无线用户设备的控制电路的制作方法

本发明有关移动通信系统，尤指一种用于控制无线用户设备与通信站进行无线通信的控制电路。

背景技术：

在传统的移动通信系统中，无线用户设备(wireless user equipment)的控制电路中的各通信协议层运算电路所产生的数据，城域先储存在控制电路外部的缓冲电路中。等到下层运算电路需要上层运算电路所产生的数据时，再从控制电路外部的缓冲电路中读取所需的数据。

例如，当无线用户设备需要上传数据给网络端时，传统控制电路中的不同通信协议层运算电路，必需对控制电路外部的缓冲电路进行多次的写入及读取动作，才能产生所需的上行数据(uplink data)。众所周知，缓冲电路多半是用各种易失性存储器来实现，但写入和读取存储器的动作都需要耗费一定的等待及存取时间。因此，传统无线用户设备的控制电路的数据处理效能(throughput performance)，严重受限于对外部缓冲电路进行多次存取所需的时间，而难以获得有效提升。

技术实现要素：

有鉴于此，如何有效提升无线用户设备中的控制电路的数据处理效能，实为业界有待解决的问题。

本说明书提供一种无线用户设备的控制电路的实施例，用于控制该无线用户设备与一通信站进行无线通信，其中，该无线用户设备包含一无线通信电路以及一存储器装置。该控制电路包含：一分组数据汇聚协议层运算电路，设置成从该存储器装置中的一PDCP服务数据单元缓冲区读取一PDCP服务数据单元，并依据该PDCP服务数据单元产生一加密数据；一无线链路控制层运算电路，设置成依据该加密数据产生一RLC协议数据 单元；一媒体接入控制层运算电路，设置成依据该RLC协议数据单元产生一MAC协议数据单元；以及一信道编码电路，设置成编码该MAC协议数据单元以产生一上行数据，并将该上行数据通过该无线通信电路传送至该通信站；其中，该PDCP层运算电路会直接将该加密数据传送给该RLC层运算电路，而不将该加密数据先暂存在该控制电路外部的任何缓冲电路中，该RLC层运算电路会直接将该RLC协议数据单元传送给该MAC层运算电路，而不将该RLC协议数据单元先暂存在该控制电路外部的任何缓冲电路中，且该MAC层运算电路会直接将该MAC协议数据单元传送给该信道编码电路，而不将该MAC协议数据单元先暂存在该控制电路外部的任何缓冲电路中。

本说明书另提供一种无线用户设备的控制电路的实施例，用于控制该无线用户设备与一通信站进行无线通信，其中，该无线用户设备包含一无线通信电路以及一存储器装置。该控制电路包含：一分组数据汇聚协议层运算电路，设置成在接收到一重传请求时，从该存储器装置中的一PDCP服务数据单元缓冲区读取一目标数据，并依据该目标数据产生一目标加密数据；一无线链路控制层运算电路，设置成依据该目标加密数据产生一目标RLC协议数据单元；一媒体接入控制层运算电路，设置成依据该目标RLC协议数据单元产生一目标MAC协议数据单元；以及一信道编码电路，设置成编码该目标MAC协议数据单元以产生一重传数据，并将该重传数据通过该无线通信电路传送至该通信站；其中，该PDCP层运算电路会直接将该目标加密数据传送给该RLC层运算电路，而不将该目标加密数据先暂存在该控制电路外部的任何缓冲电路中，该RLC层运算电路会直接将该目标RLC协议数据单元传送给该MAC层运算电路，而不将该目标RLC协议数据单元先暂存在该控制电路外部的任何缓冲电路中，且该MAC层运算电路会直接将该目标MAC协议数据单元传送给该信道编码电路，而不将该目标MAC协议数据单元先暂存在该控制电路外部的任何缓冲电路中。

上述实施例的优点之一，是可大幅减少控制电路存取外部存储器装置的次数及所需存取时间，进而能有效提升控制电路的数据处理效能。

上述实施例的另一优点，是由于可大幅减少控制电路存取外部存储器 装置的次数，故能降低无线用户设备的耗电量。

上述实施例的另一优点，是可减少控制电路对于无线用户设备中的存储器容量的需求，故能降低无线用户设备的硬体成本。

本发明的其他优点将通过以下的说明和附图进行更详细的解说。

附图说明

图1为本发明一实施例的移动通信系统简化后的示意图。

图2为本发明产生上行数据的方法的一实施例简化后的流程图。

图3为本发明产生重传数据的方法的一实施例简化后的流程图。

其中，附图标记说明如下：

100 移动通信系统

110 通信站

111 传收电路

113 储存装置

115 处理器模块

120 无线用户设备

121 第一无线通信电路

122 第二无线通信电路

123 存储器装置

124 控制电路

125 PDCP层运算电路

126 RLC层运算电路

127 MAC层运算电路

128 信道编码电路

129 PDCP服务数据单元缓冲区

具体实施方式

以下将配合相关附图来说明本发明的实施例。在附图中，相同的标号表示相同或类似的元件或方法流程。

图1为本发明一实施例的移动通信系统100简化后的示意图。移动通信系统100中包含多个通信站(communication station)以及多个无线用户设备。为了说明上的方便，图1中仅绘示一代表性的通信站110与一无线用户设备120为例。如图1所示，通信站110包含一传收电路111、一储存装置113、以及一处理器模块115。无线用户设备120包含一第一无线通信电路121、一第二无线通信电路122、一存储器装置123、以及一控制电路124，其中，控制电路124包含一分组数据汇聚协议(packet data convergence protocol，PDCP)层运算电路(以下简称PDCP层运算电路)125、一无线链路控制(radio link control，RLC)层运算电路(以下简称RLC层运算电路)126、一媒体接入控制(medium access control，MAC)层运算电路(以下简称MAC层运算电路)127、以及一信道编码电路(channel encoding circuit)128。移动通信系统100中的其他通信站及无线用户设备的架构，也与前述的通信站110及无线用户设备120类似。

在通信站110中，传收电路111设置成利用一第一无线接入技术(radio access technology，RAT)来传送信号。储存装置113设置成储存通信站110运作所需的数据。处理器模块115耦接于传收电路111及储存装置113，且设置成控制传收电路111及储存装置113的运作。

在无线用户设备120中，第一无线通信电路121设置成利用该第一无线接入技术与通信站110的传收电路111进行通信。第二无线通信电路122设置成利用异于该第一无线接入技术的一第二无线接入技术与一或多个接入点(access point，AP，图1中未绘示)进行通信。存储器装置123设置成储存第一无线通信电路121及第二无线通信电路122所接收到的数据，并提供一PDCP服务数据单元(service data unit，SDU)缓冲区129。控制电路124耦接于第一无线通信电路121、第二无线通信电路122、与存储器装置123。控制电路124设置成存取存储器装置123中的数据，并控制第一无线通信电路121、第二无线通信电路122、与存储器装置123的运作。

实作上，前述的传收电路111和第一无线通信电路121皆可包含利用第一无线接入技术与其他装置进行通信的一或多个天线、一或多个调制器/解调制器、一或多个模拟信号处理电路、及/或一或多个数字处理电路。 第二无线通信电路122可包含利用第二无线接入技术与其他装置进行通信的一或多个天线、一或多个调制器/解调制器、一或多个模拟信号处理电路、及/或一或多个数字处理电路。储存装置113以及存储器装置123皆可利用一或多个易失性/非易失性存储器电路来实现，例如，暂存器、硬盘、或快闪存储器装置等。处理器模块115以及控制电路124皆可利用一或多个微处理器、一或多个网络处理器、一或多个数字信号处理电路、及/或其他合适的处理电路来实现。

换言之，控制电路124中的PDCP层运算电路125、RLC层运算电路126、MAC层运算电路127、以及信道编码电路128可分别用不同的电路元件来实现，也可整合在单一电路芯片中。

为了便利说明起见，移动通信系统100中的其他元件和连接关并未绘示于图1中。

由前述说明可知，无线用户设备120可与采用第一无线接入技术的通信站110进行通信，并可与采用第二无线接入技术的接入点进行通信。实作上，第一无线接入技术指的是一或多种无线广域网络(wireless wide area network，WWAN)技术、无线城域网络(wireless metropolitan area network，WMAN)技术、或其他适用于较大通信范围的无线通信技术，例如，WiMAX、GSM、UMTS、HSPA、LTE、LTE-Advanced、或其他的3GPP无线接入技术。第二无线接入技术指的是一或多种无线局域网(wireless wide area network，WLAN)技术、或其他适用于通信范围较第一无线接入技术来得小的无线通信技术，例如，IEEE 802.11系列技术标准的无线接入技术。

为了举例说明，以下假设第一无线接入技术指的是各种3GPP无线接入技术的其中一种。在此情况下，通信站110可用一3GPP基站(base station，或简称为BS)来实现，例如节点B(Node B)或演进节点B(Evolved Node B，简称为eNodeB或eNB)。此外，通信站110亦可与一或多个接入点设置于实质上相同的地点。

如前所述，当无线用户设备120需要上传数据给网络端时，传统控制电路中的不同通信协议层运算电路，必需对控制电路外部的缓冲电路进行多次的写入及读取动作，才能产生所需的上行数据(uplink data)。因此， 传统控制电路的数据处理效能(throughput performance)会严重受限于对外部缓冲电路进行多次存取所需的时间，而难以获得有效提升。

在本发明的移动通信系统100中，为了有效提升数据处理效能，无线用户设备120中的控制电路124会尽可能减少存取外部缓冲电路的次数，以减少所需的存取时间。

以下将搭配图2来进一步说明本发明的控制电路124上传数据给网络端的方法。

图2为本发明产生上行数据的一实施例简化后的流程图。在图2的流程图中，位于一特定装置所属字段中的流程，即代表由该特定装置所进行的流程。例如，标记为「PDCP层运算电路」的字段中的部分，代表PDCP层运算电路125所进行的流程；标记为「RLC层运算电路」的字段中的部分，代表RLC层运算电路126所进行的流程；标记为「MAC层运算电路」的字段中的部分，代表MAC层运算电路127所进行的流程；标记为「信道编码电路」的字段中的部分，代表信道编码电路128所进行的流程。相同的编排逻辑也适用于后续的流程图中。

当无线用户设备120需要上传数据给网络端时，控制电路124中的PDCP层运算电路125会进行流程202，从存储器装置123的PDCP服务数据单元缓冲区129中读取一PDCP服务数据单元P_SDU。

在流程204中，PDCP层运算电路125会依据PDCP服务数据单元P_SDU，产生一加密数据(ciphered data)P_PDU。例如，PDCP层运算电路125可对PDCP服务数据单元P_SDU进行一完整性保护(integrity protection)处理与一加密运算(ciphering operation)，以产生加密数据P_PDU。

在流程206中，PDCP层运算电路125会直接将加密数据P_PDU传送给RLC层运算电路126，而不会将加密数据P_PDU先暂存在控制电路124外部的任何缓冲电路(例如，存储器装置123)中。

在流程208中，RLC层运算电路126会依据PDCP层运算电路125传来的加密数据P_PDU，产生一RLC协议数据单元R_PDU。

在流程210中，RLC层运算电路126会直接将RLC协议数据单元R_PDU传送给MAC层运算电路127，而不会将RLC协议数据单元R_PDU 先暂存在控制电路124外部的任何缓冲电路(例如，存储器装置123)中。

在流程212中，MAC层运算电路127会依据RLC层运算电路126传来的RLC协议数据单元R_PDU，产生一MAC协议数据单元M_PDU。

在流程214中，MAC层运算电路127会直接将MAC协议数据单元M_PDU传送给信道编码电路128，而不会将MAC协议数据单元M_PDU先暂存在控制电路124外部的任何缓冲电路(例如，存储器装置123)中。

在流程216中，信道编码电路128会编码MAC层运算电路127传来的MAC协议数据单元M_PDU，以产生一上行数据UL_DATA，并将上行数据UL_DATA通过第一无线通信电路121传送至当时位于无线用户设备120的通信范围内的通信站110。

由前述说明可知，PDCP层运算电路125并不会将产生的加密数据P_PDU暂存在控制电路124外部的任何缓冲电路中，RLC层运算电路126并不会将产生的RLC协议数据单元R_PDU暂存在控制电路124外部的任何缓冲电路中，而且MAC层运算电路127也不会将产生的MAC协议数据单元M_PDU暂存在控制电路124外部的任何缓冲电路中。

相反地，PDCP层运算电路125会直接将产生的加密数据P_PDU传送给RLC层运算电路126，RLC层运算电路126会直接将产生的RLC协议数据单元R_PDU传送给MAC层运算电路127，而MAC层运算电路127则会直接将产生的MAC协议数据单元M_PDU传送给信道编码电路128进行编码。

因此，在产生前述上行数据UL_DATA的过程中，控制电路124仅会从存储器装置123的PDCP服务数据单元缓冲区129中读取PDCP服务数据单元P_SDU，之后便不会对存储器装置123进行写入或读取的动作。很明显地，采用图2实施例的上行数据产生方法，可大幅减少控制电路124存取外部存储器装置123的次数及所需存取时间，进而能有效提升控制电路124的数据处理效能。

以下将搭配图3来进一步说明本发明的控制电路124重传数据给网络端的方法。

图3为本发明产生重传数据(retransmission data)的一实施例简化后的流程图。

如图3所示，当控制电路124中的PDCP层运算电路125接收到一重传请求(retransmission request)时，PDCP层运算电路125会进行流程302，从存储器装置123的PDCP服务数据单元缓冲区129中读取与待重传的数据相对应的一目标数据T_DATA。

在流程304中，PDCP层运算电路125会依据目标数据T_DATA，产生一目标加密数据(target ciphered data)TP_PDU。例如，PDCP层运算电路125可对目标数据T_DATA进行一完整性保护处理与一加密运算，以产生目标加密数据TP_PDU。

在流程306中，PDCP层运算电路125会直接将目标加密数据TP_PDU传送给RLC层运算电路126，而不会将目标加密数据TP_PDU先暂存在控制电路124外部的任何缓冲电路(例如，存储器装置123)中。

在流程308中，RLC层运算电路126会依据PDCP层运算电路125传来的目标加密数据TP_PDU，产生一目标RLC协议数据单元TR_PDU。

在流程310中，RLC层运算电路126会直接将目标RLC协议数据单元TR_PDU传送给MAC层运算电路127，而不会将目标RLC协议数据单元TR_PDU先暂存在控制电路124外部的任何缓冲电路(例如，存储器装置123)中。

在流程312中，MAC层运算电路127会依据RLC层运算电路126传来的目标RLC协议数据单元TR_PDU，产生一目标MAC协议数据单元TM_PDU。

在流程314中，MAC层运算电路127会直接将目标MAC协议数据单元TM_PDU传送给信道编码电路128，而不会将目标MAC协议数据单元TM_PDU先暂存在控制电路124外部的任何缓冲电路(例如，存储器装置123)中。

在流程316中，信道编码电路128会编码MAC层运算电路127传来的目标MAC协议数据单元TM_PDU，以产生一重传数据RT_DATA，并将重传数据RT_DATA通过第一无线通信电路121传送至当时位于无线用户设备120的通信范围内的通信站110。

由前述说明可知，PDCP层运算电路125并不会将产生的目标加密数据TP_PDU暂存在控制电路124外部的任何缓冲电路中，RLC层运算电 路126并不会将产生的目标RLC协议数据单元TR_PDU暂存在控制电路124外部的任何缓冲电路中，而且MAC层运算电路127也不会将产生的目标MAC协议数据单元TM_PDU暂存在控制电路124外部的任何缓冲电路中。

相反地，PDCP层运算电路125会直接将产生的目标加密数据TP_PDU传送给RLC层运算电路126，RLC层运算电路126会直接将产生的目标RLC协议数据单元TR_PDU传送给MAC层运算电路127，而MAC层运算电路127则会直接将产生的目标MAC协议数据单元TM_PDU传送给信道编码电路128进行编码。

因此，在产生前述重传数据RT_DATA的过程中，控制电路124仅会从存储器装置123的PDCP服务数据单元缓冲区129中读取与待重传的数据相对应的目标数据T_DATA，之后便不会对存储器装置123进行写入或读取的动作。很明显地，采用图3实施例的重传数据产生方法，可大幅减少控制电路124存取外部存储器装置123的次数及所需存取时间，进而能有效提升控制电路124的数据处理效能。

在一实施例中，前述的目标数据T_DATA是一完整的PDCP服务数据单元。在此情况下，PDCP层运算电路125于前述的流程304中，可对该PDCP服务数据单元进行一完整性保护处理及/或一加密运算，以产生目标加密数据TP_PDU。

在另一实施例中，前述的目标数据T_DATA只是一单一PDCP服务数据单元中待重传的一数据片段(segment)，而非该单一PDCP服务数据单元的完整内容。在此情况下，PDCP层运算电路125于前述的流程304中，可以只依据该数据片段来产生目标加密数据TP_PDU，以减少所需的运算量。

由前述说明可知，采用图2实施例的上行数据产生方法，或是图3实施例的重传数据产生方法，皆可大幅减少控制电路124存取外部存储器装置123的次数及所需存取时间，进而能有效提升控制电路124及无线用户设备120的数据处理效能。

另一方面，由于可大幅减少控制电路124存取外部存储器装置123的次数，故采用图2实施例的上行数据产生方法或是图3实施例的重传数 据产生方法，也能降低无线用户设备120的耗电量。

再者，由于本发明的前述架构可有效减少控制电路124对于无线用户设备120中的存储器容量的需求，故也能降低无线用户设备120的硬体成本。

在说明书及权利要求中使用了某些词汇来指称特定的元件。然而，所属技术领域中普通技术人员应可理解，同样的元件可能会用不同的名词来称呼。说明书及权利要求并不以名称的差异做为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来做为区分的基准。在说明书及权利要求所提及的「包含」为开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」在此包含任何直接及间接的连接手段。因此，若文中描述第一元件耦接于第二元件，则代表第一元件可通过电性连接或无线传输、光学传输等信号连接方式而直接地连接于第二元件，或者通过其他元件或连接手段间接地电性或信号连接至该第二元件。

在此所使用的「及/或」的描述方式，包含所列举的其中之一或多个项目的任意组合。另外，除非说明书中特别指明，否则任何单数格的用语都同时包含复数格的涵义。

以上仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。