴路所述的最佳化方法來調整。在此參考TFC 的RM參數適當之後，屬於相同群的TFC0的RM參數便會被 當，所以在-它RM參數與參考TFC的RM參數之間的比率會保4 持。因此，在沒有發信需要，RMoo’與RM1()’信號可透過下式 而在發射與接收端當地計算： 86215 -27- 200421748 RM00’ =

且 RM10’ =

其中U表示最接近較小整數的大約數 、、’、。果，在TrCHs之間的新相關q〇s平衡能以群丁Fc的相同方 式達成。RM參數的勒始TFC間比例（允許從大小編碼增益獲 盈）可從如下述的比例維持··

RM

如前述本發明的第-及第二目的描述的兩方法可有利地 用於強而有力的ARMm至適於目前將描述的無線 源最佳化。 提議的動態RM參數部份（可能是全部）可在網路的智慧型 部份（以測量為主，與在重要環境展開時間常數上的服務流 程需求μχ㈣預先計算或計算，轉信給發㈣。此是本 發月的第目的射n餘部份是在—預先定義規則之後的; TFC選擇時間週期上，從發信的謂資訊與動態傳送格式組合 (TFC)選擇直接取得’此是在本發明的第二目的中描述。在 接收與發射端之間預先同意的預先㈣規則允許發射端特 别考慮動‘％選取rM參數，特別是通道編石馬類型與碼區塊大 此允許立即更接近目前的最佳Q〇s平衡。 。此方法"Γ提高傳輸料靜態m是，傳輸通道的傳4 質可維持’直到無線電環境狀況進展或細胞式負載導致修. 改傳送格式的半靜態參數、或重新建構無線電層為止。它仍 然使用這些下列目前定義料靜態參數：通道編碼類型、傳 86215 -28 - 200421748 輸時間間隔、與CRC長度，但是可造成&%參數的修改與正 確使用（半靜態發信，但是動態RM參數調變）r並允許較快集 中在最佳資源共用。 儘官TFC改變化，此方法能與外部回路功率控制操作一致 (每個傳輸通道的傳輸品質測量與快速内部迴路SIR目標調 整）。當使用相關的TFCs複雜策略時，本發明大體上可適用 於任何服務多工，並允許使細胞式能力最大化σ 雖然本發明的第一目的是處理一適當速率匹配迴路，但起 本發明的第二目的允許在TFC選擇時間週期的預先定義規則| 之後，將動您RM參數值即時設定更接近最佳值^適當迴路 提議的發信RM參數值允許在發展的無線電環境情況中透過 追蹤不同TrCHs的傳輸目標（Bers/BLERs)正確品質（而且不 僅是造成資源浪費的最嚴格TrCH的品質目標）來維持最佳資 源消耗與品質平衡。此RM參數適當係使用外部回路追蹤内 部迴路SIR目標而共同與及時達成，並考慮多工所屬描述語 θ的粗縫資訊率與整體編碼效果。在一較佳的TJ7 C選擇時間 規模之後，即時動態RM參數調整可透過在編碼效率上考慮 可變速率與區塊大小影響而允許較佳的資源增益與較佳的 品質平衡^ 透過UTRAN執行以適應RM參數的品質測量可在下列達 成： i -在一TrCH基礎上，且該等TFCs的每一群是與相同參考| TFC連接，不論TFC是否使用在群，以用於在TrCHs間的相關 QoS平衡（經由參考TFC的RM參數適當）； 86215 -29- 200421748 •根據碼區塊大小編碼增益而用於在每個TrCti的RM參數 之間的比率適當目的。 注意，本發明完全符合在標準3(}1>1>技術規袼25·2ΐ4實體層 程序（FDD)巾定義㈣迴路功率控制與增益因素調整的既有 3GPP程序。與3Gpp目前定義相同的參考TFc&可有利地重複 用於本發明的實施。透過使用動態RM參數的增益因素調整 允許在動態TFC選擇之後在CCTrCH上調整Es/N〇a 圖式及以上的描述只是說明而不限制本發明。許多不同修 改是在文後申If專利的範圍内。實施功能的許多方法能以硬' 體f軟體、，或兩者實施σ在這一點上，圖式只是圖樣，且每$ 個是本發明的-可能具體實施例。因此，雖然圖顯示如不同 方=所=的不同功能，但是此決不排除硬體或軟體實施數個 功能的單一項目。不排除用以實施功能的硬體或軟體、或兩 者組合。 在申請專利中的任何參考符號不應對申請專利造成限 制。動一包含"及其連接詞的使用包括除了在申請專利中描: 述之外出現的元件或步驟。在一元件或步驟之前的冠詞，，一 的使用並不排除複數個此元件或步驟& 【圖式簡單說明】 選擇性用來實施本發明優點的發明與額外特徵可從參 附圖的描述而更顯然。 圖1描述本發明可應用的一傳輸系統範例觀念方塊圖； 圖2詳細描述圖丨說明的一部份傳輸系統的觀念方塊圖；| 圖3a與3b係根據本發明的_較佳具體實施例而描述一’方! 法步驟圖； 圖4係根據本發明而描述一系統與方法範例圖。 86215 -30-

Claims (1)

1. 拾、申請專利範圍·· 1. 一種資源最传古 傳化之方法，於對應接收整體品質因素的整體 得輸功率而同時傳送之傳 得輸系統中，一組各種不同多工服 務具有4寸殊預定錯誤率需喪r 、 而求且該專知·殊預定錯誤率需求 J L配此以足夠調替 a σ 、目則個別傳輸功率來達成的個別 口口#因素，該方法包含一 ^ 千衡與在讀特殊預定錯誤率需求 一測量的目前錯誤率 、羊之間差的一特定服務評估有關的 目則個別傳輸功率之步驟σ ^ 2 =:專利範圍第1項之方法，其中用以平衡目前個J 由^的ν驟包括動悲適當有關服務的速率匹配參數，其 中該等服務與在該等服務僂 破壞有關。 務傳运期間的許多位元被重複或 3,如申請專利範圍第2項之方法’其中該傳輸系統包含至少 :射實體與一接收實體1發射實體或該接收實體允許 、、里由該組的各種不同多 J夕服務而通訊，該方法在接收端包； 含： ， •從參考值決定該等個別〇 ^〜口口貝因素的評估是否匹配該等 對應特殊預定錯誤率需求， 尺以取仵初始速率匹配參數，並 將該等^速率匹配參數傳送給該發射實體之步驟， •-測量特定服務與該對應整體品質因素的目前錯誤 率，以取得該等參考值的_更新之步驟， 4 -一從該等更新取得中間整體品質因素評估與對應^ 需要個別品質因素之步懸C 步驟且該專個別品質因素係匹配該 等特定服務的特殊預定錯誤率需求， 86215 200421748 _ 2果任何二服務的中間整體品質因素評估不一 據先前步驟所取得必要個別品質因素配夫：： 當之步驟， 匕配參數適 -如果該目前錯誤㈣符合—通常巾 評估的特殊預定錯誤率需求，一儲存該等速率匹配 最後步驟， 千L配參數之 素二:回到用以測量目前錯誤率與該對應整體品質因 佳化Γ方法’在能以整體傳輸功率同時傳送』 =大小的傳輸資料區塊，用以在具有與品質因素有關^ 极、 享而求的特殊傳輸通道上傳送區塊編碼資 L以產生必要的足夠調整目前個別傳輸功率，該方法包 奸tr該等傳輸資料區塊的預定大小㈣的目前個別 傳輸功率平衡之步驟。 5.=請專利範圍第4項之枝，其中用以平衡目前個別傳 *率的步驟包括—在與服務有關的碼區塊大小變化率 Z配參數上動態適應之步驟，該等服務_於在該等服務 傳輸期間的許多位元被重複或破壞。 6·如申請：利範圍第5項之方法，其中用以使碼區塊大小變 :‘乂適應匹配與服務有關的參數包括：一決定在傳輪 :料區塊組之中的群之預備步驟，-相同群包含與品質j ^有關▲的傳輸資料區塊’其只在一預先定義的範圍内不 ° ’ 一計算與對應群相關品質因素的預先定義規則有關的 86215 200421748 速率匹配參數之步驟σ 7·如申請專利範圚第4 , m _乐4項之方法，其中用以平衡目前個別傳 輸功率的步驟每紅 ^ p 一坪估與該等傳輸資料方塊有關的碼 區塊大小編碼谱兴r m ^〜 ^以取付匹配該等特殊預定錯誤率需求 的個別品質因素之步驟σ 8. —種傳輸系統，包含一 θ 發射貝體與一接收實體，用以在整 體傳輸功率上同時傳送 、 組各種不同多工服務具有特殊 …3 \…求，亚符合可使用足夠的調整目前個別傳轍 / :達的°σ質因素，該傳輸系統包含資源最佳化裝置！ mt化裝置包括平衡裝置，用以使與在該特殊預定 s 的目則錯誕率之間差的特定服務評 估有關的目前個別傳輸功率平衡。 9·-種傳輸系統’包含 駚扁认t + 接收實體，用以在整 體傳輸功率上同時傳送一組各種不同多工服 預定錯誤率需求，並符人 八有特殊 功車、查^ “了使用足夠的調整目前個別傳鏟 工力羊達成的品質因辛，哕技杳 询； 用以你盘户― 包含資源最佳化裝置’ 吏，、在該特殊預定錯誤率— 圭+日日μ ^ ，則里的目前錯誤 -種二服務評估有關的目前則傳輸功率平衡 種供接收器汁异一組指令之電腦程式產品 令載入接收器時，會使該接收田以指 或4項之方法β 專利範圍第！ 4 -a :£ 86215