NO20161745A1 - Punkt til flerpunktjenester ved å bruke delte kanaler i trådløse kommunikasjonssystemer - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse er generelt relatert til trådløse kommunikasjonssystemer. Spesielt er foreliggende oppfinnelse relatert til punkt til flerpunkttjenester i slike systemer.

Det er et stigende ønske om å bruke punkt til flerpunkttjenester i trådløse kommunikasjonssystemer. Som vist i figur 1 i punkt til flerpunkt (PtM), vil en tjeneste bli sendt fra et enkelt punkt, slik som en basestasjon 10, til flere punkter, slik som flere brukerutstyr 12i-123. Eksempler på punkt til flerpunkttjenester er multimediakringkasting og multi-casttjenester.

I tredje generasjons partnerskipprogram (3GPP) foreslåtte system, vil en foreslått kanal som kunne bli brukt for slike tjenester være foroveraksesskanal (FACH). FACH er nedlink felles transportkanal (TRCH) som kan bli mottatt av alle brukerne. FACH TrCH er kringkastet ved å anvende den på andre felles kontrollfysisk kanal (S-CCPCH). S-CCPCH blir sendt til alle cellebrukerne.

For å begrense radioressursene brukt av S-CCPCH, blir S-CCPCH dataraten begrenset. For å illustrere, dersom en høy dataratetj eneste ble sendt over S-CCPCH, ville den trenge å bli sendt ved å bruke en lav dataredundans for å oppnå denne høye dataraten. Siden S-CCPCH blir sendt til hele cellen, blir den sendt på et effektnivå tilstrekkelig for mottak av en bruker i periferien av cellen med en viss kvalitet for tjeneste (QOS). Kringkasting av en høy dataratetj eneste på dette effektnivået vil øke interferensen til andre brukere som reduserer kapasiteten til systemet, som er svært uønsket på grunn av den ineffektive bruken av celleressursene.

I tillegg, på grunn av kringkastingsnaturen til S-CCPCH og FACH, vil radioressursene krevd for S-CCPCH og FACH heller være statiske, på grunn av kanalallokeringen og meldingen på disse kanalene som blir gitt på en relativt lav rate ved lag 3 signalerings-teknikker. Modulasjonen og kodesettet (MCS) og sendingseffektnivået brukt av S-CCPCH trenger å være tilstrekkelig for å bibeholde en viss QOS i periferien av cellen. Den statiske naturen til S-CCPCH konfigurasjonen tillater ikke dynamisk justering av disse parameterne for å gjøre effektiv bruk av radioressursene. I tillegg vil planlegging av sendinger også opptre ved denne lave raten, som ikke tillater for effektiv bruk av denne radioressursen og ikke tillater for effektiv multipleksing av datastrømmer til hver bruker.

En annen kanal som kan bli brukt for punkt til punkt (PtP) tjenester er nedlinkdelte kanaler (DSCH). DSCH blir delt av flere brukere. Sendinger til forskjellige brukere (brukerutstyr) over DSCH er separert i tid. Som et resultat vil DSCH være tidsdelte kanaler.

Hver bruker som bruker DSCH har en opplink og nedlinkdedikert kontrollkanal. Disse kontrollkanalene tillater en mer effektiv radioressursbruk av DSCH. Disse kontrollkanalene tillater effektkontroll for hver brukers sending over DSCH og tillater også for stråleforming for bedre å separere brukersendinger. DSCH bruker effektkontroll og stråleforming som tillater bedre ressursutnyttelse enn gitt av FACH kanaler.

For å ta imot informasjon over DSCH vil en bruker første monitorere sin dedikerte ned-linkkontrollkanal. En skur i nedlinkkontrollkanalen kan også både ha en første del og en andre del til en transportformatkombinasjonsindikator (TFCI). Den første delen indikerer transportformatet til nedlinkens dedikerte kanal. Den andre delen indikerer eksi-stensen og transportformatet for en påfølgende DSCH sending. Dersom en DSCH sending til brukeren vil bli sendt til brukeren, har nedlinkkontrollkanalen den andre delen til TFCI settet. Sendingen vil opptre i et påfølgende sendingstidsintervall (TTI), etter en spesifisert tidsperiode. Brukeren monitorerer så DSCH for sin sending. For å verifisere at brukeren er den korrekte mottakeren av DSCH sendingen, kontrollerer den sendingen for dens brukeridentifikator. Dersom en sending ikke skal bli sendt, vil den andre delen av TFCI ikke være til stede i nedlinkens dedikerte kontrollkanal.

Selv om DSCH tillater en mer effektiv utnyttelse av radioressurser, vil bare punkt til punkt tjenester bli håndtert. For å håndtere flere mottakspunkter, blir flere sendinger gjort over DSCH. Følgelig vil sendinger til mange brukere kreve mange sendinger over DSCH som bruker verdifulle radioressurser.

Følgelig er det ønskelig å ha lagt til fleksibilitet ved å gi trådløs punkt til flerpunkttjenester.

Tjenestedata blir overført i et trådløst kommunikasjonssystem. En indikator er synkront sendt for mottak av en gruppe av brukere i en celle i systemet. Gruppen av brukere inkluderer ikke alle brukerne i cellen. Hver av gruppene av brukere mottar tjenesteindikatoren. Hver av gruppene av brukere monitorerer en tjenesteidentifikator som blir sendt over en nedlinkdelt kanal. Tjenestedataene blir sendt over nedlinkens delte kanal med tjenesteidentifikatoren. Hver av gruppene av brukere detekterer tjenesteidentifikatoren og mottar tjenestedataene over nedlinkens delte kanal.

Figur 1 er en illustrasjon av et punkt til flerpunkttjeneste.

Figur 2 er en illustrasjon av en foretrukket delt kanal.

Figur 3 er et forenklet diagram over en foretrukket radionettverkskontroller/node-B og brukerutstyr. Figur 4 er et forenklet diagram over en foretrukket radionettverkskontroller med en planleggermekanisme for den foretrukne, delte kanalen. Figur 5A, 5B, 5C, 5D og 5E er illustrasjoner av foretrukne planlegginger av signaler for den delte kanalen. Figur 6 er en illustrasjon over foretrukne signaler for etablering og sending av en punkt til flerpunkttj eneste over en nedlinkdelt kanal. Figur 7 er et forenklet diagram over en foretrukket node-B og brukerutstyr som bruker sendingseffektkontroll og strålestyring for en delt kanal.

Selv om de foretrukne utførelsene er beskrevet i samband med et foretrukket 3GPP foreslått system, kan de bli brukt i andre trådløse systemer som bruker punkt til flerpunkt-sendinger.

Figur 2 er en illustrasjon av en foretrukket, delt kanal 16 og dens assosierte nedlink- og opplinkdedikerte kontrollkanaler 14i-14N. Selv om de foretrukne utførelsene bruker nedlink- og opplinkdedikerte kontrollkanaler, vil informasjonen sendt over disse kanalene kunne være i alternative utførelser, sendt ved andre midler, slik som ved felles fysiske kontrollkanaler eller lag 2/3 signaler. En gruppe av brukere, UE 1 12i,... ,UE J

12j,... ,UE N 12N, skal motta en delt tjeneste 16. En nedlinkdedikert kontrollkanal 14i-14n for hver bruker er utnyttet for å etablere den delte kanalen og for andre kontrollfor-mål. Den delte kanalen 16 blir sendt fra en basestasjon 10 og blir mottatt av gruppen av UE 12i-12n. UE, slik som UE X 12x, mottar ikke den delte kanalallokeringsindikerin-gen i sin dedikerte kontrollkanal 14x og mottar ikke data fra den delte kanalen 16.

Figur 3 er et forenklet diagram over en RNC 20/node-B 18 og en av UE, UE J 12j, for bruk i å overføre data over den delte kanalen. I RNC 20/node-B 18, vil hver nedlinkdedikerte kontrollkanal (DDCC) generator 24i-24n produsere et kontrollkanalsignal for hver UE 12i-12n. En flerpunktsynkroniseringsinnretning 25 blir brukt til å synkronisere DSCH allokeringer til brukergrupper som er abonnenter på en felles PtM tjeneste på brukerens DDCC. For en UE J 12j, etter dens dedikerte kontrollkanal er strålt ved en antenne 32 eller antennematrise gjennom det trådløse radiogrensesnittet 22, blir det mottatt av en antenne 34 eller en antennematrise i UE J 12j og prosessert av en kontrollka-nalmottaker 36 for å gjenvinne kontrollinformasjon i kanalen.

En nedlinkdelt kanalgenerator 26 produserer det delte kanalsignalet for overføring gjennom det trådløse grensesnittet 22. Det delte kanalsignalet blir mottatt av UE J 12j ved å bruke dets antenne 34 eller en antennematrise. Informasjon i den delte kanalen blir gjenvunnet ved å bruke den dedikerte kontrollkanalinformasjonen i en nedlinkdelt ka-nalmottaker 38. En delt kanalmåleinnretning 40 tar kanalkvalitetsmålinger/informasjon for den nedlinkdedikerte kanalen og/eller delte kanal, for eksempel mottatte signalkode-effekt, relativ interferens og blokkfeilrate. Målingene/informasjonen blir sendt til RNC 20/node-B 18. Typisk er denne kvalitetsmålingen/informasjonen sendte effektkomman-doer (TPC), faseskift og amplitudeinformasjon for bruk i stråleforming, og målte ver-dier av mottatt effekt og interferens.

En målemottaker 30, i RNC 20/node-B 18, gjenvinner kanalmålingene fra alle brukerne i den delte kanalen. En effektkontrollinnretning 28 bruker kanalmålingene/informasjonen til å sette effektnivået for den delte kanalen. I tillegg vil en sendediversitetsinnret-ning 29 kunne bli brukt i faseskifte og amplitudeinformasjonen for å sette stråleformingen for den delte kanalen. Fortrinnsvis vil effektnivået og stråleformingen bli oppdatert for hvert sendetidsintervall (TTI), selv om en lengre tidsperiode kan bli brukt.

Den dedikerte kanalen blir kontinuerlig vedlikeholdt. Den mottatte BLER blir brukt til å bestemme et signal til interferensforhold (SIR) mål. Basert på det mottatte estimerte SIR, blir TPC kommandoer generert. Når DSCH blir aktivert, vil effekten som er på-krevd bli utledet fra den dedikerte kanalen. Imidlertid er det typisk ikke nøyaktig det samme, siden BLER kravet og fysisk konfigurasjon er forskjellig mellom dem. For en PtM sending vil sendereffektnivået bli satt for å oppnå den ønskede QOS for brukeren med den dårligste mottakskvaliteten for PtM sendingen. Det er også mulig å utelate brukere innenfor PtM brukergruppen der deres QOS krav ikke kan bli oppnådd på grunn av fysiske begrensninger i denne sendingen.

For tjenester som har flere understrømmer med data, vil sendingskarakteristikkene til de forskjellige understrømmene kunne bli håndtert separat. For å illustrere kan en multime-diatjeneste ha audio, video og tekstunderstrømmer. QOS til hver understrøm kan være forskjellig som tillater forskjellige sendingsattributter som blir brukt for hver under-strøm. Denne fremgangsmåten tillater bedre ressurseffektivitet. Istedenfor å sende hver understrøm for å møte det høyeste QOS understrømkravet, kan de bli håndtert separat på individuelle DSCH sendinger.

Figur 4 er et forenklet blokkdiagram over en foretrukket radionettverkskontroller (RNC) 42. Den foretrukne RNC 42 har en planleggingsmekanisme 46. Planleggingsmekanismen 46 er fortrinnsvis brukt for å planlegge data for hver TH, selv om en lengre plan-leggingsperiode kan bli brukt. Planleggingsmekanismen 46 mottar data som blir sendt

over en delt kanalressurs. De mottatte dataene inkluderer data for PtP og PtM tjenester. Planleggingsmekanismen planlegger dataene for sending i PtP og PtM sendingene. For å planlegge informasjonen betrakter planleggingsmekanismen 46 QOS kravene for hver sending inkludert den påkrevde datalatens og gjennomstrømning, så vel som fysiske ut-bredelseskrav som inkluderer det totale effektkravet for cellen og hver kanal og stråle-styringsinformasjon. For hver TH gjør planleggingsmekanismen en beste bruk av celleressursene i sin beslutning for å planlegge datasendingene. For å illustrere i en bestemt TH kan det totale celleeffektkravet nærmest kunne være nådd. Dersom PtM tjenesten kan bli forsinket, vil PtM tjenestesendingene kunne bli forsinket en eller to TH,

helt til det totale celleeffektkravet faller. Dersom denne TH ved denne TH fleksibilitet ikke er tilgjengelig, vil en ressursbeslutning bli gjort og som ikke kan bli forandret over en spesifisert tidsperiode, slik som 100 ms eller et sekund. I disse situasjoner er ressurser allokert og kan ikke forandres i denne tidsperioden. Som et resultat vil visse sendinger som kunne ha blitt sendt ikke bli gjort på grunn av ubrukte allokerte ressurser. RNC 42 signaliserer til UE 12i-12n kanalene og tidspunktene for PtP og PtM sendingene. Planleggingene på en TTI basis tilbyr en større tilgjengelighet for å oppnå QOS og data-latenskrav mens det bibeholdes høy utnyttelse av DSCH celleressursene. Cellefysisk kanal og PtP/PtM datasendingskrav forandres dynamisk, derfor må en planleggingsmekanisme 46 kunne reagere raskt på disse forandringene som tilbyr forbedret tilgjengelighet for å oppnå QOS kravene mens det gjøres den mest effektive bruken av cellens fysiske ressurser.

Planleggeren 46 kan også ta hensyn til fysiske sendingskrav. For eksempel kan en bruker eller brukergruppe kreve en mer robust MCS enn andre. Under den neste TH kan ressurser bare være tilgjengelige for en mindre robust MCS. Planleggeren 46 kan så planlegge sendinger for PtP brukere eller PtM brukergrupper som maksimaliserer bruken av tilgjengelige ressurser. Siden data som er tilgjengelige for sending med spesifikke QOS krav, tilgjengelige fysiske ressurser og kanalkvalitetsmålinger forandrer seg på en TH basis, vil evnen til å planlegge innenfor dette intervallet forbedre antallet av tilfredse brukere og den samlede bruken og effektiviteten i bruken av fysiske ressurser.

Den foretrukne planleggingen for hver TTI reduserer ressurskonflikter mellom tjenester, ved å redusere tilstedeværelsen av tomme radioressurser. I tillegg vil TH planleggings-granulariteten tillate forandringen av PtM sendinger til PtP sendinger og vise versa di-rekte. For å illustrere blir en multimediatj eneste sendt av en PtM sending til flere brukere. For en bestemt TTI vil bare en bruker kreve sendingen og planleggingsmekanismen 46 planlegger at denne TTFs tjenestesending er en PtP. I den neste TH vil flere brukere kreve tjenestesendingen og en PtM sending blir planlagt. Ved å bruke den foretrukne planleggingsmekanismen 46, vil PtP og PtM tjenestene kunne bli segmentert og satt sammen igjen over flere ikke-sammenhengende TH allokeringer. Denne planleggingsmekanismen 46 øker videre fleksibiliteten til radioressurstildelingen og resulterer i større radioressurseffektivitet.

Figur 5A, 5B, 5C, 5D og 5E er illustrasjoner av en potensiell allokering av den delte kanalen for PtM tjeneste. I dedikerte kontrollkanaler 14i-14N for hver bruker av PtM brukergruppe, bruker 1 til bruker N, som mottar tjenesten som vist i figur 5A, vil kontrollinformasjon bli sendt. Som vist i figur 5B for et 3GPP FDD system, er det et bitawik "DOFF" brukt for å alternere starten av bruker TTI. For hver bruker innenfor PtM tje-nestebrukergruppen som vist i figur 5A og 5B, vil en tjenestesendeindikator (STI) 50 bli sendt sammen med den dedikerte kontrollinformasjonen. Tjenestesendingsindikatoren 50 indikerer at tjenestedata vil bli sendt over den delte kanalen 16. Den foretrukne tjenestesendingsindikatoren er til stede i den andre delen av TFCI i den dedikerte nedlink-kontrollkanalskuren, selv om forskjellige indikatorer, slik som en bit eller ord, kan bli

brukt. Etter en satt tidsperiode, blir tjenestedataene sendt over den delte kanalen 16. De sendte tjenestedata har fortrinnsvis en ID 52 assosiert med tjenesten. Denne tjeneste ID (SID) 52 blir brukt til å verifisere at den korrekte gruppen med mottakere mottar sendingen.

Figur 5C illustrerer allokeringen av flere PtM tjenester. Brukere 1 og 2 er i gruppe A og mottar en PtM tjeneste. Brukere 2 og 3 er i gruppe B og mottar en annen PtM tjeneste. En bestemt bruker kan motta flere PtM og PtP tjenester. Som vist i figur 5C, mottar bruker 2 begge PtM tjenestene. I DDCC 14i til 143 for hver bruker, blir en tjenesteindikator 50i, 502sendt for å indikere at en tilsvarende tjenestesending er blitt sendt over dens DSCH. Flere tjenester kan bli sendt over den samme DSCH eller flere DSCH I61, I62. Hver tjenestesending har sin tjeneste ID 52i og 522. I figur 5D er STI 50i og 502og DDCC alternert i tid. Imidlertid kan sendingen over de forskjellige, delte kanalene I61, I62være simultane.

I figur 5E for en avvikende signaleringsfremgangsmåte, kan forskjellige brukergrupper 1-G motta en tjeneste. Hver bruker har en DDCC 14n til 14gn og mottar en STI for å indikere PtM sendingen. UE gruppe 1-G skal motta tjenesten. Dataene som er sendt i den delte kanalen innbefatter en gruppe ID (GID) 54i-54G for hver av mottaksgruppene.

Figur 6 er en illustrasjon av en foretrukket signalering for å etablere og å sende en punkt til flerpunkttj eneste over DSCH. UMTS jordbasert radioaksessnettverk (UTRAN) 70 signalerer til hver bruker, brukerutstyr 12 om å motta tjenesten transportattributtene som er i sendingen 74. Data som blir sendt for punkt til flerpunkttj enesten blir mottatt fra kjernenettverket av UTRAN 70. Hver bruker av PtM tjenesten kan ikke være aktivert/- konfigurert til å motta tjenesten på samme tidspunkt. Brukere kan registrere for tjenesten på ethvert tidspunkt, selv når tjenesten er pågående eller brukeren kan registrere seg når han legger inn spesifikke PtM tjenesteområder. Hver bruker konfigurerer seg selv for mottak av sendingen 72, og monitorerer dens dedikerte kontrollkanal for DSCH allokeringer 82.

Hver bruker vedlikeholder opplink- og nedlinkdedikerte kanaler og sender kanalinformasjon, slik som mottatt interferens, mottatt effekt, beregnet veitap og lokasjonsinformasjon, til UTRAN 70, 76. Den mottatte interferens og veitap kan også være indikert ved bruk av TPC og lokasjonsinformasjon som kan bli signalert ved faseskiftindikato-rer. Ved å bruke kanalinformasjonen for alle brukerne innenfor hver PtM brukergruppe, vil RAN 70 etablere kriterier for allokering av DSCH sendingene, slik som sendings-effektnivåer og stråleformingskrav, 78. For å illustrere, dersom stråleformingen ikke er brukt, vil RAN 70 typisk sette sendingseffektnivået på et nivå for mottak av brukeren som har den dårligste mottakskvaliteten, slik som brukere som har det høyeste veitapet. Dersom stråleforming blir brukt, vil effektnivået for hver stråle være basert på brukerne innenfor strålen som har den dårligste kvaliteten. For stråleforming vil lokasjonsinfor-masjonen bli brukt til å gruppere brukerne basert på deres lokasjon for å etablere antallet, størrelse og form av strålene som er nødvendig for å betjene gruppen. For å optima-lisere bruken av radioressurser, vil disse parameterne være foretrukket oppdatert for hvert tidssendingsintervall (TTI), fortrinnsvis på hver brukers opplinkdedikerte kontrollkanal, selv om en lengre tidsperiode mellom oppdateringer kan bli brukt for å overføre ekvivalent informasjon i lag 3 signaleringsprosedyrer.

UTRAN 70 sender tjenesteindikatorer til brukergruppene for hver brukers dedikerte kontrollkanal på en synkronisert måte, 80. Hver bruker i gruppen konfigurerer seg selv for å motta PtM sendinger, 82.

Siden indikasjonen for den delte kanalsendingen typisk ikke er fullstendig feiltolerant, vil fortrinnsvis en identifikator bli sendt i DSCH. Imidlertid i alternative utførelser, kan DSCH identifikatoren ikke bli brukt. For PtP tjenester, vil en spesifikk brukeridentifikator bli signalert med DSCH sendingen. For den foretrukne utførelsen vil en PtM tjeneste identifikator felles for alle brukere innenfor PtM brukergruppen bli signalert med DSCH, 84. Hver bruker verifiserer at enten dens PtP brukerspesifikke identifikator eller PtM tjenesteidentifikatoren er sendt med tjenestesendingen. De mottatte tjenestedata blir sendt videre på felles trafikkanalen til UE 12i-12n, 86.

Figur 7 er en forenklet illustrasjon av en node-B 18 og UE 12j som bruker adaptiv effektkontroll og strålestyring for DSCH. UE 12j mottar DSCH over det trådløse radiogrensesnittet 64 ved å bruke sin antenne 72. DSCH data blir gjenvunnet av en bruker DSCH mottaker 66. En brukertilbakekoblingssender 68 sender kanalinformasjon, slik som TPC og/eller faseskiftinformasjon tilbake til noden-B 18. Noden-B 18 gjenvinner kanalinformasjonen fra alle brukerne assosiert med hver PtM brukergruppe ved å bruke en brukertilbakekoblingsmottaker 62.

Data som blir sendt over DSCH for hver PtM brukergruppe blir produsert av en DSCH generator 56. En effektkontrollinnretning 58 etablerer sendingseffektnivået for DSCH eller DSCH stråle ved å bruke den mottatte, tilbakekoblede informasjonen. Stråler for DSCH blir bestemt av en strålestyrekontroller 60, som gir korrekt størrelse og vektver-dier for hver antenne 701til 70n for node-B's antennematrise.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for å delta i en multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjon i trådløse kommunikasjoner, hvor fremgangsmåten innbefatter: å monitorere en kontrollkanal til tjenesteindikator multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjonen, å dekode tjenesteindikatoren for å bestemme et tidsintervall til multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjonen, å motta en tjenestemelding som indikerer et flertall multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjoner, å velge en av flertallet multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjoner, og å motta den valgte multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjonen på en nedlinkdelt kanal i tidsintervallet.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, hvori tjenesteindikatorene er mottatt på en sendetidsintervall basis.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, hvori ytterligere tjenesteindikatorer blir mottatt for pågående multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjoner.

4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, hvori brukere registrerer seg for å motta tjenesteidentifikatorer.

5. Brukerutstyr konfigurert for å delta i en multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjon i en trådløs kommunikasjon, hvor brukerutstyret innbefatter: midler for å monitorere en kontrollkanal for en tjenesteidentifikator til multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjonen, midler for å dekode tjenesteindikatoren for å bestemme et tidsintervall til multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjonen, midler for å motta en tjenestemelding som indikerer et flertall multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjoner, midler for å velge en av flertallet multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjoner, og midler for å motta den valgte multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjonen på en nedlinkdelt kanal i tidsintervallet.

6. Brukerutstyret i henhold til krav 5, hvori brukerutstyret ytterligere innbefatter midler for å motta tjenesteidentifikatoren på en sendetidsintervall basis.

7. Brukerutstyret i henhold til krav 5, hvori brukerutstyret ytterligere innbefatter midler for å motta ytterligere tjenesteidentifikatorerfor pågående multimedia kringkasting multicasttjeneste sesjoner.

8. Brukerutstyret i henhold til krav 5, hvori brukere registrerer seg for å motta tjenesteidentifikatorer.