JP4450855B2 - マルチメディア放送及びマルチキャストサービス(mbms)を提供する無線通信体系 - Google Patents
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Description
Mobile Communications)から進化した第3世代移動通信システムであって、GSM核心網(Core Network)とWCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)無線接続技術に基づいて、より向上した移動通信サービスの提供を目標にする。
I.UTRANの構造
UTRANの構成要素は、無線網制御器(RNC:radio network controller)、基地局(Base station or Node−B)、及び端末機のような使用者機器(UE:user equipment、以下‘端末’と略称する)がある。RNCは、UTRANの自主的な無線資源管理(RRM:radio resource management)を可能にする。Node−Bは、GSMの基地局(BS:base station)と同じ原理に基づいて、各セル(cell)と送受信する物理的要素である。UMTSのUEは、GSMの端末(MS:mobile station)と同じ原理に基づいている。
無線接続体系を使用する。
GPRS Support Node)240と、から構成される。
パケット通信を支援し、前記GGSN240は、インターネット網などの他のパケット交換網への連結を管理する。
II.UTRANの多様なインターフェース
多様な各網構成要素間には、相互間の通信のために情報を取り交わせるインターフェース(Interface)が存在するが、RNC111、121と核心網200とのインターフェースをIuインターフェースと定義する。Iuインターフェースがパケット交換領域と連結された場合は‘Iu−PS’と定義し、回線交換領域と連結された場合は‘Iu−CS’と定義する。
PDUのヘッダーにC−RNTIまたはU−RNTIを含んで伝送する。このとき、MAC PDUのヘッダーには、含まれたRNTIの種類を知らせる端末識別子種類指示子(UE ID Type Indicator)も共に含まれる。
Duplex)とTDD(Time−Division Duplex)とがある。UTRA FDDの無線インターフェースは、各伝送チャネル(transport channels)にマッピング(mapping)され、再び各物理チャネル(physical channels)にマッピングされる各論理チャネル(logical channels)がある。論理チャネルから運搬チャネルに変化することは、データリンク層(datalink layer:Layer2)の下位副階層(sub−layer)であるMAC(medium access control)層で行われる。
Channel)がある。
MA作動を最大化させる。
III.UTRANのプロトコル構造
図2は3GPP無線接続網規格に基づく、一つの端末10とUTRAN100間の無線接続インターフェース(Radio Access Interface)プロトコルの構造を示したものである。ここで、無線接続インターフェースプロトコルには、物理階層、データリンク階層及びネットワーク階層からなる水平階層があり、垂直に配置されたデータ情報伝送のための使用者平面(User Plane)と制御信号伝達のための制御平面(Control Plane)がある。
ber)が物理チャネルの同期を合せるために使用される。SFN値の範囲は0から4095までで、4096フレームを周期に反復される。
ering Task Force)というインターネット標準化グループで定義するヘッダー圧縮技法であるRFC2507とRFC3095(Robust Header Compression:ROHC)等を使用することができる。これらの方法は、データのヘッダー(Header)部分で必ず必要な情報のみを伝送するため、より少ない制御情報を伝送することで、伝送されるデータ量を減らすことができる。
セルで構成される領域に端末の移動性を支援するための効率的な方法を提供する。端末がURA_PCH状態にある場合、UTRANは、該当の端末が何れのセルに位置するかは知らないが、何れのURA領域に位置するかは把握することができる。従って、ページングする場合、特定のURA領域に属する全てのセルにページングメッセージを伝送するようになる。その反面、端末がCell_PCH状態にある場合、UTRANは、端末の位置をセル単位で把握できるため、ページングメッセージは、端末が存在する特定のセルのみで伝送される。
frame)という。そして、コードの割当を無線フレームごとに行う。即ち、DSCHの物理チャネルのためのチャネルコードを無線フレームごとに可変する。
Channel)は、伝送チャネルDSCHを伝送するのに使用される。すなわち、PDSCHは、DSCHを運搬するのに使用され、PDSCHはDSCHにマッピングされる。一つのPDSCHチャネルは、一つのチャネル化コードに該当する。一つのPDSCH無線フレームは、特定の一つのUE(端末)のみに割り当てられる。無線網は、無線フレームごとに互いに異なるPDSCHチャネルを互いに異なるUEに割り当てる。特定の無線フレームに同じSFを有する一つ以上のPDSCHチャネルが特定の一つのUEに割り当てられる。無線フレームごとに各PDSCHチャネルは、一つのダウンリンクDPCH(Dedicated Physical Channel)チャネルと関連して動作する。このように関連したDPCHを対応DPCH(Associated DPCH)という。
の物理階層制御情報は、対応DPCHを構成する制御チャネルであるDPCCH(Downlink Physical Control Channel)を通して伝送される。UEは、対応DPCHに伝送されるTFCIフィールド2(以下TFCI2)情報を使用してDSCHをデコーディングすることができる。DSCHにはマクロダイバーシティ(Macro diversity)が適用されなく、一つの特定のセルのみで伝送される。ここで、‘マクロダイバーシティ’は、一つ以上の無線リンクを通して端末(UE)が固定網と通信することを意味する。即ち、端末は、複数の無線ポート(radio port)または各基地局(Node−B)と情報を取り交わすことができる。
frame)である。無線フレームの長さは10msで、15個のフィールド(field)で構成される。各時間スロットには、多様な種類のデータビットを伝送できるTFCIのようなフィールドがある。例えば、DPSCHのダウンリンク及びアップリンク時間スロット割当において、各スロットは、TCP(Transmit Power Control)、閉路伝送変化(closed−loop transmission diversity)のためのFBI(Feedback Information)、データ伝送率に関連した情報を含むTFCI、及びチャネル同期(synchronization)に使用され、常に同じパイロットビットを有することができる。
340に伝達させる。特に、最高のデータレート(peak data rate)は高いが、アクティビティサイクル(activity cycle)が相対的に低いパケットデータの場合、無線資源を効率的に使用できるため有利である。CRNC320のMAC−c/shは、パケットデータ伝送が要求される時ごとに、PDSCHのOVSFコードをフレームごとに臨時に使用者に割り当てる。
IV.MBMSを使用者に提供
マルチメディア放送/マルチキャストサービス(MBMS:Multimedia Broadcast/Multicast Service)は、単方向点対多ベアラーサービス(Point−to−Multipoint Bearer Service)を利用してオーディオ、絵、映像等のマルチメディアデータを複数の端末に伝達するサービスである。前述した3GPPの無線接続網標準の短所を補うために、MBMSという新しいサービスが提案された。特に、従来は、使用者にマルチメディアサービスを提供するとき、要求される多様な種類のチャネルを設定してプロトコルを行うのに限界及び短所があった。
モードは、放送地域(Broadcast Area)にある全ての使用者にマルチメディアデータを伝送するサービスである。このとき、放送地域は、放送サービスが可能な領域を意味する。車両で移動するか、歩いている地球上の加入者(terrestrial
subscribers)たちが利用する目的で構成された無線通信システムの一種類であるPLMN(Public Land Mobile Network)内には、一つ以上の放送地域が存在し、一つの放送地域で一つ以上の放送サービスが提供される。また、一つの放送サービスが複数の放送地域に提供される。使用者が任意の放送サービスを受信するための手順は、次のようである。
1.使用者は、ネットワークで提供するサービス案内(service announcement)を受信する。ここで、サービス案内は、今後提供されるサービスの目録と関連情報を端末に知らせる行為をいう。
2.ネットワークでは、該当の放送サービスのためのベアラー(Bearer)を設定する。
3.使用者は、ネットワークで提供するサービス通知(Service Notification)を受信する。ここで、サービス通知は、伝送される放送データに対する情報を端末に知らせる行為をいう。
4.使用者は、ネットワークが伝送する放送データを受信する。
5.ネットワークは、該当の放送サービスのためのベアラーを解除する。
1.使用者は、マルチキャスト加入グループ(Multicast Subscription Group)に加入(Subscription)すべきである。このとき、加入は、サービス提供者(Service Provider)と使用者間の関係を設定する行為をいう。マルチキャスト加入グループは、加入手順を経た使用者の集団をいう。
2.マルチキャスト加入グループに加入した使用者は、ネットワークで提供するサービス案内(service announcement)を受信する。ここで、サービス案内は、今後提供される各サービスの目録と関連情報を端末に知らせる行為をいう。
3.マルチキャスト加入グループに加入した使用者は、特定のマルチキャストサービスを受信するためにマルチキャストグループ(Multicast Group)に参加(Joining)する。このとき、マルチキャストグループは、特定のマルチキャストサービスを受信する使用者集団をいう。参加は、特定のマルチキャストサービスを受信するために集まったマルチキャストグループに合流する行為をいう。参加する行為は、MBMSマルチキャスト活性化(MBMS Multicast Activation)ともいう。MBMSマルチキャスト活性化または参加過程を通して、使用者は特定のマルチキャストデータを受信する。
4.ネットワークは、該当のマルチキャストサービスのためのベアラーを設定する。
5.マルチキャストグループに参加した使用者は、ネットワークで提供するサービス通知(Service Notification)を受信する。ここで、サービス通知は、伝送されるマルチキャストデータに対する情報を端末に知らせる行為をいう。
6.使用者は、ネットワークが伝送するマルチキャストデータを受信する。
7.ネットワークは、該当のマルチキャストサービスのためのベアラーを解除する。
C、MAC階層及び物理階層のサービスを利用して、RNCから基地局を経て端末に伝送される。特に、CNから伝達されたMBMS使用者データは、PDCP階層でヘッダー圧縮を行った後、RLC UM SAPを通してRLC UM個体に伝達され、RLC UM個体は、再び論理チャネルである共通トラフィックチャネルを通してMAC階層に伝達される。MAC階層は、伝達を受けたデータにMACヘッダーを付けた後、共通伝送チャネルを通して基地局の物理階層に伝達し、物理階層でコーディングと変調などの過程を経た後、共通物理チャネルを通して端末に伝送される。
ことで、MBMSデータ伝送の効率を向上する無線通信システムのチャネルコード制御情報通信方法を提供することにある。
I.点対多(point−to−multipoint)DSCHを利用してMBMSを提供
図6は本発明の実施形態でIub区間を含む点対多DSCHのためのデータ伝送過程を示した信号フローチャートである。図示されたように、点対多DSCHを通してデータを伝送するとき、RLC511を備えて前記RLC511からMAC−c/sh512にデータを伝達し、その伝達されたデータをDsch FP、TNLを経由して基地局520に伝送することで、そのデータを端末530に伝送するようにCRNC510を構成する。
ダーを挿入してRLC PDUを構成した後、論理チャネルを通してMAC階層512に伝達する。前記CRNC510のMAC階層512は、MACヘッダーを挿入してMAC
PDUを構成する。前記MAC階層512は、前記MAC PDUの重要度によって伝送スケジューリングを行い、DSCH制御情報を構成した後、前記MAC PDUと前記DSCH制御情報をフレームプロトコル階層のサービスを利用して基地局520の物理階層に伝達する。基地局520の物理階層は、前記DSCH制御情報を、DCHを通して前記端末グループに属する全ての端末にそれぞれ伝送し、前記MAC PDUをエンコーディングした後、特定の無線フレームの間、DSCHを通して前記端末グループにマルチキャストする。
PDUのヘッダーを除去した後、端末のPDCP階層に伝達する。
が伝送される。このとき、RRC連結のある端末は、Cell_DCH、Cell_FACH、Cell_PCH、URA_PCH状態でFACHを通してCTCHデータを受信することができる。
は変わる。MBMSデータを点対多DSCHを通して伝送する過程は、次のようである。
II.二つの新しいダウンリンクチャネルを構成してMBMSを提供
本発明によると、複数の端末が受信するD−PDSCHを通して複数のサービスを放送及びマルチキャストする無線システムにおいて、無線システムは、D−PDSCHの制御情報を所定の時間周期ごとに可変してデータを伝送し、その可変される制御情報は、D−
PDSCHと異なるコードを使用するC−PDSCHを通して所定の時間周期で伝送する。
いチャネルコード情報または受信指示子情報は、独立されたフィールドに伝送される。
1.UTRANは、C−PDSCHの無線フレームを通してD−PDSCHの制御情報を伝送する。UTRANは、無線フレームごとにD−PDSCHの制御情報を伝送する。もし制御情報の受信指示子が対応されるD−PDSCHの無線フレームを受信することを指示する場合、端末の物理階層は、次の過程を行う。もし制御情報の受信指示子が対応されるD−PDSCHの無線フレームを受信することを指示しない場合、端末の物理階層は、次の過程を行わずに、次の無線フレームの制御情報を受信する。
2.前記制御情報の受信指示子が対応されるD−PDSCHの無線フレームを受信することを指示する場合、端末の物理階層は、受信した制御情報のチャネルコード情報を利用して、前記C−PDSCHの無線フレームに対応されるD−PDSCHの無線フレームデータを受信する。
1.UTRANのRRC階層は、下位階層サービスによりD−PDSCH設定情報を端末RRC階層に伝送する。このとき、C−PDSCHのデータフィールドが前記D−PDSCH設定情報を伝送する。
2.端末のRRC階層は、受信したD−PDSCH設定情報を端末の下位階層に伝達し、D−PDSCHを受信するように設定する。
3.UTRANは、C−PDSCHの無線フレームを通してD−PDSCHの制御情報を伝送する。UTRANは、無線フレームごとにD−PDSCHの制御情報を伝送する。もし制御情報の受信指示子が対応されるD−PDSCHの無線フレームを受信することを指示する場合、端末の物理階層は、次の過程を行う。もし制御情報の受信子が対応されるD−PDSCHの無線フレームを受信することを指示しない場合、端末の物理階層は、次の過程を行わずに、次の無線フレームの制御情報を受信する。
4.前記制御情報の受信指示子が対応されるD−PDSCHの無線フレームを受信することを指示する場合、端末の物理階層は、受信した制御情報のチャネルコード情報を利用して、前記C−PDSCHの無線フレームに対応されるD−PDSCHの無線フレームデータを受信する。
Claims (18)
- ネットワークによりブロードキャストまたはマルチキャストサービスを提供する方法であって、
該方法は、
少なくとも1つの端末が第1のダウンリンク共用物理チャネルを介して伝送されるブロードキャストまたはマルチキャストサービスのデータを受信することができるように、第2のダウンリンク共用物理チャネルを介して制御情報を伝送することと、
該第1のダウンリンク共用物理チャネルを介して該ブロードキャストまたはマルチキャストサービスのデータを伝送することと
を含み、
該第2のダウンリンク共用物理チャネルは、TFCI(Transport Format Combination Indicator)フィールドおよびパイロットフィールドを含み、
該第2のダウンリンク共用物理チャネルは、該ブロードキャストまたはマルチキャストサービスの伝送されるデータとは異なるサービスのデータをさらに含む、方法。 - 前記第1のダウンリンク共用物理チャネルは、ダウンリンク共用トランスポートチャネルにマッピングされる、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のダウンリンク共用物理チャネルは、ダウンリンク共用データ物理チャネルである、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のダウンリンク共用物理チャネルは、ダウンリンク共用制御物理チャネルである、請求項1に記載の方法。
- 前記第1のダウンリンク共用物理チャネルを介して伝送されたブロードキャストまたはマルチキャストサービスのデータは、複数のコードによって使用される、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のダウンリンク共用物理チャネルの前記制御情報は、受信インジケータフィールドおよびチャネルコードフィールドのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記第2のダウンリンク共用物理チャネルは、受信インジケータフィールドおよびチャネルコードフィールドをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記ダウンリンク共用トランスポートチャネルは、FACH(Forward Access Channel)またはDSCH(Downlink Shared Channel)である、請求項2に記載の方法。
- 前記第1のダウンリンク共用物理チャネルおよび前記第2のダウンリンク共用物理チャネルは、それぞれ異なったコードを使用する、請求項1に記載の方法。
- 端末によりブロードキャストまたはマルチキャストサービスを受信する方法であって、
該方法は、
ネットワークから第1のダウンリンク共用物理チャネルを介して受信されるブロードキャストまたはマルチキャストサービスのデータを受信するために、第2のダウンリンク共用物理チャネルを介して制御情報を受信することと、
該第1のダウンリンク共用物理チャネルを介して該ブロードキャストまたはマルチキャストサービスのデータを受信することと
を含み、
該第2のダウンリンク共用物理チャネルは、TFCI(Transport Format Combination Indicator)フィールドおよびパイロットフィールドを含み、
該第2のダウンリンク共用物理チャネルは、該ブロードキャストまたはマルチキャストサービスの受信されるデータとは異なるサービスのデータをさらに含む、方法。 - 前記第1のダウンリンク共用物理チャネルは、ダウンリンク共用トランスポートチャネルにマッピングされる、請求項10に記載の方法。
- 前記第1のダウンリンク共用物理チャネルは、ダウンリンク共用データ物理チャネルである、請求項10に記載の方法。
- 前記第2のダウンリンク共用物理チャネルは、ダウンリンク共用制御物理チャネルである、請求項10に記載の方法。
- 前記第1のダウンリンク共用物理チャネルを介して受信されたブロードキャストまたはマルチキャストサービスのデータは、複数のコードによって使用される、請求項10に記載の方法。
- 前記第2のダウンリンク共用物理チャネルの前記制御情報は、受信インジケータフィールドおよびチャネルコードフィールドのうちの少なくとも1つを含む、請求項10に記載の方法。
- 前記第2のダウンリンク共用物理チャネルは、受信インジケータフィールドおよびチャネルコードフィールドをさらに含む、請求項10に記載の方法。
- 前記ダウンリンク共用トランスポートチャネルは、FACH(Forward Access Channel)またはDSCH(Downlink Shared Channel)である、請求項11に記載の方法。
- 前記第1のダウンリンク共用物理チャネルおよび前記第2のダウンリンク共用物理チャネルは、それぞれ異なったコードを使用する、請求項10に記載の方法。
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