TWI440330B - 利用混合自動請求操作中的資源來傳送資料的方法 - Google Patents

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TWI440330B
TWI440330B TW096114724A TW96114724A TWI440330B TW I440330 B TWI440330 B TW I440330B TW 096114724 A TW096114724 A TW 096114724A TW 96114724 A TW96114724 A TW 96114724A TW I440330 B TWI440330 B TW I440330B
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Description

利用混合自動請求操作中的資源來傳送資料的方法
本發明係有關於一種傳輸資料的方法，且特別是，有關於一種利用在混合自動請求操作中之資源來傳輸資料的方法。
在行動電信領域中，熟習此項技術者經常使用1G、2G及3G等術語。該等術語係指所使用行動技術屬於第幾代。1G係指第一代，2G係指第二代，3G係指第三代。
1G指類比電話系統，稱為AMPS(高階行動電話服務)電話系統。2G通常係指在全世界流行之數位行動系統，其包括CDMAOne、全球行動通信系統(GSM)及分時多工存取(TDMA)。與1G系統相比，2G系統可以在一密集區域內支援更多之使用者。
3G通常是指目前所正配置之數位行動系統。此等3G通信系統在概念上相互類似，只是具有一些較明顯之差異。
在一無線通訊系統中，能設計出處於無線系統環境的嚴苛情況下，增加該資訊率並增進通訊系統之穩固性的方案及技術是很重要的。為了與低於理想(less－than－ideal)之通訊情況對抗及/或增進通訊，各種方法，包括減少不必要資料之傳輸，可被用於釋放資源以及促進更有效與更有效率的傳輸。
因此，本發明係為一種利用混合自動請求操作中的資源來傳輸資料的方法，其實質上消除了由於相關領域之限制與缺點所造成之一或多個問題。
本發明之一目的為提供一種在一無線通訊系統中傳輸至少一子封包的方法。
本發明之另一目的為提供一種針對子封包傳輸而使用各種領域中的資源之方法。
該發明之額外特徵與優點將陳述於下列敘述中，且部分將可自該敘述中明顯看出，或可藉由本發明之實行以得知。本發明之目標與其他優點將可藉由在該所寫定之敘述與連同該附加圖示之申請專利範圍中特定所指出之架構所實現並獲得。
為達成此些與其他優點且根據本發明之目的以具體實施並概略描述，一種在一無線通訊系統中傳輸至少一子封包的方法，其至少包含以下步驟：依據來自多個領域的資源結合來傳輸至少一子封包，其中該資源的結合表示是否維持或改變用於隨後傳輸之資源排列。
在本發明之另一態樣中，一種針對子封包傳輸而使用在各種領域中之不同資源的方法，其至少包含以下步驟：結合來自各種領域的該等資源；判定各種領域各者是否表示適應或不適應；以及依據各資源所表示之適應或不適應的結合，來傳輸該等子封包。
吾人可瞭解，本發明之上述一般說明以及下列詳細說明兩者都僅作為範例與解釋，且僅用於提供如所主張者之本發明的進一步解釋。
本說明書將詳細地參考本發明之較佳具體實施例，及圖式中所圖示的範例。無論何處，該相同之參考編號將於該等圖式之所有各處使用，以將之引用到相同或相似部分。
一混合自動請求(H－ARQ)為一實體層錯誤控制技術，其藉由將較少干擾導入該系統並補償在例如功率控制中所呈現之不精確的方式，提供了經增加的整體效能。此外，該增加峰值資料傳輸率可由較早之終端所達成。已編碼封包被分成多個子封包。各子封包在未編碼封包上攜載遞增冗餘(incremental redundant)資訊。可依據重新傳輸之時序將H－ARQ分類為同步及非同步，以及依據該等參數之變化(例如在各傳輸中之調變順序)將H－ARQ分類為適應性及非適應性。
在實作該H－ARQ操作上，並非共同地使用所有可用資源，其會輪流限制該系統之能力。因此，此後所產生之討論係討論如何進一步增進該系統能力的方式。
該H－ARQ操作之該等可用資源可被定義於各式領域中，包括時間、頻率、空間、調變、功率以及編碼領域。此些各式領域資源可被用於子封包之傳輸。
更具體而言，其可維持(同步)或改變/變化(非同步)傳輸時間以及各子封包之持續時間。若重新傳輸之數目超過可允許重新傳輸之最大數目，則可重新傳輸該封包。例如，該重新傳輸之最大數目可被設定為6次。
進一步而言，在多載波操作(例如正交分頻多工(OFDM))中，用於各子封包傳輸的子載波之數目或集合可被維持或改變。相似地，包含在各子封包傳輸中之天線元件的數目可被維持(同步)或改變(非同步)。此外，在各子封包傳輸中所用之調變順序可被維持或改變。
此外，配置於各子封包傳輸之功率可被維持或改變。最後，各子封包之編碼數目可被維持或改變。
至於與不同領域相關之各式資源的改變及維持可參考表格1作更詳細地敘述。如所討論般，關於各領域而言，可使用該等相同資源或可使用不同/變化的資源。
表格1說明各式可在各種領域之結合資源中所獲得的H－ARQ操作。
參照表格1，‘0’與‘1’分別代表在子封包之傳輸中的「不改變」與「改變」。在此，「不改變」意指該等相同資源係用於各子封包傳輸，而「改變」意指該等不同資源係用於各子封包傳輸。更具體而言，「改變」亦意指該等資源可被增加或減少。更甚者，改變及不改變亦可被視為適應(adaptation)或變異(variation)及不適應或不變異。
此外，在各領域中「改變」可與以下各者相關：時間(例如同步或非同步)、頻率(其可增加或減少在隨後之子封包傳輸中的子載波數目)、空間(其可增加或減少在隨後之子封包傳輸中所包含的天線元件數目)、調變(其可增加或減少在隨後之子封包傳輸中所用之調變順序)、功率(其可增加或減少配置給隨後之子封包傳輸的功率)、以及編碼(其可增加或減少分派給各子封包傳輸的編碼數目)。
至於該頻域，‘0’代表可對所有子封包傳輸使用相同頻率資源。相對地，‘1’代表用於各子封包傳輸或子封包傳輸之子集合的頻率資源可為不同。那就是’可增加或減少該頻率資源。例如，在OFDM傳輸中，可使用50個子載波來傳輸該第一子封包，且可使用25(減少)個子載波或75(增加)個子載波來傳輸第二到最後的子封包。
至於空間域，‘0’代表可對所有子封包傳輸使用相同空間資源。相對地，‘1’代表用於各子封包傳輸或子封包傳輸之子集合的空間資源可為不同。那就是，可增加或減少該空間資源。例如，在天線選擇的情況中，可使用從4個天線中選出之天線來傳輸該第一子封包，且可使用從2個天線中選出之天線來傳輸該第二到最後的子封包。
進一步而言，需考量到使用從相同天線集合所選出之不同天線集合來傳輸各子封包或子封包之子集合的情況。此範例可應用於波束成型(beamforming)以及循環延遲分集(cyclic delay diversity)的案例中。可使用不同波束形狀(beam shape)來傳輸各子封包或子封包之子集合。可使用較窄波束(若該第一子封包攜載在渦輪碼(Turbo Code)中之系統位元則較有益)來傳輸第一子封包，且可使用較寬波束來傳輸第二到最後的子封包。
此外，可使用不同的循環分集數目來傳輸各子封包或子封包之子集合。可使用3個天線循環分集來傳輸第一子封包，且可使用2個天線循環分集來傳輸第二到最後的子封包。
第1圖為一示例圖，其說明與天線選擇相結合之傳輸分集。參照第1圖，係依據由該接收側所提供之回饋資訊來編碼資料串流。更具體而言，依據該回饋資訊，使用在該傳輸端處之適應性調變及編碼(AMC)方案來處理該資料。根據該AMC方案所處理之資料係被通道編碼、被交錯、及然後被調變成符號(其亦可被視為經編碼或經調變之資料串流)。
該等符號則被解多工到多個STC編碼器方塊。在此處，解多工步驟係以該編碼率以及該載波可支援之調變為基礎。各STC編碼器方塊能編碼該等符號並將經編碼之符號輸出至反轉快速傅利葉轉換(inverse fast fourier transform,IFFT)方塊。該IFFT方塊會轉換該等經編碼符號。該經轉換符號則被分派給由天線選擇器所選出之天線，以用於傳輸到該接收端。可依據該回饋資訊來選擇要用於傳輸之天線為何。
第2圖為另一示例圖，其說明與天線選擇相結合之傳輸分集。相異於針對一單一字碼(single codeword,SWC)操作所設計的第1圖，在第2圖中，適應性調變以及編碼係於每一載波基礎所執行且係針對一多重字碼(multiple codeword MWC)操作所設計。
根據第1及第2圖，該資料係在由該(等)IFFT方塊所處理之前，由該等STC編碼器所處理。然而，對於該資料而言在由該等STC編碼器方塊所處理之前先由該IFFT方塊所處理是有可能的。簡而言之，在該等STC編碼器以及該等IFFT方塊之間的處理順序是可互相調換的。
詳細而言，來自該接收端之該回饋資訊可用於執行對該資料串流的通道編碼以及調變(或執行該AMC方案)。此AMC方案處理係於一虛線方塊中所說明。用於通道編碼及調變之該回饋資訊可為一資料率控制(DRC)或一通道品質指示器(CQI)，例如進一步而言，該回饋資訊可包含各種資訊，像是區段識別、載波/頻率索引、天線索引、可支援CQI值、最佳天線結合、所選天線、以及用於一給定分派多載波的一可支援信號對雜訊比(SINR)。
相關於所選天線之資訊以及其可支援之SINR可通過從該接收端傳輸至該傳輸端(例如反向鏈結)的一通道或在一不同通道上傳輸。此一通道可為一實體通道或一邏輯通道，進一步而言，相關於該等所選天線之資訊可依一點陣圖(bitmap)之形式來傳輸。各點陣圖之位置代表該天線索引。
例如，該DRC或該CQI，可於每一傳輸天線所測量。如該CQI之一範例般，一傳輸端可發送信號(例如前置(pilot))到一接收端以判定該(等)通道之品質，其中該信號係通過該(等)通道所發送。各天線傳輸該接收端之其自身前置，以擷取從該天線元件到該接收端間的該通道資訊。該傳輸端亦可被視為一存取節點、基地台、網路、或節點B。此外，該接收端亦可被視為一存取終端、行動終端、行動站台、或行動終端站台。因應於來自該傳輸端之信號，該接收端可發送該CQI到該傳輸端，以提供該通道之通道狀態或通道狀況，其中該信號係通過該通道所發送。
更甚者，可使用一預先偵測方案或後置偵測方案來測量該回饋資訊(例如DRC或CQI)。該預先偵測方案包括在一正交分頻多工(OFDM)方塊之前使用一分時多工(TDM)來***天線指定(antenna－specific)之已知前置序列。該後置偵測方案包含在OFDM傳輸中使用天線指定之已知前置圖樣。
進一步而言，該回饋資訊係以各頻寬為基礎或不同地處理，該回饋資訊包括在1.25MHz、55MHz、或OFDM頻寬之子頻帶的N數目之各者上的該通道狀態資訊。
如所討論般，該等使用該AMC方案之符號被解多工到多個STC編碼器方塊。該等STC編碼器方塊可實作各種類型的編碼技術。例如，該編碼器方塊可為一STC編碼器。各STC編碼器可具有一MHz之基本單位。實際上，在第1圖中，該STC編碼器涵蓋1.25MHz。其他類型的編碼技術包括空間－時間方塊碼(STBC)、無正交STBC(NO－STBC)、空間－時間Trellis編碼(STTC)、空間－頻率方塊碼(SFBC)、空間－時間－頻率方塊碼(STFBC)、循環平移分集、循環延遲分集、Alamouti、以及預先編碼。
如所討論般，該IFFT轉換符號係由該等天線選擇器依據該回饋資訊而被分派給指定天線。那就是，在第1圖中，該天線選擇器從在該回饋資訊內所指定之該STC編碼器中，選擇了對應於兩個輸出之天線組對。
該等天線選擇器選擇了該等用於傳輸指定符號之天線。同時，該天線選擇器可選擇傳輸該等符號時所通過之該載波(或頻率頻寬)。該天線選擇以及聘率選擇係以該回饋資訊為基礎，其中於每一操作頻寬來提供該回饋資訊。更甚者，構成天線及頻率配置的該無線系統可為一多重輸入多重輸出(MIMO)系統。
第3圖為一示例圖，其說明天線選擇以及頻率配置。參照第3圖，有4個頻率頻寬或載波，以及3個天線。在此處，通過Alamouti編碼器Block #0之該等符號係由該等天線選擇器來分派給天線。來自Block #0的該等符號係從兩個天線選擇器中的第一者分派給在頻率0(f0 )上之一第一天線。同時，Block #0之其他符號係從其他天線選擇器分派給在頻率0(f0 )上之一第三天線。此外，來自Block #3的該等符號係從兩個天線選擇器中的第一者分派給在頻率3(f3 )上之一第二天線。同時，，Block #3之其他符號係從其他天線選擇器分派給在頻率3(f3 )上之一第三天線。至於頻率配置，係針對至少二連序(consecutive)OFDM符號區間來維持頻率配置。
相似地，第4圖為另一示例圖，其說明其說明天線選擇以及頻率配置。在第3及第4圖中，來自各方塊之該等資料符號係分派給不同天線以便達成分集增益。
在一般情況下，各子封包或子封包之子集合的傳輸可利用不同的天線技術。例如，第一子封包可使用波束成型來傳輸，而第二到最後的子封包可使用空間時間傳輸分集(STTD)、天線選擇、或單一輸入單一輸出(SISO)等等來傳輸。
使用天線技術之順序為隨機的。例如，可使用天線選擇，其係來自於當該子封包傳輸增加時隨著增加的天線元件數目。可使用從2個天線中所選出之一天線來傳輸第一子封包，且使用從4個天線中所選出之一天線來傳輸第二到最後的子封包。
至於該調變領域，‘0’代表可對所有子封包傳輸使用相同調變方案。相對地，‘1’代表用於各子封包傳輸或子封包傳輸之子集合的調變方案可為不同。那就是，可增加或減少該調變順序。例如，在調變遞減(step－down)中，係使用16正交振幅調變(quadrature amplitude modulation,16－QAM)方案來傳輸第一子封包，且使用8相移鍵控(phase shift keying,PSK)、正交PSK(QPSK)或二元PSK(BPSK)等等來傳輸該第二到最後的子封包。在調變遞增中，較低順序之調變可用於該第一子封包傳輸，而較高順序之調變可用於隨後之子封包傳輸。
至於該功率領域，‘0’代表可對所有子封包傳輸使用相同功率。相對地，‘1’代表用於各子封包傳輸或子封包傳輸之子集合的功率可為不同。那就是，可增加或減少功率。例如，在能源(或功率)縮減中，係使用較高能源(或功率)來傳輸第一子封包，且使用較低能源(或功率)來傳輸第二到最後的子封包。在能量(或功率)增加中，較低功率可用於該第一子封包傳輸，而較高功率可用於隨後之子封包傳輸。
至於該編碼領域，‘0’代表可對所有子封包傳輸使用相同數目及編碼(擴展)。相對地，‘1’代表用於各子封包傳輸或子封包傳輸之子集合的數目及編碼可為不同。那就是，可增加或減少數目及編碼。
例如，係使用較大之編碼數目來傳輸第一子封包，且使用較小之擴展編碼數目來傳輸該第二到最後的子封包。在此，分派到各子封包傳輸之編碼數目對於該第一傳輸而言可為1位元，然後對於該第二傳輸而言可增加到10位元，然後對於該第三傳輸而言可減少為2位元，以此類推。此說明了用於該傳輸之編碼數目如何地增加及/或減少。
在相反情況下，較小編碼數目可用於該第一子封包傳輸，而較大編碼數目可用於隨後之子封包傳輸。此可應用到分碼多重存取(CDMA)及多載波CDMA(MC－CDMA)上。
參照表格1，舉例而言，第2列(除了編碼領域表示為‘1’外其他領域皆表示為‘0’)將增加或減少用於各子集合或子封包傳輸的編碼數目。此外，最後一列表示所有領域將必須增加或減少。以一相似之方式，可將各列轉譯。
可通過該重新傳輸(例如可通過H－ARQ操作來適當配置在各式領域中的資源)來維持或改變在H－ARQ中之資源配置。來自該接收器之通道品質回饋可用來適當選擇該資源配置。可使用控制或架空(overhead)通道，將於每一傳輸中該等資源之選擇告知給該接收器。
上述討論可用於像是一超行動寬頻(UMB)系統的系統中。
在本發明中各式的修改與變化可在不違背本發明之精神或範疇的情況下去達成，這對在該領域中熟知技藝者而言為顯而易見的。因此，此意指本發明涵蓋此發明之該等修改與變化，且其皆落入在該申請專利範圍與其均等物之範疇內。
Channel encoder．．．通道編碼器
Bit Interleaver．．．位元交錯器
MOD．．．調變器
DEMUX．．．解多工器
AMC based on Feeback．．．以回饋為基礎之AMC
STC Encoder STC．．．編碼器
IFFT．．．反轉快速傅利葉轉換
Antenna Selector．．．天線選擇器
Alamouti Encoder Alamouti．．．編碼器
為提供進一步對本發明之了解、將附圖併入並且構成本說明書的一部份，其說明本發明的具體實施例並且在連同說明部分來解釋本發明原理。在該等圖式中：第1圖為一示例圖，其說明與天線選擇相結合之傳輸分集(diversity)；第2圖為另一示例圖，其說明與天線選擇相結合之傳輸分集；第3圖為一示例圖，其說明天線選擇以及頻率配置；以及第4圖為另一示例圖，其說明其說明天線選擇以及頻率配置。
Channel encoder．．．通道編碼器
STC Encoder．．．STC編碼器
Bit Interleaver．．．位元交錯器
IFFT．．．反轉快速傅利葉轉換
MOD．．．調變器
Antenna Selector．．．天線選擇器
DEMUX．．．解多工器
AMC based on Feeback．．．以回饋為基礎之AMC

Claims (12)

  1. 一種在一無線通訊系統中傳輸信號的方法，其至少包含以下步驟：依據來自多個資源中二或更多個資源的一結合來執行傳輸，其中該二或更多個資源的該結合表示是否維持或改變用於隨後傳輸之資源排列。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該等多個資源包括時間、頻率、空間、調變、功率以及編碼中之至少一者。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該時間為同步或非同步。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該資源排置係由0或1所代表。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中0表示相同資源係用於所有的子封包傳輸。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中1表示用於各子封包或子封包之子集合中的資源是不同的。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中不同子集合或子封包傳輸意指在傳輸中的減少或增加。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該至少一子封包係使用二或更多天線所傳輸。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該至少子封包各者係使用不同之波束形狀所傳輸。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該至少子封包各者係使用不同數目之循環分集所傳輸。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該至少一子封包係使用16正交振幅調變(16-QAM)、8相移鍵控(PSK)、正交PSK(QPSK)或二元PSK(BPSK)中之任何一者所傳輸。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該無線通訊系統使用一混合自動請求(H-ARQ)方案。
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