TWI332336B - Method and apparatus for improving data transmission reliability in a wireless communications system - Google Patents

Description

1332336 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】

本發明大體而言係關於無線通信，且更具體士之，本發 明係關於用於改良資料傳輸可靠性之技術。 X 【先前技術】

許多無線通信系統使用H A R Q來改良用於資料傳輸之可 靠性。使SHARQ’可藉由—傳輸器―次或多次傳輪每一資 料封包直至藉由-接收ϋ正確解碼封包以㈣包發送傳 輸之最大數目為止。一處於傳輸器處之Harq實體（其通常 稱為傳輸器HARQ實體）接收指派有序號之封包，將每一封 包解碼為-或若干個子封包’且以順序傳輸此等子封包。 -處於接收器處之相應HARQ實體（其通常稱為接收器

HARQ實體）接收來自傳輸器之傳輸且組合屬於相同封包之 子封包。接著，力圖解碼用於每—傳輸封包之組合子封包 以覆蓋傳輸封包 '然而’歸因於無線鏈路中之不利影響引 起之降及’某些接收之封包可錯誤地解碼且稱為擦除封 包。接收益可向傳輸器發送一用於每一正確解碼封包之確 認（ACK)以結束此封包之另外子封包的傳輸及/或—用於每 一擦除封包之否定確認（NAK)以起始該封包之另一子封包 的傳輸。#輸器可錯誤地接收由接收器纟送之ACK及/或 AK由傳輸器錯誤地須測為NAK之每一 ACK導致一已藉 由接收器正確解碼之封包之另__子封包的傳輸。冗餘料 可藉由接收器來正销碼且導致—重複封包。用於織傳 輸之錯誤率可為較高的，且因此接枚器頻繁地獲得重複封 I097I2.doc 1332336 包

亦以將正確解碼之封包提供至上層給接收龍卿實體 分派任務。在許多系統中’上層預期以如封包之序號所判 疋的適當次序來接收資料。使用HARQ，即使傳輸器Η 實體以順序發送首批子封包，歸因於擦除封包之額外子封 包傳輸’接收HHARQ實體亦可恢復次序紊亂之封包。紝 果，接收器HARQ實體通常緩衝已正確解碼之封包，如需: 則重排序此等封包，且將重排序之封包提供至上層。若恢 復次序紊亂之封包，則無論何時偵測到較早的封包遺漏時 接收器HARQ實體可"停止"或延遲正確解碼封包向上層之 傳送，直至（1)藉由接收器HARQ實體正確解碼遺漏之封包 或（2)接&器HARQ實體確㈣漏之封包丢失且將不被接收 為止。若接收器HARQ實體宣稱一封包在非該情況下時丟 失，則上層可（1)起始丟失之封包之重傳輸（即使有較長延遲） 或（2)將封包處理為丟失的，以上兩種情況皆為非所要的。

在單一重排序機制中’接收器將每一正確解碼封包儲存 於一緩衝器中直至用於傳輸所有較早之封包的最大持續時 間截止為止◎在確信將不接收仍然遺漏之任一較早封包的 清况下，接收器接著在此最大持續時間截止之後將正確解 碼封包提供至上層。然而，對於此單一重排序機制，用於 將封包傳送至上層的延遲可為過度長的。 因此’在此項技術十需要有效執行用於HARQ傳輪之重複 偵測及重排序之技術。 【發明内容】 109712.doc 1332336 本文描述用於執行HARQ傳輸之重複偵測及重排序的技 術。對於一同步HARQ系統而言，多個ARQ通道用於HARq 傳輸，且用於HARQ傳輸之傳輸器及接收器先驗地已知發送 每一 ARQ通道之時間。對於一非同步HARQ系統而言，在相 同通道上之隨後子封包傳輸之間的時間為可變的且由一排 程實體基於通道及/或其他特性來判定。若排程實體處於傳 輸器處（其通常為用於前向鏈路（或下行鏈路）之情況），則可 使用一可靠控制機制來通知接收器發送每一 ARQ通道之時 間。對於一具有一完全排程之反向鏈路（或上行鏈路）之系統 而έ，排程實體處於接收器處，其接著知曉發送每一 ARQ 通道之時間。對於同步及非同步HAR(^、統而言，假定傳輸 器及接收器已知發送每一 ARQ通道之時間。 對於HARQ傳輸而言，傳輸器接收可指派有序號之資料封 包序列’胃等序號用於指示資料封包在序列中之次序。傳 輸器處理每-封包且產生指派有依序編號之子封包識別符 (spid)的乡個子封包。傳輸_在arq通道上以順序傳輸封 包（基於其序號或自上層之到達次序），因為此等通道成為可 用的。在一 ARQ通道上發送每一封包。對於每—封包而言， 土；〜封匕之子封包的SpiD以順序—次—個地發送該封包 的子封包’直至收到該封包之ACK或發送所有子封包為止。 —;重複谓測而έ ’接收器基於用於—給定通道少之 給定正確解碼封包认-先前正確料封包㈣定— ARQ通道R正確解碼封包4否為-重複封包。-旦W 先前Μ解碼之封包，純器將—用於ARQ通•之非^ 1097l2.doc 的SPID設定為用於先前正確解碼封包所接收之最後子封包 的SPID /加一，即非預期的SPID= /+1。非預期的SPID為用 於一不預期於ARQ通道少上接收之子封包的SPID。舉例而 言，接收器可發送一用於先前正確解碼封包之ACK，其可 由傳輸器錯誤地偵測為一 NAK，其接著可傳輸具有/+1之 SPID的下一子封包。接收器獲得為正確解碼封包X所接收之 最後子封包的SPID，將此子封包之SPID與非預期的SPID進 行比較，且若兩SPID匹配則宣稱封包:c為一重複封包。每當 在ARQ通道；;上發送一子封包時接收器使非預期SPID增 量，以使得非預期SPID循軌不預期於ARQ通道少上接收之子 封包的SPID。即使接收器未偵測一傳輸，亦進行此增量。 舉例而言，接收器可於ARQ通道少上解碼一具有SPID=/之 封包且發送一由傳輸器錯誤地偵測為NAK之ACK。接收器 可不在ARQ通道7上偵測SPID =/+1之隨後子封包傳輸，而 偵測在其具有SPID = H2的封包之後之傳輸。藉由總是增量 非預期的SPID，接收器確保其總是偵測重複封包（即使其未 偵測某些子封包）。 對於重排序而言，接收器獲得用於ARQ通道少之正確解碼 封包；c，基於用於ARQ通道之先前正確解碼之封包（若存在） 判定是否一較早封包仍待定於任一其他ARQ通道上，且若 不存在待定較早封包，則將封包X轉遞至上層。每一待定較 早封包為在封包;c之前發送之封包且仍可接收。若（1)在指定 時間或之後在ARQ通道z上接收一正確解碼封包或（2)在一 來自當前訊框之時間窗内未在ARQ通道z上接收一正確解 109712,doc 1332336 碼封包，則在另一 ARQ通道z上不存在待定較早封包。藉由 封包λ:之起始時間及可用於HARQ傳輸之ARQ通道的數目判 定指定之時間。對於同步HARQ而言，藉由每一封包之子封 包之最大數目及ARQ通道之數目判定時間窗。對於一排程 系統中之非同步HARQ，排程實體已知用於每一 ARQ通道上 之傳輸的時間窗。 下文將進一步詳細地描述本發明之多種態樣及實施例。 【實施方式】 本文所使用之詞”例示性"意謂"用作一實例、例子或說明"。 不必將本文描述為”例示性”之任一實施例解釋為較佳或優 於其他實施例。 本文所描述之重複偵測及重排序技術可用於多種通信系 統，諸如劃碼多向近接（CDMA)系統、劃時多向近接（TDMA) 系統、劃頻多向近接（FDMA)系統、正交分頻多向近接 (OFDMA)、超寬頻系統（UWB)等。CDMA系統可實施 cdma2000、寬頻-CDMA(W-CDMA)或某些其他CDMA無線 存取技術（RAT>TDMA系統可實施全球行動通信系統（GSM) 或某些其他RAT。OFDM系統可實施IEEE 802.11、IEEE 802.16或IEEE 802.20。UWB系統可實施 802.15。cdma2000 涵蓋IS-95'IS-2000及IS-856且描述於來自一名為"第三代夥 伴項目 2(3rd Generation Partnership Project 2)"(3GPP2)之 協會的文件中。W-CDMA及GSM描述於來自一名為”第三代 夥伴項目（3rd Generation Partnership Project)"(3GPP)2^、 會的文件中。3GPP及3GPP2文件公開可得。重複偵測及重 109712.doc 排序技術亦可用於前向鍵路（或下行鍵路）及反向鏈路（或上 行鏈路）。為清晰之目的，此笼 作 此·寺技術經描述以用於cdma2000 修訂D令之反向鏈路。 •圖1展示用於職⑽統之封包處理。無線設備處理每一 資料封L以產生編碼封包且進—步將編碼封包分割為三個 子封包m給資料/編碼封包指派依序序號且標為 Pac 1 pac2等。在目ltfl給每一編碼封包之三個子封 包指派封包識別符(SPID)，〇,、，Γ及，2,且標為sp〇、spi及 奶。每-子封包含有足夠資訊以允許—接收基地台在有利 通道條件下解碼子封包且恢復封包。每-封包之三個子封 包含有該封包之不同冗餘資訊。可將一封包之三個子封包 視為封包之不同型式或封包之不同傳輸。 以順序起始傳輸編瑪封包。因此，最早封包〇(pac〇)於封 包l(Pacl)之前傳輸，封包1(Pacl)於封包2(pac2)之前傳輸， 封包2(Pac2)於封包3(Pac3)之前傳輸等。對於每一封包而 言，在相同ARQ通道上以順序傳輸三個子封包。因此，首 先傳輸子封包0(SP0)，若需要則接著傳輸子封包i(spi)，且 若需要則接著傳輸子封包2(SP2)。可傳輸每一封包的— 個、兩個或所有三個子封包。上文所描述之封包處理及傳 輸可用於多種系統中之資料/訊務通道，諸如cdma2〇〇〇修訂 D中之反向封包資料通道（R_PDCHp為清晰之目的，下文 描述R-PDCH之某些細節。 圖2展示用於同步HARQ系統中之資料通道的結構。將用 於資料通道之傳輸時間線分割為訊框，每一訊框具有一固 109712.doc. -10- 1332336 定持續時間（例如，對於cdma2000中之R-PDCH為10毫秒 (ms))。可在每一訊框中發送一子封包。將傳輸時間線進一 步分割為四個ARQ通道，其指派有ARQ通道識別符 (ACID)'O'、’Γ、'2'及·3·。交錯四個 ARQ通道使得：ACID=0 之ARQ通道0佔據起始於一預定訊框處之每第四個訊框； ACID=1之ARQ通道1佔據緊隨ARQ通道0之後之每第四個 訊框；ACID=2之ARQ通道2佔據緊隨ARQ通道1之後之每第 四個訊框；且ACID=3之ARQ通道3佔據緊隨ARQ通道2之後 之每第四個訊框。基於系統時間（SYS_TIME)界定用於所有 四個ARQ通道之訊框且其為無線設備及基地台已知。四個 ARQ通道亦稱為ARQ實例且可將其視為同步HARQ系統中 之資料通道的四個邏輯通道或四個子通道。 圖2亦展示在一 ARQ通道上之例示性同步HARQ傳輸。每 一封包經傳輸且可能在單一 ARQ通道上進行重傳。對於一 給定封包而言，無線設備首先在一用於一 ARQ通道之訊框 中傳輸子封包〇,接著在用於相同ARQ通道之下一可用訊框 中傳輸子封包1(若需要），且最後在用於ARQ通道之下一可 用訊框中傳輸子封包2(若需要）。當接收每一子封包時，基 地台試圖基於已接收而用於封包之所有子封包解碼封包。 若解碼成功，則基地台在前向確認通道（F-ACKCH)上發送 一 ACK，且無線設備停止發送此封包之子封包。反之，若 解碼不成功，則基地台在F-ACKCH上發送一 NAK，且無線 設備發送該封包之下一子封包。用於發送NAK或ACK之延 遲為一訊框。在一非同步HARQ系統中，每一子封包之傳輸 109712.doc • 11 - 1332336 亦在相同ARQ通道上順序地發生，但在相同ARQ通道之連 續傳輸之間不存在固定持續時間。 對於圖2中所示之實例，無線設備傳輸由基地台錯誤解碼 之封包0的子封包0。無線設備接著傳輸正確解碼之封包0之 子封包1且因此發回一 ACK。無線設備接著傳輸由基地台錯 誤解碼之下一封包1之子封包0。無線設備接著傳輸封包1之 子封包1。資料傳輸以此方式繼續以用於其他封包。 為清晰之目的，圖2展示NAK及ACK之傳輸。許多系統僅 發送ACK或僅發送NAK以減小訊號傳輸量。對於基於ACK 之機制，僅當正確解碼封包時接收器發送ACK且不發送任 一 NAK。因此明確地發送ACK，且隱含地發送NAK(即，假 定沒有ACK的情況下或以某些其他方式指示）。對於基於 NAK之機制而言，僅當錯誤解碼封包時接收器發送NAK且 不發送任一 ACK。本文所描述之技術可與任一種類之反饋 一起使用。 接收器基於一用於封包之錯誤偵測程式碼判定正確或是 錯誤解碼一給定封包。舉例而言，若封包之循環冗餘檢查 (CRC)通過，則正確解碼封包，且若CRC失敗，則錯誤解碼 封包。如本文所使用，解碼封包係藉由接收器正確解碼（例 如，CRC通過）之封包，且擦除封包係藉由接收器錯誤解碼 (例如，CRC失敗）之封包。 如圖2中所示，傳輸一子封包、解碼一封包及發回一 ACK 或NAK會引起某些延遲。藉由四個訊框分離用於每一 ARQ 通道之子封包傳輸以考慮處理及傳輸延遲。無線設備可在 109712.doc -12- 四個ARQ通道上並行傳輸多達四個封包。在任—仏定時 刻’存在多達四個顯著封包傳輸。每一顯著封包傳輸用於 —未確認為正由基地台解碼的封包。 圖3A展示在所有四個arq通道上之例示性同步傳 輪。無線設備分別在訊㈣、i、2及3中分別在arq通道〇、 ^ 2及3上發送封包〇、卜2及3之子封包〇。基地台接收四 個子封包’錯誤解碼封包Q、…，且正4解碼封包2。無 線设備接者分別在訊框4 ' 5及7中分別在ARQ通道〇、^及； 上傳輸封包G、1及3之子封Μ，且在訊框6_在从卩通道2 上傳輸下-封包4之子封包基地台接收子封包，正確解 碼封匕0及3’且錯誤解碣封包丨及〇無線設備接著在訊框8 中在ARQ通道〇上傳輸下一封包5之子封包〇,在訊框9中在 ARQ通道1上傳輸封包1之子封包2,在訊框1〇中在ARq通道 2上傳輸封包4之子封包1，且在訊框11中在ARQ通道3上傳 輸下一封包ό之子封包0。基地台接收子封包，錯誤解碼封 包1、5及6,且正確解碼封包4。無線設備接著在訊框12中 在通道ARQ通道〇上傳輸封包5之子封包丨，在訊框13中在 ARQ通道1上傳輸下一封包7之子封包0,在訊框14中在ARQ 通道2上傳輸封包8之子封包〇，且在訊框15中在ARq通道3 上傳輸封包6之子封包1。由於已發送封包1之所有三個子封 包’因此即使未解碼封包1，無線設備亦在ARQ通道1上傳 輸一新封包。無論何時ARQ通道為可用時，無線設備繼續 傳輸一新封包。 圖3Β展示用於儲存基地台處之解碼封包之資料缓衝器的 109712.doc -13· 1332336 内容。資料緩衝器通常稱為重排序緩衝器。可臨時地將每 一解碼封包儲存於資料緩衝器中直至準備將封包發送至上 層為止。圖3B展示每一解碼封包及其中解碼封包之訊框。 封包2於訊框2中解碼，封包0於訊框4中解碼，封包3於訊框 7中解碼，封包4於訊框10中解碼，封包5於訊框12中解碼， 且封包8於訊框14中解碼。封包1在訊框9中偵測為遺漏。如 圖3A及3B中所示，儘管無線設備起始以順序傳輸封包，但 歸因於擦除封包之額外傳輸，基地台恢復順序紊亂之封包。 為簡明之目的，圖3A假定基地台未將用於ACK及NAK之 偵測錯誤發送至無線設備。對於偵測為NAK之每一 ACK， 無線設備傳輸一已由基地台解碼之封包的下一子封包。對 於偵測為ACK之每一 NAK而言，即使基地台未解碼先前封 包，無線設備亦傳輸下一封包。NAK-ACK錯誤率通常較小 (例如，0.1%)以達成可靠資料傳輸。然而，NAK-ACK錯誤 率可較高且可變（例如，自1至10%)。歸因於NAK-ACK錯 誤，基地台可接收重複封包。 基地台可執行重複偵測以識別及丟棄重複封包。重複偵 測可基於以下假設執行：（1)基地台（或接收器）基於系統時 序已知在每一訊框中所發送之ARQ通道；（2)依序發送每一 封包之子封包；及（3)若解碼一封包，則基地台僅可確定一 子封包之SPID。 圖4展示用於執行經由HARQ傳輸所接收之封包之重複偵 測的過程400的流程圖。基地台保留每一 ARQ通道之變量 Unexpected_SPID ^此變量指示不預期於ARQ通道上接收之 109712.doc -14· 1332336 子封包的SPID。在HARQ傳輸之起始處，基地台將每一 ARQ 通道之Unexpected_SPID初始化為一無效值（區塊410)。舉例 而言，可將Unexpected_SPID設定為Max_Num_Tx，其係每 一封包之子封包之最大數目，其中對於cdma2000修訂D中 之R-PDCH而言，Max_Num_Tx=3。為HARQ傳輸執行一次 區塊410中的初始化。 基地台使用傳輸執行每一訊框之重複偵測。基地台基於 系統時間之認識判定用於當前訊框之ARQ通道（其稱為 ARQ通道少)（區塊420)。基地台接著試圖解碼用於當前訊框 之封包（區塊422)。接著進行封包是否被解碼之判定（區塊 424)。若解碼封包，則基地台獲得在當前訊框中所接收之 子封包的SPID(其稱為SPID幻（區塊426)。對於cdma2000修 訂D而言，每一子封包載運指派給子封包之SPID，但僅當 解碼封包時基地台可可靠地確定SPID。 基地台接著判定SPID A:是否等於ARQ通道少之 Unexpected_SPID(區塊 428)。若 SPID A不等於 ARQ通道y之 Unexpected_SPID(其將為在ARQ通道上所發送之第一封 包之情況，因為將Unexpected_SPID初始化為一無效值）， 則將Unexpected_SPID設定為A:+l(區塊432)。由於已解碼封 包X，因此基地台不預期在用於ARQ通道少之下一訊框中接 收具有女+1之SPID的子封包。若在用於ARQ通道；/之下一訊 框中接收具有无+1之SPID的子封包，則歸因於一 ACK-NAK 錯誤，必定發送此子封包且其為一重複封包。因此，返回 至區塊428中，若SPID A:等於Unexpected_SPID，則宣稱封 109712.doc 1332336 包X為一重複封包且丟棄（區塊430)。在區塊430之後，將 Unexpected_SPID設定為 fc+Ι(區塊432)。 若如在區塊424中所判定當前訊框之封包被擦除，則進行 ARQ通道;/iUnexpected_SPID是否為無效值（例如，等於 Max_Num_Tx)之判定（區塊434)。若答案為’否^則基地台 使ARQ通道yiUnexpected_SPID增量一（區塊436)。若對於 區塊434而言答案為'是'且亦在區塊436之後，過程返回至區 塊420以處理下一訊框。 圖4中之重複偵測基於為一解碼封包所接收之上一子封 包的SPID設定Unexpected_SPID。（1)因為以順序發送子封 包，所以無論何時接收一擦除封包時及（2)若 Unexpected_SPID未達到Max_Num_Tx且並非區塊410中所 指派之無效值，則重複偵測使Unexpected_SPID增量一（區 塊 436)。若在區塊 436 中 Unexpected_SPID 達到 Max_Num_ Tx，則可將Unexpected_SPID維持於Max_Num_Tx處或設定 至某些其他無效值。基於本文之描述亦可以其他方式執行 重複偵測。 如圖3A及3B中所示，儘管可以順序發送封包，但基地台 處之接收器H ARQ實體可恢復順序紊亂之此等封包。需要將 每一解碼封包轉遞至上層以盡可能地減少延遲《然而，若 上層預期以順序接收封包，則接收器HARQ實體通常緩衝解 碼封包，重排序順序紊亂之封包，且接著將重排序之封包 提供至上層。 對於一給定解碼封包；c，若沒有封包在封包;c之前發送， 109712.doc -16- 1332336 則基地台可將封包；C轉遞至上層且其仍可被接收《若在封包 X之傳輸之前起始封包6之傳輸，則在封包X之前發送另一封 包办。若以順序發送封包，接著若在封包X之前發送另一封 包5，若上層預期以順序接收封包則應在封包Λ之前將封包厶 轉遞至上層。若沒有在ARQ重傳之最大可能數目之後解瑪 封包6，則封包6丢失且可將封包X轉遞至上層。 基地台可保留每一 ARQ通道之旗標，且若ARQ通道上不 存在待定較早封包則可清除用於封包Λ：之此旗標。一待定較 _ 早封包為在封包Λ：之前在一 ARQ通道上發送之封包且其仍 可由基地台接收。若清除所有ARQ通道之旗標，則基地台 可將封包λ：轉遞至上層。表1列出用於下文描述中之多種變 量及每一變量之簡短描述。對於cdma2000中之R-PDCH而 言’在表1之第三行給出某些變量的預設值。 表1 變量 描述 預設 值 Num一Channels 可用於資料傳輸之ARQ通道數目。 4 Max—Num-Tx 母一封包之子封包的最大數目。 3 Max_Wait 用於等待一位於另一 ARQ通道上之封包的最大時間量。 (以訊框計）。 8訊框 Current_Frame 處理之當前訊框。 - Start_Time 首先傳輸一封包之時間。維持每一封包之Start Time且以 訊框為單位給出。 Last_Decode一Time 在一ARQ通道上最後接收一解碼封包的時間。維持每一 ARQ通道之Last_Decode Time且以訊框為單位給出。 對於同步HARQ而言，可如下計算Max_Wait :

Max一Wait=Num_Channelsx(MaxJSium一Τχ·1)等式（1) 對於cdma2000修訂D中之R-PDCH而言，Max_Wait=8。對於 109712.doc •17· 1332336 同步HARQ而言，可能具有在R-PDCH上之自主傳輸。 對於非同步HARQ而言，可對R-PDCH上之每一傳輸排 程。一 ARQ通道之Max_Wait為在該ARQ通道上之第一與最 後子封包傳輸之間的時間且可具有一可變持續時間。若排 程實體位於接收器處，則接收器已知每一 ARQ通道之 Max_Wait。此對於諸如IEEE 802.16之完全排程之反向鏈路 而言為真實的。若排程實體位於傳輸器處，則若傳輸器具 有一用於將子封包及ARQ通道識別符傳輸至接收器之可靠 路徑則可判定一 ARQ通道之Max_Wait。 對於每一 ARQ通道z而言，其中KC且C表示所有ARQ通道 之集合，若滿足下列兩條件中之任一者，則基地台可清除 ARQ通道z之旗標： 1. 在封包X之Start_Time之後在ARQ通道Z上發送一封包，或 等效地，ARQ通道z之Last_Decode_Time遲於封包x之 Start_Time減去 Num_Channels ; 2. 自封包X之Start_Time，在ARQ通道z上發送至少（Max_ Num_Tx-l)個子封包。 對於一未排程而同步的HARQ傳輸而言，可自最後解碼以 後流逝之時間判定在一 ARQ通道上發送之子封包的數目。 對於一排程之HARQ傳輸而言，不論同步或非同步，接收器 皆意識到待排程之子封包。在該情況下，接收器已知何時 在每一 ARQ通道上發送（Max_Num_Tx-l)。 下文將詳細描述用於同步HARQ之條件1及2,其中在一固 定延遲之後在一 ARQ通道上發送每一連續子封包。此簡化 109712.doc -18- 1332336 下文所給出之演算法之時序描述。若接收器已知每一 ARQ 通道之Start_Time，則演算法亦可用於非同步HARQ。 圖5 A展示基於第一條件對ARQ通道之旗標之清除。對於 圖5A中所示之實例而言，在圖5A中所示之Start_Time處起 始在ARQ通道少=1上發送封包X且在當前訊框中進行解碼。 藉由對角散列法（diagonal hashing)展示在Start_Time-4(其 為指定時間，且等於Start_Time-Num_Channels)之後起始直 到當前訊框之所有訊框。若使用散列法在訊框中之任一者 中解碼任一 ARQ通道z之封包，則可在相同ARQ通道z上之 此解碼封包之後發送的任一封包將具有遲於封包JC之 Start_Time的起始時間。因此，此ARQ通道z不能載運一與 封包相比更早之封包，且可清除此ARQ通道z之旗標。對 於封包x而言，由於解碼封包x偶爾允許清除ARQ通道之旗 標，因此用於第一條件之訊框Start_Time-4之包含物為可選 的。 圖5B展示基於第二條件對ARQ通道之旗標之清除。對於 圖5B中所示之實例，Max_Num_Tx=3且為每一封包發送多 達3個子封包。在圖5B中所示之Start_Time處起始在ARQ通 道少=1上發送封包X，且在訊框Tc-3(其為在封包;c之Start_ 丁ime之後的四個訊框）中正確解碼。一自封包X之Start_Time 載運Max_Num_Tx-1子封包的ARQ通道z不能載運一在封包 X之Start_Time之前發送的封包。舉例而言，ARQ通道z=2在 訊框Tc-2(其為在當前訊框之前之兩個訊框）中載運一子封 包，且在訊框Tc-6(其為在當前訊框之前之六個訊框）中載運 109712.doc -19- 1332336 另一子封包。在封包x之Start_Time之後於ARQ通道2上發送 兩子封包。在訊框Tc-2中處理ARQ通道2之子封包之後， ARQ通道2不可能仍載運一在封包^之stan 一 Time之前發送 之封包。此係因為若在封包X2Start_Time之前於ARq通道2 上發送一封包，則不論該封包是否解碼或擦除，此封包將 必須在訊框Tc-10處起始發送且將在訊框丁〇_2處結束，因為 已發送該封包之最大數目的子封包1於第：條件而言， 若在自當冑訊框（其可視為滑動時間窗）之最後Num_wa^ 框内沒有為ARQ通道2解碼封包，則可清除每一 arq通道z 之旗標。若在訊框Te-7而非訊框Te_3中解碼封包r則上述 實例將為同樣可應用的。 圖6展示用於經由HARQ傳輸所接收 -一排序封包的過程 _的流程圖。基地台使料輸執行每—訊框之重排序。美 =判定詩當前妹之ARQ顿其稱為_通道靡 台接著試圖解碼當前訊框之封包物 目丨立Α 解碼之判疋（區塊624)。若解碼封包χ， 則基地台判定另一封包是 上發送且仍可接收，即，是否广；^别於另一綱通道 道上之較早封包(區塊626):子在一仍待定於另-ARQ通 定較早封包域地Λ _ 628巾所衫存在一待 存於資料緩㈣中；封包’㈣地台將封包增 包，地_封:：==待定… 包(區塊630”可存在 ’封K之所有封 碼允許物待於㈣_=之=，但封包：之解 其他封包。接著該過程 109712.doc -20- 1332336 返回至區塊620以處理下一訊框。 圖7展示圖6中之區塊626之實施例的流程圖。初始，如下 文所描述計算封包X之Start_Time(區塊7 10)，且將所有ARQ 通道之旗標設定為邏輯高（區塊712)。將ARQ通道之指數ί 設定為零以用於待評估之第一 ARQ通道（區塊714)。接著進 行是否在ARQ通道ί上接收在當前訊框中解碼之封包X的判 定（區塊720)。若對於區塊720之答案為’是|，則清除ARQ通 道ί之旗標（區塊726)。否則，進行是否在Start_Time-Num_Channels之後為ARQ通道/獲得一解碼封包的判定，其 中Start_Time為封包X之起始時間（區塊722)。若對於區塊722 而言答案為’是'，則清除ARQ通道/之旗標（區塊726)。否則， 進行是否在上一 Max_Wait-1訊框中是否沒有為ARQ通道 獲得解碼封包的判定（區塊724)。若對於區塊724而言答案為 ，是，，則清除ARQ通道/之旗標（區塊726)。 區塊720及722用於圖5A中之以上描述之第一條件，為清 晰之目的，其展示為圖7中之兩個分開的區塊。區塊724用 於圖5B中之以上描述之第二條件。若對於所有三個區塊 720、722及724而言答案為'否'，則存在在封包；c之前發送之 至少一待定封包且仍可接收。接著提供一指示：封包X正等 待另一封包（區塊734)，且區塊626之過程結束。 若因為在此ARQ通道上不存在待定較早封包而在區塊 726中清除ARQ通道/之旗標，則進行是否已評估所有ARQ 通道之判定（區塊728)。若答案為’否、則使指數ί增量（區塊 730)且過程返回至區塊720以評估下一 ARQ通道。否則，若 109712.doc 21 1332336 對於區塊728而言答案為'是’（其意謂已清除所有ARQ通道 之旗標），則提供一指示：可將封包λ:轉遞至上層（區塊732)， 且區塊6 2 6之過程結束。 下文描述用於處理封包且執行重排序之特殊實施例。對 於此實施例，維持每一 ARQ通道之單一變量Last_Decode_ Time且用於評估ARQ通道之條件1及2。每一 ARQ通道之 Last_Decode_Time指示其中最近獲得一用於ARQ通道之解 碼封包的訊框且無論何時在ARQ通道上獲得一解碼封包則 將其設定為當前訊框（或Current_Frame)。無論何時處理 ARQ通道，亦可將每一 ARQ通道之Last_Decode_Time設定 為不早於Current_Frame-Max_Wait，以使得可使用相同變量 來評估條件2。在HARQ傳輸的起始處，可將ARQ通道0、1、 2 及 3 之 Last_Decode_Time 分別初始化為 First_Frame-4、 First_Frame-3 、First_Frame-2 及 First_Frame-l ，其中 First_Frame為其中發送用於HARQ傳輸之真正第一子封包 的訊框。 圖8展示用於處理用於HARQ傳輸所接收之封包之過程 800的流程圖。使用傳輸執行過程800以用於每一訊框。基 地台判定用於當前訊框之ARQ通道，其稱為ARQ通道(區 塊820)，解碼用於當前訊框之封包χ(區塊822)，且判定封包 jc是否解碼（區塊824^若封包X解碼，則基地台將ARQ通道y 之 Last_Decode_Time設定為 Current_Frame(區塊 826)，判定 在用於封包X之當前訊框中所接收之子封包的SPID(區塊 828)，且如下計算封包jc之Start_Time(區塊830): 109712.doc -22- 1332336

Start_Time=Current_Frame-Num_Channels xSPED 等式（2) 僅當解碼封包時確定每一封包之起始時間且基於傳輸用於 封包之子封包的數目進一步計算，其係藉由在用於封包Λ：之 當前訊框中所接收之子封包的SPID來指示。接著將封包λ: 連同其Start_Time儲存於資料緩衝器中（區塊832)。 若如區塊824中所判定擦除封包X，則基地台判定ARQ通 道少之Last_Decode_Time是否早於自當前訊框之 Max_Wait(區塊834)。若答案為'是’，則基地台如下設定ARQ 通道7iLast_Decode_Time(區塊 836): Last_Decode_Time=Current_Frame-Max_Wait 等式（3) 若對於區塊834而言答案為’否'，則同樣在區塊832及836之 後，過程結束。 圖9展示用於重排序封包且將封包轉遞至上層之過程900 的流程圖。在過程800之後且無論何時在一 ARQ通道上獲得 一解碼封包時可執行過程900。將一變量Earliest_Decode_ Time設定為所有ARQ通道之中之最早Last_Decode_ Time(區塊 910)。 接著進行資料緩衝器是否為空之判定（區塊920)。若答案 為'是'，則過程結束。否則，識別儲存於資料緩衝器中之最 舊封包（其稱為封包z)(區塊922)。封包z具有儲存於資料緩 衝器中之所有封包之中的最早起始時間。基於解碼封包之 起始時間可將解碼封包儲存於資料緩衝器中。舉例而言， 可將具有最舊起始時間之封包儲存於緩衝器之頂部，接著 是具有下一最舊起始時間之封包等。在任一情況下，獲得 109712.doc -23- 封包 z之 Start_Time(區塊 924)。 接著進行Earliest_Decode_Time是否遲於封包z之Start_ Time減去Num_Channels之判定（區塊926)。如圖5A中所示， 若在訊框Start_Time-Num_Channels中或之後獲得一用於另 一ARQ通道z之解碼封包，則ARQ通道z未載運一待定較早 封包。由於若在任一 ARQ通道上不存在待定較早封包而僅 轉遞封包X，因此在區塊926中使用單一比較，Earliest_ Decode_Time之使用有效地評估所有ARQ通道之條件1。此 外，藉由將每一 ARQ通道之Last_Decode_Time設定為不遲 於圖8中之區塊83 6的Current_Frame-Max_Wait，由區塊926 中之比較亦可評估條件2。 若對於區塊926而言答案為’是'，其指示不存在待定較早 封包，則將封包z自資料緩衝器移除且轉遞至上層（區塊 928)。過程接著返回至區塊920以評估資料緩衝器中之最舊 之封包（若存在）。否則，若對於區塊926而言答案為3 ’，其 指示存在至少一待定較早封包，則將封包z保留於資料緩衝 器中且過程結束。 圖10展示分別使用圖8及圖9中之過程800及900而用於圖 3 A中之例示性HARQ傳輸的處理。第一子封包傳輸出現於 訊框0中，且在HARQ傳輸起始處分別將ARQ通道0、1、2 及3之Last_Decode_Time初始化為-4、-3、-2及-1。無論何 時處理ARQ通道，貝1j更新每一 ARQ通道之Last_Decode_ Time。此更新需要將Last_Decode_Time設定為（1)當前訊框 (若獲得一用於ARQ通道之解碼封包），其為用於圖10中之訊 109712.doc '〜-24- 1332336 框2、4、7、Η)、12及14之情況；及⑺當前訊框減去ι Wait(若Last_Decode_Time遲於此值），其為用於訊框9、^ 及15之情況。無論何時在（例如）圖1〇中之訊框2、4、7、9、 10、12、13及14中獲得一解碼封包，則基地台重排序且轉 遞封包。對於具有一解碼封包之每一訊框而言，圖1〇展示： (1)為訊框計算之Earliest一Decode一Time ; (2)儲存於資料緩 衝器中之封包及每一儲存之封包之起始時間，其在圓括號 内,'·α出’及（3)將封包（右存在）轉遞至上層。對於圖1〇中所 示之實例而言’由於在ARQ通道1上還未解碼一封包，因此 繼續持有訊框10中之封包4。若封包序號可用於重排序，則 若已轉遞封包3則可轉遞封包4。 下文展示分別用於圖8及圖9中之過程800及900之例示性 偽碼。 更新變量： 100 If (CRC for Packetx on ACIDy passes) Then {

"〇 Last_Decode_Time[ACIDy] = Sys_Time ； 120 Start_Time[Packetx]=Sys_Time- 4*SPID[packetx]； 130 Put Packet x in Buffer sorted based on increasing values of packet Start_Time ; } 140 Else { 150 Las t_Decode_Time[ ACIDy ]=max(Last_

DecodeTime [ACIDy],

Sys_Time-4*(Max_Num_Tx-l)) ; } 重排序且轉遞封包： 109712.doc -25- 2001332336 210 220

230 240 250 260 270 eval_next_packet=true ; Earliest_Decode_Time=min {Last_Decode_ Time[ACID0], Last_Decode_Time[ACIDl], Last_Decode_Time[ACID2], Last_Decode_Time[ACID3]}； While ((eval_next_ packet ==true) && (Buffer not empty)) do { Next_ Packet=Get oldest packet from Buffer If (Earliest_Decode_Time > Start_Time[Next_ Packet]-4) Then forward Next_ Packet to upper layers Else eval_next_ packet=false ; 280 } 圖11展示無線通信系統中之無線設備1110及基地台1150 之實施例的方塊圖。無線設備亦可稱為行動台、使用者/存 取終端、使用者裝備、手機、用戶單元或某其他術語。基 地台為固定台且亦可稱為基地收發器台（BTS)、存取點、節 點B或某其他術語。 對於反向鏈路而言，編碼器112接收由無線設備1110發送 之訊務資料用於HARQ傳輸且處理每一資料封包以產生一 相應編碼封包。編碼器1112可進一步將每一編碼封包分割 為多個子封包。編碼器1112進行之處理包括格式化、編碼、 109712.doc -26- 1332336 交錯等且藉由用於系統之應用標準來判定。舉例而言，可 在R-PDCH上發送資料且根據cdma2000修訂D執行處理。調 變器（Mod) 1114接收子封包且處理每一子封包以用於傳 輸。調變器1114進行之處理可包括符號映射、通道化、展 頻等且亦可藉由用於系統之應用標準來判定。傳輸單元 (TMTR)l 116處理來自調變器1114之輸出且產生一反向鏈路 訊號，該反向鏈路訊號經天線轉換開關（D)1118投送且經由 天線1120傳輸。 在基地台1150處，反向鏈路訊號由天線1152接收，經天 線轉換開關1154投送，且由接收器單元（rcvr)i 156處理以 產生接收樣本。解調變器（Demod) 11 58接著處理（例如，去 展頻，去通道化’及資料解調變）接收樣本且提供解調變符 號°解碼器1160解碼用於由無線設備1110發送之每一封包 的解調變符號，檢查封包，將封包之狀態提供至控制器 1170 ’且將封包（若已解碼）提供至資料緩衝器丨丨74。位於基 地台1150處之解調變器1158及解碼器116〇進行之處理分別 補充位於無線設備1110處之調變器1114及編碼器1112進行 的處理。 編碼器1112及解碼器1160執行用於實體層之處理。通常 在位於貫體層頂部之媒體存取控制（MAC)層處實施 HARQ。在一實施例中，編碼器1112實施用於自無線設備 1110至基地台1150之HARQ傳輸的全部或部分傳輸器harq 實體。解碼器U60實施用於HARQ傳輸之全部或部分接收器 HARQ實體。在另一實施例中，控制器113〇實施全部或部分 109712.doc -27· 1332336 傳輸器HARQ實體，且控制器117〇實施全部或部分接收器 HARQ實體。舉例而言，解瑪^⑽可提供每一接收封包之 狀態及每一解碼封包之解碼時間，且控制器117〇可執行重 複偵測、重排序及解碼封包向上層之轉遞。控制器11可 進一步提供用於自無線設備111〇所接收之每一子封包的適 當ACK/NAK反饋。 對於前向鏈路而言，由基地台115〇發送之資料及用於無 線設備1110之ACK/NAK由編碼器1180進行處理（例如，格 式、編碼等）’由調變器1182進行進一步處理（例如，通道化、 展頻等）’且由傳輸器單元1184進行調節以產生一前向鏈路 訊號，該前向鏈路訊號經天線轉換開關1154投送且經由天 線1152傳輸。在無線設備111〇處，前向鏈路訊號由天線丨丨汕 接收，經天線轉換開關1118投送，且由接收器單元114〇處 理以產生輸入樣本。解調變器u 42處理輸入樣本且提供解 調變符號，且解碼器1144進一步處理解調變樣本且將解碼 資料提供至資料緩衝器1134 β 控制器1130自解碼器1144接收由基地台115〇發送之 ACK/NAK反饋，且導引用於擦除之封包及新封包之子封包 的傳輸。控制器1130及117〇進一步導引分別位於無線設備 1110及基地台1150處之多種處理單元的操作。控制器丨丨川 及1170可分別實施本文描述而用於在前向鏈路及反向鏈路 上之HARQ傳輸的全部或部分重複偵測及重排序技術。舉例 而言，每一控制器可實施圖4、6、7、8及9中所示之處理。 £憶體單元1132及1172分別儲存由控制器113〇及ι17〇使用 109712.doc • 28 · 1332336 之程式碼及資料。 為清晰之目的，描述用於cdma2000修訂D中之R-PDCH的 重複偵測及重排序技術。一般而言，此等技術可用於具有 任一數目之ARQ通道、每一封包之任一數目之子封包/傳輸 等的HARQ。 可藉由多種方式實施本文所描述之重複偵測及重排序技 術。舉例而言，可以硬體、軟體或其組合實施此等技術。 對於硬體實施而言，可將用於執行重複偵測及/或重排序之 ® 處理單元實施於一或多個特殊應用積體電路（ASIC)、數位 訊號處理器（DSP)、數位訊號處理設備（DSPD)、可程式邏輯 設備（PLD)、場可程式閘陣列（FPGA)、處理器、控制器、微 控制器、微處理器、設計用於執行本文描述之功能的其它 電子單元或其組合内。 對於軟體貫施而言’可使用執行本文描述之功能之模組 (例如，程序、函數等）實施重複偵測及重排序技術。軟體程 φ 式碼可儲存於記憶體單元（例如，圖11中之記憶體單元1132 或1172)中且可藉由處理器（例如，控制器113〇或U7〇)執 行。可將記體單元實施於處理器内或處理器外部。 提供揭示實施例之先前描述以使得任一熟習此項技術者 月b夠進行或使用本發明。熟習此項技術者將易於瞭解對於 此等實施之多種修正’且本文所定義之一般原理可應用於 其他實施例而不偏離本發明之精神或範疇。因此，本發明 並非思欲限於本文所示之實施例而與本文揭示之原理及新 奇特徵最廣泛地一致。 - 1097l2.doc •29· 1332336 【圖式簡單說明】 圖1展示用於HARQ系統之封包處理。 圖2展示一 ARQ通道上之同步HARQ傳輸。 圖3A展示四個ARQ通道上之同步HARQ傳輸； 圖3B展示用於圖3八中所示之HARQ傳輸的資料缓衝器； 圖4展示用於執行重複偵測之處理； 圖5A及圖5B說明用於判定一較早封包是否仍待定於另 一 ARQ通道上之兩個條件； 圖6展示用於重排序封包之處理； 圖7展示用於判定是否存在—待^較早封包的處理； 圖8展示用於處理用於HARQ傳輸所接收之封包的處理· 圖9展示用於重排序封包且將封包轉遞至上層之處理.’ 圖10說明用於圖3A中所示之HARQ傳輸的處理；及’ 圖11展示無線設備及基地台之方塊圖。 【主要元件符號說明】 1110 無線設備 1112 編碼器 1114 調變器 1116 傳輸器單元 1118 天線轉換開關 1120 天線 1130 控制器 1132 記憶體單元 1134 資料緩衝器 109712.doc • 30 · 1332336 1140 接收器單元 1142 解調變器 1144 解碼器 1150 基地台 1152 天線 1154 天線轉換開關 1156 接收器單元 1158 解調變器 1160 解碼器 1170 控制器 1172 記憶體單元 1174 資料緩衝器 1180 編碼器 1182 調變器 1184 傳輸器單元 109712.doc -31-

Claims (1)

1. 第95109700號專利申請案 p38—·^18- 中文申請專利範圍替換本(98年5月）j年月日修正替換頁 十、申請專利範圍： 1. 一種執行用於一混合自動重複請求（HARQ)傳輸之重複偵 測的方法，其包含：. 解碼一在一 ARQ通道上接收之當前子封包，以獲得用 於該ARQ通道之一解碼封包或一擦除封包；及 若獲得一用於該ARQ通道之解碼封包，則基於該當前 子封包之一識別符及一先前子封包之一識別符，判定包 括一封包序號之該解碼封包是否為一重複封包，該先前 子封包經接收用於一為該ARQ通道所獲得之先前解碼封 包。 2. 如請求項1之方法，其中該判定該解碼封包是否為一重複 封包包含 基於該接收用於該先前解碼封包之先前子封包之該識 別符判定該ARQ通道之一非預期識別符，該非預期識別 符係一不預期在該ARQ通道上接收之子封包的一識別 符， 將該當前子封包之該識別符與該非預期識別符相比 較，及 若該當前子封包之該識別符等於該非預期識別符，則 宣稱該解碼封包為一重複封包。 3. 如請求項2之方法，其中該判定該非預期識別符包含 將該非預期識別符設定為該接收用於該先前解碼封包 之先前子封包的該識別符加先前以用於自該先前子封包 以後在該ARQ通道上接收之每一子封包。 109712-980518.doc 1332336 4. 如請求項2之方法，其進一步包含：

   若獲得-用於該ARQ通道之解碼封包，則 識別符設定為該當前封包之該識別符加先前；及 若獲得-用於該ARQ通道之擦除封包，則使 識別符增量一。 X 預期 預期 5. -種用於在一無線通信系統中接收一混合自 (HARQ)傳輸之裝置，其包含： °求 -解碼H ’其解碼-在―ARQii道上純之當前子封勺 且提供用於該ARQifit之-解碼封包或-擦除封包；及匕 -控制器’若獲得-用於該ARQ通道之解崎封包 該控制器基於該當前子封包之—識別符及—先前子封包 之-識別符判定包括-封包序號之該解碼封包是否為一 重複封包’該先前子封包經接收用於—為該arq通道所 獲得之先前解碼封包。 6.如請求項5之裝置，其中該控制器基於該接收用於該先前 解碼封包之先前子封包的該識別符判定該ARQ通道之— 非預期識別符’將該當料封包㈣制符與該非預期 識別符相比較，及名：該當前子封包之該識別符等於該非 預期識別符，則宣稱該解碼封包為一重複封包。 7_如請求項6之裝置，其中若獲得一用於該ARQ通道之解碼 封包，則該控制器將該非預期識別符設定為該當前封包 之該識別符加先前，且若獲得一用於該ARQ通道之擦除 封包則使該非預期識別符增量一。 8.如吻求項5之裝置，其中該解碼器解碼在一處於 109712-980518.doc -2 · 1332336 中之反向封包資料通道（R-PDCH)上接收之封包。 9. 一種用於在一無線通信系統中接收一混合自動重複請求 (HARQ)傳輸之裝置，其包含： 用於解碼一在一 ARQ通道上接收之當前子封包以獲得 用於該ARQ通道之一解碼封包或一擦除封包的構件；及 用於若獲得一用於該ARQ通道之解碼封包則基於該當 前子封包之一識別符及一先前子封包之一識別符判定包 括一封包序號之該解碼封包是否為一重複封包的構件， 該先前子封包經接收用於一為該ARQ通道所獲得之先前 解碼封包。 於判疋該解碼封包是否為一 10·如請求項9之裝置，其 重複封包之構件包含 用於基於該接收用於該先前解碼封包之先前子封包之 該識別符判定該ARQ通道之-非預期識別符的構件， 用於將該當前子封包之該識別符與該非預期識別符相 比較的構件，及 用於若該當前子封包之該識別符等於該非 則宣稱該解碼封包為一重複封包的構件。 、別符 11.如請求項10之裝置，其中該用於 預期識別符之構件包含 ~ 之-非 用於若獲得一用於該ARQ通道之 用於右獲得一用於該ARQ通 夂 期識別符增量一的構件。 …于、封包則使該非預 l097J2-980518.doc 1332336 12‘-種用於儲存指令的處理器可讀媒體該等指令可操作 以： 解碼一在一 ARQ通道上接收之當前子封包，以獲得用 ;該ARQ通道之一解碼封包或一擦除封包·及 若獲得-用於該ARQ通道之解碼封包，則基於該當前 子封包之-識別符及—先前子封包之—識別符判定包括 封包序號之該解碼封包是否為一重複封包，該先前子 封包經接收用於-為該ARq通道所獲得之先前解碍封 13.如請求項12之處理器可讀媒體，其進一步用 令’該等指令可操作以： 知 基於該接收用於該先前解㉟封包之先前子 別符判定該ARQ通道之-非預期識別符， 、〜識 較將該當前子封包之該識別符與該非預期識別符相比 旦 若該當前子封包之該識別符#該非預期識 稱該解碼封包為一重複封包。 則 109712-980518.doc