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TWI394393B - 無線通訊系統提升無線資源控制程序之資料傳輸效率的方法及其相關裝置 - Google Patents

無線通訊系統提升無線資源控制程序之資料傳輸效率的方法及其相關裝置 Download PDF

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TWI394393B
TWI394393B TW097110216A TW97110216A TWI394393B TW I394393 B TWI394393 B TW I394393B TW 097110216 A TW097110216 A TW 097110216A TW 97110216 A TW97110216 A TW 97110216A TW I394393 B TWI394393 B TW I394393B
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Description

無線通訊系統提升無線資源控制程序之資料傳輸效率的方法 及其相關裝置
本發明係關於用於無線通訊系統提升資料傳輸效率的方法及其相關裝置，尤指一種於無線通訊系統中提升無線資源控制程序之資料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。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。基於高速下鏈路存取技術，第三代行動通訊聯盟(the 3rd Generation Partnership Project，3GPP)提供高速下鏈路共用通道接收功能(於本專利中簡稱高速下鏈路接收功能)於無線資源控制連線模式(Radio Resource Control Connected Mode)之細胞前向接取(CELL_FACH)狀態，其允許此狀態下的用戶端(User Equipment，UE)利用高速下鏈路共用通道(High Speed Downlink Shared Channel，HS－DSCH)，配合高速共用控制通道(Shared Control Channel for HS－DSCH，HS－SCCH)接收下鏈路資料，以改善最大資料率、信令傳輸延遲、狀態轉換延遲及細胞可支援用戶端數目。
無線接取網路(UMTS Radio Access Network，UTRAN)係透過系統資訊廣播(System Information Broadcast)方式開啟用戶端的高速下鏈路接收功能。相關參數包含高速共用控制通道與高速下鏈路共用通道組態及一共用用戶識別(Common HS－DSCH Radio Network Transaction Identifier，Common H－RNTI)參數等，其透過系統資訊區塊(System Information Block，SIB)類型5/5bis的一高速下鏈路實體通道系統資訊(Downlink HS－PDSCH system information)子件(Information Element，IE)傳送給閒置模式(Idle Mode)的用戶端，或透過系統資訊區塊類型6的一連線模式高速下鏈路實體通道系統資訊(Downlink HS－PDSCH system information for connected mode)子件傳送給無線資源控制連線模式的用戶端。
用戶端可使用共用用戶識別或專用用戶識別進行高速下鏈路接收功能。共用及專用用戶識別用來代表用戶端的身分，使用戶端能接收屬於自己的下鏈路封包。另外，共用及專用用戶識別的差別在於前者可由多個用戶端一起使用，而後者僅分配給特定用戶端。在下鏈路媒體存取控制接收封包過程中，使用共用用戶識別的用戶端必須逐一確認封包中的用戶端身分資訊，如封包表頭中的用戶端身分(UE Id)及用戶端身分類型(UE Id Type)；相對地，傳送給使用專用用戶識別的用戶端之封包中並不需要包含用戶端身分資訊，如此可以提高資料傳輸效率。
用戶端取得共用用戶識別之方式係從前述之共用用戶識別參數中選擇合適的共用用戶識別。另一方面，取得專用用戶識別之方式係透過無線資源控制程序(如無線資源建立程序或細胞更新程序)由無線接取網路分配給用戶端，而用戶端將接收到的專用用戶識別儲存於一用戶識別(H－RNTI)變數中。因此，每當高速下鏈路接收功能啟動時，若用戶識別變數已有設定值，則用戶端使用專用用戶識別，否則使用共用用戶識別。
除此之外，用戶端具有一細胞前向接取狀態高速下鏈路共用通道接收(HS_DSCH_RECEPTION_CELL_FACH_STATE)變數及一共用高速下鏈路共用通道接收(HS_DSCH_RECEPTION_OF_CCCH)變數，其關於專用及共用用戶識別的使用狀態。於細胞前向接取狀態高速下鏈路共用通道接收變數設定為「TRUE」時，則表示用戶端使用專用用戶識別，並據此接收對應於專用資料通道(Dedicated Traffic Channel，DTCH)及專用控制通道(Dedicated Control Channel，DCCH)之封包；於共用高速下鏈路共用通道接收變數設定為「TRUE」時，則表示用戶端使用共用用戶識別，並據此接收對應於共用控制通道(Common Control Channel，CCCH)之封包。當兩變數皆設定為「FALSE」時，則表示用戶端關閉高速下鏈路接收功能。
在使用高速下鏈路接收功能期間，用戶端會在某些情況下啟動細胞更新程序，而啟動原因包含重新選擇新細胞(Cell Reselection)、週期性細胞更新(Periodical Cell Update)、無線鏈結失效(Radio Link Failure)、無線資源控制錯誤(RLC Unrecoverable Error)及上鏈路資料傳輸(Uplink Data Transmission)等等。除此之外，在重新選擇新無線接取網域(UTRAN Registration Area Reselection，URA Reselection)及週期性無線網域更新(Periodical URA Update)，用戶端則會啟動無線網域更新(URA update)程序。
一般來說，細胞/無線網域更新程序的無線資源控制訊息交換係由用戶端先傳送一細胞/無線網域更新(CELL/URA UPDATE)訊息至無線接取網路，而無線接取網路回傳一細胞/無線網域更新確認(CELL/URA UPDATE CONFIRM)訊息，最後用戶端根據訊息內容進行無線電承載重設或釋放、行動資訊更新或傳輸通道重置等等。
根據習知規範，若細胞/無線網域更新訊息傳送之後用戶端重新選擇新細胞/無線接取網域，則用戶端會執行下列步驟：清除用戶識別變數；將共用高速下鏈路共用通道接收變數設定為「FALSE」；停用高速下鏈路接收功能；以及重新傳送細胞/無線網域更新訊息。
由上可知，習知規範要求用戶端在重新選擇新細胞/無線接取網域時，停用高速下鏈路接收功能。但在新細胞/無線接取網域支援高速下鏈路接收功能的情況下，相較於用戶端使用高速下鏈路接收功能，不使用此功能會造成較低的資料傳輸速率及較大的信令傳輸延遲。
因此，本發明提供一種於無線通訊系統之一用戶端中透過一前向接取狀態所對應之一高速下鏈路功能，提升無線資源控制更新程序之資料傳輸效率之方法及其相關裝置。
本發明係揭露一種用於一無線通訊系統之一用戶端中提升無線資源控制程序之資料傳輸效率的方法，其包含有啟動一無線資源控制更新程序；傳送對應於該無線資源控制更新程序之一更新訊息至一網路端；於傳送該更新訊息至該網路端之後，重新選擇一服務細胞；以及於該服務細胞支援對應於一前向接取狀態之一高速下鏈路功能時，使用一共用用戶識別進行該高速下鏈路功能。該無線資源控制更新程序較佳地係一細胞更新或無線網域更新程序。
本發明另揭露一種用於無線通訊系統之通訊裝置，用以提升關於無線資源控制之一程序的資料傳輸效率。該通訊裝置包含有一控制電路、一中央處理器及一儲存裝置。該控制電路用來實現該通訊裝置的功能。該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。該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，該程式碼包含有啟動一無線資源控制更新程序；傳送對應於該無線資源控制更新程序之一更新訊息至一網路端；於傳送該更新訊息至該網路端之後，重新選擇一服務細胞；以及於該服務細胞支援對應於一前向接取狀態之一高速下鏈路功能時，使用一共用用戶識別進行該高速下鏈路功能。該無線資源控制更新程序較佳地係一細胞更新或無線網域更新程序。
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較佳地為一第三代行動通訊系統之高速封包存取系統，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可以用來實現第4圖中用戶端或網路端。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。在無線通訊裝置中，控制電路106透過中央處理器108執行儲存於儲存裝置110的程式碼112，從而控制無線通訊裝置100之運作，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，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之功能。較佳地，無線通訊裝置100運用於一第三代行動通訊系統之高速封包存取系統，且支援細胞前向接取(CELL_FACH)狀態之高速下鏈路功能，其包含一高速下鏈路共用通道接收功能。
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202、一第二層206連接於一第一層218。一無線資源控制單元222位於第三層202，用來控制第一層218及第二層206，以及利用無線資源控制程序與一基地台或一無線接取網路交換高速下鏈路接收功能組態資料。此外，無線資源控制單元222可轉換無線通訊裝置100於閒置(Idle)、細胞傳呼(CELL_PCH)、無線註冊區域傳呼(URA_PCH)、細胞前向接取或細胞專屬(CELL_DCH)狀態之間。
當無線通訊裝置100啟動無線資源控制更新程序中之一細胞或無線網域更新程序時，本發明實施例於程式碼112中提供一高速接收功能管理程式碼220，用來提升資料傳輸效率。請參考第3圖，第3圖為本發明實施例流程30之流程圖。流程30用於一無線通訊系統之一用戶端，其可被編譯為高速接收功能管理程式碼220，並包含以下步驟：步驟300：開始。
步驟302：啟動一細胞或無線網域更新程序。
步驟304：傳送對應於該無線資源控制更新程序之一細胞或無線網域更新訊息至一無線接取網路。
步驟306：於傳送該細胞或無線網域更新訊息至該無線接取網路之後，重新選擇一服務細胞。
步驟308：判斷該服務細胞是否支援對應於一前向接取狀態之一高速下鏈路功能。若有，則執行步驟310；若無，則執行步驟312。
步驟310：使用一共用用戶識別進行該高速下鏈路功能，並接著執行步驟314。
步驟312：關閉該高速下鏈路功能，並接著執行步驟314。
步驟314：結束。
根據流程30，用戶端因重新選擇新細胞或週期性細胞更新等等原因啟動細胞/無線網域更新程序，並於程序啟動時用戶端傳送細胞/無線網域更新訊息至無線接取網路，以提供程序啟動原因及相關組態變更資訊。在細胞/無線網域更新訊息傳送至該無線接取網路之後，用戶端重新選擇一服務細胞，並接著判斷服務細胞是否支援該高速下鏈路功能。判斷方式較佳地為判斷無線接取網路所傳送之一系統資訊區塊類型6是否包含一連線模式高速下鏈路實體通道系統資訊(Downlink HS－PDSCH system information for connected mode)子件，或一系統資訊區塊類型5/5bis是否包含一高速下鏈路實體通道系統資訊(Downlink HS－PDSCH system information)子件。若任一系統資訊區塊包含相關子件，則判定服務細胞支援高速下鏈路功能；若兩系統資訊區塊皆未包含子件，則表示服務細胞不支援高速下鏈路功能。此外，於細胞或無線網域更新程序之前，用戶端可能已經使用一專用用戶識別(Dedicated H－RNTI)進行高速下鏈路功能。因此，在情況下重新選擇服務細胞時，用戶端清除專用用戶識別。
於服務細胞支援高速下鏈路功能時，用戶端使用共用用戶識別進行該高速下鏈路功能。較佳地，用戶端先設定該共用用戶識別所對應之一共用高速下鏈路共用通道接收(HS_DSCH_RECEPTION_OF_CCCH)變數為「TRUE」，再接著根據連線模式高速下鏈路實體通道系統資訊子件或高速下鏈路實體通道系統資訊子件的組態資料，啟動該高速下鏈路共用通道接收功能所對應之實體通道及傳輸通道的運作。
相對地，於服務細胞不支援高速下鏈路功能時，用戶端關閉高速下鏈路功能，並改用副公用控制實體通道(Secondary Common Control Physical Channel，S－CCPCH)接收下鏈路資料，其屬於非高速接收模式。
綜上所述，在重新選擇之服務細胞支援支援高速下鏈路功能的情況下，本發明實施例要求用戶端啟用共用用戶識別進行高速下鏈路功能，以提升資料傳輸速率及降低信令傳輸延遲。
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。
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
206．．．第二層
218．．．第一層
220．．．高速接收功能管理程式碼
222．．．無線資源控制單元
30．．．流程
300、302、304、306、308、310、312、314．．．步驟
400．．．無線通訊系統
第1圖為一無線通訊裝置之功能方塊圖。
第2圖為第1圖中程式碼之示意圖。
第3圖為為本發明實施例流程之流程圖。
第4圖為一無線通訊系統之示意圖。
30．．．流程
300、302、304、306、308、310、312、314．．．步驟

Claims (12)

  1. 一種用於一無線通訊系統之一用戶端中提升無線資源控制程序之資料傳輸效率的方法，包含有：啟動一無線資源控制更新程序；傳送對應於該無線資源控制更新程序之一更新訊息至一網路端；於傳送該更新訊息至該網路端之後，重新選擇一服務細胞；以及於該服務細胞支援對應於一前向接取狀態(CELL_FACH)之一高速下鏈路功能時，使用一共用用戶識別(Common HS-DSCH Radio Network Transaction Identifier，Common H-RNTI)進行該高速下鏈路功能，並重新傳送該更新訊息至該網路端。
  2. 如請求項1所述之方法，其另包含於重新選擇該服務細胞時，若一專用用戶識別(Dedicated H-RNTI)存在，則清除該專用用戶識別。
  3. 如請求項1所述之方法，其中當該無線資源控制更新程序係一細胞更新(Cell Update)程序時，該無線資源控制更新訊息係一細胞更新訊息。
  4. 如請求項1所述之方法，其中當該無線資源控制更新程序係 一無線網域更新(URA Update)程序時，該無線資源控制更新訊息係一無線網域訊息。
  5. 如請求項1所述之方法，其中於該服務細胞支援該高速下鏈路功能時使用該共用用戶識別進行該高速下鏈路功能包含於來自於該網路端之一系統資訊區塊(System Information Block，SIB)類型6包含一連線模式高速下鏈路實體通道系統資訊(Downlink HS-PDSCH system information for connected mode)子件，或來自於該網路端之一系統資訊區塊類型5/5bis包含一高速下鏈路實體通道系統資訊(Downlink HS-PDSCH system information)子件時，使用該共用用戶識別進行該高速下鏈路功能。
  6. 如請求項5所述之方法，其中使用該共用用戶識別進行該高速下鏈路功能包含：設定該共用用戶識別所對應之一共用高速下鏈路共用通道接收(HS_DSCH_RECEPTION_OF_CCCH)變數為「TRUE」；以及根據該連線模式高速下鏈路實體通道系統資訊子件的組態資料或該高速下鏈路實體通道系統資訊子件的組態資料，啟動該高速下鏈路共用通道接收功能所對應之實體通道及傳輸通道(Transport Channel)的運作。
  7. 一種用於一無線通訊系統之通訊裝置，用以提升無線資源控制程序之資料傳輸效率，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；其中該程式碼包含有：啟動一無線資源控制更新程序；傳送對應於該無線資源控制更新程序之一更新訊息至一網路端；於傳送該更新訊息至該網路端之後，重新選擇一服務細胞；以及於該服務細胞支援對應於一前向接取狀態(CELL_FACH)之一高速下鏈路功能時，使用一共用用戶識別(Common HS-DSCH Radio Network Transaction Identifier，Common H-RNTI)進行該高速下鏈路功能，並重新傳送該更新訊息至該網路端。
  8. 如請求項7所述之通訊裝置，其中該程式碼另包含於重新選擇該服務細胞時，若一專用用戶識別(Dedicated H-RNTI)存在，則清除該專用用戶識別。
  9. 如請求項7所述之通訊裝置，其中當該無線資源控制更新程 序係一細胞更新(Cell Update)程序時，該無線資源控制更新訊息係一細胞更新訊息。
  10. 如請求項7所述之通訊裝置，其中當該無線資源控制更新程序係一無線網域更新(URA Update)程序時，該無線資源控制更新訊息係一無線網域訊息。
  11. 如請求項7所述之通訊裝置，其中於該服務細胞支援該高速下鏈路功能時使用該共用用戶識別進行該高速下鏈路功能包含於來自於該網路端之一系統資訊區塊(System Information Block，SIB)類型6包含一連線模式高速下鏈路實體通道系統資訊(Downlink HS-PDSCH system information for connected mode)子件，或來自於該網路端之一系統資訊區塊類型5/5bis包含一高速下鏈路實體通道系統資訊(Downlink HS-PDSCH system information)子件時，使用該共用用戶識別進行該高速下鏈路功能。
  12. 如請求項11所述之通訊裝置，其中使用該共用用戶識別進行該高速下鏈路功能包含：設定該共用用戶識別所對應之一共用高速下鏈路共用通道接收(HS_DSCH_RECEPTION_OF_CCCH)變數為「TRUE」；以及根據該連線模式高速下鏈路實體通道系統資訊子件的組態資 料或該高速下鏈路實體通道系統資訊子件的組態資料，啟動該高速下鏈路共用通道接收功能所對應之實體通道及傳輸通道(Transport Channel)的運作。
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