TWI455515B - 無線通訊系統改善混合式自動重發請求功能的方法及裝置 - Google Patents

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Description

無線通訊系統改善混合式自動重發請求功能的方法及裝置
本發明係指一種用於一無線通訊系統之一用戶端中改善混合式自動重發請求功能的方法及其相關裝置，尤指一種根據前一次傳輸之資料的解碼結果，決定重新傳輸之資料與前一次傳輸之資料是否合併，以提高傳輸效率之方法及其相關裝置。
第三代行動通訊技術採用寬頻劃碼多工接取(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)的無線接取方式，其係用以提供高度頻譜利用效率、無遠弗屆的覆蓋率及高品質、高速率的多媒體資料傳輸，同時更能滿足各種不同的QoS服務要求，提供具彈性的多樣化雙向傳輸服務，並提供較佳的通訊品質，有效降低通訊中斷率。透過第三代行動通訊系統，使用者可藉無線通訊設備(如手機)實現即時影像通訊、會議電話(Conference Call)、即時遊戲、線上音樂播放、電子郵件收發等。然而，這些功能必需仰賴快速而即時的傳輸。因此，針對第三代行動通訊技術，習知技術提供了高速封包存取系統，其包含高速下鏈路封包存取技術(High Speed Downlink Package Access，HSDPA)及高速上鏈路封包存取技術(High Speed Uplink Package Access，HSUPA)，用來提高頻寬的使用效率及封包資料的處理效率，以改善上下鏈路的傳輸速度。
為了改善高速下鏈路封包存取技術及高速上鏈路封包存取技術，第三代行動通訊聯盟(the 3rd Generation partnership Project，3GPP)引進一連續封包連通(Continuous Packet Connectivity，CPC)功能。連續封包連通功能適用於無線資源控制(Radio Resource Control)狀態為細胞專用通道(CELL_DCH)狀態的用戶端(User Equipment，UE)，主要目的在於增加每個細胞可服務的用戶端數目、抑制上鏈路通道的雜訊以及提昇用戶端接收語音封包服務的能力。同時，連續封包連通功能中提供一高速共用控制通道減載操作(HS－SCCH LessOperation)功能，用來降低高速共用控制通道的使用率。此外，高速下鏈路封包存取系統及高速上鏈路封包存取系統使用一混合式自動重發請求(Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ)技術，用以提升資料重傳的速率。混合式自動重發請求技術是一種結合了前饋式錯誤修正(Feed－forward Error Correction，FEC)與自動重發請求方法的技術，無線接取網路端(Universal Terrestrial Radio Access Network，UTRAN，以下簡稱網路端)可根據用戶端回傳的確認訊號(ACK/NACK)來決定是否要重傳，用戶端可以由前一個失敗的嘗試中存下有用的資訊，供之後的解碼使用。
當用戶端於高速共用控制通道減載操作模式下，使用混合式自動重發請求程序(HARQ Procedure)進行第一次傳輸時，網路端不會透過高速共用控制通道(High Speed Shared Control Channel，HS－SCCH)傳輸相關的控制信令至用戶端。此時，用戶端係根據 進入高速共用控制通道減載操作模式時，網路端所傳送之預設的控制資訊，接收高速實體下鏈路共用通道(High Speed Physical Downlink Shared Channel，HS－PDSCH)上的資料，因此可減少高速共用控制通道的控制信令傳輸，進而降低高速共用控制通道的使用率。特別注意的是，在高速共用控制通道減載操作模式下使用混合式自動重發請求程序，同一資料的傳輸次數至多為三次，換句話說，同一資料的重傳(Retransmission)次數至多為二次，且這些重傳需透過高速共用控制通道傳輸相關的控制信令至用戶端，用戶端才知道如何接收高速實體下鏈路共用通道。
關於高速共用控制通道減載操作模式下使用混合式自動重發請求程序的詳細流程，可參考相關通訊協定規範。當用戶端接收第一次傳輸之資料後，用戶端將第一次傳輸之資料儲存於一軟暫存器(Soft buffer)並取代軟暫存器中原有的資料。接著，用戶端根據先前接收到的控制資訊解碼軟暫存器中的資料，以取得媒體存取控制高速協定資料單元。若解碼成功，用戶端將回報確認收訖訊息(Acknowledgement，ACK)至網路端並結束傳輸程序；若解碼失敗，用戶端不會回報任何收訖訊息，而等待網路端進行第二次傳輸，亦即第一次重傳。重傳時，高速共用控制通道上的控制信令包含有傳輸次序(Second or third transmission)資訊，以及前一次傳輸之指標(Pointer to the previous transmission)。
接下來，於第二次傳輸時，用戶端根據接收到的傳輸次序資 訊及前一次傳輸之指標，取得儲存於軟暫存器的第一次傳輸之資料，與第二次傳輸之資料合併為一第一合併資料，再根據第二次傳輸時高速共用控制通道所傳送之控制信令，進行第一合併資料的解碼程序。若第一合併資料解碼成功，用戶端會回報確認收訖訊息至網路端並結束傳輸程序；若第一合併資料解碼失敗，用戶端將第一合併資料儲存於軟暫存器，並回報未收訖訊息(Negative Acknowledgement，NACK)至網路端，並等待網路端進行第三次傳輸。第三次傳輸的流程與第二次傳輸相同，在此不贅述。
由上可知，當網路端沒有收到用戶端所送出之第一次傳輸的確認收訖訊息，網路端即進行第二次傳輸，或者，當網路端收到用戶端所送出之第二次傳輸的未收訖訊息時，網路端即進行第三次傳輸。然而，當用戶端與網路端之間的通訊品質不佳時，儘管用戶端於第一次傳輸或第二次傳輸中已根據解碼成功回報了確認收訖訊息，網路端仍可能因為環境的通訊品質不佳，無法收到確認收訖訊息，或解碼錯誤而誤認為收到未收訖訊息，因而進行重新傳輸。另一方面，由於用戶端收到重新傳輸之資料後，係先將重新傳輸之資料與軟暫存器中的資料合併才進行解碼。因此，當用戶端於第一次傳輸或第二次傳輸已經解碼成功後，再收到重新傳輸之資料時，仍然須將資料合併再進行解碼。此情況下的合併動作是多餘的，並且降低了傳輸效率。
簡而言之，在用戶端已回報確認收訖訊息但網路端沒有收到確 認收訖訊息，或誤認為收到未收訖訊息而進行重新傳輸的情況下，將導致用戶端必須進行多餘的合併動作，因此降低了用戶端在高速共用控制通道減載操作模式下，使用混合式自動重發請求功能的傳輸效率。
因此，本發明主要提供一種無線通訊系統改善混合式自動重發請求功能的方法及其相關裝置。
本發明揭露一種用於一無線通訊系統之一用戶端中改善混合式自動重發請求功能的方法，該用戶端操作於一高速共用控制通道減載操作模式，該方法包含有接收一混合式自動重發請求程序之一重新傳輸之資料；判斷一第一軟暫存器所儲存之資料之一解碼結果；僅於該解碼結果為失敗時，將該重新傳輸之資料與該第一軟暫存器所儲存之資料合併成為一合併資料；以及進行該合併資料之一解碼程序及對應於一第二軟暫存器之一儲存程序；其中，該第一軟暫存器係根據一預設規則而取得，該第二軟暫存器係根據一第二預設規則而取得。
本發明另揭露一種用於一無線通訊系統之通訊裝置，用以改善混合式自動重發請求功能，該通訊裝置操作於一高速共用控制通道減載操作模式，該通訊裝置包含有一控制電路，用來實現該通訊裝置的功能；一中央處理器，設於該控制電路中，用來執行一 程式碼以操控該控制電路；以及一儲存裝置，設於該控制電路中且耦接於該中央處理器，用來儲存該程式碼；其中該程式碼中包含有接收一混合式自動重發請求程序之一重新傳輸之資料；判斷一第一軟暫存器所儲存之資料之一解碼結果；僅於該解碼結果為失敗時，將該重新傳輸之資料與該第一軟暫存器所儲存之資料合併成為一合併資料；以及進行該合併資料之一解碼程序及對應於一第二軟暫存器之一儲存程序；其中，該第一軟暫存器係根據一預設規則而取得，該第二軟暫存器係根據一第二預設規則而取得。
請參考第4圖，第4圖為一無線通訊系統400之示意圖。無線通訊系統400較佳地為一高速封包存取系統(High Speed Package Access，HSPA)，其簡略地係由一網路端及複數個用戶端所組成。在第4圖中，網路端及用戶端係用來說明無線通訊系統400之架構；實際上，網路端可視不同需求包含有複數個基地台、無線網路控制器等；而用戶端則可能是行動電話、電腦系統等設備。
請參考第1圖，第1圖為一無線通訊裝置100之功能方塊圖。無線通訊裝置100用來實現第4圖中一用戶端。為求簡潔，第1圖僅繪出無線通訊裝置100之一輸入裝置102、一輸出裝置104、一控制電路106、一中央處理器108、一儲存裝置110、一程式碼112及一收發器114。在無線通訊裝置100中，控制電路106透過 中央處理器108執行儲存於儲存裝置110中的程式碼112，從而控制無線通訊裝置100之運作，其可透過輸入裝置102(如鍵盤)接收使用者輸入之訊號，或透過輸出裝置104(如螢幕、喇叭等)輸出畫面、聲音等訊號。收發器114用以接收或發送無線訊號，並將所接收之訊號傳送至控制電路106，或將控制電路106所產生之訊號以無線電方式輸出。換言之，以通訊協定之架構而言，收發器114可視為第一層的一部分，而控制電路106則用來實現第二層及第三層的功能。
請繼續參考第2圖，第2圖為第1圖中程式碼112之示意圖。程式碼112包含有一應用程式層200、一第三層介面202及一第二層介面206，並與一第一層介面208連接。第三層介面202用來實現資源控制。第二層介面206包含兩子層，分別為一無線鏈結控制層介面212及一媒體存取控制層介面216，用來控制無線鏈結。第一層介面208則用來實現實體連結。
在用戶端已回報確認收訖訊息但網路端沒有收到確認收訖訊息，或誤認為收到未收訖訊息而進行重新傳輸的情況下，習知技術將導致用戶端必須進行多餘的合併動作，因此降低了混合式自動重發請求功能的傳輸效率。在此情形下，本發明實施例於第二層介面206中提供一解碼結果檢查程式碼220，用以改善混合式自動重發請求功能(Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ)。請參考第3圖，第3圖為本發明實施例一流程30之示意圖。流程30 用於第4圖之無線通訊系統400之一用戶端中改善混合式自動重發請求功能，用戶端操作於高速共用控制通道減載操作(HS-SCCH Less Operation)模式。流程30可被編譯為解碼結果檢查程式碼220，其包含以下步驟：步驟300：開始。
步驟302：接收一混合式自動重發請求程序(HARQ Procedure)之一重新傳輸(Retransmission)之資料。
步驟304：判斷一第一軟暫存器(Soft buffer)所儲存之資料之一解碼結果；其中，該第一軟暫存器係根據一第一預設規則而取得。
步驟306：僅於該解碼結果為失敗時，將該重新傳輸之資料與該第一軟暫存器所儲存之資料合併成為一合併資料。
步驟308：進行該合併資料之一解碼程序及對應於一第二軟暫存器之一儲存程序；其中，該第二軟暫存器係根據一第二預設規則而取得。
步驟310：結束。
根據流程30，用戶端收到網路端所傳送之重新傳輸之資料後，判斷第一軟暫存器所儲存之資料的解碼結果，並且當解碼結果為失敗時，才將重新傳輸之資料與第一軟暫存器所儲存之資料合併成為一合併資料。在合併資料產生後，用戶端接著進行合併資料的解碼程序及儲存程序。值得注意的是，用戶端可先進行合併資料的解碼程序，再於合併資料解碼失敗時，將合併資料儲存於第 二軟暫存器，等待下一次重傳。當合併資料解碼成功時，合併資料就不須儲存於第二軟暫存器。此外，用戶端亦可先將合併資料儲存於第二軟暫存器，再進行解碼程序。若合併資料解碼失敗，用戶端即等待下一次重傳。
由上可知，在用戶端已回報確認收訖訊息(ACK)，但網路端沒有收到確認收訖訊息，或誤認為收到未收訖訊息(NACK)而進行重新傳輸的情況下，本發明實施例係透過先判斷第一軟暫存器所儲存之資料的解碼結果，並且當解碼結果為失敗時才進行資料的合併，因此，可避免用戶端進行多餘的合併動作，進而能提升用戶端在高速共用控制通道減載操作模式下使用混合式自動重發請求功能的傳輸效率。
在本發明實施例中，第一軟暫存器係用來儲存前一次傳輸之資料，其係根據一第一預設規則而取得；第二軟暫存器係用來儲存前一次傳輸之資料與重新傳輸之資料的合併資料，其係根據一第二預設規則而取得。第一預設規則為用戶端由複數個軟暫存器中選擇一對應於一方程式a＝[5×CFN＋SubFN－6－PTR]mod 13之結果的軟暫存器，此即為第一軟暫存器。第二預設規則為用戶端由複數個軟暫存器中選擇一對應於一方程式b＝[5×CFN＋SubFN]mod 13之結果的軟暫存器，此即為第二軟暫存器。在上述方程式中，CFN為一連線訊框號(Connection Frame Number)，SubFN為一子訊框號(Subframe Number)，PTR為一前一次傳輸之指標 (Pointer to the Previous Transmission)值，mod表示模數運算。換句話說，用戶端係根據該方程式取得一特定之時間點，分別取得第一軟暫存器及第二軟暫存器的位址，以取得儲存於第一軟暫存器之前一次傳輸之資料，以及將合併資料儲存於第二軟暫存器。
當用戶端與網路端之間的通訊品質不佳時，儘管用戶端於第一次傳輸或第二次傳輸中已根據解碼成功回報了確認收訖訊息，網路端仍可能因為環境的通訊品質不佳，無法收到確認收訖訊息，或解碼錯誤而誤認為收到未收訖訊息，因而進行重新傳輸。另一方面，用戶端可能於第一次傳輸或第二次傳輸已經解碼成功後，仍收到重新傳輸之資料。在此情形下，本發明實施例可先判斷第一軟暫存器所儲存之資料(即前一次傳輸之資料)的解碼結果，並且當解碼結果為失敗時，才將重新傳輸之資料與前一次傳輸之資料合併，接著進行合併資料的解碼及儲存程序。因此，本發明實施例可避免用戶端進行多餘的合併動作。
綜上所述，本發明實施例係先判斷前一次傳輸之資料的解碼結果，並且當解碼結果為失敗時，才進行前一次傳輸之資料與重新傳輸之資料的合併。因此，可避免用戶端進行多餘的合併動作，進而提升用戶端使用混合式自動重發請求功能時的傳輸效率。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
400‧‧‧無線通訊系統
100‧‧‧無線通訊裝置
102‧‧‧輸入裝置
104‧‧‧輸出裝置
106‧‧‧控制電路
108‧‧‧中央處理器
110‧‧‧儲存裝置
112‧‧‧程式碼
114‧‧‧收發器
200‧‧‧應用程式層
202‧‧‧第三層介面
206‧‧‧第二層介面
208‧‧‧第一層介面
212‧‧‧無線鏈結控制層介面
216‧‧‧媒體存取控制層介面
220‧‧‧解碼結果檢查程式碼
30‧‧‧流程
300、302、304、306、308、310‧‧‧步驟
第1圖為一無線通訊裝置之功能方塊圖。
第2圖為第1圖中一程式碼之示意圖。
第3圖為本發明實施例流程之示意圖。
第4圖為一無線通訊系統之示意圖。
30‧‧‧流程
300、302、304、306、308、310‧‧‧步驟

Claims (12)

  1. 一種用於一無線通訊系統之一用戶端中改善混合式自動重發請求(Hybrid Automatic Repeat Request Operation，HARQ)功能的方法，該用戶端操作於一高速共用控制通道減載操作模式(HS-SCCH Less Operation)，該方法包含有：接收一混合式自動重發請求程序(HARQ Procedure)之一重新傳輸(Retransmission)之資料；判斷一第一軟暫存器(Soft Buffer)所儲存之資料之一解碼結果；僅於該解碼結果為失敗時，將該重新傳輸之資料與該第一軟暫存器所儲存之資料合併成為一合併資料；以及進行該合併資料之一解碼程序及對應於一第二軟暫存器之一儲存程序；其中，該第一軟暫存器係根據一第一預設規則而取得，該第二軟暫存器係根據一第二預設規則而取得。
  2. 如請求項1所述之方法，其中進行該合併資料之該解碼程序以及對應於該第二軟暫存器之該儲存程序，係於該合併資料解碼失敗時，將該合併資料儲存於該第二軟暫存器。
  3. 如請求項1所述之方法，其中進行該合併資料之該解碼程序以及對應於該第二軟暫存器之該儲存程序，係將該合併資料儲存於該第二軟暫存器，再進行該解碼程序。
  4. 如請求項1所述之方法，其中該第一預設規則係由複數個軟暫存器中選擇一對應於一方程式結果之軟暫存器，以取得該第一軟暫存器，該方程式係a＝[5×CFN＋SubFN－6－PTR]mod 13，CFN為一連線訊框號(Connection Frame Number)，SubFN為一子訊框號(Subframe Number)，PTR為一前一次傳輸之指標(Pointer to the Previous Transmission)值，以及mod為模數運算。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該第二預設規則係由複數個軟暫存器中選擇一對應於一方程式結果之軟暫存器，以取得該第二軟暫存器，該方程式係a＝[5×CFN＋SubFN]mod 13，CFN為一連線訊框號(Connection Frame Number)，SubFN為一子訊框號(Subframe Number)，以及mod為模數運算。
  6. 如請求項1所述之方法，其中該高速共用控制通道減載操作模式係該無線通訊系統之一網路端於一第一次傳輸時，不透過一高速共用控制通道(High Speed Shared Control Channel，HS－SCCH)傳送解碼相關的控制信令至該用戶端，且該用戶端係根據一預設的控制資訊解碼該第一次傳輸之資料。
  7. 一種用於一無線通訊系統之通訊裝置，用以改善混合式自動重發請求(Hybrid Automatic Repeat Request，HARQ)功能，該 通訊裝置操作於一高速共用控制通道減載操作模式(HS-SCCH Less Operation)，該通訊裝置包含有：一控制電路，用來實現該通訊裝置的功能；一中央處理器，設於該控制電路中，用來執行一程式碼以操控該控制電路；以及一儲存裝置，設於該控制電路中且耦接於該中央處理器，用來儲存該程式碼；其中該程式碼中包含有：接收一混合式自動重發請求程序(HARQ Procedure)之一重新傳輸(Retransmission)之資料；判斷一第一軟暫存器(Soft Buffer)所儲存之資料之一解碼結果；僅於該解碼結果為失敗時，將該重新傳輸之資料與該第一軟暫存器所儲存之資料合併成為一合併資料；以及進行該合併資料之一解碼程序及對應於一第二軟暫存器之一儲存程序；其中，該第一軟暫存器係根據一第一預設規則而取得，該第二軟暫存器係根據一第二預設規則而取得。
  8. 如請求項7所述之通訊裝置，其中進行該合併資料之該解碼程序以及對應於該第二軟暫存器之該儲存程序，係於該合併資料解碼失敗時，將該合併資料儲存於該第二軟暫存器。
  9. 如請求項7所述之通訊裝置，其中進行該合併資料之該解碼程 序以及對應於該第二軟暫存器之該儲存程序，係將該合併資料儲存於該第二軟暫存器，再進行該解碼程序。
  10. 如請求項7所述之通訊裝置，其中該第一預設規則係由複數個軟暫存器中選擇一對應於一方程式結果之軟暫存器，以取得該第一軟暫存器，該方程式係a＝[5×CFN＋SubFN－6－PTR]mod 13，CFN為一連線訊框號(Connection Frame Number)，SubFN為一子訊框號(Subframe Number)，PTR為一前一次傳輸之指標(Pointer to the Previous Transmission)值，以及mod為模數運算。
  11. 如請求項7所述之通訊裝置，其中該第二預設規則係由複數個軟暫存器中選擇一對應於一方程式結果之軟暫存器，以取得該第二軟暫存器，該方程式係a＝[5×CFN＋SubFN] mod 13，CFN為一連線訊框號(Connection Frame Number)，SubFN為一子訊框號(Subframe Number)，以及mod為模數運算。
  12. 如請求項7所述之通訊裝置，其中該高速共用控制通道減載操作模式係該無線通訊系統之一網路端於一第一次傳輸時，不透過一高速共用控制通道(High Speed Shared Control Channel，HS－SCCH)傳送解碼相關的控制信令至該通訊裝置，且該通訊裝置係根據一預設的控制資訊解碼該第一次傳輸之資料。
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