DE60303837T2

DE60303837T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung von Schichten für skalierbare Datendienste

Info

Publication number: DE60303837T2
Application number: DE60303837T
Authority: DE
Inventors: Dragan Petrovic; Eiko Seidel; Alexander Golitschek Edler Von Elbwart; Hidetoshi Yokosuka-shi Suzuki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2023-05-13
Also published as: US20060135074A1; WO2004100587A1; JP2006526312A; CN1788516A; EP1478197B1; DE60303837D1; EP1478197A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationsverfahren, ein Funkzugangsnetzwerk und ein Kommunikationssystem, welches die Datenübertragung von skalierbaren Datendiensten ausführt.
In den vergangenen Jahren hat die Expertengruppe The Third Generation Partnership Project (3GPP) den UMTS-Standard (Universal Mobile Telecommunication Standard) definiert. Release 5 vom März 2002 führte weiterentwickelte Funktionen ein, wie z.B. ein Multi-Rate Wideband Voice Codec, IP-basierte Multimediadienste (IMS) und den High Speed Downlink Packet Access (HSDPA).
Die UMTS-Netzwerkarchitektur definiert ein Kern-Netzwerk (CN) und ein terrestrisches Funkzugangsnetzwerk (UTRAN). Das UTRAN ist geschaffen worden, um effizient Sprache und Daten sowie Echtzeit- und Nichtechtzeit-Dienste über die gleiche Funkschnittstelle verarbeiten zu können. In diesem Rahmen sind verschiedene Funkschnittstellenmodi definiert worden. Im Wesentlichen unterscheidet die Definition zwischen zwei Betriebsarten: Frequenzduplex (UTRAN FDD) für den Betrieb in paarweisen Frequenzbändern und Zeitduplex (UTRAN TDD) für den Betrieb in unpaarigen Frequenzbändern, wodurch unterschiedliche Chipraten und Bandbreiten implementiert werden können.
Z.B. verwendet UTRAN FDD das Breitband-CDMA (W-CDMA) als Zugangstechnologie. Das W-CDMA nutzt das Direct Sequence-CDMA und ermöglicht Bitraten von bis zu 384 KBit/s (2,048 MBit/s in einer Pikozelle). Diese hohen Datenraten auf der drahtlosen Verbindung erleichtern die Einführung von skalierbaren Multimediadiensten in das UMTS. Diesbezüglich sind die Punkt-zu-Mehrpunkt-Dienste bzw. die Broadcast Services insbesondere auf dem Gebiet des Video- und Audio-Streamings von Interesse.
Die Punkt-zu-Mehrpunkt-Dienste machen es möglich, dass Daten von einer einzigen Quelleneinheit zu mehreren Endpunkten übertragen werden. Es wird davon ausgegangen, dass diese Dienste umfangreich über die drahtlosen Netze genutzt werden, weshalb öffentliche Mobilfunknetze (PLMN) diese wirksam unterstützen sollten. In dieser Hinsicht hat der Multimedia Multicast/Broadcast Service (MBMS) die Absicht, diese Fähigkeit jenen Broadcast/Multicast-Diensten zur Verfügung zu stellen, die von heimischen oder anderen Mehrwertdienstanbietern (VASP) angeboten werden.
Der MBMS ist ein Punkt-zu-Mehrpunkt-Trägerdienst in einer Richtung, bei dem Daten von einer einzigen Quelle zu mehreren Empfängern übertragen werden. Es ist davon auszugehen, dass auch andere Dienste diese Übertragungseigenschaften nutzen. Die 3GPP-Gruppe hat zwei Betriebsarten für den MBMS definiert: Den Broadcast-Modus und den Multicast-Modus. Die Hauptmotivation zur Bereitstellung von Diensten im Hinblick auf Multicast/Broadcast-Sendungen besteht in der effizienten Nutzung von Funkressourcen beim Übertragen des gleichen Inhalts gleichzeitig an verschiedene Nutzer. Der Multicast/Broadcast-Modus ist eine Punkt-zu-Mehrpunkt-Übertragung von Multimediadaten (z.B. Text, Audio, Bild, Video) von einer einzelnen Quelle zu sämtlichen Nutzern in einem Multicast/Broadcast-Dienstbereich in einer Richtung. Es ist beabsichtigt, dass der Multicast/Broadcast-Modus Funk/Netzwerk-Ressourcen effektiv nutzt, z.B. werden Daten über einen einzigen logischen Kanal übertragen. In dem Multicast/Broadcast-Dienstbereich werden Daten so übertragen, wie sie von dem Netzwerk (Home-Environment) definiert werden. Im Multicast-Modus kann das Netzwerk selektiv Übertragungen zu Zellen innerhalb des Multicast-Dienstbereichs vornehmen, die Mitglieder einer Multicast-Gruppe enthalten.
Die MBMS-Datenübertragung passt sich an unterschiedliche Funktionalitäten eines Funkzugangnetzwerks (RAN) bzw. an die Verfügbarkeit von Funkressourcen an, indem beispielsweise die Bitrate der MBMS-Daten verringert wird. Die Auswahl und Beschreibung eines geeigneten Mechanismus gehört zu der MBMS-Stufe 2.
Die Übertragung von MBMS-Daten erfolgt auf einem logischen Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanal MTCH (MBMS Traffic Channel), während die Übertragung der MBMS-Steuerinformationen auf dem logischen Punkt-zu-Mehrpunkt-Kanal MCCH (MBMS Control Channel) erfolgt. Wenn die einzigen Informationen, die auf dem MBMS Control Channel zu übertragen sind, Benachrichtigungen betreffen, so könnte dieser Kanal auch als NCCH (Notification Control Channel) bezeichnet werden. Je nach bestimmten Kriterien (z.B. Systemauslastung), können diese logischen Kanäle auf zugewiesenen Transportkanälen (DCH – Dedicated Channel) oder auf gemeinsamen Transportkanälen (z.B. FACH – Forward Access Channel) abgebildet werden.
Skalierbare Datendienste, z.B. skalierbare MBMS, basieren auf der Annahme, dass die zu sendenden Daten in Datenströme verschiedener Schichten unterteilt werden können, die auch als Bedeutungsschichten bezeichnet werden. Praktischerweise können diese in eine Basisschicht und eine oder mehrere verbesserte Schichten kategorisiert werden. Der Definition nach enthält die Basisschicht Daten, die erforderlich sind, damit der Dienst (z.B. Video-Streaming) mit der geringsten akzeptablen Qualität empfangen werden kann und dem MBMS-Datenstrom eine Basisdienstqualität zur Verfügung gestellt werden kann. Die verbesserte(n) Schicht(en) enthält/enthalten lediglich zusätzlich Daten, deren Empfang und nachfolgende Verarbeitung die Qualität des Dienstes verbessern, wie er von den Endnutzern im Hinblick auf die von der Basisschicht bereitgestellte Qualität empfunden wird.
In einem Funknetzwerk (z.B. UMTS UTRAN), kann ein Dienst in der Zelle auf verschiedenen Frequenzträgern bereitgestellt werden. Diese neuen Zellen, die durch unterschiedliche Frequenzen voneinander getrennt sind, haben gewöhnlich die gleiche Reichweite und bilden eine mehrschichtige geografisch zusammengehörige Zellstruktur. Um die Auslastung zwischen einzelnen Frequenzträgern auszugleichen, werden frequenzübergreifende Handover, d.h. frequenzübergreifende Zellwechsel, ausgeführt, weshalb es möglich ist, dass jeder Frequenzträger eine Reihe von Nutzern hat. Frequenzübergreifende Handover werden von RRC-Einheiten (Radio Resource Control) gesteuert, die sich in einer Funknetzwerksteuerung (RNC) befinden.
Ein frequenzübergreifender Zellwechsel kann mit oder ohne Zwischenfrequenz-Messungen ausgeführt werden, die von der Benutzereinrichtung (User Equipment – UE) oder einem mobilen Endgerät aus erfolgen. Im ersten Fall weist das Netzwerk zuerst die UE an, Zwischenfrequenz-Messungen durchzuführen. Schließlich entscheidet das Funkzugangsnetzwerk (RAN) ausgehend von den Messergebnissen, ob ein frequenzübergreifender Handover stattfinden soll, oder die Entscheidung wird der UE überlassen.
In Tdoc R2-022110 „Power Usage for MBMS" von Lucent Technologies (erhältlich von 3GPP) wurde nachgewiesen, dass 66% der Gesamtleistung des Sektors einem einzigen 64 KB/s-MBMS zugewiesen wird, wenn für Datenübertragungen auf einem gemeinsamen Transportkanal, z.B. FACH, die gesamte Zellenabdeckung (cell coverage) benötigt wird. Ein Beispiel für die Verwendung von skalierbaren MBMS-Sendungen bestünde darin, die Strombedarfe zu verringern, indem lediglich die Basisschicht der Bedeutungsschichten zu jenen Nutzern übertragen werden, die sich in der Nähe des Zellrandes befinden, und allmählich die Anzahl der verbesserten Schichten für jene Nutzer erhöht wird, die sich näher an dem Knoten B des Funknetzwerkes befinden, der die Daten sendet. Dieses Verfahren ist in 12 abgebildet.
Bislang wurde die Skalierbarkeit im MBMS noch nicht in den zuständigen Standardisierungsbehörden der 3GPP erörtert, und es ist nicht klar, ob sie in dem RAN unterstützt werden sollte. Bei näherer Betrachtung wird davon ausgegangen, dass ein adäquates Wissen zur Unterstützung skalierbarer MBMS-Übertragungen in dem RAN vorhanden ist. Wenn im RAN die Skalierbarkeit unterstützt wird, könnte es mehr als einen logischen Kanal (MTCH) geben, die Übertragungen verschiedener Bedeutungsschichten unterstützen. Eine MBMS-spezifische Funktion zur Handhabung logischer Kanäle befindet sich gegenwärtig in der Medium Access Control-Einheit (MAC) c/sh/m in der RNC.
Komprimierte Messungen (siehe z.B. 3GPP TS 25.215: „Physical layer – Measurements (FDD)" werden gewöhnlich ausgeführt, wenn Messungen an anderen Sendefrequenzen in einem CDMA-System ohne ein vollständig duales Empfänger-Endgerät erfolgen. Diesen Modus kann man als Beispiel dafür in Betracht ziehen, wie gesendete Bits manipuliert werden können, um eine UE in die Lage zu versetzen, Messungen auszuführen, ohne dass dazu wesentlich mehr Verarbeitungszeit benötigt wird.
Der Begriff „komprimierter Modus" bedeutet, dass das Senden und Empfangen an der UE für kurze Zeitintervalle angehalten werden, um Messungen auf den anderen Frequenzen durchzuführen. In diesen Intervallen werden innerhalb der Datenübertragungsblöcke, die von der UE empfangen wurden, Zwischenräume von dem RAN eingeführt, damit die UE die Messungen ausführen kann. Durch das Komprimieren der Daten, die in dem Zeitbereich, d.h. innerhalb eines Zeitrahmens, gesendet werden sollten, werden Sendezwischenräume erzeugt.
Es gibt drei Arten der Rahmenkomprimierung: 1. Erhöhung der verfügbaren Datenrate durch Verringerung des Spreizfaktors. Die Abnahme des Spreizfaktors wird oft durch die höhere Sendeleistung im Rahmen kompensiert. 2. Verringerung der Datenrate durch Punktieren der physikalischen Schicht. Da das Punktieren einige praktische Grenzen hat, beschränkt sich dies eher auf die Erzeugung kurzer Sendezwischenräume. Und 3. Verringern der Datenrate, die der physikalischen Schicht bereitgestellt wird, durch Einplanung in einer höheren Schicht.
10 zeigt die Sendung eines physikalischen Kanals auf der Ebene des Rahmens im komprimierten Messmodus, wobei die Abnahme des Spreizfaktors durch den Anstieg der Sendeleistung im Rahmen kompensiert wird. 11 zeigt das Senden auf einem physikalischen Kanal auf der Ebene des Rahmens im komprimierten Modus, wobei Sendezwischenräume durch Planung höherer Schichten realisiert werden.
Auf Befehl von dem UTRAN überwacht eine UE Zellen auf anderen Frequenzen und Zellen in anderen Modi und Funkzugangstechnologien, die von der UE unterstützt werden. Um es der UE zu ermöglichen, Zwischenfrequenz-Messungen auszuführen, weist das UTRAN die UE an, zwecks Zwischenfrequenz-Messungen in den „komprimierten Modus" einzutreten.
MBMS unterstützt die Mobilität zwischen den Zellen, die von verschiedenen Basisstationen (Knoten-Bs) gesteuert werden. Wenn mehr als ein W-CDMA-Träger pro Basisstation vorhanden ist, werden diese gewöhnlich zum Ausgleichen der Last oder zur Verbesserung der Funkversorgung benutzt. Es ist klar, dass der MBMS-Inhalt in geografisch benachbarten Zellen nicht auf den gleichen Trägern übertragen zu werden braucht. Aufgrund der Mobilität von Nutzern zwischen Zellen, die von verschiedenen Knoten-Bs gesteuert werden, kann es vorkommen, dass es Gruppen von Nutzern gibt, die zu der gleichen MBMS-Gruppe gehören, jedoch MBMS-Inhalte über verschiedene Frequenzträger empfangen. Im Sinne der effektiven Funknutzung ist es daher wünschenswert, den MBMS-Inhalt auf einen einzigen W-CDMA-Träger zu übertragen. Somit ist es möglich, dass das RAN alle Nutzer, die zu ein und derselben MBMS-Gruppe gehören, zu einem einzigen Frequenzträger bringen möchte. Damit diese Entscheidung genauer getroffen wird, wird ein Mechanismus für Zwischenfrequenz-Messungen benötigt.
EP 0 892 571 A betrifft ein mobiles Kommunikationssystem, wobei eine mobile Station eine Leerlaufzeit von einem Netzwerk anfordern kann, die zum Messen der Signalstärke von anderen Basisstationen genutzt werden kann. Damit das mobile Endgerät Messungen ausführen kann, wird vorgeschlagen, ein so genanntes „Burst Stealing" auszuführen, wobei „stealing a burst – Stehlen eines Bursts" bedeutet, dass ein bestimmter Burst nicht empfangen wird und anstelle des Burst-Empfangs die gewünschten Messungen von der benachbarten Zellbasisstation ausgeführt werden.
WO 03/005761 A1 schafft ein Verfahren zum Verarbeiten von Streaming-Mediensitzungen zwischen Drahtlos-Basisstationen in einem mobilen Streaming-Mediensystem. In diesem Dokument geht es darum, die Zuverlässigkeit und den Wirkungsgrad für das Streaming von Medien für feststehende oder mobile Clients zu erhöhen. In diesem Dokument gibt es zwei Schlüssel-Annahmen: Die Verwendung von mehreren selbstdekodierbaren Datenströmen, die über verschiedene Basisstationen zu einem mobilen Endgerät bereitgestellt werden, und die Anwendung des Multiple Description Coding (MDC). WO 01/65855 A2 schafft ein Verfahren durch eine Vorrichtung zum Streamen eines skalierbaren Videos über ein Netzwerk mit variabler Bandbreite, z.B. ein paketbasiertes Netzwerk. Die Anzahl von Bits (bei FGS) oder Teilschichten (bei diskreter mehrschichtiger Skalierbarkeit) wird so gewählt, dass sie für jeden Rahmen einer Verbesserungsschicht übertragen werden kann. Weiterhin werden diese Bits bzw. Teilschichten über mehrere Pakete partitioniert, wenn sie über ein paketbasiertes Netzwerk gesendet werden. Bei sich verändernder Bandbreite des Netzwerkes wird eine Fensterfunktion verwendet, um die Schwankungen in der Anzahl von Bits oder Teilschichten zu glätten, die für jeden Rahmen übertragen werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Sendeformat für die Bereitstellung skalierbarer Dienste zu definieren, das es einem Nutzerendgerät ermöglichen würde, Zwischenfrequenz-Messungen ohne wesentlich größere Verarbeitungszeitbedarfe auszuführen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche erfüllt. Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Um die oben erwähnte Aufgabe zu erfüllen, schafft die vorliegende Erfindung ein Kommunikationsverfahren in einem Drahtlos-System, das ein Funkzugangsnetzwerk und eine Vielzahl mobiler Endgeräte umfasst. Das Funkzugangsnetzwerk erteilt eine Anweisung an ein mobiles Endgerät, Zwischenfrequenz-Messungen durchzuführen. Weiterhin sendet es Sendedaten eines skalierbaren Datendienstes zu dem mobilen Endgerät, wobei die Sendedaten eine Vielzahl von Bedeutungsschichten umfassen.
Darüber hinaus plant das Funkzugangsnetzwerk die Bedeutungsschichten für die Übertragung von Daten ein, wobei das Einplanen das Auswählen einer Teilgruppe der Vielzahl von Bedeutungsschichten für die Datenübertragung umfasst, um die Verarbeitungszeit für die Sendedaten eines skalierbaren Datendienstes an dem mobilen Endgerät zu verringern. Durch Ausführen dieser Art von Planung kann die effektive Datenrate der Sendedaten an dem Funkzugangsnetzwerk vor der Übertragung verringert werden, wodurch sich die Datenmenge verringert, die das mobile Endgerät verarbeiten muss, und dadurch das mobile Endgerät in die Lage versetzt wird, Zwischenfrequenz-Messungen auszuführen.
Von Vorteil ist dabei, dass die Sendedaten des skalierbaren Datendienstes eingeplant werden können, wenn für ihre Übertragung ein zugewiesener Transportkanal verwendet wird. Die vorliegende Ausführungsform der Erfindung betrifft die Bereitstellung eines Multicast-Dienstes über zugewiesene Transportkanäle. Hierbei wirkt sich die Verringerung der Dienstqualität in dem Mulicast-Stream zu dem mobilen Endgerät infolge der Planung der Bedeutungsschichten nicht auf andere Nutzer aus, die denselben Multicast-Service empfangen, wenn die zugewiesenen Transportkanäle zum Senden der Dienstdaten verwendet werden.
Darüber hinaus kann eine Radio Resource Control-Einheit des Funkzugangsnetzwerkes eine Medium Access Control-Einheit des skalierbaren Datendienstes anweisen, die Planung der Sendedaten vorzunehmen, um die Planung der Sendedaten des skalierbaren Datendienstes zu steuern.
Wenn sich die Radio Resource Control-Einheit und die Medium Access Control-Einheit zum Steuern des skalierbaren Datendienstes in demselben Netzwerkelement befinden, können Anzeige-Primitive verwendet werden, um Daten zwischen diesen beiden Einheiten auszutauschen. In Bezug auf Definitionen von Anzeige-Primitiven wird auf das Dokument 3GPP TS 25.301 „Radio Interface Protocol Architecture" verwiesen.
Wenn sich die Radio Resource Control-Einheit und die Medium Access Control-Einheit zum Steuern des skalierbaren Datendienstes nicht in demselben Netzwerkelement befinden, d.h. nicht zusammen angeordnet sind, kann die Radio Resource Control-Einheit des Funkzugangsnetzwerks eine Anweisung an die Steuereinheit des skalierbaren Datendienstes unter Verwendung von Schnittstellensignalisierung zwischen Netzwerken senden. Bei der Schnittstellensignalisierung zwischen Netzwerkelementen kann es sich um eine verdrahtete Schnittstellensignalisierung handeln, z.B. eine Lub/lur-Schnittstellensignalisierung.
Mit den Anzeige-Primitiven oder der Lur/lub-Signalisierung kann die Steuereinheit des skalierbaren Datendienstes z.B. auf der MAC-Ebene Planungsinformationen über die Bedeutungsschichten empfangen, die während der Ausführung der Zwischenfrequenz-Messungen geplant werden können. Dadurch kann in dem System eine flexible Planung geschaffen werden.
Um die Steuerung der Steuereinheit der Sendedaten zu ermöglichen, kann die Anweisung der Steuereinheit Planungsinformationen umfassen, die für die Auswahl der Teilgruppe der Bedeutungsschichten genutzt werden, die von der Steuereinheit eingeplant werden sollen.
Die Bedeutungsschichten der Sendedaten können eine Basisschicht umfassen, die eine Basisqualität des Dienstes bereitstellt, und wenigstens eine verbesserte Schicht, die die Qualität des Dienstes verbessert.
Des Weiteren kann das Funkzugangsnetzwerk die Sendedaten, die dem mobilen Endgerät von dem Funknetzwerk bereitgestellt werden, multiplexieren, um sie auf dem/den physikalischen Kanal/Kanälen abzubilden.
Nachdem das mobile Endgerät die Zwischenfrequenz-Messungen ausgeführt hat, kann es die Ergebnisse zur weiteren Verarbeitung an das Funkzugangsnetzwerk melden. Das Funkzugangsnetzwerk empfängt die systemspezifischen Indikatoren, die aus den Zwischenfrequenz-Messergebnissen vom mobilen Endgerät abgeleitet werden, und kann weitere Maßnahmen ergreifen, z.B. das Einleiten eines Frequenzzellenwechsels ausgehend von den Messergebnissen. Diese Indikatoren sind vorher festgelegte Datenstrukturen, die zum Melden der Zwischenfrequenz-Messergebnisse an das RAN verwendet werden können. Die Indikatoren sind gewöhnlich mithilfe von Nachschlagetabellen defi niert, die das Abbilden bestimmter Bereiche von Messergebnissen auf einen speziellen Typ Indikator beschreiben.
In diesem Prozess kann das Funkzugangsnetzwerk entscheiden, ob dem mobilen Endgerät für das Senden der skalierbaren Dienstdaten ausgehend von den empfangenen Messindikatoren eine neue Frequenz zugewiesen wird, und dem mobilen Endgerät die neue Frequenz für das Senden der Daten zuweisen, wenn das RAN entschieden hat, die neue Frequenz zuzuweisen.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die in dem Schritt des Anweisens zu dem mobilen Endgerät gesendeten Daten Informationen über das Sendeformat umfassen, das von dem Funkzugangsnetzwerk für das Senden der Daten des skalierbaren Datendienstes verwendet wird. Dadurch wird ein flexibles Sendeformat möglich, das in dem Kommunikationssystem zur Anwendung kommen kann, das bei Ausführung der Zwischenfrequenz-Messungen an die vorhandenen Anforderungen und Bedarfe des RANs und des mobilen Endgeräts angepasst werden kann.
Die Informationen können eine zeitliche Position eines Sendespaltes in einem Senderahmen, eine Dauer des Sendespaltes und die Anzahl aufeinander folgender Sendespalte in dem Sendeformat anzeigen.
Die zeitliche Position eines Sendespaltes innerhalb eines Senderahmens, die Dauer des Sendespaltes und die Anzahl der aufeinander folgenden Sendespalte definiert das Sendeformat, das von dem RAN für das Senden der skalierbaren Dienstdaten verwendet wird, und die drei Parameter gestatten die flexible Festlegung des Formats, das für Datensendungen verwendet wird. Weiterhin kann das Sendeformat Informationen über das verwendete Modulationsschema, Interleaving-Muster, Codierschema usw. enthalten, die von dem RAM zum Einsatz gebracht werden.
Die von dem Funkzugangsnetzwerk zu dem mobilen Endgerät gesendeten Daten können bei Anweisung des Endgerätes zum Ausführen der Zwischenfrequenz-Messungen mithilfe eines Steuerkanals des skalierbaren Datendienstes oder eines Anweisungs-Steuerkanals gesendet werden.
Um weiter die Datenrate der Sendedaten des skalierbaren Dienstes zu reduzieren, d.h. die Zeit zur Verarbeitung der Sendedaten eines skalierbaren Datendienstes an dem mobilen Endgerät, können die Sendedaten des skalierbaren Datendienstes vor dem Senden im RAN punktiert werden. Das Punktieren kann ausgeführt werden, ehe die Sendedaten auf den physikalischen Kanälen abgebildet werden.
Das Punktieren verwendet so genannte Punktierungsmuster, die Bits in einem Datenstrom anzeigen, die vor dem Senden gelöscht werden. Gewöhnlich wird dieses Verfah ren zum Abgleich der Anzahl von Bits in einem Rahmen mit den Sendeeigenschaften der Funkschnittstelle verwendet. Der ursprüngliche Datenstrom kann aus den Bits der empfangenen Signale wiederhergestellt werden, da dem Empfänger die Position der gelöschten Bits in jedem empfangenen Signal bekannt ist.
Eine weitere Möglichkeit, die Datenraten auf dem Downlink zu verringern, besteht in der Reduzierung des Spreizfaktors, der verwendet wird, um die Sendedaten des skalierbaren Datendienstes zu spreizen.
Der skalierbare Datendienst kann ein Multimedia Broadcast/Multicast-Service (MBMS) sein. Weiterhin kann der skalierbare Datendienst Multicast- und/oder Broadcast-Datensendevorgänge umfassen, d.h. der skalierbare Dienst kann ein Broadcast- oder ein Multicast-Dienst in dem System sein.
Bei dem Multiplexieren der Sendedaten auf dem physikalischen Kanal kann es sich um jede bekannte Art des Multiplexierens handeln, z.B. Zeit-Multiplexieren, orthogonales Code-Multiplexieren oder orthogonales Frequenz-Multiplexieren (OFDM) oder das Teilträger-Multiplexieren (sub-carrier multiplexing).
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Funkzugangsnetzwerk in einem Drahtlos-System, das an eine Vielzahl mobiler Endgeräte angeschlossen werden kann. Das Funkzugangsnetzwerk umfasst eine Anweisungseinrichtung zum Anweisen eines mobilen Endgerätes, Zwischenfrequenz-Messungen auszuführen, eine Sendeeinrichtung zum Senden von Sendedaten des skalierbaren Datendienstes zu dem mobilen Endgerät, wobei die Sendedaten eine Vielzahl von Bedeutungsschichten umfassen, und eine Planungseinrichtung zum Planen der Übertragung der Bedeutungsschichten von den Sendedaten, wobei das Planen das Auswählen einer Teilgruppe aus der Vielzahl der Bedeutungsschichten für das Senden umfasst.
Die Planungseinrichtung kann so eingerichtet sein, dass sie Sendedaten des skalierbaren Datendienstes plant, wenn ein zugewiesener Transportkanal für ihre Übertragung genutzt wird.
In dem Funkzugangsnetzwerk kann die Anweisungseinrichtung so eingerichtet sein, dass sie eine Steuereinrichtung des skalierbaren Datendienstes anweist, das Planen der Sendedaten auszuführen.
Das Funkzugangsnetzwerk kann des Weiteren eine Radio Resource Control-Einheit zum Erteilen einer Anweisung an die Medium Access Control-Einrichtung des skalierbaren Datendienstes umfassen, um die Planung der Sendedaten auszuführen. Dies trifft insbesondere zu, wenn die Steuereinrichtung des skalierbaren Datendienstes und die Radio Resource Control-Einheit in demselben Netzwerkelement angeordnet sind. Allgemein sei angeführt, dass die Radio Resource Control-Einheit nicht auf die Funktionalität des Anweisens begrenzt ist.
In dem Fall, dass die beiden Einheiten nicht in demselben Netzwerkelement vorhanden sind, kann die Anweisungseinrichtung eine Radio Resource Control-Einheit für das Senden einer Anweisung an die Steuereinrichtung des skalierbaren Datendienstes mithilfe der Lur/lub-Schnittstellensignalisierung umfassen.
Die Anweisungseinrichtung kann so eingerichtet sein, dass sie Planungsinformationen für die Auswahl der Teilgruppe von Bedeutungsschichten zu dem mobilen Endgerät sendet, sodass das Funkzugangsnetzwerk in die Lage versetzt wird, das Planen der Sendedaten zu steuern bzw. zu beeinflussen.
Weiterhin können die Bedeutungsschichten der Sendedaten eine Basisschicht umfassen, die die Basisqualität des Dienstes bereitstellt, und wenigstens eine verbesserte Schicht, die die Qualität des Dienstes verbessert.
Das Funkzugangsnetzwerk kann des Weiteren eine Multiplexeinrichtung umfassen, die die dem mobilen Endgerät bereitgestellten Sendedaten auf die physikalischen Kanäle multiplexiert.
Das Funkzugangsnetzwerk kann des Weiteren eine Empfangseinrichtung umfassen, die Zwischenfrequenz-Messergebnisse von dem mobilen Endgerät empfängt.
Um die empfangenen Messergebnisse zu verarbeiten und auf sie zu reagieren, kann das Funkzugangsnetzwerk weiterhin eine Entscheidungseinrichtung umfassen, die auf Basis der empfangenen Messergebnisse entscheidet, ob dem mobilen Endgerät für das Senden der Daten des skalierbaren Datendienstes eine neue Frequenz zugewiesen wird, und eine Zuweisungseinrichtung, die dem mobilen Endgerät für das Datensenden die neue Frequenz zuweist, wenn entschieden wird, dass die neue Frequenz zugewiesen wird.
Sollten gegebenenfalls die Planung und das Multiplexieren der Sendedatenrate des skalierbaren Dienstes nicht ausgereicht haben, um es dem mobilen Endgerät zu ermöglichen, Zwischenfrequenz-Messungen auszuführen, kann das Funkzugangsnetzwerk eine Punktiereinrichtung umfassen, die die Sendedaten des skalierbaren Dienstes punktiert. Eine weitere Möglichkeit, das obige Problem zu lösen, besteht in der Schaffung einer Spreizeinrichtung in dem Funkzugangsnetzwerk, die die Sendedaten des skalierbaren Datendienstes spreizt, wobei die Spreizeinrichtung so eingerichtet ist, dass sie den Spreizfaktor des Spreizcodes ändert.
Weiterhin schafft die vorliegende Erfindung ein Kommunikationssystem, das ein Funkzugangsnetzwerk gemäß der obigen Beschreibung und wenigstens ein mobiles Endgerät umfasst, das skalierbare Dienstdaten sendet und/oder empfängt.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der beiliegenden Figuren und Zeichnungen näher beschrieben, die vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung zeigen. Ähnliche oder entsprechende Details in den Figuren sind mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.
1 zeigt ein Funkzugangsnetzwerk, wobei ein mobiles Endgerät mit einer Multicast-Gruppe verbunden ist,
2 zeigt das Funkzugangsnetzwerk, wobei skalierbare Dienstdaten über das Funkzugangsnetzwerk von dem Kern-Netzwerk zu dem mobilen Endgerät bereitgestellt werden,
3 zeigt das Funkzugangsnetzwerk, wobei das mobile Endgerät an eine neue Zelle angeschlossen wird und die skalierbaren Dienstdaten von dem Kern-Netzwerk empfängt,
4 zeigt die interne Signalisierung des Funkzugangsnetzwerks und die Anweisung des mobiles Endgeräts, Zwischenfrequenz-Messungen auszuführen, nachdem es sich an eine neue Zelle des Funkzugangsnetzwerks angeschlossen hat,
5 zeigt die Signalisierung des Funkzugangsnetzwerks an eine Funknetzwerksteuerung in einem zweiten Funkzugangsnetzwerk und die Anweisung des mobilen Endgeräts, Zwischenfrequenz-Messungen auszuführen, nachdem es sich an eine neue Zelle des Funkzugangsnetzwerks angeschlossen hat,
6 zeigt das Funkzugangsnetzwerk, wobei das mobile Endgerät Zwischenfrequenz-Messungen ausführt und eine verringerte Dienstqualität des skalierbaren Datendienstes an eine Erfassungseinheit in dem Funkzugangsnetzwerk meldet,
7 zeigt das Funkzugangsnetzwerk, wobei das mobile Endgerät die Messergebnisse an das Funkzugangsnetzwerk meldet,
8 zeigt das Funkzugangsnetzwerk, das dem mobilen Endgerät für den Empfang der Daten des skalierbaren Dienstes eine neue Sendefrequenz zuweist, und
9 zeigt das Funkzugangsnetzwerk, wobei das mobile Endgerät die Daten des skalierbaren Dienstes auf der zugewiesenen Empfangsfrequenz empfängt.
10 zeigt eine Datenübertragung im komprimierten Modus durch Verringerung des Spreizfaktors, und
11 zeigt eine Datenübertragung im komprimierten Modus durch eine höhere Schichtenplanung.
12 zeigt ein Beispiel für eine MBMS-Übertragung und
13 zeigt das Multiplexieren der Bedeutungsschichten der Sendedaten auf physikalischen Kanälen.
1 bis 9 zeigen ein Beispiel für ein Szenario eines Zwischenfrequenz-Zellwechsels eines mobilen Endgerätes (UE 101).
1 veranschaulicht ein Funkzugangsnetzwerk (RAN) mit einem Knoten B 102 und einer Funknetzwerksteuerung (RNC) 103. Im Allgemeinen kann die RNC 103 die Medium Access Control-Einheit (MAC), die Radio Link Control-Einheit (RLC), die Radio Resource Control-Einheit (RRC), die Broadcast/Multicast Control-Einheit (BMC) und das Paketdaten-Konvergenzprotokoll (PDCP) in dem RAN implementieren. Die RRC der RNC ist für Handover zwischen unterschiedlichen Trägerfrequenzen verantwortlich.
Die RNC 103 kann weiterhin an das Kern-Netzwerk (CN) angeschlossen sein. Bei diesem veranschaulichenden Beispiel wird weiterhin davon ausgegangen, dass in jeder Zelle 104, 105 des Knotens B 102 die beiden W-CDMA-Trägerfrequenzen f1 und f2 für die Übertragung verwendet werden. Natürlich können auch andere Zugangsschemata zur Anwendung kommen.
Die Benutzereinrichtungen 101, 106, 107 in der Quellenzelle 104 und die Zielzelle 105 nehmen an einem skalierbaren Datendienst teil, z.B. am skalierbaren MBMS. Wenngleich aus den Figuren hervorgeht, dass die Quellenzelle 104 und die Zielzelle 105 von demselben Knoten B 102 gesteuert werden, sei angemerkt, dass die Zellen auch von zwei unterschiedlichen Knoten B gesteuert werden können. Bei dem Beispiel eines Zwischenfrequenz-Zellwechsels der UE 101 aus den Figuren ist anzumerken, dass die Trägerfrequenz in der Quellenzelle 104 (Quellenfrequenz) und die Trägerfrequenz in der Zielzelle 105 (Zielfrequenz) eine wichtige Rolle spielen und nicht die Einheit, die die Zellen steuert.
Bei Multicast-Sendungen können Sendungen von Dienstdaten auf Punkt-zu-Mehrpunkt-Basis mithilfe eines zugewiesenen Transportkanals ausgeführt werden oder bei Broadcast-Sendungen auf Punkt-zu-Mehrpunkt-Basis mithilfe eines gemeinsamen Transportkanals.
Die UE's 106 und 107 befinden sich in der Zielzelle 105 und empfangen skalierbare Dienstdaten (MBMS-Daten) auf der Trägerfrequenz f2. Die UE 101 befindet sich in der Quellenzelle 104 und ist an eine Multicast-Gruppe eines MBMS-Dienstes angeschlossen, indem sie eine entsprechende Registriernachricht zu einer Registriereinheit in das RAN sendet. Bei dem vorliegenden Beispiel wird davon ausgegangen, dass sie sich in der RNC 103 befindet. Weiterhin wird ein MBMS-Inhalt an der steuernden RNC 103 aktualisiert, und nimmt die Identifikation der UE 101 auf. Durch diesen Schritt wird die RNC in die Lage versetzt, gelieferte Multicast-Daten an angemeldete Benutzereinrichtungen (101, 106, 107) zu verteilen.
Nach einer erfolgreichen Anmeldung empfängt die UE 101 die Sendedaten von dem skalierbaren Datendienst, d.h. der Multicast-Dienst von einer Sendequelle. Die Sendequelle kann sich innerhalb des Kern-Netzwerkes CN befinden, wie in 2 dargestellt, oder in einem PLMN, mit dem das Kern-Netzwerk CN weiterhin verbunden werden kann. 2 zeigt die Datenbereitstellung des Multicast-Dienstes (201, 202) an die UE 101. Wie darin abgebildet, nutzt das RAN die Trägerfrequenz f1 zum Senden der Sendedaten von Knoten B 102 zu der UE 101.
In 3 hat sich die UE 101 von der Quellenzelle 104 zu der Zielzelle 105 bewegt, d.h. es hat ein Zellenwechsel stattgefunden. Nach dem Bewegen aus der Quellenzelle 104 zu der Zielzelle 105 empfängt die UE 101 noch immer (301) die Multicast-Daten auf der Trägerfrequenz f1.
Die anderen UEs 106 und 107, die sich in der Zielzelle 105 befinden, sich aber ebenfalls bei dem Multicast-Dienst der UE 101 angemeldet haben, empfangen die Sendedaten des Multicast-Dienstes auf der Trägerfrequenz f2.
Die RNC 103 kann die UE 101 über den MCCH oder den NCCH oder einen anderen Steuerkanal über die Struktur der skalierbaren Datensendungen informieren und die skalierbaren MBMS-Dienste ankündigen, die in der Zielzelle 105 zur Verfügung stehen. Weiterhin kann die UE 101 von der RNC 103 über die Art der Kanäle benachrichtigt werden, die zum Bereitstellen der MBMS – oder der skalierbaren Dienste innerhalb der Zielzelle 105 verwendet werden. Für Broadcast-Sendungen können gemeinsame Transportkanäle, und für Multicast-Sendungen können zugewiesene Kanäle oder gemeinsame Transportkanäle verwendet werden.
Wie bereits erwähnt, verbraucht das Senden skalierbarer Dienstdaten, z.B. MBMS-Dienstdaten, den größten Teil der gesamten verfügbaren Sendeleistung eines Sektors auf einer Trägerfrequenz. Wie aus 3 hervorgeht, nutzen die UE's 101, 106, 107, die denselben MBMS-Dienst empfangen, jedoch nicht unbedingt die gleiche Trägerfre quenz innerhalb einer Zelle. Folglich ist es möglich, dass das RAN alle UE's 101, 106, 107 zu einer einzigen Trägerfrequenz bewegen möchte.
4 zeigt das Funkzugangsnetzwerk, das eine Nachricht an das mobile Endgerät 101 sendet, um die UE 101 anzuweisen, nach Verbindung mit der Zielzelle 105 des Funkzugangsnetzwerks Zwischenfrequenz-Messungen auszuführen. Ausgehend von den Ergebnissen dieser Messungen entscheidet das RAN, ob die UE 101 für einen weiteren Empfang des Multicast-Dienstes zu der Trägerfrequenz f2 bewegt werden sollte. Über den Knoten B 102 kann die RNC 103 eine Benachrichtigung (401) an die UE 101 senden. Durch diese Nachricht wird das mobile Endgerät 101 angewiesen, eine Zwischenfrequenz-Messung auszuführen.
Die Messung beruht auf den Mengen, die aus der Beobachtung des gemeinsamen Pilotkanals (CPICH) ermittelt wurden. Bislang wurden drei Arten von Mengen für die Messprozedur definiert (siehe z.B. „3GPP TS 25.215, Physical Layer – Measuements (FDD)").

• Received Signal Code Power (RSCP), wobei es sich um die empfangene Leistung an einen Code nach dem Entspreizen handelt, definiert an den Pilotsymbolen.
• Received Signal Strength Indicator (RSSI), wobei es sich um die empfangene Breitbandleistung innerhalb der Kanalbandbreite handelt.
• Ec/No, definiert als die empfangene Signalcodeleistung, dividiert durch die gesamte empfangene Leistung in der Kanalbandbreite, d.h. RSCP/RSSI.

In 4 wird davon ausgegangen, dass die Einheit, die die Sendung der Multicast-Daten an die UE's steuert, z.B. die MAC-c/sh/m-Einheit in der RNC 103 sein kann. Folglich befindet sich die Steuereinheit der Multicast-Datensendung am gleichen Netzwerkelement wie die RRC-Einheit, die die Zuweisung von Trägerfrequenzen zu der UE 101 steuert und Funkressourcen in dem RAN verwaltet. Daher können die Anzeige-Primitive zum Austausch von Daten zwischen der RRC-Einheit und der MAC-c/sh/m-Einheit verwendet werden, die die Multicast-Datenübertragung steuern.
Das RAN kann die UE 101 von der „normalen" Verarbeitungslast befreien, die aus dem Empfangen und Verarbeiten der Multicast-Daten resultiert, die an der UE 101 empfangen werden, und dadurch die Zwischenfrequenz-Messungen in der UE 101 erleichtern. Wie weiter unten noch genauer beschrieben wird, kann die RRC-Einheit beispielsweise die Steuereinheit des Multicast-Dienstes anweisen, die Sendedaten des Multicast-Dienstes so zu planen, dass ihre Multiplexierung auf die physikalischen Kanäle ein Sendeformat mit Sendespalten zwischen den Rahmen erzeugt (siehe z.B. 10 und 11). Diese Sendespalte können von der UE 101 dazu verwendet werden, die Zwischenfrequenz-Messungen in jenen Zeitintervallen auszuführen. Dieses Messverfahren in Zeitintervallen, die von Sendespalten in dem Sendeformat bereitgestellt werden, wird auch als Messung im komprimierten Modus bezeichnet.
Somit kann bei dem vorliegenden Beispiel die RRC der RNC 103 die MAC-c/sh/m-Einheit anweisen, das Planen der Multicast-Daten, die zu der UE 101 zu senden sind, mithilfe der Anzeige-Primitive zu starten und/oder anzuhalten, damit die UE 101 in die Lage versetzt wird, die angeforderten Zwischenfrequenz-Messungen auszuführen. Dementsprechend bietet das RAN die Möglichkeit, die notwendige Verarbeitungszeit für die UE 101 zu senken, indem ein Sendeformat für skalierbare Dienstdaten mit Spalten in der Rahmenstruktur eingeführt wird, die es der UE 101 ermöglichen, die Zwischenfrequenz-Messungen durchzuführen.
Konkret können die übertragenen Multicast-Daten in verschiedene Schichten unterschiedlicher Bedeutung unterteilt werden, die separat gesendet bzw. verarbeitet werden können, wie bereits beschreiben wurde. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn die Planungseinheit die gesendeten Daten des skalierbaren Dienstes einplant, indem sie eine Basisschicht und möglicherweise zusätzliche verbesserte Schichten (in Abhängigkeit von den verfügbaren Systemressourcen als Bandbreite) für das Senden zu der UE 101 auswählt.
Es wäre ebenso möglich, dass die Signalisierung von der RRC zu der Steuereinheit des skalierbaren Datendienstes zum Starten des Planens Informationen aufweist, die es der Steuereinheit ermöglichen, die Entscheidung, welche Schichten der Multicast-Daten gesendet oder eingeplant werden, auf die Signalisierung zu gründen. Eine andere Möglichkeit bestünde darin, dass die RRC die Steuereinheit direkt anweist, welche Schichten eingeplant und gesendet werden sollen, nachdem die UE 101 angewiesen worden ist, die Zwischenfrequenz-Messungen auszuführen. Während des „normalen" Betriebs können sämtliche Bedeutungsschichten, d.h. die Basisschicht und alle verbesserten Schichten, gesendet werden.
Die Nachricht 401, die von der RRC der RNC 103 an die UE 101 gesendet wird, wenn die UE 101 angewiesen wird, Zwischenfrequenz-Messungen auszuführen, kann Informationen über die zeitliche Position eines Sendespaltes innerhalb eines Rahmens, die Dauer des Sendespaltes und die Anzahl aufeinander folgender Sendespalte für die Messprozedur enthalten. Somit können die gesendeten Parameter das Sendeformat der skalierbaren Sendedaten betreffen, das von der Steuereinheit des skalierbaren Datendienstes eingeplant worden ist, d.h. vom Multicast-Service. Dies ermöglicht die Verwendung eines flexiblen Sendeformats auf den physikalischen Kanälen, welche die Sendedaten liefern. Das Sendeformat kann mühelos an aktuelle Anforderungen bei der Verarbeitungszeit der UE 101 angepasst werden, wenn Zwischenfrequenz-Messungen anstehen, d.h. es werden flexibel Sendespalte in die Daten auf den physikalischen Kanälen eingeführt, sodass der UE 101 verarbeitungsfreie Zeit bereitgestellt wird. Darüber hinaus können der UE 101 Informationen über das verwendete Modulationsschema, Codierschema und/oder das verwendete Interleaving-Muster mitgeteilt werden.
Wie 4, so zeigt auch 5 das Funkzugangsnetzwerk, welches eine Nachricht an die UE 101 sendet, um die Anweisung an die UE 101 zu erteilen, Zwischenfrequenz-Messungen auszuführen, nachdem die Zielzelle 105 des Funkzugangsnetzwerks eingebunden wurde. Die RRC-Einheit der RNC 103 und die Steuereinheit des Multicast-Service (MAC c/sh/m) der RNC 501 befinden sich nicht in demselben Netzwerkelement. Um die oben beschriebene Signalisierung zwischen der RRC und MAC c/sh/m auszuführen und so die Planung der Sendedaten des Multicast-Service zu initiieren oder anzuhalten, kann die Lub/lur-Signalisierung 502 zur Anwendung kommen.
Wie oben erläutert, kann in dem Fall, dass die MAC c/sh/m- und die RRC-Einheit zusammen angeordnet sind, ein einfaches Anzeige-Primitiv bzw. -Bezugszeichen verwendet werden, um die Planungsinformationen zu der UE 101 zu senden. Wenn sich die MAC c/sh/m-Einheit im Knoten B befänden, müsste eine zusätzliche Lub/lur-Schnittstellensignalisierung definiert werden. Dies bedeutet, dass einige Veränderungen in den Anwendungsprotokollen (RNSAP an der Lur-Schnittstelle und NBAP auf der Lub-Schnittstelle) erfolgen müssten. Wie aus 6 hervorgeht, kann die UE 101 Zwischenfrequenz-Messungen 601 in den Zeitintervallen der Spalte in dem Sendeformat der Multicast-Daten durchführen, das von dem RAN bereitgestellt wird.
Da Multicast-Dienste oft aufgrund der bereitgestellten Dienstqualität abgerechnet werden, könnte es wünschenswert sein, wenn die UE 101 eine Abrechnungseinheit über die verschlechterte Qualität des Dienstes während des Zeitintervalls informiert (602), in dem die Zwischenfrequenz-Messungen durchgeführt werden. Die gelieferte Qualität des Dienstes kann sich verringern, da die Steuereinheit, die für das Einplanen der Multicast-Daten zuständig ist, nicht sämtliche Bedeutungsschichten, die zu einem bestimmten Niveau der Dienstqualität bei der Übertragung gehören, einplanen kann, wenn die UE 101 die Zwischenfrequenz-Messungen ausführt.
Wenn die UE 101 die Zwischenfrequenz-Messungen abgeschlossen hat, kann sie die Ergebnisse an das RAN melden (701), wie in 7 abgebildet. Die UE 101 kann das RAN direkt über die Messergebnisse informieren, indem die Ergebnisse selbst gesendet werden oder spezielle Indikatoren verwendet werden, die das RAN darüber informieren, ob bestimmte Qualitätskriterien erfüllt sind oder nicht. Beim Empfangen der Messergebnisse kann das RAN entscheiden, welche bestimmten Qualitätskriterien erfüllt sind, die es dem RAN ermöglichen, die UE 101 zum Empfangen der Multicast-Daten zu einer anderen Trägerfrequenz zu bewegen.
Falls Indikatoren für das Melden der Zwischenfrequenz-Messergebnisse von der UE 101 verwendet werden, kann das RAN direkt aus den signalisierten Informationen entscheiden, ob ein Zellenwechsel der UE 101 initiiert wird. Die Qualitätskriterien basieren auf den Zwischenfrequenz-Messungen, die von der UE 101 ausgeführt werden, d.h. die Werte der Messergebnisse, wie oben dargelegt.
Wenn die Qualitätskriterien erfüllt sind und die RNC 103 entscheidet, dass die UE 101 für den Empfang/die Sendung von Multicast-Daten zu einer anderen Trägerfrequenz bewegt wird, informiert die RNC 103 die UE 101, zu der neuen Trägerfrequenz 102 umzuschalten (801). Dieser Prozess ist in 8 dargestellt.
Schließlich empfängt die UE 101 wie in 9 die skalierbaren Dienstdaten auf der neuen Trägerfrequenz f2, die von allen UE's in der Zielzelle 105 zum Empfangen des Multicast-Dienstes verwendet wird. Mit dem oben beschriebenen Kommunikationsverfahren ermöglicht es die vorliegende Erfindung somit dem RAN, sämtliche UE's 101, 106, 107, die einen skalierbaren Datendienst empfangen, zu einer einzigen Trägerfrequenz 102 zu bewegen. Der frequenzübergreifende Handover erfolgt im Allgemeinen mit dem Ziel, einen Lastenausgleich zwischen verschiedenen Trägern herbeizuführen. Bei Multicast/Broadcast-Diensten kann es wünschenswert sein, dass die Übertragung auf einem einzigen Träger erfolgt. In diesem Fall kann die Sendeeffizienz des Systems wesentlich gesteigert werden, da nicht die gesamte zur Verfügung stehende Übertragungsleistung innerhalb einer Zelle für die Übertragung auf zwei unterschiedlichen Frequenzen verwendet werden muss.
In den folgenden Abschnitten wird das Planen der Sendedaten des skalierbaren Datendienstes genauer beschrieben. Wie bereits oben angeführt, kann eine Einheit, die die Planung der Sendedaten steuert – z.B. die MAC c/sh/m-Einheit – die Datenrate der Sendedaten reduzieren, die zu der UE 101 gesendet werden, indem lediglich eine Teilgruppe der Bedeutungsschichten für die Übertragung ausgewählt und eingeplant wird. 13 zeigt einen Multicast-Datenstrom mit drei Bedeutungsschichten: die Basisschicht, die verbesserte Schicht 1 und die verbesserte Schicht 2. Normalerweise würde die MAC c/sh/m-Einheit sämtliche Schichten für die Übertragung einplanen, sodass alle Bedeutungsschichten Transportkanälen zugewiesen werden würden und auf die physikalischen Kanäle multiplexiert werden würden, die die Sendedaten transportieren.
In dem Fall, dass die UE 101 die Anweisung erhalten hat, Zwischenfrequenz-Messungen durchzuführen, wird die MAC c/sh/m-Einheit informiert bzw. angewiesen, das Planen der Sendedaten zu starten, um die Datenrate zu der UE 101 zu verringern, wodurch die Verarbeitungslast an der UE 101 verringert wird (siehe auch 4 und 5). In diesem Fall kann die MAC c/sh/m-Einheit entscheiden, lediglich die Basisschicht und die verbesserte Schicht 1 zu der UE 101 zu senden, solange das Endgerät die Messungen durchführt. Folglich kann ein Sendeformat, wie es in 11 dargestellt ist, das Ergebnis des Multiplexierens der Daten auf die physikalischen Kanäle sein, d.h. der Sendespalt befindet sich an Positionen, an denen die Daten der verbesserten Schicht normalerweise gesendet worden wären.
Allerdings kann sich die Anzahl der Schlitze, die für das Senden einer einzigen Bedeutungsschicht verwendet wird, von der Zeit unterscheiden, die für die Zwischenfrequenz-Messungen benötigt wird.
Wenn z.B. die Anzahl der Schlitze, die für Zwischenfrequenz-Messungen durch die UE 101 erforderlich ist, der Anzahl der Schlitze entspricht, die der verbesserten Schicht 1 und der verbesserten Schicht 2 zugewiesen worden wären, kann dieses notwendige Zeitintervall für die Ausführung der Messungen bereitgestellt werden, indem einfach nicht die verbesserte Schicht 1 und die verbesserte Schicht 2 gesendet werden. In diesem Fall würde von der MAC c/sh/m-Einheit lediglich die Basisschicht für die MBMS-Sendung eingeplant werden. Das Anzeige-Primitiv von der RRC zu der entsprechenden Steuereinheit, die die MBMS-Übertragung einplant, kann Informationen über die Bedeutungsschichten enthalten, die während der Messprozedur im komprimierten Modus eingeplant werden können.
Wenn der Messzeitraum nicht genauso groß ist wie die Anzahl der Schlitze, die zur Verfügung gestellt werden können, indem eine verringerte Anzahl von Bedeutungsschichten eingeplant ist, können andere Komprimierungsansätze Anwendung finden, bevor eine solche Planung ausgeführt wird, sodass es gut passt. Wie bereits zuvor erwähnt, kann die verfügbare Datenrate auch durch Reduzierung des Spreizfaktors erhöht werden und damit der Sendespalt in dem Sendeformat auf den physikalischen Kanälen (siehe 10) vergrößert werden. Allerdings muss die Verringerung des Spreizfaktors möglicherweise durch einen Anstieg der Sendeleistung in dem Rahmen kompensiert werden. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Verringerung der Datenrate durch Punktieren der physikalischen Schicht.
Dementsprechend können unterschiedliche Möglichkeiten der Rahmenkomprimierung bei der Durchführung von Messungen im komprimierten Modus angemessen miteinander kombiniert werden, um die verarbeitungsfreie Zeit bereitzustellen, die die UE 101 für die Zwischenfrequenz-Messungen benötigt.
Die Grundprinzipien von Zwischenfrequenz-Messungen bei skalierbaren MBMS sind in der vorliegenden Schrift ausgehend von allgemeinen MBMS-Prinzipien erläutert worden. Für Fachleute liegt es auf der Hand, dass diese dargelegten Prinzipien direkt auf andere Architekturen und Kanälen von MBMS oder anderen Diensten angewandt werden können, die eine skalierbare Übertragung ihrer Dienstdaten ermöglichen.
Wie bereits im vorangehenden Abschnitt angegeben, ist die MAC c/sh/m-Einheit in der RNC für das Planen der skalierbaren MBMS-Übertragungen vielleicht nicht primär verantwortlich. Es kann auch eine andere funktionelle Einheit definiert werden und in demselben oder einem anderen Netzwerkelement angeordnet sein (Knoten B). Wie bereits angesprochen, ist es wichtig zu erkennen, dass in diesem Fall die Lub/lur-Schnittstellensignalisierung anstelle der MAC c/sh/m Anzeige-Primitive verwendet wird.
Das Sendeformat aus der vorliegenden Beschreibung eignet sich insbesondere für die Zeit-Multiplexierung der Bedeutungsschichten an der WCDMA-Funkschnittstelle. Fachleuten ist klar, dass die Idee allgemein auf verschiedene Arten des Multiplexierens anwendbar ist, z.B. das Code-Multiplexieren an der WCDMA-Funkschnittstelle oder das Teilträger-Multiplexieren an der OFDM-Funkschnittstelle.

Claims

Kommunikationsverfahren in einem Drahtlos-System, das ein Funkzugangsnetzwerk und eine Vielzahl mobiler Endgeräte (101, 106) umfasst, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst, die durch das Funkzugangsnetzwerk durchgeführt werden: Erteilen einer Anweisung an ein mobiles Endgerät (101), Zwischenfrequenz-Messungen durchzuführen (401), Senden von Sendedaten eines skalierbaren Datendienstes zu dem mobilen Endgerät, wobei die Sendedaten eine Vielzahl von Datenströmen verschiedener Schichten umfassen, Auswählen einer Teilgruppe der Vielzahl von Datenströmen verschiedener Schichten, und Einplanung der ausgewählten Datenströme verschiedener Schichten zur Übertragung, um das mobile Endgerät in die Lage zu versetzen, Zwischenfrequenz-Messungen durchzuführen.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 1, wobei die Sendedaten des skalierbaren Datendienstes eingeplant werden, um sie zu senden, wenn ein zugewiesener Transportkanal verwendet wird.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, das des Weiteren den Schritt umfasst, Anweisen einer Steuereinheit des skalierbaren Datendienstes eine Einplanung der Sendedaten durchzuführen.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 3, wobei in dem Schritt des Anweisens der Steuereinheit eine Radio-Resource Control-Einheit des Funkzugangsnetzwerkes eine Medium Access Control-Einheit des skalierbaren Datendienstes anweist, eine Einplanung der Sendedaten unter Verwendung eines Anzeige-Primitivs durchzuführen.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 3, wobei in dem Schritt des Anweisens der Steuereinheit eine Radio-Resource Control-Einheit des Funkzugangsnetzwerkes eine Anweisung an die Steuereinheit des skalierbaren Datendienstes unter Verwendung von Schnittstellensignalisierung zwischen Netzwerkelementen sendet, wenn die Radio-Resource Control-Einheit und die Steuereinheit nicht zusammen angeordnet sind.
Kommunikationsverfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Schritt des Anweisens der Steuereinheit das Senden von Planungsinformationen für die Auswahl der Teilgruppe von Datenströmen verschiedener Schichten umfasst, die eingeplant werden sollen.
Kommunikationsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Datenströme verschiedener Schichten der Sendedaten eine Basisschicht, die Basisqualität des Dienstes bereitstellt, und wenigstens eine verbesserte Schicht umfassen, die die Qualität des Dienstes verbessert.
Kommunikationsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das des Weiteren den Schritt des Multiplexens der dem mobilen Endgerät von dem Funkzugangsnetzwerk bereitgestellten Sendedaten auf dem physikalischen Kanal umfasst.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 8, wobei Multiplexen entweder Zeit-Multiplex, Code-Multiplex oder OFDM-Subcarrier-Multiplex auf dem physikalischen Kanal ist.
Kommunikationsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das des Weiteren den Schritt des Empfangens von Indikatoren von dem mobilen Endgerät, die aus den Zwischenfrequenz-Messergebnissen hergeleitet werden, umfasst.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 10, das des Weiteren die folgenden Schritte umfasst: basierend auf den empfangenen Mess-Indikatoren Entscheiden, ob dem mobilen Endgerät für das Senden der skalierbaren Dienstdaten eine neue Frequenz zugewiesen wird, und Zuweisen der neuen Frequenz an das mobile Endgerät für das Senden der Daten, wenn entschieden wird, dass eine neue Frequenz zugewiesen wird.
Kommunikationsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die in dem Schritt des Anweisens zu dem mobilen Endgerät gesendeten Daten Informationen über das Sendeformat umfassen, das von dem Funkzugangsnetzwerk für das Senden der Daten des skalierbaren Datendienstes verwendet wird.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 12, wobei die Informationen über das Sendeformat eine zeitliche Position eines Sendespaltes in einem Senderahmen, eine Dauer des Sendespaltes und/oder die Anzahl aufeinander folgender Sendespalte in dem Sendeformat anzeigen.
Kommunikationsverfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die zu dem mobilen Endgerät in dem Schritt des Anweisen gesendeten Daten unter Verwendung eines MBMS-Steuerkanals oder eines Anweisungs-Steuerkanals gesendet werden.
Kommunikationsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, das des Weiteren den Schritt des Punktierens der Sendedaten des skalierbaren Datendienstes umfasst.
Kommunikationsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, das des Weiteren den Schritt des Reduzierens des Spreizfaktors des Spreizcodes umfasst, der verwendet wird, um die Sendedaten des skalierbaren Datendienstes zu spreizen.
Kommunikationsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei der skalierbare Datendienst ein Multimedia-Broadcast-Multicast-Service (MBMS) ist.
Kommunikationsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der skalierbare Datendienst Multicast- und/oder Broadcast-Datensendevorgänge umfasst.
Funkzugangs-Netzwerk in einem Drahtlossystem, das mit einer Vielzahl mobiler Endgeräte (101, 106) verbunden werden kann, wobei das Funkzugangs-Netzwerk umfasst: eine Benachrichtigungseinrichtung, die ein mobiles Endgerät (101) anweist, Zwischenfrequenz-Messungen durchzuführen (401); eine Sendeeinrichtung, die Sendedaten eines skalierbaren Datendienstes zu dem mobilen Endgerät sendet, wobei die Sendedaten eine Vielzahl von Datenströmen verschiedener Schichten umfassen, und eine Einplanungseinrichtung, die eine Teilgruppe der Datenströme verschiedener Schichten der Sendedaten einplant, um das mobile Endgerät in die Lage zu versetzen, Zwischenfrequenz-Messungen durchzuführen, wobei die Koordinierungseinrichtung so eingerichtet ist, dass sie die Teilgruppe der Vielzahl von Datenströmen verschiedener Schichten zum Senden auswählt.
Funkzugangs-Netzwerk nach Anspruch 19, wobei die Einplanungseinrichtung so eingerichtet ist, dass sie die Sendedaten des skalierbaren Datendienstes einplant, wenn ein zugewiesener Transportkanal verwendet wird, um sie zu senden.
Funkzugangs-Netzwerk nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Benachrichtigungseinrichtung des Weiteren so eingerichtet ist, dass sie eine Steuereinrichtung des skalierbaren Datendienstes anweist, eine Einplanung der Sendedaten durchzuführen.
Funkzugangs-Netzwerk nach Anspruch 21, die des Weiteren eine Radio Resource Control-Einheit umfasst, die eine Medium Access Control-Einrichtung des skalierbaren Datendienstes anweist, eine Einplanung der Sendedaten unter Verwendung wenigstens eines Anzeige-Primitivs durchzuführen.
Funkzugangs-Netzwerk nach Anspruch 21, das des Weiteren eine Radio Resource Control-Einheit umfasst, die eine Benachrichtigung an die Steuereinrichtung des skalierbaren Datendienstes unter Verwendung von Schnittstellensignalisierung zwischen Netzwerkelementen sendet, wenn die Radio Resource Control-Einheit und die Steuereinheit nicht zusammen angeordnet sind.
Funkzugangs-Netzwerk nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei die Radio Resource Control-Einheit so eingerichtet ist, dass sie Planungsinformationen für die Auswahl der Teilgruppe von Datenströmen verschiedener Schichten zu dem mobilen Endgerät sendet.
Funkzugangs-Netzwerk nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei die Datenströme verschiedener Schichten der Sendedaten eine Basisschicht, die Basisqualität des Dienstes bereitstellt, und wenigstens eine verbesserte Schicht umfassen, die die Qualität des Dienstes verbessert.
Funkzugangs-Netzwerk nach einem der Ansprüche 19 bis 25, das des Weiteren eine Multiplexeinrichtung umfasst, die die dem mobilen Endgerät bereitgestellten Sendedaten auf dem physikalischen Kanal multiplext.
Funkzugangs-Netzwerk nach einem der Ansprüche 19 bis 26, das des Weiteren eine Empfangseinrichtung umfasst, die Indikatoren empfängt, die aus den Zwischenfrequenz-Messergebnissen von dem mobilen Endgerät hergeleitet werden.
Funkzugangs-Netzwerk nach einem der Ansprüche 19 bis 27, das des Weiteren umfasst: eine Entscheidungseinrichtung, die auf Basis der empfangenen Mess-Indikatoren entscheidet, ob dem mobilen Endgerät für das Senden der Daten des skalierbaren Datendienstes eine neue Frequenz zugewiesen wird, und eine Zuweisungseinrichtung, die dem mobilen Endgerät für das Datensenden die neue Frequenz zuweist, wenn entschieden wird, dass die neue Frequenz zugewiesen wird.
Funkzugangs-Netzwerk nach einem der Ansprüche 19 bis 28, die des Weiteren eine Punktiereinrichtung umfasst, die die Sendedaten des skalierbaren Dienstes punktiert.
Funkzugangs-Netzwerk nach einem der Ansprüche 19 bis 29, das des Weiteren eine Spreizeinrichtung umfasst, die die Sendedaten des skalierbaren Datendienstes spreizt, wobei die Spreizeinrichtung so eingerichtet ist, dass sie den Spreizfaktor des Spreizcodes ändert.
Kommunikationssystem, das ein Funkzugangs-Netzwerk nach einem der Ansprüche 19 bis 30 und wenigstens ein mobiles Endgerät umfasst, das skalierbare Dienstdaten sendet und/oder empfängt.