专利名称：无线通信系统的数据通信方法及使用者设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统，特别涉及无线通信系统的数据传输。
背景技术：
不连续接收(Discontinuous reception，DRX)模式为3GGP通信规格中用以节
省耗电的重要功能。无线通信系统包括一基地台(base station)及一使用者设备(user equipment)。使用者设备通常是具有有限电源供应的一手持装置，因此减少使用者设备的 耗能是延长使用者设备的使用时间的重要手段。图1为不连续接收模式中信号传输的示 意图。数据传输的整个时间被切割为多个信号周期(cycle)。当基地台工作于不连续接 收模式下，基地台仅于每一信号周期中的发信期间(activeperiod)传送控制数据。因此， 使用者设备也仅需于每一信号周期中的发信期间接收控制信号，并可于每一信号周期中 的休止期间进入低功耗的休眠模式。因此，使用者设备的整体耗电量可显著降低，从而 延长使用者设备的可使用时间。此外，运作于半持续性排程(Semi-PersistentScheduling， SPS)模式的无线通信系统亦有与于不连续接收模式运作的无线通信系统相似的行为。于不连续接收模式中运作的基地台经由具有不同的频带的多个载波(component carrier)传送控制信号至使用者设备。每一载波可以有不同的发信期间。依据不同的载 波的发信期间之间的关系，基地台可以不同方式传送控制数据至使用者设备。图2A为依 据一固定组态方式(identical configurationmethod)的多个载波的发信期间的示意图。于固 定组态方式下，三个载波的发信期间都是相同的。基地台于相同的发信期间下经由三个 载波发送控制信号至使用者设备。因此，三个载波的发信期间的组态是相同的。图2B为依据一独立组态方式(independent configuration method)的多个载波的发 信期间的示意图。于独立组态方式下，三个载波的发信期间是不相同的。基地台于不同 的发信期间下经由三个载波发送控制信号至使用者设备。由于三个载波的发信期间是不 同的，因此基地台必须事先发送组态信息至使用者设备以协调三个载波的不同的发信期 间。图2C为依据一基础载波组态方式(anchor carrier based method)的多个载波的发信期 间的示意图。于基础载波组态方式下，一个载波被指定为基础载波。基地台于基础载波 的发信期间下经由基础载波发送控制信号至使用者设备。当基地台使用基础载波以外的 其他载波传信号时，基地台必须事先经由基础载波向使用者设备发送提示信号，以协调 其他载波的发信期间。之前列出的固定组态方式、独立组态方式、基础载波组态方式所决定的不同的 载波的发信期间均有部分的缺点。例如，于固定组态方式中，使用者设备必须包含多个 射频模块以于相同的发信期间分别经由多个载波其中之一接收射频信号。因此，使用者 设备耗费较大的能量并且需要较多的硬件成本。于独立组态方式中，由于不同载波具有 各自独立的发信期间，因此基地台必须花费额外的频宽传送发信期间的组态信息至使用 者设备，以与使用者设备协调不同载波各自的发信期间，造成频宽的浪费。于基础载波 组态方式中，基地台仅能利用基础载波传送控制信号至使用者设备，其他载波于一般情
5况下无法运用，因此造成频宽的浪费。基于上述各方式的缺点，因此必须提出一种新方 法，决定无线通信系统中各载波的发信期间，以增进无线通信系统的效能。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无线通信系统的数据通信方法，以解决 现有技术存在的问题。于一实施例中，该无线通信系统包括一基地台(base station)以及 一使用者设备(user equipment)，该基地台经由多个载波与该使用者设备进行数据传输， 该等载波的传送时间被分割为一连串的信号周期。首先，使该等载波的多个发信期间的 开始时点于每一信号周期中交错配置。接着，于该等载波对应的该等发信期间经由该等 载波将控制数据由该基地台传送至该使用者设备。本发明更提供一种使用者设备。于一实施例中，该使用者设备经由多个载波无 线耦接至一基地台，包括多个射频模块(radio frequency module)以及至少一基频处理器 (base band processor)。该等射频模块各自经由该等载波其中之一，于该载波对应的多个 发信期间中，接收该基地台所发出的一射频信号。该至少一基频处理器耦接至该等射频 模块，自该等射频模块所接收的该等射频信号取出控制数据。其中该基地台经由该等载 波于该等载波的该等发信时间传送该等控制数据至该使用者设备，而使该等载波的该发 信期间的开始时点于每一信号周期中交错配置。为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举数较 佳实施例，并配合所附图示，作详细说明如下。
图1为不连续接收模式中信号传输的示意图；图2A为依据一固定组态方式的多个载波的发信期间的示意图；图2B为依据一独立组态方式的多个载波的发信期间的示意图；图2C为依据一基础载波组态方式的多个载波的发信期间的示意图；图3为依据本发明的无线通信系统的区块图；图4A为依据本发明的多个载波的发信期间的一实施例的示意图；图4B为依据本发明的多个载波的发信期间的另一实施例的示意图；图5A为依据本发明的使用者设备的一实施例的区块图；图5B为依据本发明的使用者设备的另一实施例的区块图；图6A为依据本发明的射频模块与基频处理器之间的独立耦接模式的示意图；图6B为依据本发明的射频模块与基频处理器之间的共同耦接模式的示意图；图6C为依据本发明的射频模块与基频处理器之间的混合耦接模式的示意图；图7为依据本发明的依据延长信号延缓载波的发信期间的示意图；图8为依据本发明的依据启动信号调整载波的发信期间的示意图；图9为依据本发明的依据提早结束信号暂停载波的发信期间的示意图。并且，上述附图中的附图标记说明如下(图 3)300 无线通信系统；
310 基地台；312 控制单元；314 发信接收器；320 使用者设备；(图 5A)502 天线；504 射频模块；506 基频处理器；(图 5B)512，522，532 天线；514, 524, 534 射频模块；516，526，536 基频处理器。
具体实施例方式图3为依据本发明的无线通信系统300的区块图。无线通信系统300包括一基 地台310以及一使用者设备320。基地台310经由具有不同频带的多个载波1 K无线耦 接至使用者设备320，而基地台310与使用者设备320间经由载波1 K进行数据传输。 基地台310经由载波1 K发送控制数据至使用者设备320，以与使用者设备320协调通 信要求并使数据的发送行为与接收行为同步。于一实施例中，基地台310以图1中所示 的不连续接收(Discontinuous reception, DRX)模式将控制数据传送至使用者设备320。 于另一实施例中，基地台310以半持续性排程(Semi-Persistent Scheduling, SPS)模式将 控制数据传送至使用者设备320。本发明提供一交错式组态方式，安排多个频道的发信期间，以让基地台310传 送控制数据至使用者设备320。基地台310与使用者设备320间的数据传输总时间被切割 为一连串的信号周期，每一信号周期的长度固定。于每一信号周期中，每一载波具有相 对应的发信期间，而基地台310于该发信期间中运用对应的载波传送控制数据至该使用 者设备320。此外，于每一信号周期中，一载波的发信周期的开始时间与其他载波的发信 周期的开始时间交错配置。换句话说，基地台310于一特定时点仅经由单一特定载波传 送数据至使用者设备320，而使用者设备320于该特定时点仅接收由该单一特定载波接收 来自基地台310的数据。因此，交错式组态方式可减少使用者设备320的硬件设计复杂 度。于一 实施例中，基地台310包括一控制单元312以及一发信接收器 (tranceiver)3140控制单元312使第一载波 第K载波的发信期间的开始时点于每一信 号周期中交错配置，以使第一载波 第K载波的发信期间彼此间不相重叠。发信接收器 314接着于第一载波 第K载波对应的发信期间分别经由第一载波 第K载波将控制数据 由基地台310传送至该使用者设备320。使用者设备320接着分别于第一载波 第K载 波的发信期间内经由第一载波 第K载波接收基地台310发送的控制数据。由于于一特 定时点中仅有一动作载波被用来传输数据，因此使用者设备320可运用所有的天线来接 收该动作载波的数据，因此数据的信号品质可被显著地提升。
于一实施例中，控制单元312交错配置第一载波 第K载波的发信期间的开始时 点，以使第一载波 第K载波的发信期间彼此间不相重叠。于一实施例中，于每一信号 周期中，控制单元312使第一载波 第K载波的发信期间的开始时点相互间相差一固定差 额。图4A为依据本发明的多个载波的发信期间的一实施例的示意图。假设基地台310与 使用者设备320间有三个载波供数据传输。第二载波的频带较第一载波的频带为高，而 第三载波的频带较第二载波的频带为高。第二载波的发信期间较第一载波的发信期间为 晚，而第三载波的发信期间较第二载波的发信期间为晚。换句话说，载波中具有较高的 频带者的发信期间的开始时点较载波中具有较低的频带者的发信期间的开始时点为早。
图4B为依据本发明的多个载波的发信期间的另一实施例的示意图。假设基地台 310与使用者设备320间有三个载波供数据传输。第二载波的频带较第一载波的频带为 高，而第三载波的频带较第二载波的频带为高。第二载波的发信期间较第一载波的发信 期间为早，而第三载波的发信期间较第二载波的发信期间为早。换句话说，载波中具有 较低的频带者的发信期间的开始时点较载波中具有较高的频带者的发信期间的开始时点 为早。图5A为依据本发明的使用者设备500的一实施例的区块图。使用者设备500包 括一天线502、射频模块504、以及基频处理器506。虽然使用者设备500与基地台之间 有多个载波供数据传输，但由于在单一时点中仅有一载波正在传输数据，因此使用者设 备500可以仅运用一天线502、一射频模块504、以及一基频处理器506就可接收所有载 波上的射频信号。使用者设备500可以依据各载波的发信期间自多个载波选取该时点下 正传送数据的发信载波。天线502及射频模块504便可将频带调整至发信载波的频带以 便由发信载波接收射频信号。最后，基频处理器506自射频信号取得控制数据。当发信 载波改变时，基频处理器506以控制信号CTRL调整天线502及射频模块504的频带，以 自新的发信载波接收信号。虽然于通常一交错式组态方式下多个载波的发信期间会错开，因此于同一时 点仅有单一载波在传输信号，但于部分特殊状况下，有时会同时有多个载波进行数据 传输。对一 3GGP长期演进技术(Long Term Evolution，LTE)系统，上述的特殊状况 包括重新传输(retransmission)、竞争解决(contentionresolution)、上链排程要求(uplink scheduling request)、允准延缓 HARQ 重新传输(grant for pending HARQ retransmission)、 随机存取回应状况(randomaccess response circumstances)。 由于图5A的使用者设备无法 达成上述要求，因此必须有具有较复杂的硬件的使用者设备。图5B为依据本发明的使用 者设备550的另一实施利的区块图。使用者设备550包括三天线512、522、532，三射 频模块514、524、534，三基频处理器516、526、536，以及动态开关540。天线512、 522、532及相对应的射频模块514、524、534分别自不同的载波接收基地台发出的一射 频信号。包含基频处理器516、526、536的一数字处理电路控制动态开关540以将射频 模块514、524、534的输出端选择性地耦接至基频处理器516、526、536的输入端，因此 将射频模块514、524、534接收的射频信号出送至基频处理器516、526、536。基频处理 器516、526、536接着自射频信号取出控制数据。接下来提供三个模式表示使用者设备的多个射频模块与多个基频处理器之间不 同的耦接关系。图6A为依据本发明的射频模块与基频处理器之间的独立耦接模式的示意图。射频模块1、2、3的输出端各自耦接至基频处理器1、2、3的输入端，而射频模 块1、2、3所接收的射频信号分别由基频处理器1、2、3处理。图6B为依据本发明的射 频模块与基频处理器之间的共同耦接模式的示意图。射频模块1、2、3的输出端皆耦接 至基频处理器1的输入端，而射频模块1、2、3所接收的射频信号由基频处理器1统一处 理。图6C为依据本发明的射频模块与基频处理器之间的混合耦接模式的示意图。射频 模块1的输出端耦接至基频处理器1的输入端，而射频模块1所接收的射频信号由基频处 理器1处理。射频模块2、3的输出端皆耦接至基频处理器2的输入端，而射频模块2、 3所接收的射频信号由基频处理器2统一处理。 基地台有时必须同时运用所有的载波传输控制数据至使用者设备。由于使用者 设备仍旧依据载波之前预设的发信期间进行数据接收，基地台因此必须事先通知使用者 设备关于载波的发信期间的调整信息。于一实施例中，基地台向使用者设备发送一延长 信号以动态延缓载波的发信期间的开始时点。图7为依据本发明的依据延长信号延缓载 波的发信期间的示意图。于第一信号周期中，第一载波的发信期间早于第二载波与第三 载波的发信期间。于第二信号周期中，基地台向使用者设备发送一延长信号。因此于 第二信号周期中，第一载波的发信期间的开始时点由t71被延迟到与第三载波的发信期间 的开始时点t73相同。同样的，第二载波的发信期间的开始时点由t72被延迟到与第三载 波的发信期间的开始时点t73相同。延长信号可为第一层的实体专属控制通道(physical dedicated control channel, PDCCH)信号、第一层的实体 HARQ 指示通道(physical HARQ indicator channel, PHICH)信号、第二层的MAC控制信号、或第三层的无线资源控制 (radio resource control、RRC)信号。于另一实施例中，基地台经由一早启动载波传送一启动信号至使用者设备，以 于部分信号周期中调整至少一晚启动载波的发信期间，其中该早启动载波的发信期间较 该晚启动载波的发信期间为早。图8为依据本发明的依据启动信号调整载波的发信期间 的示意图。于第一信号周期中，第一载波的发信期间早于第二载波、第三载波、与第四 载波的发信期间。于第二信号周期中，基地台向使用者设备经由发信期间较早的第一载 波发送一启动信号。因此于第二信号周期中，第二载波、第三载波、与第四载波的发信 期间的开始时点被提早到时点t81。同样的，于第三信号周期中，基地台向使用者设备 经由发信期间较早的第一载波发送一启动信号。因此于第三信号周期中，第三载波与第 四载波的发信期间的开始时点被提早到时点‘。启动信号可为第一层的实体专属控制 通道(physical dedicated control channel, PDCCH)信号、第一层的实体 HARQ 指示通道 (physical HARQ indicator channel, PHICH)信号、第二层的MAC控制信号、或第三层的 无线资源控制(radio resource control、RRC)信号。有时基地台不会于发信期间向使用者设备发送信号。然而，使用者设备依据会 依照预定的发信期间自对应于发信期间的载波接收数据，导致使用者设备虚增耗能。为 了降低使用者设备的耗能，基地台可传送一提早结束信号至使用者设备，以使使用者设 备于部分信号周期中不于对应的发信期间接收部分载波的数据。图9为依据本发明的依 据提早结束信号暂停载波的发信期间的示意图。于第一信号周期中，第一载波的发信期 间早于第二载波与第三载波的发信期间。于第二信号周期及第三信号周期中，基地台向 使用者设备发送一延长信号，以将第一载波与第二载波的发信期间的开始时点延迟到与第三载波的发信期间的开始时点相同。于第四信号周期中，基地台向使用者设备经由发 信期间较早的第一载波发送一启动信号。因此于第四信号周期中，第二载波的发信期间 的开始时点被延迟，而第三载波的发信期间的开始时点被提早。于第五信号周期中，基 地台向使用者设备发送一第一提早结束信号。因此于第五信号周期中，第三载波的一 半发信期间依据第一提早结束信号被中止。同样的，于第六信号周期中，基地台向使 用者设备发送一第二提早结束信号。因此于第五信号周期中，第二载波的发信期间依 据第二提早结束信号被中止。于一实施例中，提早结束信号为第一层的实体专属控制 通道(physical dedicated control channel, PDCCH)信号、第一层的实体 HARQ 指示通道 (physical HARQ indicator channel, PHICH)信号、第二层的MAC控制信号、或第三层的 无线资源控制(radio resource control、RRC)信号。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领 域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明 的保护范围当视随附的权利要求所界定的范围为准。
权利要求
1.一种无线通信系统的数据通信方法，其中该无线通信系统包括一基地台以及一使 用者设备，该基地台经由多个载波与该使用者设备进行数据传输，该等载波的传送时间 被分割为一连串的信号周期，该数据通信方法包括使该等载波的多个发信期间的开始时点于每一信号周期中交错配置；以及于该等载波对应的该等发信期间经由该等载波将控制数据由该基地台传送至该使用 者设备。
2.如权利要求1所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该等载波的该等发信期间 的开始时点被交错配置以使该等载波的该等发信期间彼此间不相重叠。
3.如权利要求1所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该数据通信方法还包括使该使用者设备于该等载波的该等发信期间内经由该等载波接收该基地台发送该控 制数据。
4.如权利要求1所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该基地台以不连续接收模 式将该控制数据发送至该使用者设备。
5.如权利要求1所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该基地台以半持续性排程 模式将该控制数据发送至该使用者设备。
6.如权利要求1所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该等载波具有不同的频 带，且该等载波的该等发信期间的开始时点的交错配置步骤包括于每一该等信号周期中使该等载波的该等发信期间的开始时点相互间相差一差额时期。
7.如权利要求6所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该等载波中具有较高的频 带者的该等发信期间的开始时点较该等载波中具有较低的频带者的该等发信期间的开始 时点为早。
8.如权利要求6所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该等载波中具有较低的频 带者的该等发信期间的开始时点较该等载波中具有较高的频带者的该等发信期间的开始 时点为早。
9.如权利要求3所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该使用者设备包括一射 频模块及一基频处理器，其中该基频处理器自该等载波选取一发信载波，该射频模块经 由该发信载波自该基地台接收一射频信号，而该基频处理器自该射频信号取得该控制数 据。
10.如权利要求3所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该使用者设备包括多个 射频模块及一基频处理器，其中每一该等射频模块经由该等载波其中之一自该基地台接 收一射频信号，而该基频处理器自该等射频信号取得该控制数据。
11.如权利要求3所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该使用者设备包括多个 射频模块及多个基频处理器，其中每一该等射频模块经由该等载波其中之一自该基地台 接收一射频信号，而每一该等基频处理器自相对应的该射频模块所产生的该射频信号取 得该控制数据。
12.如权利要求3所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该使用者设备包括多个 射频模块、多个开关、及多个基频处理器，其中每一该等射频模块经由该等载波其中之一自该基地台接收一射频信号，该等开关选择性的将该等射频模块耦接至该等基频处理 器以将该等射频模块产生的该等射频信号传递至该等基频处理器，而该等基频处理器自 所接收的该等射频信号取得该控制数据。
13.如权利要求1所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该数据通信方法还包括由该基地台传送一延长信号至该使用者设备以于部分信号周期中延后部分该等载波 的该等发信期间；其中该延长信号为第一层的实体专属控制通道信号、第一层的实体HARQ指示通道 信号、第二层的MAC控制信号、或第三层的无线资源控制信号。
14.如权利要求1所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该数据通信方法还包括由该基地台经由一早启动载波传送一启动信号至该使用者设备以于部分信号周期中 调整至少一晚启动载波的发信期间，其中该早启动载波的发信期间较该晚启动载波的发 信期间为早；其中该启动信号为第一层的实体专属控制通道信号、第一层的实体HARQ指示通道 信号、第二层的MAC控制信号、或第三层的无线资源控制信号。
15.如权利要求1所述的无线通信系统的数据通信方法，其中该数据通信方法还包括由该基地台传送一提早结束信号至该使用者设备以使该使用者设备于部分信号周期 中不于该等发信期间接收部分该等载波；其中该提早结束信号为第一层的实体专属控制通道信号、第一层的实体HARQ指示 通道信号、第二层的MAC控制信号、或第三层的无线资源控制信号。
16.—种使用者设备，经由多个载波无线耦接至一基地台，包括多个射频模块，各自经由该等载波其中之一，于该载波对应的多个发信期间中，接 收该基地台所发出的一射频信号；以及至少一基频处理器，耦接至该等射频模块，自该等射频模块所接收的该等射频信号 取出控制数据；其中该基地台经由该等载波于该等载波的该等发信时间传送该等控制数据至该使用 者设备，而使该等载波的该发信期间的开始时点于每一信号周期中交错配置。
17.如权利要求16所述的使用者设备，其中该等载波的该等发信期间的开始时点被交 错配置以使该等载波的该等发信期间彼此间不相重叠。
18.如权利要求16所述的使用者设备，其中该使用者设备以不连续接收模式自该基地 台接收该控制数据。
19.如权利要求16所述的使用者设备，其中该使用者设备以半持续性排程模式自该基 地台接收该控制数据。
20.如权利要求16所述的使用者设备，其中该等载波具有不同的频带，且该基地台于 每一该等信号周期中使该等载波的该等发信期间的开始时点相互间相差一差额时期。
21.如权利要求20所述的使用者设备，其中该等载波中具有较高的频带者的该等发信 期间的开始时点较该等载波中具有较低的频带者的该等发信期间的开始时点为早。
22.如权利要求20所述的使用者设备，其中该等载波中具有较低的频带者的该等发信 期间的开始时点较该等载波中具有较高的频带者的该等发信期间的开始时点为早。
23.如权利要求16所述的使用者设备，其中该至少一基频处理器包括多个基频处理 器，且该使用者设备还包括多个开关，选择性的将该等射频模块耦接至该等基频处理器以将该等射频模块产生 的该等射频信号传递至该等基频处理器；其中该等基频处理器自由该等开关所接收的该等射频信号取得该控制数据。
24.如权利要求16所述的使用者设备，其中该基地台传送一延长信号至该使用者设备 以于部分信号周期中延后部分该等载波的该等发信期间；其中该延长信号为第一层的实体专属控制通道信号、第一层的实体HARQ指示通道 信号、第二层的MAC控制信号、或第三层的无线资源控制信号。
25.如权利要求16所述的使用者设备，其中该基地台经由一早启动载波传送一启动信 号至该使用者设备以于部分信号周期中调整至少一晚启动载波的发信期间，其中该早启 动载波的发信期间较该晚启动载波的发信期间为早；其中该启动信号为第一层的实体专属控制通道信号、第一层的实体HARQ指示通道 信号、第二层的MAC控制信号、或第三层的无线资源控制信号。
26.如权利要求16所述的使用者设备，其中该基地台传送一提早结束信号至该使用者 设备以使该使用者设备于部分信号周期中不于该等发信期间接收部分该等载波；其中该提早结束信号为第一层的实体专属控制通道信号、第一层的实体HARQ指示 通道信号、第二层的MAC控制信号、或第三层的无线资源控制信号。
全文摘要
本发明提供一种无线通信系统的数据通信方法。于一实施例中，该无线通信系统包括一基地台以及一使用者设备，该基地台经由多个载波与该使用者设备进行数据传输，该等载波的传送时间被分割为一连串的信号周期。首先，使该等载波的多个发信期间的开始时点于每一信号周期中交错配置。接着，于该等载波对应的该等发信期间经由该等载波将控制数据由该基地台传送至该使用者设备。
文档编号H04W52/02GK102014091SQ201010208668
公开日2011年4月13日 申请日期2010年6月18日 优先权日2009年6月18日
发明者郑延修, 陈铭宾 申请人:宏碁股份有限公司