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TWI448091B - 致能多頻帶傳輸方法及裝置 - Google Patents

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TWI448091B
TWI448091B TW098100274A TW98100274A TWI448091B TW I448091 B TWI448091 B TW I448091B TW 098100274 A TW098100274 A TW 098100274A TW 98100274 A TW98100274 A TW 98100274A TW I448091 B TWI448091 B TW I448091B
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Mohammed Sammour
Catherine M Livet
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Description

致能多頻帶傳輸方法及裝置
本發明與無線通訊系統有關。
超寬頻(UWB)技術是在ECMA 368/369規格下被標準化的。更特別地，ECMA 368/369標準規範了支援資料率達到每秒480百萬位元(Mbps)的WTRU的分散式媒體存取控制(MAC)層和實體(PHY)層。PHY層被設計成運行在3.1到10.6千兆赫(GHz)頻譜並已經被接受作為諸如下一代藍牙®、無線通用串列匯流排(WUSB)和無線火線(IEEE 1394)等技術的常用平臺。
ECMA 368 PHY層使用多頻帶正交分頻調變(MB OFDM)以傳輸資訊。ECMA 368 PHY層規格運行頻譜被劃分成5個無線電頻帶群組，其中每個無線電頻帶，或等價載波空間為528MHz。前四個無線電頻帶群組具有三個528MHz的無線電頻帶，而第五個頻帶群組包括兩個528MHz的無線電頻帶。在第一無線電頻帶群組運行的能力是強制的。然而，在其他無線電頻帶群組中運行則是可選的。
ECMA 368 MAC層具有完全分散式的架構並向上層協定或適應層提供MAC服務。沒有中心協調設備並且每一設備支援所有的MAC功能。在無線電範圍內的設備使用週期性信標訊框相互協調。這些信標訊框提供網路定時、排程和能力資訊，也提供其他資訊和功能。
信標訊框提供資訊的一種方式是經由包括在信標訊框 或命令訊框中的資訊元素(IE)。這一IE可以包括信標週期(BP)轉換IE和/或分散式保留協定(DRP)IE。更特別地BP轉換IE可以包括元素ID欄位、長度欄位、BP移動倒計時欄位、信標時槽偏移欄位和BP開始(BPST)偏移欄位。
另外，來自ECMA 368的MAC超訊框結構包括信標週期(BP)和媒體存取時槽(MAS)。
ECMA 368/369標準當前支援的機制和速率的一個問題是，支援一些應用是不足夠的，例如高清晰度數位電視(HDTV)，其根據HDTV的格式需要1Gbps或更高的資料率。因此，提供一種啟動能夠在下一代(NG)UWB中啟動高資料率的多頻帶傳輸的方法和設備是很有益的。
本發明揭露一種用於啟動多頻帶傳輸的方法和設備。該方法包括在第一無線電頻帶傳輸信標和在第二無線電頻帶傳輸該信標。該信標包括用於在第一和第二無線電頻帶上傳輸的協調資訊。
下文引用的術語“無線發射/接收單元(WTRU)”包括但不侷限於用戶設備(UE)、行動站、固定或行動用戶單元、傳呼器、蜂窩電話、個人數位助理(PDA)、電腦或能在無線環境中運作的其他任何類型的用戶設備。下文引用的術語“基地台”包括但不侷限於B節點(Node-B)、站點控制器、存取點(AP)或是能在無線環境中運作的其他任何類型的介面裝置。
第1圖顯示了包括多個WTRU 110的分散式無線通訊系統100的實例。如第1圖所示，WTRU 110都相互通訊。但是，儘管顯示了相互通訊的三個WTRU 110，應當注意的是任何數目的WTRU 110可以被包括在分散式無線通訊系統100中並且每個WTRU 110可以與每個其他WTRU 110通訊或不與每個其他WTRU 110通訊。
第2圖是WTRU 110的功能性方塊圖。除了在典型WTRU可以找到的模組，WTRU 110包括處理器115、接收器116、發射器117和天線118。處理器115被配置成如下面詳細描述的實例的方式啟動多頻帶傳輸。接收器116和發射器117與處理器115通訊。天線118與接收器116和發射器117兩者通訊以促進無線資料的發射和接收。儘管如第2圖中顯示的WTRU 110中描述的只有一個發射器、接收器和天線，但WTRU 110可以包括多個發射器、接收器和天線。
第3圖是啟動多頻帶傳輸的方法300的流程圖。方法300的實施可提供和增加了用於WTRU實施NG UWB技術的資料速率。另外，藉由利用多於一個無線電頻帶可以擴展頻寬，現在的頻寬是528MHz。
在步驟310，WTRU 110在多於一個無線電頻帶上傳輸信標。該信標包括在多於一個無線電頻帶上與WTRU 110傳輸協調相關的資訊。傳輸可以發生在相鄰無線電頻帶或不相鄰無線電頻帶，並且無線電頻帶可以包括單無線電波或雙無線電波的選擇。
WTRU 110使通過所有無線電頻帶的信標協調或同步 (步驟320)。這一同步可以包括校準通過頻帶的不同信標的信標週期(BP)開始時間。或者，WTRU 110可以知道在不同頻帶中的BP開始時間之中的相關偏移。因為BP擴展到比信標傳輸持續時間長，BP的部分時間重疊會發生。另外，可以達到非重疊信標傳輸。
如果WTRU 110包括單無線電發射器，WTRU 110在多於一個無線電頻帶上傳輸以增加資料率。例如，WTRU 110將在相鄰無線電頻帶上傳輸。在這種情況下，WTRU 110藉由校準在擴展頻寬傳輸(EBT)中的所有無線電頻帶中的信標週期開始時間來使信標同步(步驟320)。
在另一方案中，WTRU 110可以在第一無線電頻帶上傳輸，然後轉換，或“跳”到第二無線電頻帶，其中WTRU 110在第二無線電頻帶監控BP中的信標並進行傳輸。這一方案的實例可以包括WTRU 110利用在多頻帶上的資源的情況，例如在第一無線電頻帶上的媒體存取時槽(MAS)的一半和在另一個上的一半，該WTRU 110包括單一無線電波。在這種情況下，在不同頻帶上的BP不可以被校準，但是可以具有已知的偏移。在這一方案中的WTRU 110利用在時間上的不同點的兩個信標。這一方案也可以促進使用一個信標(如主信標)而在多個頻帶上經由DRP保留資源。
或者，WTRU 110可以僅具有在非信標週期(即非BP)被利用的EBT。例如，WTRU 110可以利用單一無線電發射器，該單一無線電發射器以在BP期間發生的單無線電波傳輸在兩個相鄰頻帶上同時傳輸。這將啟動信標傳輸的適當的 接收。
在另一方案，WTRU 110可以包括多於一個無線電發射器。第4圖是啟動多頻帶傳輸的替代方法400。如在方法400中所描述的，WTRU 110包括多個無線電發射器。
在步驟410，WTRU 110的分離的無線電波，或無線電發射器在分離的無線電頻帶上獨立傳輸。例如，第一無線電波可以在一個無線電頻帶上傳輸，而第二無線電波可以在第二無線電頻帶上傳輸。在這種情況下，對於BP同步或校準來說是沒有必要的，因為兩個信標在分離的無線電頻帶上傳輸並且互相不衝突。
WTRU 110監控傳輸媒體(步驟420)，以監控信標訊框的存在(步驟430)。如果沒有信標訊框存在(步驟430)，則WTRU 110創建BP(步驟440)。更特別地，利用在EBT的所有頻帶中的BP開始時間校準，以便在所有頻帶對於WTRU 110的EBT的保留被校準。這將達到的一個方案是重新使用BP轉換IE以使BP在所有無線電波段上同步。
WTRU 110在所有頻帶上協調信標同步(步驟450)。在一個實例中，為EBT所配備的WTRU 110根據其本身的BP在給定無線電頻帶上傳輸信標訊框(步驟460)。接收這一信標訊框的其他WTRU 110用BP轉換IE校準其各自的BP。例如，在轉換到新的BP之前，WTRU 110可以在其先前的BP上傳輸信標，在該先前BP上BP轉換IE被添加以指示到新BP的移動。配備的WTRU 110的EBT可以在所有無線電頻帶上同步傳輸，或從無線電頻帶到無線電頻帶的順序傳 輸。由此，結果是在所有頻帶中的BP被校準到EBT WTRU 110的BP。這需要多個超訊框以在這種狀況下執行。
或者，WTRU 110可以引入新的EBT BP轉換IE到在系統中的其他WTRU，以指示它們來將其BP同步到在EBT BP轉換IE所指定的時間上的指定的值。由此，新的EBT轉換IE在欄位上包括新的信標週期定時和改變BP的時間。因此，WTRU 110可以在被傳輸的信標上提供EBT能力，如預設通道和預設擴展通道。
雖然本發明的特徵和元件在較佳的實施方式中以特定的結合進行了描述，但每個特徵或元件可以在沒有所述較佳實施方式的其他特徵和元件的情況下單獨使用，或在與或不與本發明的其他特徵和元件結合的各種情況下使用。本發明提供的方法或流程圖可以在由通用電腦或處理器執行的電腦程式、軟體或韌體中實施，其中所述電腦程式、軟體或韌體是以有形的方式包含在電腦可讀儲存媒體中的。關於電腦可讀儲存媒體的實例包括唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、暫存器、緩衝記憶體、半導體記憶裝置、內部硬碟和可移動磁片之類的磁性媒體、磁光媒體以及CD-ROM碟片和數位多功能光碟(DVD)之類的光學媒體。
舉例來說，適當的處理器包括：通用處理器、專用處理器、常規處理器、數位訊號處理器(DSP)、多個微處理器、與DSP核心相關聯的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路(ASIC)、現場可編程閘陣列(FPGA)電路、任何一種積體電路(IC)及/或狀態機。
與軟體相關聯的處理器可以用於實現一個射頻收發器，以便在無線發射接收單元(WTRU)、用戶設備(UE)、終端、基地台、無線網路控制器(RNC)或是任何主機電腦中加以使用。WTRU可以與採用硬體及/或軟體形式實施的模組結合使用，例如相機、攝像機模組、可視電話、揚聲器電話、振動裝置、揚聲器、麥克風、電視收發器、免持耳機、鍵盤、藍牙®模組、調頻(FM)無線單元、液晶顯示器(LCD)顯示單元、有機發光二極體(OLED)顯示單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視訊遊戲機模組、網際網路瀏覽器及/或任何無線區域網路(WLAN)模組。
實施例
1．一種用於啟動多頻帶傳輸的方法。
2．如實施例1所述的方法，該方法更包括在一第一無線電頻帶上進行傳輸。
3．如任一先前實施例所述的方法，該方法更包括在一第二無線電頻帶上進行傳輸。
4．如任一先前實施例所述的方法，該方法更包括通過第一和第二無線電頻帶傳輸協調的信標。
5．如任一先前實施例所述的方法，該方法更包括校準通過第一和第二無線電頻帶的一信標週期開始時間。
6．如任一先前實施例所述的方法，該方法更包括從第一無線電頻帶轉換到第二無線電頻帶，並且在第二無線電頻帶上傳輸信標之前監控在第二無線電頻帶上傳輸的信標。
7．如任一先前實施例所述的方法，其中該第一無線電 頻帶與該第二無線電頻帶相鄰。
8．如任一先前實施例所述的方法，其中該第一無線電頻帶與該第二無線電頻帶不相鄰。
9．如任一先前實施例所述的方法，該方法更包括一無線發射/接收單元(WTRU)的第一無線電波在第一無線電頻帶上進行傳輸。
10．如任一先前實施例所述的方法，該方法更包括WTRU的第二無線電波在第二無線電頻帶上進行傳輸。
11．如任一先前實施例所述的方法，該方法更包括監控傳輸媒體以判定信標訊框的存在。
12．如任一先前實施例所述的方法，該方法更包括根據判定以創建信標週期(BP)。
13．如任一先前實施例所述的方法，該方法更包括協調通過第一和第二無線電頻帶的信標同步。
14．如任一先前實施例所述的方法，該方法更包括傳輸信標訊框。
15．如任一先前實施例所述的方法，該方法更包括校準在該第一和第二無線電頻帶的信標週期開始時間。
16．如任一先前實施例所述的方法，該方法更包括配置BP轉換資訊元素(IE)以包括同步資訊。
17．如任一先前實施例所述的方法，該方法更包括增加擴展的頻寬傳輸(EBT)BP轉換IE到信標訊框，其中該EBT BP轉換IE包括一欄位，該欄位指示新的信標定時值和變化到新BP的時間。
18．如任一先前實施例所述的方法，其中信標訊框是在第一和第二無線電頻帶上同時傳輸。
19．如任一先前實施例所述的方法，其中信標訊框是在第一和第二無線電頻帶上順序地傳輸。
20．如任一先前實施例所述的方法，其中信標訊框包括WTRU的EBT能力。
21．如任一先前實施例所述的方法，其中EBT能力包括以下的任何一者：一預設的通道和一預設的擴展通道。
22．一種無線發射/接收單元(WTRU)，該WTRU經配置成執行如任一先前實施例所述的方法。
23．如實施例22所述的WTRU，該WTRU更包括接收器。
24．如實施例22-23中任一實施例所述的WTRU，該WTRU更包括發射器。
25．如實施例22-24中任一實施例所述的WTRU，該WTRU更包括與該接收器和發射器通訊的處理器。
26．如實施例22-25中任一實施例所述的WTRU，其中處理器經配置用於在第一無線電頻帶上進行傳輸，在第二無線電頻帶進行傳輸，並且通過第一和第二無線電頻帶傳輸協調的信標。
27．如實施例22-26中任一實施例所述的WTRU，其中，處理器更經配置用於校準通過第一和第二無線電頻帶上的信標週期開始時間。
28．如實施例22-27中任一實施例所述的WTRU，其中， 處理器更經配置用於從第一無線電頻帶轉換到第二無線電頻帶，並在第二無線電頻帶上傳輸信標之前監控在第二無線電頻帶上的信標。
29．如實施例22-28中任一實施例所述的WTRU，該WTRU更包括第一發射器。
30．如實施例22-29中任一實施例所述的WTRU，該WTRU更包括第二發射器。
31．如實施例22-30中任一實施例所述的WTRU，該WTRU更包括與該接收器和第一和第二發射器通訊的處理器。
32．如實施例22-31中任一實施例所述的WTRU，其中，處理器經配置用於控制第一發射器在第一無線電頻帶上進行傳輸，控制第二發射器在第二無線電頻帶上進行傳輸，監控傳輸媒體以判定信標訊框的存在，根據該判定以創建信標週期(BP)，協調通過第一和第二無線電頻帶的信標同步，並傳輸信標訊框。
33．如實施例22-32中任一實施例所述的WTRU，其中，處理器更經配置用於配置BP轉換資訊元素(IE)以包括同步資訊。
34．如實施例22-33中任一實施例所述的WTRU其中，處理器更經配置用於增加擴展的頻寬傳輸(EBT)BP轉換IE到信標訊框，其中該EBT BP轉換IE包括一欄位，該欄位指示新的信標定時值和變化到新BP的時間。
35．如實施例22-34中任一實施例所述的WTRU，其中， 處理器更經配置用於在該信標訊框中傳輸WTRU的擴展的頻寬傳輸(EBT)能力。
36．如實施例22-35中任一實施例所述的WTRU，其中，EBT能力包括下述的任一者：一預設的通道和一預設的擴展通道。
100‧‧‧分散式無線通訊系統
110、WTRU‧‧‧無線發射/接收單元
118‧‧‧天線
300‧‧‧方法
400‧‧‧替代方法
從以下的描述中可以更詳細地理解本發明，這些描述是以實施例的方式給出的並且可以結合所附圖式被理解，其中：第1圖顯示了包括多個相互通訊的WTRU的分散式無線通訊系統的實例；第2圖是第1圖的WTRU的功能性方塊圖；第3圖是啟動多頻帶傳輸的流程圖；以及第4圖是啟動多頻帶傳輸的替代方法的流程圖。
300‧‧‧方法
WTRU‧‧‧無線發射/接收單元

Claims (12)

  1. 一種用於啟動多頻帶傳輸的方法，該方法包括：一無線發射/接收單元(WTRU)的一第一發射器在一第一無線電頻帶上進行傳輸；該WTRU的一第二發射器在一第二無線電頻帶上進行傳輸；監控一傳輸媒體以判定一信標訊框的存在；根據該判定來建立一信標週期(BP)，其中該信標訊框包括一同步資訊，以用於校準在該第一無線電頻帶和該第二無線電頻帶上的一BP開始時間，其中該第一發射器在該第一無線電頻帶上傳輸該信標訊框並且該第二發射器在該第二無線電頻帶上傳輸該信標訊框；以及其中用於該第一無線電頻帶以及該第二無線電頻帶的該BP開始時間基於該同步資訊被校準。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，該方法更包括配置一BP切換資訊元素(IE)以包括該同步資訊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，該方法更包括增加一擴展的頻寬傳輸(EBT)BP切換(IE)到該信標訊框，其中該EBT BP切換IE包括一欄位，該欄位指明一新的信標時序值和改變為一新BP的一時間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該信標訊框在該第一無線電頻帶和該第二無線電頻帶上同時傳輸。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該信標訊框在該第一無線電頻帶和該第二無線電頻帶上順序地傳輸。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該信標訊框包括該WTRU的一EBT能力。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中該EBT能力包括下列至少其中之一：一預設的通道或一預設的擴展通道。
  8. 一種無線發射/接收單元(WTRU)，該WTRU包括：一接收器；一第一發射器；一第二發射器；以及一處理器，與該接收器、該第一發射器以及該第二發射器進行通訊，該處理器經配置用於控制該第一發射器在一第一無線電頻帶上進行傳輸、控制該第二發射器在一第二無線電頻帶上進行傳輸、監控一傳輸媒體以判定一信標訊框的存在、根據該判定來建立一信標週期(BP)，其中該信標訊框包括一同步資訊，以用於校準在該第一無線電頻帶和該第二無線電頻帶上的一BP開始時間，其中該第一發射器在該第一無線電頻帶上傳輸該信標訊框、以及該第二發射器在該第二無線電頻帶上傳輸該信標訊框；以及其中用於該第一無線電頻帶以及該第二無線電頻帶的該BP開始時間基於該同步資訊被校準。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，其中該處理器更經配置用於配置一BP切換資訊元素(IE)以包括該同步資訊。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，該處理器更經配置用於增加一擴展的頻寬傳輸(EBT)BP切換IE到該信標訊框，其中該EBT BP切換IE包 括一欄位，該欄位指明一新的信標時序值和改變為一新BP的一時間。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，其中該處理器更經配置用於在該信標訊框中傳輸該WTRU的一擴展的頻寬傳輸(EBT)能力。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的無線發射/接收單元(WTRU)，其中該EBT能力包括下列至少其中之一：一預設的通道或一預設的擴展通道。
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