TWI454079B - 使用者設備以及用於選擇運輸格式組合的方法 - Google Patents
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Description
在第三代(3G)通訊系統中,動態鏈接適配(DLA)可用以補償衰減的無線電傳播狀況,在此狀況中,該使用者設備(UE)必須以大於最大可允許的(或實際最大的)傳輸功率的傳輸功率進行傳輸。在3G通訊系統中,必須以大於最大功率位準的功率位準來進行的傳輸都會以最大功率位準進行傳輸。當該些信號以最大功率位準(低於其所需要的傳輸功率位準)進行傳輸時,其效能會衰減,錯誤率會提高,增加已傳輸的資料未被接收的可能性,因而浪費所使用的系統資源。
其中一種用以處置此最大功率狀況的先前技藝便是持續地以最大可允許的或實際最大的傳輸功率的傳輸功率進行傳輸,並且配合該接收器的錯誤校正能力校正可能發生的任何錯誤。此種作法最後將導致令人無法滿意的系統效能,因為必須在不足以維持所需要的錯誤率效能位準的功率位準中進行傳輸。
另一種用以解決最大功率狀況的方法則是在用以維持所需要的錯誤率效能位準的功率位準的必要傳輸功率大於最大功率能力期間降低鏈接(UL)資料條件需求。此方法可藉由降低資料率而維持所需要的錯誤率效能。
藉由提高區塊錯誤率(BLER)亦可在所需要的功率超過最大功率能力時持續地進行UL傳輸,而不會影響到該UL的資料條件需求。吾人認為,從發現到最大功率狀況至該UL傳輸可配置成較低的總速率為止的期間中,並無法避免此種效應。在3G無線標準中,會規定出限制此段期間的UE效能條件需求。
因為必須以大於最大傳輸功率位準的功率位準來進行的傳輸非常容易失敗,因此吾人非常渴望能夠超過所規定條件需求。允許已失敗的傳輸進行資料重新傳輸的服務方式則會導致增加經常性的運算、降低無線電資源效率且縮短UE電池壽命。不允許重新傳輸的服務方式則會增加BLER,因而造成往後必須提高功率請求方能嘗試保持BLER品質目標。因為該UE已經以其最大功率進行傳輸,因此UE傳輸功率控制法則中所使用的提高信號干擾比SIR並無法改良目前頻道狀況的BLER效能。如果想要改良頻道狀況的話,提高SIR目標將會要求該UE必須以大於維持所需要之效能的功率位準進行傳輸,其會導致降低無線電資源效率及電池壽命。
為達到或優於經過改良的服務品質(QoS)的效能條件需求,必須提供一種調整UL傳輸條件需求的有效方法。
在3G通訊系統中,可分配個別的資料流給具有特定QoS能力的運輸頻道(TrCH),其可配置以達到規定的BLER品質目標。分配給該UE的實體頻道可同時支援多個TrCH,稱為編碼合成運輸頻道(CCTrCH)。該CCTrCH允許在任何特定的傳輸時間間隔(TTI)內的每個TrCH具有不同的資料量。每個TrCH都具有特有的TTI週期。在一特定TrCH的每個TTI週期內,運輸格式(TF)會規定被傳輸的資料量。
對於任何特定的TTI內的CCTrCH來說,每個TrCH的TF組稱為運輸格式組合(TFC)。所有可用的TFC之集合(即所有可用的可允許的多工選項)則稱為運輸格式組合集(TFCS)。
對每個UL CCTrCH來說,UE媒體存取控制(MAC)實體會選擇一TFC,用以依照TTI進行傳輸。此TFC及相關的資料都會送至實體資料請求基元的傳輸實體層。如果該實體層稍後判斷出此TFC的傳輸超過最大或可允許的UE傳輸功率的話,便會產生實體狀態指示基元送給該MAC,用以表示已經達到最大功率或可允許的傳輸功率。
當該MAC被通知其已經達到最大或可允許的傳輸功率時,便會封鎖可能會使得此狀況繼續存在的TFC,也就是,將其從可用的TFC集之中移除,除非該TFC是3GPP標準規定不能封鎖的TFC。當稍後在UE傳輸功率量測值表示能夠以低於或等於最大或可允許的UE傳輸功率支援該些TFC的期間,便可藉由解除封鎖而將被封鎖的TFC還原至可用的TFC集之中。
不過,就目前移除TFC的方式來說,有數項非常嚴重的缺點。如前面所述,實體層會判斷TFC傳輸是否必須超過最大或可允許的UE傳輸功率,然後產生實體狀態指示基元送給該MAC裝置,用以表示已經達到最大功率或可允許的功率。利用此方法,當MAC重新配置可用的TFC集以移除被封鎖的TFC並且開始從更新後的可用TFC集之中選擇TFC時,UE可能必須在最大功率狀態中維持約60毫秒。該UE僅會將可用的TFC降低至超出傳輸功率能力的TFC的功率條件需求。接著,該UE便可能會利用下一個較低的傳輸功率條件需求來選擇TFC。然而,卻無法保證減少之後的TFC集所需要的功率絕對不會超過最大功率。如此一來將會導致必須重複另一次的處理過程且有產生額外的延遲以便進一步地減少該TFC集。對每個被刪除的TFC來說,在特定的TTI之中必定會遺失資料及無線電資源。最後,該系統的效能便會在最大功率狀況中變得非常差。
當UE試圖恢復由於最大功率狀況而被封鎖的TFC時,可能會引起額外的效能問題。吾人希望可非常快速地解除封鎖(即恢復)TFC,以便可擁有更完整的TFC集供該UE使用。最後,當能夠有效地恢復該些TFC時,便可改良該系統的效能。
因此,用以處置UE處於其最大功率狀態情況下的先前技藝中的方法並無法達到可接受的系統效能。吾人希望可提供一種改良的方法,可在到達最大UE功率狀況期間迅速地減少TFC集,並且在該最大UE功率狀況過去之後可迅速地恢復該些TFC。
本發明揭露一種用以有效減少TFCS之中的TFC以達到所需要的傳輸目的的系統及方法,同時可保持在功率及資料條件需求之內。當UE傳輸功率條件需求超出最大或可允許的傳輸功率時,該TFC集必須減少至僅剩下目前並未超過該功率限制的可接受的TFC。接著該UE便可從該些可接受的較小TFC集之中進行選擇。
本發明亦支援提前決定出不受支援的TFC。本發明係在每個TTI中持續地決定出傳輸功率必須大於最大或可允許的UE傳輸功率的TFC,而非僅在已經超過最大功率的TTI中才進行決定。該TFC選擇方法經過調整之後便可避免於傳輸之前選擇到超過傳輸功率能力的TFC。
本發明亦可在最大功率狀況不存在時,還原TFCS之中的TFC。
本發明將參考附圖加以說明,其中相同的符號代表相同的元件。
根據本發明之動態鏈接適配共有三個基本觀點。首先,當發生UE傳輸功率條件需求超過其最大(或最大可允許)的功率狀況時,可有效地封鎖功率必須超過最大功率限制的TFC,即UE的功率。讓該MAC知道目前超過此限制的所有TFC,以便於進行後續的TFC選擇。隨後,僅能從功率不必超過該UE傳輸功率能力的TFC之中進行選擇。
其次,本發明支援可在該最大功率狀況不存在時,還原TFCS之中的TFC。
最後,本發明支援提前決定出不受支援的TFC,即傳輸功率必須大於最大或可允許的UE傳輸的TFC。本發明係在在每個TTI中持續且定期地決定出該些TFC,而非僅在已經出現最大功率狀況的TTI中才進行決定。每個TTI可能包括(亦可能不包括)沒有資料要傳輸的TTI。因為TFC條件需求會隨著時間而改變,所以其可提前決定出不被支援的TFC。
應該注意的係,雖然本發明係關於TFC的移除與還原,不過,在該經過配置之後的TFCS內一定會有最小的TFC集可供傳輸使用。較佳的係,此最小集並不必進行後面所描述的TFC移除及還原過程。
TFC移除及還原過程係定期地進行。雖然在後面的描述中,該些過程的週期都係以一個TTI為依準,不過,其亦可每隔約數個TTI(即一個以上的TTI)才進行動作。亦應該注意的係,每個TTI可能包括(亦可能不包括)沒有資料要傳輸的TTI。
參考圖1,所示的係根據本發明用以有效移除TFC的程序10。程序10係從利用可用的TFC集來選擇TFC開始(步驟16)。該可用的TFC集便是初始的完全運輸格式組合集(TFCS),其係配置以建立CCTrCH。被選擇的TFC會傳送至實體層裝置14(步驟18)。該實體層裝置14會決定該TFC的傳輸功率條件需求(步驟22),並且判斷此TFC所需要的UE傳輸功率是否高於最大或最大可允許的UE功率(步驟24)。如果不會高於的話,便會重複步驟16、18、22及24,直到TFC傳輸功率條件需求超過最大可允許的功率為止。如果TFC傳輸時所需要的UE功率條件需求高於最大可允許的功率的話,實體層裝置14便會決定出該TFCS內處於「超額功率狀態」的所有TFC(步驟25)。實體層裝置14會指出該些TFC的可用或不可用(即已經被封鎖)狀態,讓MAC裝置12知道(步驟26)。應該注意的係,實體層裝置14可指出可用的TFC、不可用的TFC,或是兩者皆表示出來。MAC裝置12會從該可用的TFC集之中移除被該實體層裝置14表示為處於超額功率狀態的TFC(步驟28)。程序10會在每個TTI中重複地執行。
雖然圖中明確地表示出所有功能都係在實體層中進行,不過某些動作亦可在MAC層之中進行。
參考圖2,所示的係用以還原處於超額功率狀態的TFC的程序50。MAC裝置12會利用可用的TFC集來選擇TFC(步驟52)。該可用的TFC集可能是初始的完全運輸格式組合集(TFCS),其係配置以建立CCTrCH;或是從該TFCS縮減之後的可用的TFC集,其係由前面的實體層裝置14來表示。被選擇的TFC會傳送至實體層裝置14(步驟53)。
該實體層裝置14會判斷是否有任何的TFC處於超額功率狀態之中(步驟54)。僅會定期地決定出經過配置的TFCS內處於超額功率狀態的TFC。此定期基準可能是以每個TTI為依準。接著,該實體層裝置14便會判斷是否有任何處於超額功率狀態之中的TFC不在需要超過最大或最大可允許的功率,並且能夠還原成可用的TFC集(步驟55)。然後,實體層裝置14便會指出被還原的TFC,讓MAC裝置12知道(步驟56)。如果可用的TFC發生改變的話(即如果有TFC解除封鎖的話),MAC裝置12便會更新其可用的TFC表(步驟58)。MAC及實體層裝置12、14會持續地重複進行步驟52-58。當TFC被封鎖之後,程序50可確保於每個TTI中持續地決定出可用TFC的還原情形,而非僅在已經超過最大功率的TTI中才進行決定。
與由UE計算的傳輸信號之傳輸功率量測值進行決定的方式比較起來,以定期的方式表示出解除封鎖的TFC,可更有效地進行TFC還原,因為一般的量測值報告及處理機制都非常地慢。這可讓該UE避免將傳輸率降低至目前頻道狀況所支援的資料速率以下。在進行傳輸之前,UE可根據所預測的傳輸功率條件需求還原所需要的TFC,將還原該些TFC所需要的時間縮減一個或多個TTI。
參考圖3,所示的係根據本發明預先移除TFC的程序150。程序150係從建立CCTrCH及配置完整的TFCS開始(步驟151)。接著便會從可用的TFC集之中選出一TFC(步驟152)。該MAC裝置12會將所選出的TFC傳送至該實體層裝置14(步驟154)。該實體層裝置14會以定期的方式,如圖3所示的每個TTI般,持續地決定出可用的TFC。用以傳輸所有可用的TFC的能力已經過確認。接著便會判斷(步驟157)是否有前面未被封鎖的任何TFC現在處於超額功率狀態中。如果沒有的話,程序150便會返回步驟152,重複進行程序150。如果有的話,便會讓MAC裝置12知道目前處於超額功率狀態中的新的TFC(步驟158)。MAC裝置12會更新其所有可用的TFC表(步驟160)。應該注意的係,由MAC裝置12執行的步驟152、154及160以及由實體層裝置14執行的步驟156、157及158都會持續地重複進行,不過並非一定必須如圖3所示般地於每個TTI之中進行。
因為TFC傳輸功率條件需求(其會隨著時間而改變)係以定期的方式(例如於每個TTI之中進行)進行檢查以便進行還原,所以此方法150可提前決定出不被支援的TFC。在步驟156中,會於每個TTI之中檢查TFC功率條件需求,以判斷是否超過最大或最大可允許的功率。如果目前未被封鎖的TFC無法滿足該功率條件需求的話,實體層裝置14便會通知MAC裝置12應該封鎖此TFC(步驟158)。該TFC選擇方法經過調整之後便可避免於傳輸該TFC之前選擇到超過傳輸功率能力的TFC。此外,如果目前被封鎖的TFC能夠滿足該功率條件需求的話,便會持續地更新可允許的TFC表,因此便可還原前面被封鎖的TFC。
邏輯上,亦可運用提前決定的方式,決定出無線電傳播狀況中會隨著時間而改變的變化。舉例來說,要接收的參考頻道之路徑損耗中的變化或要報告的鏈接干擾中的變化。無線電傳播狀況中所有的變化都可讓該UE預估以後的傳輸功率條件需求,並且於干擾、路徑損耗或是會導致TFC進入超額功率狀態的其它狀況之前封鎖TFC。
提前決定方法150的結果是降低UL資料的損耗,以及經過適當的TFC選擇以達到成功的傳輸可更有效地運用無線電資源。在進行TFC選擇及傳輸之前封鎖TFC,可藉由降低BLER而改良使用者QoS,而且可藉由減少重新傳輸的需求而更佳地善用實體資源。因為TrCH BLER已經降低,所以相對地便可避免不必要地提高UL SIR目標值,藉由降低UL傳輸功率可進一步地提昇整體無線電資源效率。
雖然用以持續更新可用的TFC的方法10、50及150係用以改良效能,不過用以計算每個TTI之每個TFC的功率條件需求所需要的運算資源則是非常龐大。因此,參考圖4及5,所示的係以週期性(或以TTI為依準)的方式決定TFC傳輸功率條件需求的兩種替代例。
圖4的方法70係從MAC裝置12利用於CCTrCH建立或重新配置時所決定的TFC集開始(步驟72)。當CCTrCH建立或重新配置時,TFC會根據傳輸功率條件需求替所配置的TFCS進行排序(步驟74)。請注意,雖然圖中表示係在實體層14之中進行,不過亦可在層2或層3的實體中決定出經過排序的TFC表。在TDD系統中,此份TFC表係時間槽所特有的,例如每個時間槽都會有一份經過排序的TFC表。實體層裝置14會定期地確認以最高傳輸功率條件需求來傳輸該TFC的能力(步驟76)。接著便會判斷是否能夠傳輸該TFC(步驟77)。如果能夠傳輸此TFC的話,便會判斷(步驟79)是否有任何被封鎖的TFC。如果有的話,便將所有前面被封鎖的TFC都變成可使用的狀態(步驟81),然後實體層裝置14會進入步驟82,並且通知MAC裝置12該TFCS之內的所有TFCS應該都是未被封鎖的,而且可供目前使用。如果沒有的話,程序70便會返回步驟76。
不過,如果判斷出(步驟77)無法傳輸具有最高傳輸功率條件需求的TFC,或是如果具有最高傳輸功率的TFC所需要的傳輸功率大於最大可允許的功率的話,便必須實現一種程序用以近似該經過排序的表中的每個TFC狀態(步驟78)。如何有效地判斷應該封鎖哪些TFC的特定過程並非本發明的關鍵,因為有各種的方法可供選用。舉例來說,在本發明的第一種替代例中,因為其具有一經過排序的TFC表,因此可檢查該表內中間的TFC,以察看其是否能夠傳輸。如果無法傳輸的話,便可檢查該表下半部中間的TFC,以察看其是否能夠傳輸。同樣地,如果該表內中間的TFC能夠傳輸的話,便可檢查該表上半部中間的TFC,以察看其是否能夠傳輸。此過程可重複地進行,直到能夠傳輸具有最高功率條件需求的TFC為止。另一種替代例則是應用雜湊函數對超過功率能力的表指標進行近似處理。
實體層裝置14會決定出不被支援的TFC,以及以前被封鎖現在可支援的TFC(步驟80),並且讓MAC裝置知道最新的可用TFC及被封鎖的TFC(步驟82)。
從實體層裝置14傳送最新的完整的未被封鎖的TFC表(或新版的未被封鎖TFC表)給MAC裝置12的其中一種替代方式是僅傳輸「指標」給該經過排序的TFC表。舉例來說,當該TFC表經過排序之後,在該指標之上的TFC便會被封鎖而之下的TFC則不會被封鎖。傳輸指標可減少實體層裝置14與MAC裝置12之間所需要的控制信號傳輸數量。
從實體層裝置14傳送最新的完整的未封鎖的TFC表(或新版的未被封鎖的TFC表)給MAC裝置12的另一種替代方式則是從實體層裝置14傳送經過量測或計算的數值給MAC裝置12(或任何其它的層2實體),其可讓層2實體決定出新的可用TFC集。應該注意的係,雖然圖4中所示的有許多道步驟都係由實體層裝置14來執行,不過其亦可由MAC裝置12來執行(例如步驟78及80)。
接著便可重複步驟76-82。當實體層裝置14傳輸最新的可用的TFC表(或TFCS指標或經過量測/計算的數值)給MAC裝置12之後,MAC裝置12便會更新可用的TFC表(步驟84)。
參考圖5,所示的係第二種替代方法100,用以定期地決定出TFC傳輸功率條件需求。MAC裝置12一開始會使用於CCTrCH建立或重新配置時所配置的TFC集(步驟102)。在CCTrCH建立或重新配置時,每個TFC都會與一相對敏感值產生關聯。此項工作可由MAC裝置12、實體層裝置14或任何的層2或層3實體來完成。此敏感值可能是於特定傳播頻道假設條件下的En/No條件需求、於傳播頻道/傳輸功率假設條件下的最大耐受路徑損耗或映對至整數0-N的其它方法。此外,在TDD系統中,此相對敏感值可能是時間槽所特有的。
MAC裝置12會將所選擇的TFC傳遞給實體層裝置14(步驟104)。實體層裝置14會傳輸TFC(步驟106)並且決定與最大功率相關的邊限值(步驟108)。實體層裝置14會使用該邊限值分辨出被封鎖及未被封鎖的TFC(步驟110)。應該注意的係,邊限值可能是個負值,代表可能的封鎖情形;亦可能是個正值,代表可能的恢復情形。接著,便會讓MAC裝置知道該些被封鎖及未被封鎖的TFC(步驟112)。隨後,於傳輸每個TFC時實體層裝置14便會重複步驟106-112。當由實體層裝置14接收到被封鎖及未被封鎖的TFC的指示信號之後,MAC裝置12便會更新被封鎖及未被封鎖的TFC表(步驟114)。隨後,MAC裝置12便會重複步驟104及114。
參考圖6,所示的係MAC裝置12及實體層裝置14的方塊圖。MAC裝置12包括一TFC選擇處理器13,其可選擇與支援所需要的TrCH之特殊CCTrCH相關的TFC進行傳輸。同樣地,實體層裝置14具有一可允許TFC處理器15,其可決定被封鎖及未被封鎖的TFC,並且讓TFC選擇處理器13知道該些被封鎖及未被封鎖的TFC。雖然吾人希望由實體層進行處理,不過部分前述的處理亦可在MAC裝置或任何其它的層2實體之中來執行。根據圖4及5所示的具體實施例,TFC處理器15亦可利用UE傳輸功率條件需求來進行TFC排序。排序表或決定相對的敏感值亦可由TFC選擇處理器13來決定。因此,此項處理可在實體層、MAC或任何的層2實體、甚至層3實體之中來進行。MAC裝置12會將所選擇的TFC 17(從配置後的TFCS之可用TFC之中選擇出來的)傳遞給實體層裝置14(步驟104)。實體層裝置14便會據此指出被封鎖及未被封鎖(移除及還原)的TFC 19。
應該注意的係,雖然上述的方法10、50、150係分離的程序,不過熟習本技藝的人士非常清楚,針對特殊的應用必要時可將該些方法結合起來,並且可同時進行處理。當結合方法10、50及150中的邏輯元件時,必須針對每種方法對邏輯元件作部分特定的修改,方能整合該些方法,以便正確的進行操作。就本發明而論,雖然已經藉由較佳的具體實施例加以說明,不過熟習本技藝的人士仍可輕易地對其進行變化,該些變化仍然涵蓋於下面申請專利範圍所述的本發明範疇之中。
12...MAC裝置
13...TFC選擇處理器
14...實體層處理實體
15...可允許TFC處理器
17...所選擇的TFC
19...表示被移除及還原的TFC
圖1所示的係根據本發明用以有效移除TFC的流程圖。
圖2所示的係用以還原TFCS之中的TFC的流程圖。
圖3所示的係根據本發明預先移除TFC的流程圖。
圖4及5所示的係兩種流程圖,其係以週期性的方式決定TFC傳輸功率條件需求。
圖6所示的係MAC裝置及實體層裝置的方塊圖。
12...MAC裝置
14...實體層處理實體
Claims (12)
- 一種用以選擇一運輸格式組合(TFC)而使用於無線通訊的方法,該方法係由一使用者設備來執行,並包含:從超過一最大傳輸功率位準之一組運輸格式組合(TFCS)中決定複數運輸格式組合(TFCs),其中該組TFCS之該等TFCs具有一順序;以及選擇一TFC以用於上鏈資料的傳送,其中該選擇一TFC係基於TFCs的該順序,且其中所選擇的TFC係為被決定不超過該最大傳輸功率位準的一TFC。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中該選擇一TFC更包含選擇不超過該最大傳輸功率位準的一第一TFC,並基於該第一選擇的TFC,基於TFC順序來選擇一第二TFC,以用於上鏈資料的傳送。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中TFC順序係基於傳輸功率。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中所選擇的TFC係從一邊限值推衍而來。
- 如申請專利範圍第4項所述的方法,其中該邊限值係從該最大傳輸功率推衍而來。
- 如申請專利範圍第1項所述的方法,其中該選擇一TFC係在一傳輸時間間隔(TTI)基礎上執行。
- 一種使用者設備(UE),用以選擇無線通訊中之一運輸格式組合 (TFC),該UE包含:一處理器,被配置成從超過一最大傳輸功率位準之一組運輸格式組合(TFCS)中決定複數運輸格式組合(TFCs),其中該組TFCS之該等TFCs具有一順序;以及一處理器,被配置成選擇一TFC以用於上鏈資料的傳送,其中該選擇一TFC係基於TFCs的該順序,且其中所選擇的TFC係為被決定不超過該最大傳輸功率位準的一TFC。
- 如申請專利範圍第7項所述的UE,其中該處理器更被配置成選擇不超過該最大傳輸功率位準的一第一TFC,並基於該第一選擇的TFC,被配置成基於TFC順序來選擇一第二TFC,以用於上鏈資料的傳送。
- 如申請專利範圍第7項所述的UE,其中TFC順序係基於傳輸功率。
- 如申請專利範圍第7項所述的UE,其中所選擇的TFC係從一邊限值推衍而來。
- 如申請專利範圍第10項所述的UE,其中該邊限值係從該最大傳輸功率推衍而來。
- 如申請專利範圍第7項所述的UE,其中該處理器被配置成在一傳輸時間間隔(TTI)基礎上選擇一TFC。
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