處理一競爭式隨機存取程序的方法及其相關通訊裝置的製作方法

2023-09-23 21:01:20 2

專利名稱：處理一競爭式隨機存取程序的方法及其相關通訊裝置的製作方法
技術領域：
本發明是指一種處理一竟爭式隨機存取程序的方法及其相關通訊裝置， 尤指一種用於一無線通訊系統中處理一竟爭式隨機存取程序的方法及其相關 通訊裝置，以適時地終止一排程傳輸訊息的重傳。
背景技術：
長期演進(Long Term Evolution, LTE )無線通訊系統是一種建立於第三 代移動通訊系統(如全球移動電信系統)之上的先進式高速無線通訊系統， 其只需支持封包交換傳輸，且無線鏈路控制(Radio Link Control, RLC )通 訊協議層與媒體接入控制(Medium Access Control, MAC)通訊協議層可氺皮 整合於同一通訊網絡單元，如基地臺(NodeB)之中，而不需分開位於基地 臺及無線網絡控制器之中，因此系統架構較簡單。
在長期演進無線通訊系統中，客戶端(User Equipment, UE)會於下列 情況下對應啟動 一 隨機存取程序(Random Access Procedure )，以取得與基地 臺的聯繫。這些情況為(l)在無線資源控制閒置(RRC—IDLE)狀態下進行 初始連接；(2)於無線連結失敗後進行初始連接；(3)交換(Handover)程序進 行時；(4)在無線資源控制連線(RRC_CONNECTED )狀態下因應下行鏈路 數據傳輸；(5)在無線資源控制連線(RRC_CONNECTED )狀態下因應上行 鏈路數據傳輸。其中，隨機存取程序可以以竟爭(Contention-based)或非竟 爭(Non-contention-based)的形式進行，取決於客戶端所使用的隨機接入信 道資源是由網絡端所分配或其隨機選取決定。
請參考圖1，圖1是一已知竟爭式隨機存取程序的示意圖。如圖l所示， 竟爭形式的隨機存取程序主要包含下列四個步驟(l)上行鏈路隨機接入信道 上的隨機存取前置步驟；(2)下行鏈路共享信道上的隨機存取回應步驟；(3)上 行鏈路共享信道上的排程傳輸步驟；以及(4)下行鏈路共享信道或物理下行鏈 路控制信道上的竟爭解決步驟。首先，當無線資源控制層或媒體接入控制層 觸發啟動一隨機存取程序時，客戶端使用隨機選取之一隨枳4矣入信道資源傳Access Preamble )至基地臺。接著，在接收 到基地臺回傳的一有效隨機存取響應(Preamble Response)訊息後，客戶端 會傳送夾帶有客戶端識別數據的一排程傳輸訊息至基地臺，以供基地臺識別 客戶端。最後，當基地臺輸出包含有特定用戶識別數據的一竟爭解決訊息時， 竟爭的情形可獲得解決。關於隨機存取程序的詳細運作方式，請參考相關媒 體接入控制層協議規範，在此不作贅述。
根據不同的觸發狀況，竟爭解決步驟所需的用戶識別數據可以是一小區 無線網絡臨時標識(Cell Radio Network Temporary Identifier, C-RNTI)或者 是一包含於公共控制信道(Common Control Channel, CCCH )訊息中的用戶 竟爭解決識別(UE Contention Resolution Identity ),其由上層協議所提供。在 已知技術中， 一旦客戶端傳送包含有客戶端識別數據的排程傳輸訊息，例如 傳送包含有一小區無線網絡臨時標識媒體接入控制單元(MAC Control Element)的上行鏈路訊息或包含有一共享控制信道訊息的上行鏈路訊息，客 戶端將啟動一竟爭解決計時器(Contention Resolution Timer )並開始監聽一物 理下行鏈路控制信道(Physical Downlink Control Channel, PDCCH)，以接收 基地臺回傳的竟爭解決訊息，直到計時器期滿為止。
對於上行鏈路訊息(即排程傳輸訊息)包含有小區無線網絡臨時標識媒 體接入控制單元的情況來說，若偵測到指定給客戶端的小區無線網絡臨時標 識的物理下行鏈路控制信道訊令，即3見為該客戶端竟爭成功。而對於上行4連 路訊息包含有共享控制信道訊息的情況來說，若客戶端經由下行鏈路共享信 道所接收的一媒體接入控制協議數據單元(Protocol Data Unit, PDU)包含有 一用戶竟爭解決識別媒體接入控制單元，且其與上層協議所提供的用戶竟爭 解決識別相符合，則視為該客戶端竟爭成功；否則，視為該客戶端竟爭失敗。 此外，在上述兩種情況下，若竟爭解決計時器期滿，亦視為該客戶端竟爭失 敗。
另一方面，根據目前規範，排程傳輸訊息的傳輸適用混合自動重發請求 (Hybrid Automatic Repeat Request, HARQ)程序。此夕卜，在已知技術中，客 戶端在接收到任何關於排程傳輸訊息的混合自動重發請求響應之前，就會開 始監聽物理下行鏈路控制信道，以避免因發生確認應答至無應答(ACK to NACK)錯誤而導致竟爭解決步驟延遲的情況。
因此，若發生確認應答至無應答錯誤，關於排程傳輸訊息的混合自動重發請求程序仍會繼續進行排程傳輸訊息的重傳。然而， 一旦客戶端從基地臺 接收到竟爭解決訊息時，其代表基地臺已成功接收排程傳輸訊息，因此客戶 端不再需要進行排程傳輸訊息的重傳。在此情形下，繼續排程傳輸訊息的重 傳將導致客戶端功率無謂地消耗。此外，由於基地臺可能已將原來客戶端用 來傳送排程傳輸訊息的信道資源分配給其它客戶端使用，因此繼續排程傳輸 訊息的重傳亦會干擾其它客戶端的上鏈傳輸。

發明內容
因此，本發明主要提供一種用於一無線通訊系統中處理一竟爭式隨機存 取程序的方法及其相關通訊裝置，以適時地終止一排程傳輸訊息的重傳，避 免幹擾其它客戶端的上鏈傳輸。
本發明揭露一種處理一竟爭式隨機存取程序的方法，用於一無線通訊系 統的一客戶端中，該方法包含有傳送一排程傳輸訊息，該排程傳輸訊息使用
一混合自動重發請求程序進行傳輸；啟動一竟爭解決計時器，並開始監聽一 物理下行鏈路控制信道；以及於判定該竟爭式隨機存取程序的一竟爭結果時， 清空該混合自動重發請求程序的一緩存器，以終止該排程傳輸訊息的重傳。
本發明另揭露一種通訊裝置，用於一無線通訊系統的一客戶端中，用以 處理一竟爭式隨機存取程序。該通訊裝置包含有一中央處理器，用來執行一 程序，以及一儲存裝置，耦接於該中央處理器，用來儲存該程序。該程序中 包含有傳送一排程傳輸訊息，該排程傳輸訊息使用 一混合自動重發請求程序 進行傳輸；啟動一竟爭解決計時器，並開始監聽一物理下行鏈路控制信道； 以及於判定該竟爭式隨機存取程序的一竟爭結果時，清空該混合自動重發請 求程序的一緩存器，以終止該排程傳輸訊息的重傳。
本發明於一無線通訊系統中處理一竟爭式隨機存取程序的方法及其相關 通訊裝置，可適時地終止排程傳輸訊息的重傳，而避免幹擾其它客戶端的上 鏈傳輸，或造成客戶端功率無謂消耗的情況。


圖1為一已知竟爭式隨機存取程序的示意圖2為一無線通訊系統的示意圖3為一無線通訊裝置的功能方塊圖；圖4為圖3中一程序的示意圖5為本發明實施例一流程示意圖。
具體實施例方式
請參考圖2，圖2為一無線通訊系統10的示意圖。無線通訊系統10較 佳地為一長期演進系統(Long Term Evolution, LTE ),其簡略地是由一網絡 端及多個客戶端所組成。在圖2中，網絡端及客戶端用來說明無線通訊系統 IO的架構；實際上，網絡端可視不同需求包含有多個基地臺、無線網絡控制 器等；而客戶端則可能是行動電話、電腦系統等設備。
請參考圖3，圖3為一無線通訊系統的無線通訊裝置100的功能方塊圖。 無線通訊裝置100可以用來實現圖2中的客戶端。為求簡潔，圖3僅繪出無 線通訊裝置100的一輸入裝置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、 一程序代碼112及一收發器114。在無線通 訊裝置100中，控制電路106通過中央處理器108執行儲存於儲存裝置110 中的程序代碼112，從而控制無線通訊裝置100的運作，其可通過輸入裝置 102 (如鍵盤)接收使用者輸入的信號，或通過輸出裝置104 (如屏幕、喇叭 等)輸出畫面、聲音等信號。收發器114用以接收或發送無線信號，並將所 接收的信號傳送至控制電路106，或將控制電路106所產生的信號以無線電 方式輸出。換言之，以通訊協議的架構而言，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。較佳地，無線通 訊裝置100運用於一第三代移動通訊系統。
請繼續參考圖4，圖4為圖3中程序代碼112的示意圖。程序代碼112 包含有一應用程式層200、 一第三層202及一第二層206,並與一第一層218 連接。 一無線資源控制(Radio Resource Control, RRC )單元222位於第三層 202,用來利用無線資源控制程序與一基地臺或一無線接取網絡交換無線資源 控制訊息，並根據訊息中的子件，設定第一層218及第二層206的操作。一 無線鏈路控制(Radio Link Control, RLC )單元224位於第二層206,用來傳 遞上層的封包、提供確認(AM)、非確認(UM)和透明(TM)三種傳遞模 式。無線鏈路控制單元224之下為一媒體接入控制(Medium Access Control, MAC)單元226，用來在某些情況下對應啟動一隨機存取程序，以取得與基 地臺的聯繫。其中，隨機存取程序可以竟爭(Contention-based )或非竟爭 (Non-contention-based )的形式進行，取決於客戶端所使用的隨機接入信道 資源是由網絡端所分配或其隨機選取決定。若啟動一竟爭式隨機存取程序， 客戶端會傳送夾帶有客戶端識別數據的一排程傳輸訊息至基地臺，以解決客 戶端間竟爭的情況。在此情形下，本發明實施例於程序代碼112中提供一隨 機存取程序處理程序220，用來改善排程傳輸訊息不必要重傳的情況，以避 免幹擾其它客戶端的上鏈傳輸，或造成該客戶端功率無謂的消耗。
請參考圖5，圖5為本發明實施例一流程40示意圖。流程40用於一無 線通訊系統的一客戶端中處理一竟爭式隨才幾存:f又程序，其可4皮編-澤為隨才幾存 取程序處理程序220。流程40包含以下步驟
步驟400:開始；
步驟402:傳送一排程傳輸訊息，該排程傳輸訊息使用一混合自動重發 請求程序(HARQ process )進行傳輸；
步驟404:啟動 一竟爭解決計時器(Contention Resolution Timer),並開 始監聽 一 物理下行鏈路控制信道(Physical Downlink Control Channel ， PDCCH);
步驟406:於判定該竟爭式隨機存取程序的一竟爭結果時，清空該混合 自動重發請求程序的一緩存器，以終止該排程傳輸訊息的重傳； 步驟408:結束。
根據流程40，於竟爭式隨機存取程序進行期間，客戶端傳送一排程傳輸 訊息至基地臺，該排程傳輸訊息使用一混合自動重發請求程序進行傳輸。同 時，客戶端啟動一竟爭解決計時器，並開始監聽一物理下行鏈路控制信道。 於客戶端判定竟爭式隨機存取程序的一竟爭結果時，清空混合自動重發請求 程序的一緩存器，以終止排程傳輸訊息的重傳。
因此，當客戶端判定出竟爭式隨機存取程序的竟爭結果時，本發明實施 例會清空關於排程傳輸訊息的混合自動重發請求程序緩存器，以終止排程傳 輸訊息的重傳。例如，若客戶端判定竟爭式隨機存取程序竟爭成功，代表基 地臺已成功接收排程傳輸訊息，客戶端不再需要進行排程傳輸訊息的重傳， 而清空關於排程傳輸訊息的混合自動重發請求程序緩存器。相反地，若客戶 端判定竟爭式隨機存取程序竟爭失敗，代表客戶端將重新進行隨機存取前置 步驟，因此客戶端亦不再需要進行排程傳輸訊息的重傳，而清空關於排程傳輸訊息的混合自動重發請求程序緩存器。
如此一來，當混合自動重發請求程序發生確認應答至未應答(ACK to
NACK)的錯誤時，本發明實施例可適時地終止排程傳輸訊息的重傳，而避 免幹擾其它客戶端的上鏈傳輸，或造成客戶端功率無謂消耗的情況。
對於傳送的排程傳輸訊息包含有一'J、區無線網絡臨時標識(Cell Radio Network Temporary Identifier, C-RNTI)媒體接入控制單元(MAC Control Element)的情況來說，當客戶端偵測到指定給該客戶端的小區無線網絡臨時 標識的一物理下行鏈路控制信道訊令時，判定竟爭式隨機存取程序竟爭成功； 否則，當竟爭解決計時器期滿時，客戶端判定竟爭式隨機存取程序竟爭失敗。
另 一方面，對於排程傳輸訊息包含有一公共控制信道(Common Control Channel, CCCH)訊息且該共享控制信道訊息更包含有一上層協議提供的用 戶竟爭解決識別(UE Contention Resolution Identity )的情況來說，當指定給 客戶端接收的一媒體接入控制協議數據單元(Protocol Data Unit, PDU )包含 有一用戶竟爭解決識別媒體接入控制單元，且其與上層協議提供的用戶竟爭 解決識別相符合時，客戶端判定竟爭式隨機存取程序竟爭成功。相反地，當 指定給客戶端接收的一媒體接入控制協議數據單元包含有一用戶竟爭解決識 別媒體接入控制單元，而其不符合上層協議提供的用戶竟爭解決識別時，或 者竟爭解決計時器期滿時，客戶端判定竟爭式隨機存取程序竟爭失敗。
總而言之，當客戶端判定竟爭式出隨機存取程序的竟爭結果時，不管竟 爭結果為成功或失敗，客戶端均會清空關於排程傳輸訊息的混合自動重發請 求程序緩存器，以終止排程傳輸訊息的重傳。本發明實施例可適時地終止排 程傳輸訊息的重傳，而避免幹擾其它客戶端的上鏈傳輸，或造成客戶端功率 無謂消耗的情況。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明權利要求書所做的均等 變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
權利要求
1. 一種處理競爭式隨機存取程序的方法，用於無線通訊系統的客戶端中，其特徵是，上述方法包含有傳送排程傳輸訊息，上述排程傳輸訊息使用混合自動重發請求程序進行傳輸；啟動競爭解決計時器，並開始監聽物理下行鏈路控制信道；以及於判定上述競爭式隨機存取程序的競爭結果時，清空上述混合自動重發請求程序的緩存器，以終止上述排程傳輸訊息的重傳。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵是，其中上述竟爭式隨機存取程 序的竟爭結果為成功。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特徵是，其中上述竟爭式隨機存取程 序的竟爭結果為失敗。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特徵是，其中上述排程傳輸訊息包含 有小區無線網絡臨時標識媒體接入控制單元。
5. 根據權利要求4所述的方法，其特徵是，其中判定上述竟爭式隨機存 取程序的上述竟爭結果包含有於偵測到指定給上述客戶端的小區無線網絡臨時標識的物理下行鏈路控 制信道訊令時，判定上述竟爭式隨機存取程序竟爭成功。
6. 根據權利要求4所述的方法，其特徵是，其中判定上述竟爭式隨機存 取程序的上述竟爭結果包含有於上述竟爭解決計時器期滿時，判定上述竟爭式隨機存取程序竟爭失敗。
7. 根據權利要求1所述的方法，其特徵是，其中上述排程傳輸訊息包含 有公共控制信道訊息，而上述共享控制信道訊息更包含有上層協議提供的用 戶竟爭解決識別。
8. 根據權利要求7所述的方法，其特徵是，其中判定上述竟爭式隨機存 取程序的上述竟爭結果包含有於指定給上述客戶端接收的媒體接入控制協議數據單元包含有用戶竟爭 解決識別媒體接入控制單元，且上述用戶竟爭解決識別媒體接入控制單元符 合上述上層協議提供的上述用戶竟爭解決識別時，判定上述竟爭式隨機存取 程序竟爭成功。
9. 根據權利要求7所述的方法，其特徵是，其中判定上述竟爭式隨機存 取程序的上述竟爭結果包含有於指定給上述客戶端接收的媒體接入控制協議數據單元包含有用戶竟爭 解決識別媒體接入控制單元，而上述用戶竟爭解決識別媒體接入控制單元不 符合上述上層協議提供的上述用戶竟爭解決識別時，或者上述竟爭解決計時 器期滿時，判定上述竟爭式隨機存取程序竟爭失敗。
10. —種通訊裝置，用於無線通訊系統的客戶端中，用以處理竟爭式隨 機存取程序，其特徵是，上述通訊裝置包含有中央處理器，用來執行程序；以及儲存裝置，耦接於上述中央處理器，用來儲存上述程序，其中上述程序中包含有傳送排程傳輸訊息，上述排程傳輸訊息使用混合自動重發請求程序進行 傳輸；啟動竟爭解決計時器，並開始監聽物理下行鏈路控制信道；以及 於判定上述竟爭式隨機存取程序的竟爭結果時，清空上述混合自動重發 請求程序的緩存器，以終止上述排程傳輸訊息的重傳。
11. 根據權利要求IO所述的通訊裝置，其特徵是，其中上述竟爭式隨機 存取程序的竟爭結果為成功。
12. 根據權利要求IO所述的通訊裝置，其特徵是，其中上述竟爭式隨機 存取程序的竟爭結果為失敗。
13. 根據權利要求IO所述的通訊裝置，其特徵是，其中上述排程傳輸訊 息包含有小區無線網絡臨時標識i某體接入控制單元。
14. 根據權利要求13所述的通訊裝置，其特徵是，其中上述程序中判定 上述竟爭式隨機存取程序的上述竟爭結果包含有於偵測到指定給上述客戶端的小區無線網絡臨時標識的物理下行鏈路控 制信道訊令時，判定上述竟爭式隨機存取程序竟爭成功。
15. 根據權利要求13所述的通訊裝置，其特徵是，其中上述程序中判定 上述竟爭式隨機存取程序的上述竟爭結果包含有於上述竟爭解決計時器期滿時，判定上述竟爭式隨機存取程序竟爭失敗。
16. 根據權利要求IO所述的通訊裝置，其特徵是，其中上述排程傳輸訊 息包含有共享控制信道訊息，而上述共享控制信道訊息更包含有上層協議提供的用戶竟爭解決識別。
17. 根據權利要求16所述的通訊裝置，其特徵是，其中上述程序中判定上迷竟爭式隨機存取程序的上述竟爭結果包含有於指定給上述客戶端接收的媒體接入控制協議數據單元包含有用戶竟爭 解決識別媒體接入控制單元，且上述用戶竟爭解決識別媒體接入控制單元符 合上述上層協議提供的上述用戶竟爭解決識別時，判定上述竟爭式隨機存取 程序竟爭成功。
18. 根據權利要求16所述的通訊裝置，其特徵是，其中上述程序中判定 上述竟爭式隨機存取程序的上述竟爭結果包含有於指定給上述客戶端接收的媒體接入控制協議數據單元包含有用戶竟爭 解決識別媒體接入控制單元，而上述用戶竟爭解決識別媒體接入控制單元不 符合上述上層協議提供的上述用戶竟爭解決識別時，或者上述竟爭解決計時 器期滿時，判定上述竟爭式隨機存取程序竟爭失敗。
全文摘要
處理一競爭式隨機存取程序的方法及其相關通訊裝置，用於無線通訊系統客戶端中，包含有傳送排程傳輸訊息，該排程傳輸訊息使用混合自動重發請求程序進行傳輸；啟動競爭解決計時器，並開始監聽物理下行鏈路控制信道；以及於判定該隨機存取程序的競爭結果時，清空該混合自動重發請求程序的緩存器，以終止該排程傳輸訊息的重傳。
文檔編號H04W74/08GK101534565SQ20091011848
公開日2009年9月16日 申請日期2009年3月13日 優先權日2008年3月14日
發明者郭豐旗 申請人:華碩電腦股份有限公司