KR101157232B1 - 무선 통신 시스템에서의 멀티-미디어 브로드캐스트 및멀티캐스트 서비스(mbms) - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 통신 시스템에서 MBMS 서비스를 구현하는 기술들에 관한 것이다. 일양상에서는, 다수의 단말로 전송하기 위한 데이터를 처리하는 방법이 제공된다. 정보 비트들 프레임(가변 레이트를 가질 수 있음)이 행렬을 구현하는 버퍼에 제공된다. 행렬은 가변 프레임 레이트들을 제공하기 위해서 특정 패딩 방식에 기초하여 패딩 비트들로 패딩된다. 다음으로, 프레임은 패리티 비트들을 제공하기 위해서 특정 블록 코드에 기초하여 코딩된다. 정보 비트 프레임 및 패리티 비트가 단말들에 전송된다. 다른 양상에 있어서는, 다수의 단말들로의 데이터 전송의 전송 전력을 제어하는 방법이 제공된다. 방법에 따르면, TPC 스트림이 단말들로부터 수신되며, 데이터 전송의 전송 전력을 조정하기 위해 사용되는 공동 전력 제어 명령 스트림을 획득하기 위해서 처리된다.
Description
본 발명은 전반적으로 데이터 통신에 관한 것으로서, 더 상세하게는 무선 통신 시스템에서 멀티-미디어 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스(MBMS)를 구현하기 위한 기술들에 관한 것이다.
무선 통신 시스템들은 음성, 데이터 등과 같은 여러 타입의 통신을 제공하기 위해서 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 시스템들은 여러 사용자들을 위한 통신을 지원할 수 있는 다중-액세스 시스템들일 수 있으며, 코드분할다중접속(CDMA), 시분할다중접속(TDMA), 주파수분할다중접속(FDMA), 또는 일부 다른 다중 액세스 기술들에 기초할 수 있다. CDMA 시스템들은 증가된 시스템 용량을 포함해서 다른 타입의 시스템에 비해 일부 장점들을 제공할 수 있다.
무선 통신 시스템은 여러 타입의 서비스들을 제공하도록 설계될 수 있다. 이러한 서비스들은 포인트-투-포인트 서비스들, 즉 음성 및 패킷 데이터와 같은 전용 서비스들을 포함할 수 있고, 그로인해 데이터는 전송 소스(예컨대, 기지국)로부터 특정 수신 단말에 전송된다. 이러한 서비스들은 또한 포인트-투-멀티포인트 서비스들, 즉 뉴스와 같은 브로드캐스트 서비스들을 포함할 수 있고, 그로인해 데이터는 전송 소스로부터 여러 수신 단말에 전송된다.
브로드캐스트 서비스들을 위한 특징들 및 요구들은 전용 서비스들을 위한 특징들 및 요구들과는 여러 면에서 매우 다르다. 예컨대, 전용 자원들(예컨대, 물리 채널들)이 전용 서비스들을 위해 개별적인 단말에 할당될 필요가 있을 수 있다. 이와 반대로, 공통 자원들이 브로드캐스트 서비스들을 수신할 것으로 예상되는 모든 단말에 할당되어 사용될 수 있다. 또한, 브로드캐스트 서비스를 위한 전송은 매우 많은 수의 단말들이 상기 서비스를 확실하게 수신하면서도 상기 서비스를 구현하는데 필요한 자원들의 양을 최소화할 수 있도록 제어될 필요가 있을 것이다.
해당 분야에서는 무선 통신 시스템에서 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스들을 포함하는 MBMS 서비스들을 구현하기 위한 기술들이 요구되고 있다.
무선 통신 시스템에서 MBMS 서비스들을 구현하기 위한 기술들이 본 명세서에서 제공된다. 이러한 기술들은 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스들을 위한 포인트-투-멀티포인트 전송들의 여러 양상을 커버한다.
일양상에서는, 다수의 단말들(또는, UE들)로의 전송을 위해 데이터를 처리하는 방법이 제공된다. 그 방법에 따르면, 다수의 정보 비트 프레임들이 행렬을 구현하는 버퍼에 제공된다. 프레임들은 가변하는 레이트를 가질 수 있고, 각각의 프레임은 상기 행렬에 제공되는 다른 프레임들의 정보 비트와는 다른 특정 수의 정보 비트들을 포함할 수 있다. 상기 행렬은 프레임들을 위한 가변 레이트들을 지원하기 위해서 특정 패딩(padding) 방식에 기초하여 패딩 비트들로 패딩된다. 다음으로, 상기 정보 비트 프레임은 다수의 패리티 비트들을 제공하기 위해서 특정 (블록) 코드에 기초하여 코딩된다. 다음으로, 상기 정보 비트 프레임 및 상기 패리티 비트들은 단말들로 전송된다.
다른 양상에 있어서는, 다수의 단말로의 (브로드캐스트 또는 멀티캐스트) 데이터 전송의 전송 전력을 제어하는 방법이 제공된다. 상기 방법에 따르면, 다수의 업링크 전송 전력 제어(TPC) 스트림이 단말들로부터 수신된다. 다음으로, 업링크 TPC 스트림들이 데이터 전송을 위한 공동 전력 제어 명령들 스트림을 획득하기 위해서 처리된다. 다음으로, 데이터 전송의 전송 전력은 공동 전력 제어 명령들 스트림에 기초하여 조정된다.
일실시예에서는, 단일 업링크 TPC 스트림이 각각의 단말로부터 수신된다. 상기 단일 업링크 TPC 스트림은 단말로의 다중 다운링크 데이터 전송들의 전송 전력들을 제어하기 위한 전력 제어 명령들을 포함할 것인데, 그 중 하나는 다수의 단말로의 (브로드캐스트 또는 멀티캐스트) 데이터 전송이다. 실시예에서, 각각의 단말로부터의 단일 업링크 TPC 스트림은 각각의 전력 제어 간격 동안의 전력 제어 명령을 포함하는데, 상기 전력 제어 간격은 전송 전력의 증가가 다중 다운링크 데이터 전송들 중 임의의 전송을 위해 필요한 경우에 전송 전력을 증가시키도록 세팅된다. 다음으로, 각각의 전력 제어 간격 동안의 공동 전력 제어 명령이 그 전력 제어 간격 동안에 단말들로부터 수신되는 업링크 TPC 스트림들 내의 "OR-of-the UP"에 기초하여 결정될 수 있다.
다운링크 TPC 스트림은 또한 통상적으로 각각의 단말로 전송된다. 다수의 단말로의 다운링크 TPC 스트림들은 단일 전력 제어 채널을 통해서 멀티플렉싱(예컨대, 시분할 멀티플렉싱) 방식으로 전송될 수 있다.
본 발명의 여러 양상들 및 실시예들이 아래에서 더 상세히 설명된다. 본 발명은 또한, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같은, 방법들, 프로그램 코드들, 디지털 신호 프로세서들, 수신기 유닛들, 송신기 유닛들, 단말들, 기지국들, 시스템들, 및 본 발명의 여러 양상들, 실시예들, 및 특징들을 구현하는 다른 장치들 및 엘리먼트들을 제공한다.
본 발명의 특징들, 특성, 및 장점들이 도면들과 연계하여 이루어지는 아래 설명된 상세한 설명으로부터 더욱 자명해질 것이고, 도면들에서는 동일한 참조 문자들이 전반에 걸쳐 그에 상응하는 것들을 나타낸다.
도 1은 MBMS의 여러 양상 및 실시예를 구현할 수 있는 무선 통신 시스템의 다이어그램.
도 2는 기지국 및 단말(또는 UE)의 실시예에 대한 간단한 블록 다이어그램.
도 3은 W-CDMA에 따른 다운링크 데이터 전송을 위해 기지국에서의 신호 처리를 나타내는 다이어그램.
도 4A 내지 4F는 0 패딩이 가변-레이트 외부 코딩을 용이하게 하기 위해서 사용되는 6가지 외부 코드 설계를 도시하는 다이어그램.
도 5A 내지 5C는 (1) UE에서 멀티캐스트 채널 및 전용 채널의 동신 수신, (2) 멀티캐스트 채널만의 수신, 및 (3) 업링크 상의 전용 채널을 위한 채널 모델들을 각각 도시하는 다이어그램.
도 6은 UE가 MBMS 서비스를 수신하기 위해 처리의 실시예에 대한 흐름도.
무선 통신 시스템에서 멀티-미디어 및 멀티-캐스트 서비스(MBMS)를 구현하기 위한 기술들이 본 명세서에서 설명된다. MBMS는 매우 많은 수의 사용자 단말에 특정 컨텐트를 전송하려 하는 포인트-투-포인트 통신 서비스들(즉, 브로드캐스트) 및 특정 사용자 단말들 그룹에 특정 컨텐트를 전송하려 하는 서비스들(즉, 멀티캐스트)를 포함한다. MBMS를 위한 설계시의 고려사항들은 셀룰러 통신 시스템들에 의해 일반적으로 제공되는 (음성 및 패킷 데이터와 같은)포인트-투-포인트 통신 서비스들의 설계시의 고려사항들과 다르다. MBMS를 위한 여러 고려사항들 및 설계 특징들이 아래에서 더 상세히 설명된다.
A.
시스템
도 1은 MBMS의 여러 양상들 및 실시예들을 구현할 수 있는 무선 통신 시스템(100)의 다이어그램이다. 시스템(100)은 여러 지리적인 범위(102)에 대한 커버리지를 제공하는 다수의 기지국(104)을 포함한다. 기지국은 베이스 트랜시버 시스템(BTS), 액세스 포인트, 노드 B, 또는 일부 다른 용어로도 지칭된다. 기지국은 UMTS Radio Access Network(UTRAN)의 일부이다. 기지국 및/또는 그것의 커버리지 영역은 용어가 사용되는 환경에 따라서 셀로도 종종 지칭된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 여러 단말들(106)이 시스템의 전반에 걸쳐 흩어져 있다. 단말는 이동국, 사용자 장치(UE), 또는 일부 다른 용어로도 지칭된다. 각각의 단말(106)는, 상기 단말가 활성 상태인지 여부 및 소프트 핸드오버 상태에 있는지 여부에 따라, 임의의 정해진 순간에 다운링크 및 업링크를 통해서 하나 이상의 기지국들과 통신할 수 있다. 다운링크(즉, 순방향 링크)는 기지국으로부터 단말로의 전송을 나타내고, 업링크(즉, 역방향 링크)는 단말로부터 기지국으로의 전송을 나타낸다.
도 1에 도시된 예에서, 기지국(104a)은 다운링크를 통해서 단말들(106a 및 106b)에 전송하고, 기지국(104b)은 단말들(106c, 106d, 106e, 및 106l)에 전송하며, 다른 것들도 그러하다. 단말(106c)는 소프트 핸드오버 상태에 있으면서 기지국들(104b 및 104d)로부터의 전송들을 수신한다. 도 1에서, 실선 화살표는 기지국으로부터 단말로의 사용자-특정(또는 전용) 데이터 전송을 나타낸다. 점선 화살표는 단말가 기지국으로부터 파일롯, 시그널링, 및 어쩌면 MBMS 서비스들을 수신하지만 사용자-특정 데이터 전송은 수신하지 않는 것을 나타낸다. 업링크 통신은 간략성을 위해 도 1에 도시되지 않았다.
본 명세서에 설명된 MBMS는 여러 무선 통신 시스템들에 구현될 수 있다. 이러한 시스템들은 코드분할다중접속(CDMA), 시분할다중접속(TDMA), 및 주파수분할다중접속(FDMA) 통신 시스템들을 포함할 수 있다. CDMA 시스템들은 W-CDMA, IS-95, IS-2000, IS-856 등과 같이 일반적으로 알려진 하나 이상의 CDMA 표준들을 구현하도록 설계될 수 있다. 명확성을 위해서, MBMS에 대한 여러 구현 사항들이 W-CDMA 시스템에 대해 설명된다.
도 2는 기지국(104) 및 단말(106)의 실시예에 대한 간략한 블록도이다. 다운링크를 통해서, 기지국(104)에서는, 전송(TX) 데이터 프로세서(214)가 데이터 소스(212)로부터의 MBMS 서비스를 위한 데이터 및 사용자-특정 데이터, 제어기(230)로부터의 메시지들 등과 같은 상이한 타입들의 트래픽을 수신한다. 다음으로, TX 데이터 프로세서(214)는 하나 이상의 코딩 방식에 기초하여 데이터 및 메시지들을 포맷하고 코딩함으로써 코딩된 데이터를 제공한다.
다음으로, 상기 코딩된 데이터는 변조기(MOD;216)에 제공되어 추가적으로 처리됨으로써 변조된 데이터를 생성한다. W-CDMA에 있어서, 변조기(216)에 의한 처리는 (1) 물리 채널 상에 사용자-특정 데이터, MBMS 데이터, 및 메시지들을 채널화하기 위해서 상기 코딩된 데이터를 직교 가변 확산 인자(OVSF) 코드로 "확산"시키는 것과, (2) 상기 채널화된 데이터를 스크램블링 코드들로 "스크램블링"시키는 것을 포함한다. 다음으로, 상기 변조된 데이터는 송신기(TMTR;218)에 제공되며, 안테나(220)를 통해 단말들로의 무선 통신 채널을 경유하여 전송하기에 적합한 다운링크 변조 신호를 생성하기 위해서 컨디셔닝된다(예컨대, 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환, 증폭, 필터링, 및 직교 변조됨).
단말(106)에서는, 다운링크 변조 신호가 안테나(250)에 의해서 수신되어 수신기(RCVR;252)에 제공된다. 수신기(252)는 상기 수신된 신호를 컨디셔닝하고(예컨대, 필터링, 증폭, 및 하향변환), 데이터 샘플들을 제공하기 위해서 상기 컨디셔닝된 신호를 디지털화한다. 다음으로, 복조기(DEMOD;254)는 복원된 심볼들을 제공하기 위해서 데이터 샘플들을 수신하여 처리한다. W-CDMA에 있어서, 복조기(254)에 의한 처리 (1) 단말에 의해 사용되는 것과 동일한 스크램블링 코드로 상기 데이터 샘플들을 디스크램블링하는 것과, (2) 적합한 물리 채널들 상에 상기 수신된 데이터 및 메시지들을 채널화하기 위해서 상기 디스크램블링된 샘플들을 역확산시키는 것, (3) 상기 수신된 신호로부터 복원되는 파일롯으로 상기 채널화된 데이터를 (어쩌면)코히어런트하게 복조하는 것을 포함한다. 다음으로, 수신(RX) 데이터 프로세서(256)가 다운링크를 통해서 기지국에 의해 전송되는 사용자-특정 데이터, MBMS 데이터, 및 메시지들을 복원하기 위해 심볼들을 수신하여 디코딩한다.
제어기들(230 및 260)은 기지국 및 단말에서의 처리를 각각 제어한다. 각각의 제어기는 또한 본 명세서에서 설명된 사용을 위해 전송 포맷 결합들을 선택하기 위해서 상기 처리 모두나 그 중 일부를 구현하도록 설계될 수 있다. 제어기들(230 및 260)이 필요로 하는 프로그램 코드들 및 데이터는 메모리들(232 및 262)에 각각 저장될 수 있다.
도 3은 W-CDMA에 따라 다운링크 데이터 전송을 위한 기지국에서의 신호 처리에 대한 다이어그램이다. W-CDMA 시스템의 상위 시그널링 층들은 하나 이상의 전송 채널들을 통한 특정 단말로의 데이터 전송을 지원한다(또는 특정 MBMS 서비스를 위해). 각각의 전송 채널은 하나 이상의 서비스들을 위한 데이터를 운반할 수 있다. 이러한 서비스들은 본 명세서에서 "데이터"로 총괄하여 지칭되는 음성, 비디오, 패킷 데이터 등을 포함할 수 있다. 전송될 데이터는 더 높은 시그널링 층에서 하나 이상의 전송 채널들로서 처음에 처리된다. 다음으로, 상기 전송 채널은 단말에 할당되는 하나 이상의 물리 채널들에 매핑된다(또는 MBMS 서비스).
각각의 전송 채널에 대한 데이터는 그 전송 채널을 위해 선택되는 전송 포맷(TF)에 기초하여 처리된다(단일 TF는 임의의 정해진 순간에 선택된다). 각각의 전송 포맷은 전송 시간 간격(TTI)과 같은 여러 처리 파라미터들을 규정하는데, 그것을 통해서 전송 포맷은 각각의 전송 데이터 블록 크기, 각각의 TTI 내의 전송 블록들 수, TTI 동안에 사용될 코딩 방식 등을 적용한다. TTI는 10msec, 20msec, 40msec, 또는 80msec로 정해질 수 있다. 각각의 ETI는, TTI 동안 전송 포맷에 의해 규정되는 바와 같이, NB개의 동일-크기 전송 블록들을 갖는 전송 블록 세트를 전송하는데 사용될 수 있다. 각각의 전송 채널을 위해서, 전송 포맷은 TTI마다 다이내믹하게 변할 수 있고, 전송 채널을 위해 사용될 수 있는 전송 포맷 세트는 전송 포맷 세트(TFS)로서 지칭된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 전송 채널을 위한 데이터는 각각의 TTI 동안의 하나 이상의 전송 블록들로 각각의 전송 채널 처리 섹션(310)에 제공된다. 각각의 처리 섹션(310) 내에서, 각각의 전송 블록은 순환 중복 검사(CRC) 비트들 세트를 계산하는데 사용된다(블록 312). CRC 비트들이 전송 블록에 첨부되며 블록 에러 검출을 위해 단말에서 사용된다. 다음으로, 각각의 TTI 동안의 하나 이상의 CRC 코딩된 블록들이 서로 연속적으로 결합된다(블록 314). 만약 결합 이후에 비트의 총 수가 코드 블록의 최대 크기보다 크다면, 비트들은 다수의 (동일 크기의) 코드 블록들로 분할된다. 최대 코드 블록 크기는 현재 TTI 동안 사용하기 위해 선택되는 특정 코딩 방식(예컨대, 컨볼루셔널, 터보, 또는 비코딩)에 의해 결정되고, 이는 TTI 동안에 전송 채널의 전송 포맷에 의해 정해진다. 다음으로, 각각의 블록은 코딩된 비트들을 생성하기 위해서 상기 선택된 코딩 방식으로 코딩되거나 전혀 코딩되지 않는다(블록 316).
다음으로, 더 높은 시그널링 층에 의해 할당되고 전송 포맷에 의해 정해지는 레이트-매칭 속성에 따라 상기 코딩된 비트들에 대해 레이트 매칭이 수행된다(블록 318). 다운링크 상에서, 사용되지 않는 비트 위치들은 불연속 전송(DTX) 비트들로 채워진다(블록 320). DTX 비트는 전송이 턴 오프되어야 하며 실제로 전송되지 않을 때를 나타낸다.
다음으로, 각각의 TTI 동안의 레이트-매칭된 비트들은 시간 다이버시티를 제공하기 위해서 특정 인터리빙 방식에 따라 인터리빙된다(블록 322). W-CDMA 표준에 따라, 인터리빙은 TTI에 걸쳐 수행되고, 상기 TTI는 10msec, 20msec, 40msec, 또는 80msec로 선택될 수 있다. 상기 선택된 TTI가 10msec보다 더 길 때는, 상기 TTI 내의 비트들이 분할되어 연속적인 전송 채널 프레임들 상에 매핑된다(블록 324). 각각의 전송 채널 프레임은 (10msec) 물리 채널 라디오 프레임 기간(또는 간단히, "프레임")에 걸쳐 전송될 TTI의 일부에 상응한다.
W-CDMA에서는, 특정 단말로 전송될 데이터(또는 특정 MBMS 서비스)가 더 높은 시그널링 층에 있는 하나 이상의 물리 채널들로서 처리된다. 다음으로, 상기 전송 채널들은 단말에 할당된 하나 이상의 물리 채널들에 매핑된다(또는 MBMS 서비스).
모든 활성 전송 채널 처리 섹션들(310)로부터의 전송 채널 프레임들은 코딩된 복합 전송 채널(CCTrCH)에 연속해서 멀티플렉싱된다(블록 332). 다음으로, DTX 비트들은 상기 멀티플렉싱된 라디오 프레임들에 삽입될 수 있고, 따라서 전송될 비트의 수는 데이터 전송을 위해 사용될 하나 이상의 "물리 채널들"에 이용가능한 비트 위치들의 수를 매칭시킨다(블록 334). 만약 하나 보다 많은 수의 물리 채널이 사용된다면, 비트들은 상기 물리 채널들에 분할된다(블록 336). 다음으로, 각각의 물리 채널을 위한 각각의 프레임의 비트들은 추가적인 시간 다이버시티를 제공하기 위해서 또한 인터리빙된다(블록 338). 다음으로, 상기 인터리빙된 비트들은 그들의 각 물리 채널들의 데이터 부분들에 매핑된다(블록 340). 기지국으로부터 단말로의 전송에 적합한 변조된 신호를 생성하기 위해 후속하는 신호 처리는 해당 분야에 알려져 있기 때문에 본 명세서에서는 설명되지 않는다.
다음의 용어 및 두문자어가 본 명세서에서 사용된다:
?사용자 장치(UE)-물리적인 단말 장치 및 사용자 신원 모듈 즉 UIM 카드 둘 모두를 포함하는 엔터티.
?UMTS 지상 라디오 액세스 네트워크(UTRAN)-UMTS 네트워크의 액세스 스트레이텀 엘리먼트들(access stratum element).
?액세스 스트레이텀-라디오 환경에 의해 영향을 받는 셀룰러 시스템의 모든 네트워크 엘리먼트들 및 절차들(예컨대, 주파수, 셀 레이아웃 등).
?비 액세스 스트레이텀(Non Access Stratum)-라디오 환경에 상관없는 셀룰러 시스템의 모든 네트워크 엘리먼트들 및 절차들(예컨대, 사용자 인증 절차, 통화 제어 절차 등).
?라디오 액세스 네트워크(RAN)-액세스 스트레이텀의 일부인 모든 네트워크 엘리먼트들(셀, 노드 B, 및 RNC를 포함함).
?고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA)-다운링크로 데이터의 고속 전송을 가능하게 하는 UTRAN의 일부로서 정의된 물리 채널들 및 절차들 세트.
?IP 멀티미디어 서비스들(IMS)
?세션 개시 프로토콜(SIP)
?라디오 자원 제어(RRC)
?공용 랜드 이동 네트워크(PLMN)
W-CDMA에서는, 서비스들에는 전송 채널들이 할당되는데, 상기 채널들은 더 높은 층에 있는 논리 채널이다. 다음으로, 전송 채널들은 물리 층에 있는 물리 채널에 매핑된다. 상기 물리 채널들은 (1) 특정 반송파 주파수, (2) 전송에 앞서 데이터를 스펙트럼 확산시키는데 사용되는 특정 스크램블링 코드, (3) 데이터가 다른 물리 채널들에 대한 데이터에 직교하도록 상기 데이터를 채널화하는데 사용되는 특정 채널화 코드(필요한 경우), (4) 특정 시작 및 종료 시간(지속시간을 정함), 및 (4) 업링크 상에서의 상대적인 위상(0 또는 π/2)을 포함하는 여러 파라미터들에 의해 정해진다. 이러한 여러 물리 채널 파라미터들은 적용가능한 W-CDMA 표준 문헌들에 상세히 설명되어 있다.
W-CDMA에 의해 정해지는 다음의 전송 및 물리 채널들이 본 명세서에서 사용된다:
?BCH-브로드캐스트 채널
?CCCH-공통 제어 채널
?DCCH-전용 제어 채널
?DCH-전용 채널
?DSCH-다운링크 공유 채널
?HS-DSCH-고속 다운링크 공유 채널
?HS-SCCH-HS-DSCH를 위한 공유 제어 채널
?RACH-랜덤 액세스 채널
?FACH-순방향 액세스 채널
?DMCH-다운링크 멀티캐스트 채널
?DPDCH-전용 물리 데이터 채널
?DPCCH-전용 물리 제어 채널
?CCPCH-공통 제어 물리 채널
?P-CCPCH-제 1 공통 제어 물리 채널
?S-CCPCH-제 2 공통 제어 물리 채널
?DPCH-전용 물리 채널(DPDCH 및 DPCCH를 포함함)
?PDSCH-물리 다운링크 공유 채널
?HS-PDSCH-고속 물리 다운링크 공유 채널
?PRACH-물리 랜덤 액세스 채널
?PDMCH-물리 다운링크 멀티캐스트 채널
?PCPCH-물리 공통 전력 제어 채널
B.
개발 시나리오
MBMS는 브로드캐스트 및 멀티캐스트 서비스들을 포함한다. 브로드캐스트는 매우 많은 수의 UE들에 특정 컨텐트를 전송하는 것이고, 멀티캐스트는 특정 UE들 그룹들에 특정 컨텐트를 전송하는 것이다. 상이한 수의 UE들이 브로드캐스트 및 멀티캐스트에 의해 서비스가 제공될 목표이기 때문에, 데이터 처리 및 전송과 관련된 상이한 고려사항들이 적용된다. 따라서, 브로드캐스트 및 멀티캐스트를 위해 상이한 설계들이 사용될 수 있다.
MBMS는 매우 많은 수의 UE들에 전송되도록 의도된다. MBMS 규모 경제성은 매우 많은 수의 UE들이 동일한 서비스를 수신할 수 있을 것이라는 사실에 의지한다. 따라서, UE 성능은 MBMS의 설계에 있어 중요한 입력 파라미터이다. 특히, 채널 구조및 매핑은 최소 MBMS 성능을 갖는 UE들이 MBMS 서비스들을 수신할 수도 있도록 선택될 수 있다. 따라서, 최소 MBMS 성능은 MBMS의 설계를 위해 중요한 입력이다.
서비스 결합들
통신 시스템은 정해진 주파수나 반송파를 통해 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다른 서비스들과 함께 MBMS 서비스들을 지원하는 성능을 갖도록 설계될 수 있다. 표 1은 단일 반송파를 통해서 통신 시스템에 의해 지원될 수 있는 MBMS 및 다른 서비스들의 일부 결합들을 목록화하고 있다.
표 1
서비스들 | 필요요건 | |
1 | 브로드캐스트만, 미-등록 | UE들이 페이징될 수 없음 |
2 | 브로드캐스트만, 등록 | UE들이 페이징될 수 있음 |
3 | 멀티캐스트만, 등록 | UE들이 페이징될 수 있음 |
4 | MBMS+DCH | 전용 서비스(예컨대, 음성) |
5 | MBMS+DCH+DSCH | 전용 및 공유 서비스들(예컨대, 음성 및 패킷 데이터) |
6 | MBMS+DCH+HS-DSCH | 전용 및 공유 서비스들(예컨대, 고속 데이터 패킷 액세스(HSDPA)) |
서비스 결합 1에서는, 단지 브로드캐스트 서비스만이 반송파를 통해 지원되고, UE들이 시스템에 등록하지 않고도 브로드캐스트 서비스를 수신할 수 있다. 그러나, 등록없이는, 시스템은 UE의 존재를 알지 못한다. 따라서, UE들은 인입호출 및 다른 서비스들을 위해 시스템에 의해서 페이징될 수 없다.
서비스 결합 2에서는, 단지 브로드캐스트 서비스만이 반송파를 통해 지원되고, UE들은 시스템에 등록한 이후에 브로드캐스트 서비스를 수신할 수 있다. 등록을 통해서, 시스템은 UE의 존재를 알 수 있고, UE들은 인입호출 및 다른 서비스들을 위해 시스템에 의해서 페이징될 수 있다.
서비스 결합 3에서는, 멀티캐스트 서비스만이 반송파를 통해 지원되고, UE들은 시스템에 등록한 이후에 멀티캐스트 서비스를 수신할 수 있다. 등록을 통해서, UE들은 그 후에 인입호출 및 다른 서비스들을 위해 시스템에 의해서 페이징될 수 있다.
서비스 결합 4에서는, MBMS 서비스들 및 "전용" 서비스가 반송파를 통해 지원된다. MBMS 서비스들은 브로드캐스트 및/또는 멀티캐스트 서비스들의 임의의 결합을 포함할 수 있다. 상기 전용 서비스는 음성 서비스나 일부 다른 서비스일 수 있고, 그것은 UE에 할당된 전용 채널(DCH)을 사용함으로써 지원될 수 있다. 전용 서비스는 통신 지속시간 동안에 UE에 전용 자원들(예컨대, DCH를 위한 채널화 코드)을 할당함으로써 특징화된다.
서비스 결합 5에서는, MBMS 서비스들, 전용 서비스, 및 "공유" 서비스가 반송파를 통해 지원된다. 상기 공유 서비스는 패킷 데이터 서비스나 일부 다른 서비스일 수 있고, 그것은 다운링크 공유 채널(DSCH)을 사용함으로써 지원될 수 있다. 상기 공유 서비스는 필요시 UE에 공유 자원들을 할당함으로써 특징화된다.
서비스 결합 6에서는, MBMS 서비스들, 전용 서비스, 및 공유 서비스가 반송파를 통해 지원된다. 상기 공유 서비스는 고속 패킷 데이터 서비스나 일부 다른 서비스일 수 있고, 그것은 고속 다운링크 공유 채널(HS-DSCH)을 사용함으로서 지원될 수 있다.
다른 서비스 결합들이 또한 구현될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 있다.
브로드캐스트, 멀티캐스트, 또는 MBMS 서비스들만을 지원하는 서비스 결합들(예컨대, 서비스 결합들 1, 2, 및 3)에 있어서, UE들은 다른 서비스들(예컨대, 음성, 패킷 데이터 등)을 획득하기 위해 다른 주파수들로 갈 필요가 있을 수 있다. 각각의 주파수는 (1) 인입호출들을 위해서 UE들을 페이징하고 (2) 시스템 메시지를 UE들에 전송하는 것 등을 위해서 사용되는 페이징 채널과 연관될 수 있다.
UE들이 페이징될 수 있도록 보장하기 위해서, 타이머-기반 등록이 구현될 수 있다. 타이머-기반 등록에 있어서, 만약 UE가 다른 서비스를 수신하기 위해 새로 운 주파수를 방문한다면, 상기 UE는 그 주파수를 위한 시스템에 등록한다. 그 시스템에 등록되었을 때, 그 주파수를 위해 UE에 있어 타이머가 리셋된다. 그런 이후에, UE는 그 주파수를 떠날 수 있고, 다른 서비스를 위해 다른 주파수로 갈 수 있으며, 동일 주파수로 돌아간다. 이전에 방문한 주파수로 돌아갔을 때, 그 주파수를 위해 UE에 있어 유지되는 타이머가 검사된다. 만약 UE를 위한 타이머가 만료되지 않는다면, 등록은 필요하지 않고 타이머가 리셋된다. 타이머-기초한 등록은 UE가 나갔다고 동일 주파수로 돌아올 때마다 시스템에 재등록해야 하는 것을 막는데 사용될 수 있고, 이는 오버헤드 시그널링을 감소시키면서 성능을 더욱 향상시킨다.
브로드캐스트 통신 시스템을 위한 타이머-기초한 등록을 구현하는 기술들이 2001년 8월 20일에 미국 특허 출원된 제 09/933,978호 "Method and System for Signaling in Broadcast Communication System"에 더 상세히 설명되어 있고, 상기 미국 특허 출원은 본 출원의 양수인에게 양도되었으며 본 명세서에서 참조로서 포함된다.
주파수 할당
통신 시스템은 다운링크를 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 주파수 대역들이 할당될 수 있다. 각각의 주파수 대역은 특정 주파수에서 반송파 신호(또는 간단히 반송파)와 연관된다. 반송파는 변조된 신호를 획득하기 위해서 데이터와 변조되고, 이어서 대응하는 주파수 대역을 통해 무선으로 전송될 수 있다. W-CDMA에 있어서, 각각의 반송파는 W-CDMA RAN 채널에 상응한다.
MBMS 및 다른 서비스들이 여러 주파수 할당 방식들을 사용하여 지원될 수 있는데, 그 중 일부가 아래에서 설명된다.
제 1 주파수 할당 방식에 있어서는, MBMS 및 다른 서비스들이 동일한 반송파를 통해 모두 지원된다. 상이한 서비스들이, 아래에서 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 상이한 물리 채널들을 통해 전송될 수 있다. 모든 서비스들이 동일한 반송파를 통해 전송되기 때문에, UE들은 반송파들을 스위칭해야 할 필요없이 상이한 서비스들을 모니터링 및/또는 수신할 수 있다.
제 2 주파수 할당 방식에 있어서는, MBMS 및 다른 서비스들이 상이한 반송파들에 걸쳐 확산된다. 이러한 방식은 이러한 서비스들을 위한 시스템 용량을 증가시키기 위해 사용될 수 있다. MBMS 서비스들을 수신하는 UE들의 수는 클 수 있고, 다중 반송파들에 의해 제공되는 추가 용량이 MBMS 및 다른 서비스들을 동시에 지원하기 위해서 사용될 수 있다.
제 3 주파수 할당 방식에 있어서는, MBMS 및 음성 서비스들이 하나 이상의 반송파로 이루어진 제 1 세트를 통해 지원되고, 다른 서비스들(예컨대, 패킷 데이터)는 하나 이상의 반송파들로 이루어진 제 2 세트를 통해 지원된다. 이러한 방식은 동일한 반송파들 세트를 통해 함께 액세스되기 쉬운 서비스들을 묶는데 사용될 수 있으며, 이는 액세스가능성 및 이용가능성을 향상시킬 수 있다. MBMS 및 음성 서비스들은 동일한 반송파들 세트를 통해 지원되기 때문에, 이용가능한 자원들의 일부는 음성 서비스를 지원하기 위해 사용되고, 나머지 자원들은 MBMS 서비스들에 할당될 수 있다. 음성 및 MBMS 서비스들을 동시에 지원하는데 필요한 자원들은 서 비스들을 수신하는 UE들의 수에 따라 증가한다. 제한된 양의 자원들이 MBMS를 위해 이용가능할 수 있기 때문에, 요구를 충족시키기 위해서 MBMS 서비스들을 스케일링하는 능력이 영향을 받을 수 있다.
제 4 주파수 할당 방식에 있어서는, MBMS 서비스들이 별도의 반송파를 통해 지원된다. 이러한 방식은 MBMS 서비스를 위한 고도의 스케일능력을 제공한다. 그러나, MBMS 서비스들은 MBMS와 함께 다른 서비스를 별도의 반송파를 통해 동시에 수신할 것이기 때문에, UE들은 적어도 두 개의 상이한 반송파들로부터의 신호들을 처리할 필요가 있을 것이다. 이것은 한 반송파를 통해 MBMS 서비스를 처리하고 다른 반송파를 통해 다른 서비스를 처리할 수 있는 수신기를 사용하여 달성된다.
다른 주파수 할당 방식들도 역시 사용될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위내에 든다.
제 2, 제 3, 및 제 3 방식들에 있어서는, 여러 서비스들을 지원하기 위해 다중 반송파들이 사용된다. 유휴 모드 절차들 및 핸드오버 절차들이 설계될 수 있으며 MBMS의 견지에서 적응될 수 있다. 특히, 유휴 모드 및 핸드오버 절차들은 UE가 사용자에 의해 선택되는 서비스에 따라 한 반송파에서 다른 반송파로 자신의 수신기를 어떻게 스위칭하는지를 설명해야 한다. MBMS 세션이나 다른 통화 또는 데이터 세션 중 어느 한 세션에서 이미 사용 중일 때, 절차들은 MBMS 서비스 및 통화 또는 데이터 세션의 동시적인 수신을 개시하는 방법을 설명해야 하는데, 특히 MBMS 서비스 및 다른 비-MBMS 서비스가 처음에 동일 주파수를 통해 이루어지지 않을 때 그러하다.
C.
채널 구조
MBMS 정보 타입들
여러 타입들의 제어 정보 및 서비스 데이터가 MBMS를 구현하기 위해 전송될 수 있다. 제어 정보는 아래에 설명되는 바와 같이 서비스 데이터 이외의 모든 정보를 포함한다. 서비스 데이터는 MBMS 서비스들을 위해 전달되는 컨텐트(예컨대, 비디오, 데이터 등)를 포함한다.
다운링크에 있어서, MBMS를 위한 상이한 타입들의 정보가 아래와 같이 카테고리화될 수 있다:
?시스템 레벨 MBMS 정보-이 정보는 다른 MBMS 제어 정보 및 MBMS 데이터를 어디에서 찾아야 하는지를 UE들에 알려준다. 예컨대, 이 정보는 MBMS 제어 채널들에 대한 포인트들을 포함한다.
?공통 MBMS 제어 정보-이것은 NAS 및 AS MBMS 제어 정보(즉, 통화 관련 및 액세스 상태 관련 정보)를 포함할 수 있다. 공통 MBMS 제어 정보는 어떤 서비스들이 이용가능한지, 서비스들이 전송되는 물리 채널들, 및 이러한 서비스들을 위해 사용되는 각각의 물리 채널에 대한 파라미터들을 UE들에 알려준다. 이러한 파라미터들은, 예컨대, 물리 채널을 위해 사용되는 레이트, 코딩, 변조, 정보 타입 등을 포함할 수 있다.
?전용 MBMS 제어 정보-이것은 NAS 및 AS MBMS 보안 및/또는 액세스 제어 정보를 포함할 수 있다. 이 정보는, 예컨대, (처리될 논리 또는 전송 채널에 따라 다를 수 있는) 보안 처리를 위해 사용되는 보안키를 포함할 수 있다.
?MBMS 데이터 및 제어-이것은 브로드캐스트나 멀티캐스트 및 다른 제어 정보인 MBMS 컨텐트를 포함한다. 이 제어 정보는, 예컨대, 아래에 설명되는 바와 같이 외부 코드에 대한 코딩 블록 및/또는 패리티 정보의 구조를 포함할 수 있다.
상이한 및/또는 추가적인 타입들의 MBMS 제어 정보가 또한 정해질 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 든다.
업링크에 있어서, 상이한 타입들의 정보가 MBMS를 지원하기 위해 UE들에 의해서 전송될 수 있다. MBMS를 위한 업링크 정보가 다음과 같이 카테고리화될 수 있다:
?품질 피드백 정보-이것은 품질, 전력 제어 등의 보고하는 이벤트를 포함할 수 있다.
채널 구조들
상이한 타입들의 MBMS 정보가 여러 물리 채널 구조들을 사용하여 전송될 수 있다. 일실시예에서, 각각의 MBMS 정보 타입은 하나 이상의 물리 채널들로 이루어진 각각의 세트를 통해 전송된다. 다운링크 MBMS 정보를 위한 특정 채널 구조가 다음과 같이 구현될 수 있다:
?시스템 레벨 MBMS 정보가 BCH-P-CCPCH에 매핑될 수 있다.
?공통 MBMS 제어 정보가 CCCH/S-CCPCH 또는 DCCH/DPCH나 새롭게 정해진 전송 및 물리 채널들에 매핑될 수 있다.
?전용 MBMS 제어 정보가 DCCH/DPCH에 매핑될 수 있다.
?MBMS 데이터 및 제어가 S-CCPCH 및 HS-PDSCH나 새롭게 정해진 전송 및 물 리 채널들에 매핑될 수 있다.
업링크 MBMS를 위한 특정 채널 구조가 다음과 같이 구현될 수 있다:
?품질 피드백 정보가 RACH/PRACH, DCCH/DPCH 또는 새롭게 정해진 전송 및 물리 채널들에 매핑될 수 있다.
위의 채널 구조는 특정한 예이다. 다른 채널 구조들 및/또는 채널들이 MBMS를 위해 또한 정해질 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 든다. 예컨대, MBMS 데이터 및 제어가 W-CDMA에 의해 현재 정해진 것이 아닌 상이한 물리 층 파라미터들(예컨대, 상이한 포맷들, 변조, 멀티플렉싱 등)을 갖는 독립형 반송파를 통해 전송될 수 있다.
또 다른 실시예에서는, 상이한 타입들의 MBMS 정보가 UE들에 전송될 수 있는 단일 제어 채널에 함께 멀티플렉싱될 수 있다. 다음으로, UE들은 이러한 제어 채널을 복원하며, 필요한 정보를 얻기 위해서 여러 타입들의 MBMS 정보를 디멀티플렉싱한다.
MBMS 시그널링
위에서 설명된 MBMS 제어 정보는 4부류의 시그널링 데이터로 카테고리화될 수 있다:
?시스템 특정
?셀 특정
?서비스 특정
?사용자 특정
MBMS 시그널링이 여러 방식들에 기초하여 제어 채널들에 매핑될 수 있다.
한 방식에 있어서, 각각의 부류에 대한 시그널링 데이터는 시그널링 데이터에 대한 목적지에 기초하여 제어 채널들에 매핑된다. 특히, 공통 제어 데이터는 공통 채널들에 매핑될 수 있고, 전용 제어 데이터는 전용 채널들에 매핑될 수 있다. 게다가, 모든 서비스들에 공통저인 제어 데이터가 서비스-독립 공통 제어 채널에 매핑될 수 있고, 서비스-특정 제어 데이터가 서비스 데이터와 함께 멀티플렉싱될 수 있다. 이러한 방식은 자원 활용에 있어 가장 효율적일 수 있다.
또 다른 방식에 있어서, 공통 MBMS 제어 정보는 공통 제어 채널을 통해 전송되며, 또한 MBMS 데이터 채널 자체나 이용가능할 경우 전용 채널에 듀플리케이트된다. 이러한 방식은 UE들이 MBMS를 위해 동시에 다중 채널들을 모니터링해야 하는 필요성을 제거한다. 예컨대, 제 1 방식은 UE가 MBMS 및 음성 서비스들을 수신하기 위해 두 개의 S-CCPCH(공통 MBMS 제어 정보를 위한 채널과 MBMS 서비스 데이터를 위한 채널)와 하나의 DPCH(예컨대 음성과 같은 다른 서비스를 위한 채널)를 동시에 수신하는 것을 필요로 할 것인 반면, 제 2 방식은 UE가 PDCH 외에도 MBMS 제어 및 서비스 데이터 둘 모두를 위해 단지 하나의 S-CCPCH를 수신하는 것을 필요로 할 것이다.
D.
채널 매핑
채널 멀티플렉싱
MBMS 서비스들이 여러 전송 방식들에 기초하여 전송될 수 있다. 한 방식에 있어서, 각각의 MBMS 서비스는 독립적인 전송으로서 간주되며, 하나 이상의 물리 채널들로 이루어진 별도의 세트를 통해 전송된다(즉, 마치 그것이 자원 할당 측면에서 별도의 UE인 것처럼). 이 방식에 있어서, 상이한 MBMS 서비스들은 AS 레벨로 함께 멀티플렉싱되지 않는다.
제 1 방식은 몇 가지 장점들을 제공한다. 먼저, 그것은 MBMS 서비스들을 수신하는데 필요한 최소의 UE 성능에 대한 요구를 완화시킨다. 둘째로, 그것은 MBMS 커버리지 영역, 전력 관리, 및 자동 핸드오버 절차를 계획하는데 있어서 유동성을 제공한다. 특히, 모든 셀들이 동일한 MBMS 서비스들을 제공할 필요가 있는 것은 아니며, 특히 MBMS 서비스는 임의의 지정된 셀들에 의해 제공될 수 있다.
또 다른 전송 방식에 있어서는, 다중 MBMS 서비스들이 하나 이상의 물리 채널들로 이루어진 동일 세트에서 함께 멀티플렉싱될 수 있다.
채널 매핑
MBMS 서비스들의 타입에 따라 상이한 자원 할당 전략이 고려될 수 있다. 중요한 고려사항은 MBMS를 위한 자원 할당이 반-정적이어야 하는지 또는 반-동적이어야 하는지 여부이다.
반-정적인 자원 할당 방식은 필요한 시그널링 양에 대해서 더욱 강력하면서 효율적일 수 있다. 이러한 방식은 자원이 규칙적으로 MBMS 서비스에 할당되어야 하기 때문에 고정된 레이트의 MBMS 응용들(예컨대, 비디오, 음성 등)에 매우 적합하다.
다이내믹한 자원 할당 방식은 구현에 있어 시그널링 오버헤드를 필요로 하지만, 자원들의 다이내믹한 할당 및 재할당을 가능하게 한다. 이러한 방식은 데이터 전송과 같은 가변 레이트 서비스들에 더욱 적합할 수 있다.
두 방식 모두는 평가될 수 있으며, 액세스 스트레이텀 및 UE 복잡도에 대한 그것들의 영향에 대한 측면에서 고려될 수 있다.
MBMS 데이터는 여러 물리 채널을 통해 전송될 수 있다. 사용할 특정 물리 채널 및 상기 물리 채널에 대한 MBMS 데이터의 매핑은 여러 채널 매핑 방식들에 기초하여 결정될 수 있다. 각각의 채널 매핑 방식은 상이한 자원 할당 및 전송 전략에 상응한다. 다음의 채널 매핑 방식들이 MBMS를 위해 구현될 수 있다:
?반-정적-S-CCPCH 모델
?하이브리드-PDSCH 모델
?다이내믹-HS-PDSCH 모델
이러한 채널 매핑 방식들 각각이 아래에서 더 상세히 설명된다.
반-정적인 방식
반-정적인 방식에 있어서는, 특정 MBMS 서비스를 위한 데이터가 그 서비스를 위해 할당되어 전용화된 물리 채널을 통해 전송된다. 그 채널 할당은 정적(또는 반-정적)이며, 시그널링을 통해(예컨대, 브로드캐스트 채널을 통해) UE들에 식별될 수 있다. 물리 채널은 S-CCPCH 또는 그와 유사한 채널일 수 있는데, 그것은 적어도 전송 포맷 결합 지시자(TFCI) 및 데이터 비트들을 포함한다. MBMS에 있어서는, 데이터가 전송될 UE들이 명확하게 식별되지 않는다.
이러한 채널 매핑 방식은 간단한 방식으로 구현될 수 있다. MAC-브로드캐스트가 RNC에 위치한다고 가정하면, 이 방식은 UE들이 이웃 셀들로부터 동시적인 수 신하는 것을 가능하게 할 것이다. MBMS 데이터가 미리 정해지고 통보된 물리 채널(MBMS 데이터 전용)을 통해 전송되기 때문에, UE들은 MBMS+음성 서비스나 MBMS+음성+데이터 서비스들을 수신하기 위해 다른 물리 채널들과 동시에 상기 채널을 모니터링한다.
하이브리드 방식
하이브리드 방식에 있어서는, 특정 MBMS 서비스를 위해서, 그 서비스를 위한 제어 정보가 공통 제어 채널에 매핑되고, 그 서비스를 위한 연관된 데이터가 공유 데이터 채널에 매핑된다. 예컨대, 제어 정보는 S-CCPCH에 매칭될 수 있고, 그와 연관된 서비스 데이터는 PDSCH에 매핑될 수 있다. 최소 양의 제어 정보(예컨대, TFCI 비트들, 어쩌면 시그널링 채널)가 공통 제어 채널에 매핑될 수 있다. 하이브리드 방식은 W-CDMA 표준의 Release-99에 설명된 DPCH+PDSCH 결합과 유사한 방식으로 채널화 코드 자원의 할당에 있어 어느 정도의 유동성을 제공한다. MBMS 서비스와 동시에 음성 채널을 동작시킬 때, TFCI 정보는 W-CDMA 표준에 의해 설명된 바와 같이 TFCI 하드 분할 모드를 사용하여 DPCCH에 매핑될 수 있다.
공유 채널의 MAC 엔터티도 RNC에 위치한다고 하면, 하이브리드 방식은 MBMS 전송이 여러 셀들에 걸쳐 조정될 수 있다는 점에서 반-정적 방식과 매우 유사한데, 이는 (아래에 설명되는 바와 같이) 단말에 의한 MBMS 데이터의 자동 소프트 결합을 가능하게 할 것이다. 주요한 차이점은, 하이브리드 방식이 코드 분할에 있어 더욱 유동적일 수 있다는 점인데, 그 이유는 그것은 채널 재구성 절차를 실행하지 않고도 전송 간격마다 MBMS 코드 할당이 변경될 수 있게 하기 때문이다.
다이내믹 방식
다이내믹 방식에 있어서는, MBMS가 HSDPA 채널 구조에 매핑될 수 있는 최상의 데이터 전송으로 간주된다. HSDPA 채널 구조는 특별한 멀티플렉싱 방식을 사용하여 다중 서비스들(또는 수신측들)을 위한 데이터를 전송할 수 있는 채널 구조이다. 하나의 이러한 HSDPA 채널 구조로는 단일 고속 물리 채널을 통해 시분할다중(TDM) 방식으로 데이터를 전송하는 HDR(high data rate) 채널 구조가 있다. 이러한 고속 물리 채널을 위한 전송 시간은 (20msec) 프레임들로 분할되고, 상기 프레임들 각각은 16 개의 (1.67msec) 슬롯들을 포함한다. 각각의 슬롯은 특정 서비스나 UE에 할당될 수 있는데, 프레임내의 필드에 의해 식별될 수 있다.
HDR 채널 구조는, (1) 데이터 전송이 보고된 채널 품질을 매칭하도록 조정될 수 있게 하기 위해서 UE들이 통신 채널의 품질/상황을 시스템에 보고하도록 하는 메커니즘, 및 (2) 삭제된 패킷들의 재전송을 용이하게 하기 위해 부정확하게 수신되는(즉, 삭제된) 데이터 패킷들을 보고하는 메커니즘을 포함한다. HDR 채널 구조는 IS-856에 상세히 설명되어 있다.
W-CDMA에 있어서, HS-PDSCH는 HDR 채널 구조의 많은 속성을 갖는 물리 채널이며, 따라서 HSDPA 채널 구조를 구현하는데 사용될 수 있다. HSDPA 프레임은 2 msec 길이(3개 슬롯들)이며, 각각의 HSDPA 프레임은 특정 서비스나 UE에 할당될 수 있다. 게다가, HSDPA는 코드 트리의 코드분할다중(CDM) 분할을 가능하게 한다. 예컨대, 각각의 HSDPA 프레임에 있어서, 특정 UE/서비스에 3 SF=16 코드들 및 다른 5 SF=16 코드들이 할당될 수 있다(HS-PDSCH 채널들 모두는 SF=16 코드들을 사용하 는데, 여기서 SF는 HS-PDSCH를 위해 사용되는 OVSF 코드에 대한 확산 인자를 나타낸다). HS-PDSCH는 3G TS 25.211 v5.0.0 문헌에 상세히 설명되어 있다.
HSDPA 채널 구조를 사용함으로써, 상이한 MBMS 서비스들에 상이한 UE ID들(H-RNTI)이 할당될 수 있으며, 어쩌면 다른 서비스들과 함께 시분할다중방식으로 전송될 수 있다. 상이한 UE ID들은 MBMS를 활성적으로 수신하고 있는 UE들로 하여금 물리층 레벨에서 이러한 MBMS 서비스들을 고유하게 식별할 수 있도록 한다.
MBMS는 여러 할당 방식들을 사용하여 HSDPA 채널 구조를 통해 전송될 수 있다. 한 방식에 있어서는, 일부 프레임들이 MBMS를 위해 할당된다. 이것은 제어 정보의 양을 감소시킬 수 있는데, 그 이유는MBMS 프레임들을 찾아야 하는 곳에 대해서 한번 UE에 통보될 수 있기 때문이다. 다른 방식에 있어서는, 프레임들은 필요시 그리고 어쩌면 이용가능성에 근거하여 MBMS를 위해 할당된다. MBMS를 위해 사용되는 프레임들은 연관된 제어 채널, 예컨대 HS-SCCH를 통해 UE들에 시그널링될 수 있다.
UE들은 HSDPA 채널 구조를 통해 MBMS 서비스들을 수신하는 성능을 갖도록 설계될 수 있다. 그러나, 실시예에서는, 링크 적응이 브로드캐스트 서비스들을 위해 다이내믹하게 수행되지 않는다. 이는 브로드캐스트 서비스들이 매우 많은 수의 UE들에 전송되고 특정 UE나 특정 UE 세트에 전송되지 않기 때문이다. 따라서, 개별적인 UE들로부터의 패킷-레벨 피드백이 필요하지 않거나 적절하지 않을 것이고, UE들은 채널 품질 정보나 승인 데이터를 보고할 필요가 없다.
UE들은 단지 MBMS 서비스들만 수신할 뿐 다른 서비스들은 수신하지 않도록 동작될 수 있다. 이 경우에는, 피드백 정보를 보고하기 위해서 다운링크 및 업링크 양쪽 모두를 통해 임의의 전용 물리 채널을 동작시키는 것이 불필요할 수 있다. UE들은 또한 MBMS 및 비-MBMS 서비스들을 동시에 수신하도록 동작할 수 있다. 이 경우에는, 만약 특정 UE가 여러 서비스들을 위한 여러 스트림들을 동시에(예컨대, HS-PDSCH를 통해) 수신할 수 없다면, 이러한 서비스들에 대한 전송이 UE가 동일 HSDPA 프레임으로 여러 서비스들을 수신할 필요가 없도록 스케줄링될 수 있다.
HS-PDSCH는 데이터가 인터리빙되는 짧은 지속시간(2 msec)을 갖는다. 신뢰성을 향상시키기 위해서, 동일한 MBMS 데이터가 여러번 중복하여 전송될 수 있음으로써 셀의 가장자리에 있는 UE가 적합하게 수신할 수 있는 가능성이 향상된다.
HSDPA 채널 구조를 사용한 MBMS 전송의 성능이 평가되어 반-정적 및 하이브리드 방식의 성능에 비교된다. 채널 자원의 최상의 활용을 유도하는 상기 방식이 MBMS를 위해 사용되도록 선택될 수 있다.
W-CDMA에 있어서는, HD-PDSCH를 위한 MAC(MAC-hs)가 노드 B에 위치된다. 그러므로, 현존하는 해제에 기초하여 이웃 셀들로부터의 동시적인 수신을 보장하기 위해 MAC 엔터티가 여러 셀들로부터의 전송을 조정하는 것(노드 B에 의해 관리되는 것들을 제외. 이 경우에 셀들은 노드 B의 섹터들임)이 가능하지 않다. 그러나, RNC 측으로부터의 전송에 동기하는 것이 가능할 수 있다. 예컨대, RNC는 노드 B 스케줄러가 따라야 할 특정 시간 스탬프를 MBMS 전송 블록들에 제공할 수 있다.
E. 채널 코딩 및 인터리빙
MBMS 데이터를 위해 사용되는 코드 레이트는 MBMS 데이터를 전송하는데 사용 되는 물리 채널의 특징들을 고려하여 선택될 수 있다.
포인트-투-포인트 전송(예컨대, 음성)에 있어서, 전력 제어는 통상적으로 원하는 성능 레벨(예컨대, 1% 프레임 에러 레이트)이 다른 전송들에 대한 간섭을 최소로 하면서 달성되도록 전송의 전송 전력을 조정하는데 사용된다. 전력 제어 비트들은 통상적으로 다운링크 전송의 전력 제어를 구현하기 위해서 업링크를 통해 전송된다.
브로드캐스트 전송에 있어서, 전송을 위해 사용되는 물리 채널은 고속으로 전력을 제어하지 않고 동작될 수 있는데, 그 이유는 그것이 전송을 활성적으로 수신하는 UE들로부터 전력 제어 비트들을 전송하기 위해 업링크 상의 너무 큰 대역폭을 필요로할 것이기 때문이다. 만약 고속 전력 제어가 이용되지 않는다면, MBMS 데이터는 향상된 성능을 제공하기 위해 더 낮은 코드 레이트로 코딩될 수 있다. 그러나, 상기 더 낮은 코드 레이트는 또한 더 많은 코딩된 비트들을 초래할 것이고, 이는 전송을 위해 더 큰 채널 대역폭(또는 더 높은 데이터 레이트)을 필요로할 것이다. 상기 더 높은 채널 대역폭은 더 짧은 채널화 코드를 사용하여 공급되는데, 상기 채널화 코드는 전체 코드 자원의 더 많은 부분에 상응한다.
여러 동작 시나리오들에 대해서 성능 대 코드 활용이 평가될 수 있다. 다음으로, 일부 정해진 기준에 기초하여 성능 및 코드 활용을 "최적화"시키는 코드 레이트가 MBMS 서비스들을 위해 사용될 수 있다.
만약 그러한 절충(trade-off)이 긍정적이라면(즉, 성능 향상이 더 높은 코드 활용을 증대시킨다면), cdma2000에 의해 정해지는 레이트 1/5(R=1/5) 코드와 같은 저 레이트 코드가 W-CDMA에 의해 정해지는 레이트 1/3(R=1/3) 코드 대신에 사용될 수 있다. 대안적으로, W-CDMA에서 현존하는 레이트 1/3 코드는 반복과 연계하여 사용될 수 있다(즉, 코딩된 데이터 중 일부 또는 모두가 더 낮은 효과적인 코드 레이트를 획득하기 위해 반복될 수 있다). 상기 반복은 구현하는데 있어 보다 덜 복잡하다. 만약 절충이 부정적이라면, 상기 다이내믹 방식이 원하는 레벨의 성능을 제공할 수 없는데, 그 이유는 동일한 데이터의 여러번의 반복이 HS-PDSCH를 위한 짧은 채널 인터리빙 기간(2 msec)으로 인해 필요할 수 있기 때문이다.
다수의 코딩/인터리빙 방식들(예컨대, 2 msec+반복, 10 msec 인터리빙+반복, 40 ms 인터리빙, 및 80 msec 인터리빙) 각각의 성능이 평가될 수 있다. 다음으로, 최상의 성능을 제공하는 방식이 MBMS를 위해 사용하기 위해서 선택될 수 있다.
F.
에러 정정 외부 코드
MBMS 서비스를 수신하는 UE들의 수가 높을 때는, MBMS 전송에 승인을 주는 것이 가능하지 않거나 실용적이지 않을 수 있다. 따라서, 다운링크 물리 채널의 링크 레벨 성능을 향상시키기 위해서 외부 코드가 MBMS를 위해 사용될 수 있다. 상기 외부 코드는 물리층에서 수행되는 코딩 외에 더 높은 층에서 수행될 수 있는 추가 코딩에 상응한다. 상기 외부 코드는 물리층 설계에 주는 영향을 최소로 하는 방식을 통해서 (예컨대, 소프트웨어나 하드웨어로) 구현될 수 있다. 따라서, 이것은 외부 코드로 하여금 물리층에서 외부 코드를 지원하지 않는 현존하는 칩 세트들과 연계하여 구현될 수 있도록 할 것이다.
상기 외부 코드는 MBMS를 위한 추가의 에러 정정 성능을 제공한다. 이는 규 칙적인 간격으로 추가 데이터 블록들을 삽입함으로써 달성되는데, 이는 상기 추가 데이터 블록들이 컴퓨팅되어진 프레임들에서 최대 특정 수의 에러들을 UE들이 정정할 수 있게 한다. 외부 코드는 에러들이 군집적으로 발생하지 않을 때 유리하고, 따라서 그 외부 코드는 긴 전송 시간을 커버해야 한다. 외부 코드에 의해 커버되는 시간은 또한 UE들 및 전송 지연들의 버퍼링 성능을 고려함으로써 선택되어야 한다.
일양상에 있어서, 외부 코드는 가변 레이트 및 어쩌면 간헐적인 전송을 수용하는 능력을 갖도록 설계된다. 이러한 설계는 MBMS 서비스들의 전송에 있어서 유동성을 제공할 것이다.
외부 코드는 리드-솔로몬 코드(일반적으로 데이터 전송을 위해 사용됨), 해밍 코드, BCH(Bose, Chaudhuri, 및 Hocquenghem) 코드, 또는 어떤 다른 코드와 같은 임의의 선형 블록 코드에 기초하여 구현될 수 있다. 실시예에 있어서, 외부 코드는 계통 블록 코드로 구현되고, 그로인해 인코딩된 데이터 블록은 (1) 코딩되지 않은 데이터로 구성되는 계통 부분 및 (2) 패리티 비트들로 구성되는 패리티 부분을 포함한다. 외부 코드는 또한 다른 타입들의 코드들(예컨대, CRC, 컨볼루셔널 코드들, 터보 코드들 등)로 구현될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 든다.
(N,K) 선형 블록 인코더는 (순환적인 코드인 경우 특정 다항식 세트에 따라)K 데이터 심볼들로 이루어진 각각의 블록을 코딩하여 N 코드 심볼들로 이루어진 상응하는 코드워드를 제공한다. 각각의 심볼은 하나 이상의 비트들을 포함하는데, 비트들의 특정 수는 사용하기 위해 선택되는 특정 코드에 따라 다르다. 코드의 최 소 거리 D는 블록 코드의 삭제 및 에러 정정 성능을 결정하고, 코드 파라미터들(N,K)는 메모리 필요양을 결정한다. (N,K) 블록 코드는 정해진 코드워드에서 T개의 심볼 에러들과 F개의 삭제들을 동시에 정정할 수 있다는 것을 알려져 있는데, 여기서 T 및 F는 (2T+F) ≤(D-1)인 조건을 따른다.
W-CDMA에 있어서는, 서비스들에 전송 채널들이 할당되는데, 상기 채널들은 더 높은 층에 있는 논리 채널들이다. 각각의 MBMS 데이터 프레임이 처음에는 더 높은 층에서 구성되고(또는 생성되고), 전송 시간 간격(TTI)에 걸친 전송을 위해 지정된다. 그러나, 프레임은 또한 일부 다른 데이터 유닛이도록 정해질 수 있고, 이는 본 발명의 범위 내에 든다. TTI는 프레임을 위한 데이터가 인터리빙되는 시간 간격에 상응한다. W-CDMA에 있어서는, 상이한 TTI가 각각의 전송 채널을 위해 선택될 수 있다. 다음으로, 더 높은 층에 있는 전송 채널들이 그 물리층에 있는 물리 채널들에 매핑된다. 여러 외부 코드 설계들이 W-CDMA에 관련하여 아래에서 설명된다.
도 4A는 제 1 외부 코드 설계를 나타내는 다이어그램이고, 상기 설계를 통해 가변-레이트 외부 코딩을 용이하게 하기 위해서 각각의 프레임에 대해 0 패딩이 사용된다. 블록 코딩이 2차원 M ×N 행렬(또는 코딩 블록)에 기초하여 수행된다. 상기 행렬은 외부 코드에 의해 코딩될 데이터 블록에 대한 가시적인(또는 논리적인) 표현이다. 상기 행렬은 버퍼(예컨대, 도 2의 메모리(232))에서 구현될 수 있다. 제 1 외부 코드 설계에 있어서, M은 임의의 정해진 MBMS 데이터 프레임으로 전송될 수 있는 비트들의 최대 수에 상응한다.
도 4A에 도시된 바와 같이, 프레임들을 위한 정보 비트들이 행마다 M ×N 행렬에 기록된다. 이러한 외부 코드 설계에 있어서, 각각의 정보 비트들 프레임은 행렬의 각 행에 기록되고(즉, 행마다 하나의 프레임), 총 K개의 프레임들이 행렬에 기록된다. 만약 임의의 프레임의 크기가 M보다 작다면, 상응하는 행의 나머지 부분은 패딩 비트들로 채워지는데, 상기 패딩 비트들은 모두 0, 모두 1, 또는 어떤 다른 미리 정해지거나 통보된 비트 패턴일 수 있다. 패딩 비트들은 다운링크를 통해서 무선으로 전송되지 않고, 단지 패리티 비트들을 생성하기 위해서만 사용된다.
다음으로, 외부 인코더는 K개의 데이터 행들(계통 행들로 지칭됨)에 기초하여 L개의 추가적인 패리티 비트 행들을 생성하는데, 여기서 L=N-K이다. 블록 코딩에 있어서, 코딩 블록에서 K개의 심볼들로 이루어진 각각의 열은 선택된 (N,K) 선형 블록 코드로 코딩됨으로써 N개의 심볼들로 이루어진 상응하는 코드워드를 제공한다. 사용하기 위해 선택된 블록 코드에 따라서, 각각의 심볼은 하나 이상의 비트들을 포함할 수 있다. 계통 블록 코드에 있어서, 코딩 블록에서 첫번째 K개의 행들은 데이터 행들이고, 상기 코딩 블록의 나머지(N-K) 행들은 K개의 데이터 행들에 기초하여 외부 블록 인코더에 의해서 생성되는 패리티 행들이다. 따라서, N은 코딩 블록의 행들 수에 상응하고, 이는 계통 행들 및 패리티 행들 양쪽 모두를 포함한다. K개의 데이터 비트 프레임들 및 L개의 패리티 비트 행들이 다운링크를 통해서 무선으로 전송된다.
W-CDMA에 있어서, 코딩 블록의 각각의 프레임은 UE들에 무선으로 전송되는 상응하는 코딩된 프레임을 제공하기 위해서 물리층에서 추가적으로 처리된다. 물 리층에서의 처리 단계들 중 하나로서, 프레임에 대한 정보 비트들에 기초하여 각각의 프레임에 대해 순환 중복 검사(CRC) 코드가 생성된다. 상기 CRC 코드는 프레임이 정확하게 수신되었는지 또는 에러적으로 수신되었는지(즉, 삭제) 여부를 결정하기 위해 UE들에 의해서 사용될 수 있다.
UE들에서의 외부 블록 디코딩은 각각의 행에 대해 전송되는 CRC 코드를 사용함으로써 수행될 수 있다. 특히, 코딩 블록의 각각의 수신된 프레임은 그것이 양호한지 또는 삭제되는지 여부를 결정하기 위해 검사될 수 있다. 만약 코딩 블록의 모든 K개의 프레임들이 정확하게 수신되었다면, 외부 블록 디코딩은 수행될 필요가 없고, 패리티 행들은 생략될 수 있다. 만약 코딩 블록의 적어도 한 프레임이 삭제되어 블록 코드에 의해서 정정될 수 있다면, 충분한 수의 패리티 행들이 수신되어 블록 디코딩에 사용될 수 있음으로써 삭제된 행들에서의 에러들을 정정할 수 있다. 그리고 만약 코딩 블록의 삭제된 프레임들 수가 블록 코드의 에러 정정 성능보다 크다면, 블록 코딩은 생략될 수 있고 에러 메시지가 전송될 수 있다. 대안적으로, 삭제된 프레임들을 블록 디코딩하기 위해서 다른 기술들이 시도될 수 있다.
블록 코딩 및 디코딩이 아래의 미국 특허 출원들에 더 상세히 설명되어 있으며, 상기 미국 특허 출원들은 본 출원의 양수인에게 양도되었고 여기서는 참조문헌으로서 포함된다:
?"Erasure-and-Single-Error Correction Decoder for Linear Block Codes"(대리인 도킷 번호 010544);
?2001년 8월 20일에 출원된 미국 특허 출원 제 09/933,912호 "Method and System for Utilization of an Outer Decoder in a Broadcast Services Communication System";
?2001년 10월 21일에 출원된 미국 특허 출원 제 09/933,591호 "Method and System for Reduction of Decoding Complexity in a Communication System".
도 4B는 제 2 외부 코드 설계를 나타내는 다이어그램이고, 상기 설계를 통해서 0 패딩이 가변-레이트 외부 코딩을 용이하게 하기 위해서 각각의 프레임을 위해 사용되고, 단지 "유용한" 패리티 비트들만이 다운링크를 통해 무선으로 전송된다. 이러한 외부 코드 설계에 있어서, M은 정해진 MBMS 데이터 프레임을 위해 TTI 내에 전송될 수 있는 비트들의 최대 수에 기초하여 선택될 수 있다. 일부 코딩 블록들에 있어서, 코딩 블록의 K 프레임들 각각은 M개 미만의 비트들을 포함한다(즉, 코딩 블록의 모든 K 프레임들에 대해 패딩이 사용됨).
도 4B에 도시된 바와 같이, K개의 계통 프레임들 중에서 가장 큰 프레임은 Mmax개의 비트들을 포함하고, 여기서 Mmax〈 M이다. 블록 코딩은 제 1 외부 코드 설계와 마찬가지로 열방식으로 수행될 수 있다. 그러나, 단지 첫번째 MMAX개의 열들만이 정보 비트들을 포함하고, 이러한 정보 비트들을 위해 생성된 패리티 비트들이 UE들에서 에러 정정을 위해 사용될 수 있다. 나머지 M-Mmax개의 열들은 패딩을 포함하고, 패리티 비트들은 패딩 비트들에 기초하여 생성되며 어떤 유용한 정보도 전달하지 않는다. 따라서, 제 2 외부 코드 설계에 있어서는, 단지 Mmax개의 패리티 비트 열들(즉, 좌측의 Mmax ×L 패리티 비트들 부분)이 무선으로 전송되고, 나머지 (M-Mmax)개의 패리티 비트 열들(즉, 우측의 (M-Mmax) ×L 패리티 비트 부분)은 전송되지 않는다.
제 1 및 제 2 외부 코드 설계들은 MBMS 데이터가 전용 채널(코드 자원들이 MBMS 서비스에 항상 할당된다는 점에서 전용 채널임)에 매핑되도록 하는 구현에 매우 적합하다. UE들에서는, M ×N 행렬의 재구성에 관한 어떠한 모호성도 존재하지 않는데, 그 이유는 새로운 프레임이 TTI마다 수신되며, 상기 행렬에서 상응하는 행에 기록되기 때문이다. 발생할 수 있는 모호성은 프레임의 순간 레이트에 의존하는 각각의 수신된 프레임의 크기(즉, 전송 블록 세트 크기 Mk)에 관련된다. 레이트 검출의 에러 레이트는 낮아야 하기 때문에(예컨대, 1% 아래인 것이 바람직함), 이러한 모호성은 문제가 되지 않아야 한다.
도 4B에서 도시된 바와 같이, 가장 큰 프레임 크기 대 평균 프레임 크기의 비율이 클 수 있다. 따라서, 이는 M ×N 행렬의 대부분이 패딩 비트들로 채워지게 할 것이다. 이 경우에, 비교적 작은 수의 정보 비트들에 비해서 비교적 많은 수의 패리티 비트들이 전송될 수 있다. 이는 이용가능한 비트들의 비효율적인 사용을 초래할 것이다.
도 4C는 제 3 외부 코드 설계를 나타내는 다이어그램인데, 상기 설계를 통해서 프레임이 행렬의 여러 행들에 기록될 수 있고 블록 코딩이 행렬에서 계통 행들의 수에 따라 다르다. 상기 설계에 있어서, 행렬 크기(또는 더 상세하게는 행 수) 는 가변적이며, 입력 프레임들의 크기에 따라 다르다. 상기 설계에 있어서, M은 Mmax보다 작을 수 있는 값으로서 선택된다. 예컨대, M은 프레임에 대해 수신될 것으로 기대되는 비트의 최대 수 대신에 프레임당 평균 비트 수와 같도록 선택될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 외부 코드 설계들과 마찬가지로, 프레임들에 대한 정보 비트들은 행마다 행렬에 기록된다. M 비트들 보다 큰 각각의 프레임은 마지막 행의 사용되지 않는 부분이 패딩되는 랩어라운드 형태(wrap-around fashion)로 행렬의 여러 연속적인 행들에 기록됨으로써, 각각의 프레임은 정수의 행들을 커버한다. 도 4C에 도시된 바와 같이, 프레임 3은 M보다 많은 비트들을 포함하며, 행들 3 및 4에 기록되는데, 행 4의 사용되지 않는 부분은 패딩 비트들로 채워진다. 상기 설계에 있어서, 각각의 코딩 블록에 대해 무선으로서 전송되는 프레임들의 수는 일정하고, K개의 프레임이 K'개의 행들에 기록되며, 여기서 K' ≥K이다.
다음으로, 상기 제 1 및 제 2 방식들과 마찬가지로 블록 코딩이 열방식으로 수행된다. 그러나, (N',K') 선형 블록 코드가 각각의 열에 대해 N'개의 심볼들로 이루어진 코드워드를 제공하는데 사용되고, 여기서 N' ≥N이다. 일실시예에서는, N'는 N'=K'+L'로서 선택될 수 있고, 여기서 L' ≥L이다. 또 다른 실시예에서는, N'는 N'=K'+L로서 선택될 수 있다. 만약 N'=K'+L이라면, 동일한 수의 (L)패리티 비트들이 K'개의 정보 비트들을 위해 사용된다. 이 경우에, 만약 정보 비트들의 수가 증가된다면(즉, K' 〉K), 블록 코드가 (N,K)부터 (N',K')까지로 약화된다.
상기 약화된 블록 코드(즉, K' ≥K일 때)를 고려하기 위해서, 송신기는 더 높은 레이트 프레임들(즉, 여러 행들에 걸친 이러한 프레임들)을 위해 더 높은 전송 전력을 사용할 수 있다. 대안적으로, 더 높은 전송 전력은 더 큰 크기의 코딩 블록의 모든 프레임들을 위해 사용될 수 있다.
만약 더 높은 레이트 프레임들이 UE에서 삭제된다면, 상기 UE는 확실한 정보없이는 코딩 블록의 구조(어떤 행들이 어떤 행들에 속하는지)를 알 수 없다. 그 코딩 블록 구조에 관한 확실한 시그널링이 여러 메커니즘을 사용하여 UE들에 전송될 수 있다.
제 1 메커니즘에서는, 확실한 시그널링이 W-CDMA에 의해 정해지는 TFCI 하드 분할 모드를 사용하여 구현된다. 그 TFCI는 전송 간격내에 멀티플렉싱되는 전송 블록들의 세트 및 포맷을 나타낸다. 한 전송 포맷 결합 세트(TFCS)가 계통 비트들을 위해 사용될 수 있고, 다른 TFCS가 패리티 비트들을 위해 사용될 수 있다. TFCI는 데이터가 상기 계통 비트들을 위한 것인지 아니면 패리티 비트들을 위한 것인지를 UE들에 효과적으로 알려줄 것이다. 제 2 메커니즘에서는, 전송 포맷 세트(TFS)의 한 서브세트가 계통 비트들을 위해 사용될 수 있고, 상기 TFS의 다른 서브세트가 패리티 비트들을 위해 사용될 수 있다. 제 3 메커니즘에서는, 확실한 시그널링이 계통 비트들 및 패리티 비트들을 위한 상이한 전송 채널들을 사용하여 구현된다. TFCI는 계통 비트들 및 패리티 비트들을 위해 사용되는 전송 채널들에 대해 각기 다를 것이다. 제 4 메커니즘에 있어서, 확실한 시그널링은 각각의 프레임에 있는 헤더로 구현되는데, 프레임이 계통 비트들을 포함하는지 또는 패리티 비트들 을 포함하는지 여부를 나타낸다. 제 5 메커니즘에 있어서, 확실한 시그널링은 비트 카테고리의 대역내 시그널링을 갖는 새로운 슬롯 구조들을 정의함으로써 구현된다. 코딩 블록 구조의 확실한 시그널링을 구현하기 위한 다른 메커니즘이 또한 구현될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 든다.
제 3 외부 코드 설계에 있어서, UE들은 하나 이상의 랩어라운드 프레임들(즉, K'개의 행들의 K개의 프레임들)을 갖는 코딩 블록을 위한 전송 포맷을 상이한 수의 행들(즉, K개의 행들의 K개의 프레임들)을 갖는 비-랩어라운드 프레임들을 가진 행렬에 대한 또 다른 전송 포맷으로 잘못 검출할 수 있다. 만약 이러한 상황이 발생하면, UE들에 있는 입력 데이터 버퍼는 손상될 수 있으며, 네트워크 측에 있는 데이터 버퍼와의 동기가 중단될 수 있다. 이러한 상황을 막기 위해서, 패리티 비트들(또는 이러한 비트들 수)이 확실하게 시그널링됨으로써(예컨대, 네트워크에 의해서) UE들은 그러한 상황들이 발생할 때 자신의 데이터 버퍼를 재동기시킬 수 있을 수 있다. 패리티 비트 정보의 확실한 시그널링은 블록 구조 정보를 시그널링하기 위해 상술된 메커니즘들 중 임의의 메커니즘을 사용하여 수행될 수 있다.
도 4D는 제 4 외부 코드 설계를 나타내는 다이어그램이고, 상기 설계를 통해서 프레임은 M ×N 행렬의 여러 행들에 기록될 수 있고, 동일한 블록 코드가 각각의 코딩 블록을 위해 사용된다. 상기 설계에 있어서, 행렬의 크기는 고정되고, M은 또한 Mmax보다 작게 되도록 선택될 수 있다(예컨대, M=프레임당 평균 비트들 수).
이전의 설계들과 마찬가지로, 프레임들에 대한 정보 비트들은 행렬에 행마다 기록된다. M개의 비트들보다 큰 각각의 프레임이 랩어라운드 형태로 M ×N 행렬의 여러 연속 행들에 기록되는데, 마지막 행의 사용되지 않는 부분이 패딩됨으로써 각각의 프레임이 정수의 행들을 커버한다. 상기 설계에 있어서, 최대 K개의 프레임들(즉, K-i개의 프레임들, 여기서 i ≥0)이 행렬의 K개의 행들에 기록된다. 다음으로, 블록 코딩이 각각의 열들에 N 심볼들로 이루어진 코드워드를 제공하기 위해서 (N,K) 선형 블록 코드를 사용하여 열방식으로 수행된다. 따라서, M ×N 행렬은 계통 비트들로 이루어진 M개의 행들과 패리티 비트들로 이루어진 N개의 행들을 포함한다.
제 3 외부 코드 설계와 마찬가지로, UE들은 하나 이상의 랩어라운드 프레임들을 갖는 코딩 블록을 위한 전송 포맷을 잘못 검출할 수 있다. 만약 이러한 상황이 발생하면, UE 입력 데이터 버퍼는 손상될 수 있으며, 네트워크 데이터 버퍼와의 동기가 중단될 수 있다. 블록 구조 및/또는 패리티 비트들에 관한 확실한 시그널링이 위에서 설명된 여러 확실한 시그널링 메커니즘들을 사용하여 전송될 수 있다. 이러한 방식으로, UE들은 전송 포맷의 잘못된 검출이 발생할 때 자신의 버퍼를 재동기시킬 수 있다.
도 4E는 제 5 외부 코드 설계를 나타내는 다이어그램이고, 상기 설계를 통해서 프레임은 M ×N 행렬의 여러 행들에 기록될 수 있고, 상이한 블록 코드들이 코딩 블록의 프레임들에 따라서 사용될 수 있다. 가변적일 길이의 프레임들을 갖는 코딩 블록에 있어서, 상기 코딩 블록의 더 높은 레이트 프레임들이 잘못 수신되기 더 쉬울 수 있다(즉, 더 높은 프레임 에러 레이트들과 연관됨). 정해진 프레임을 위해 더 많은 비트들이 전송될 때 유사한 서비스 품질(QoS)을 보장하기 위해서, 코딩 블록에 하나 이상의 더 높은 레이트 프레임들이 존재할 때 코딩 블록을 위해 더 많은 중복이 제공될 수 있다.
위에서 설명된 다른 설계들과 마찬가지로, 프레임들에 대한 정보 비트들이 행렬에 행마다 기록된다. M개의 비트들보다 더 큰 각각의 프레임이 랩어라운드 형태로 행렬의 여러 연속적인 행들에 기록되는데, 마지막 행의 사용되지 않는 부분은 패딩됨으로써 각각의 프레임이 정수의 행들을 커버한다. 예컨대, 프레임 4는 행렬의 행 4 및 5에 기록된다. 상기 설계에 있어서, 최대 K개의 프레임들이 행렬에서 K개의 행들에 기록된다.
다음으로, 각각의 열에 N"개의 심볼들로 이루어진 코드워드를 제공하기 위해서 블록 코딩이 (N",K) 선형 블록 코드를 사용하여 열방식으로 수행되는데, 여기서 N" ≥N이고 N"는 코딩 블록이 여러 행들을 점유하는 하나 이상의 대형 크기 프레임들을 포함하는지 여부에 의존할 수 있다. 만약 프레임들 중 어느 것도 랩어라운드하지 않는다면, N"은 N"=N으로서 선택될 수 있다. 그리고 만약 적어도 하나의 프레임이 랩어라운드하고 여러 행들을 점유한다면, N"는 N"=N+j로서 선택될 수 있는데, 여기서 j는 코딩 블록의 대형 크기 프레임(들)에 대해 유사한 QoS를 보장하기 위한 추가적인 중복을 나타낸다.
M ×N" 행렬은 M개의 계통 비트 행들과 L+j개의 패리티 비트 행들을 포함하는데, 여기서, j ≥0이다. 따라서, j개의 여분의 패리티 비트 행들이 생성된다. 일실시예에서는, 두 개의 가능한 블록 코드들(N,K) 및 (N",K)가 정의된다. (N,K) 블록 코드는 어떠한 프레임도 랩어라운드되지 않는 경우에 사용되고, (N",K) 블록 코드는 적어도 하나의 프레임이 랩어라운드되는 경우에 사용된다. 다른 실시예에 있어서, 두 개 이상의 블록 코드로 이루어진 세트가 정의되고, 더 큰 중복을 갖는 블록 코드들이 더 많은 수의 대형 크기 프레임들로 블록들을 코딩하기 위해 사용된다.
실시예에서는, L+j개의 패리티 행들이 프레임마다 한 행씩 전송된다. 또 다른 실시예에서는, 패리티 행들이 프레임마다 하나 이상의 행들씩 전송될 수 있다.
도 4A 내지 4E에 도시된 외부 코드 설계들에 있어서, 가변하는 수의 정보 비트들이 (프레임의 크기에 따라서)행렬의 각 행에 기록될 수 있고, 각 행의 나머지 비트들은 패딩된다. 다음으로, 블록 코딩이 선택된 블록 코드에 기초하여 열방식으로 수행된다. 도 4A 내지 4E에 도시된 바와 같이, 상이한 수의 정보 비트들이 각각의 열에 대한 블록 코딩에 있어 사용될 수 있다. 특히, 열마다 정보 비트의 수는 소형 크기 프레임들에 대한 패딩 사용으로 인해 행렬의 우측으로 가면서 감소하기 쉽다. 따라서, 행렬의 열들에 걸쳐 정보 비트들에 대해 패리티 비트들의 비균일한 분포가 존재하고, 이는 상이한 열들에 대한 상이한 에러 정정 성능에 상응할 수 있다.
도 4F는 제 6 외부 코드 설계를 나타내는 다이어그램이고, 상기 설계를 통해서 프레임은 M ×N 행렬의 하나 이상의 행들에 기록될 수 있고, 패딩도 행렬의 마지막 프레임을 제외하고는 어떤 패딩도 사용되지 않는다.
위에서 설명된 설계들과 마찬가지로, 프레임들에 대한 정보 비트들은 행렬의 상단 좌측 코너에서 시작해서 행렬에 행마다 기록된다. 그러나, 각각의 프레임에 대한 행을 가득 채우기 위해 어떠한 패딩도 사용되지 않는다. 만약 프레임이 M개 보다 적은 비트들을 포함한다면, 그 다음 프레임을 위한 정보 비트들이 그 다음 이용가능한 비트 위치에 기록된다. 예컨대, 프레임 1은 행 1의 첫번째 부분에 기록되고, 프레임 2는 행 1의 나머지 부분에 기록되며 행 2에서 계속된다. 역으로, M개 보다 적은 비트들을 포함하는 각각의 프레임은 랩어라운드 형태로 행렬의 여러 연속적인 행들에 기록될 수 있다. 예컨대, 프레임 5는 행렬의 행들 3 및 4에 기록된다. 상기 설계에 있어서, K*개의 프레임들이 행렬의 K개의 행들에 기록되는데, 여기서 K*는 코딩 블록의 프레임 크기에 따라서 K와 동일하거나, 그 보다 크거나, 또는 그 보다 작을 수 있다.
다음으로, 각각의 열에 N*개의 심볼들로 이루어진 코드워드를 제공하기 위해서 (N*,K) 선형 블록 코드를 사용하여 블록 코딩이 수행된다. N*은 N과 동일하도록 선택될 수 있거나(즉, N*=N), 코딩 블록이 여러 행들을 점유하는 하나 이상의 대형 프레임들을 포함하는지 여부에 따라 다를 수 있다.
블록 구조 및/또는 패리티 비트들에 관한 확실한 시그널링이 위에서 설명된 여러 메커니즘들을 사용하여 전송될 수 있다. 이러한 확실한 정보는 전송 포맷의 잘못된 검출이 발생할 때 UE들이 자신의 입력 데이터 버퍼를 재동기시키기 위해서 사용할 수 있다.
도 4C 내지 4F에 도시된 외부 코드 설계들은 몇 가지 장점들을 제공한다. 먼저, 이러한 설계들은 더 높은 피크 레이트들을 (대형 프레임을 여러 행들에 기록함으로써) 처리하는 성능을 포함하지 않고도 평균 스루풋에 기초하여 외부 코드의 설계/선택을 가능하게 한다. 둘째로, 이러한 설계들은 네트워크로 하여금 (나머지 행들을 패딩하고, 패리티 비트들을 생성하며, 유용한 계통 및 패리티 비트들을 전송함으로써) 언제라도 버퍼를 플러쉬할 수 있게 한다. 예컨대, 네트워크는 IP 정체현상으로 인해 버퍼 언더-런(under-run)이 발생한 경우에 버퍼를 플러쉬할 수 있다.
G.
전력 제어
MBMS 서비스들의 목적들 중 하나는 동일 셀 내에 있는 하나 이상의 UE에 동일한 컨텐트를 전송할 때 라디오 자원들이 효율적으로 사용되게 하는 것이다. 여러 타입의 MBMS 서비스들이, 예컨대 (1) 가격과 관련될 수 있는 청취의 크기, (2) 서비스 타입 및 가격과 관련될 수 있는 서비스 품질(QoS) 요구, 및 액세스/요금부과에 관련될 수 있는 서비스 추적능력과 같은 여러 인자들에 의해서 구분될 수 있다. 일부 서비스들은 자유로울 수 있으며 따라서 매우 많은 수의 사용자들에게 개방될 수 있다. 이러한 서비스들은 브로드캐스트 서비스들일 수 있으며, 예컨대 광고, TV 채널 리브로드캐스트, 일기예보 등을 포함할 수 있다. 다른 서비스들은 제한된 청취 및 엄격한 QoS 요구들을 가질 수 있다. 이러한 서비스들은 멀티캐스트 서비스들로 지칭되며, 예컨대 페이퍼뷰 영화/스포츠, 그룹 통화 등을 포함할 수 있다.
브로드캐스트 서비스들에 있어서는, 업링크를 통한 이따금씩의 RACH 전송과 함께 다운링크를 통해 일정 속도로 전송되는 브로드캐스트 채널(예컨대, S-CCPCH 상의 FACH)이면 충분할 수 있다. 멀티캐스트 서비스들에 있어서는, 원하는 QoS를 보장하기 위해 하나 이상의 피드백 메커니즘들을 구현하는 것이 필요할 수 있다. 사용자 수가 증가함에 따라, 전용 채널을 위해 이용가능한 고속 전력 제어의 추가된 효율성으로 인해 멀티캐스트 서비스를 위해 전용 채널을 사용하는 것이 더욱 효율적으로 되었다(공통 채널과는 반대).
다운링크를 통해 UE를 위한 전용 채널의 고속 전력 제어가 다음과 같이 구현될 수 있다. 전용 채널은 목표 UE에 의한 신뢰적인 수신을 위해 충분한 것으로 추정되는 초기 전송 전력 레벨로 셀에 의해 전용 채널이 전송된다. UE는 전용 채널을 수신하고, 수신된 전용 채널 및/또는 일부 다른 다운링크 전송(예컨대, 파일롯)의 신호 강도를 측정하고, 수신된 신호 강도를 임계치(종종 세트포인트로 지칭됨)에 비교하며, 수신된 신호 강도가 세트포인트보다 작다면 UP 명령을 제공하거나 수신된 신호 강도가 세트포인트보다 크다면 DOWN 명령을 제공한다. 신호 강도는 파일롯 및/또는 일부 다른 다운링크 전송의 칩당에너지-대-잡음 비율(Ec/Nt)이나 신호-대-잡음+간섭 비율(SNR)에 의해 수량화될 수 있다. 세트포인트는 다운링크 전송을 위한 특정의 원하는 블록 에러 레이트(BLER)를 획득하기 위해서 조정될 수 있다. UP 또는 DOWN이 각각의 전력 제어 간격 동안에 결정되어 셀에 다시 전송되는데, 이는 전용 채널의 전송 전력을 적절하게 업 또는 다운으로 조정한다.
업링크 전력 제어 메커니즘은 또한 UE에 의해 전송되는 업링크 전송(예컨대, 전력 제어 명령들)의 전송 전력을 제어하기 위해 구현될 수 있다. 이러한 업링크 전력 제어 메커니즘은 다운링크 전용 채널을 위한 고속 전력 제어 메커니즘과 유사하게 구현될 수 있고, 전송 전력 제어(TPC) 스트림이 그것의 업링크 전송 전력을 조정하기 위해서 UE에 전송될 수 있다. 만약 고속 전력 제어가 멀티캐스트 서비스를 위해 구현된다면, 전력 제어 정보가 그들의 업링크 전송을 조정하기 위해 멀티캐스트 서비스를 수신하는 그룹의 각각의 UE에 다운링크를 통해서 전송될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, TPC 스트림은 임의의 형태의 전력 제어 정보를 포함할 수 있다. 예컨대, TPC 스트림은 전력 제어 비트 스트림을 포함할 수 있는데, 한 비트가 각각의 전력 제어 간격을 위한 것이며, 각각의 비트는 전송 전력의 증가(즉, UP 명령) 또는 감소(즉, DOWN 명령)가 전력 제어되는 데이터 전송(또는 물리 채널)을 위해 요구되는지 여부를 나타낸다. 다른 타입들의 전력 제어 명령들이 또한 전송될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 든다. 전력 제어 정보가 또한 다른 형태로 전송될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위 내에 든다. 예컨대, UE에서의 수신된 신호 강도(또는 SNR)는 셀들에 다시 보고되어 전력 제어를 위해 사용될 수 있다. 또 다른 예로서, 통신 채널에 의해 공급될 수 있는 최대 레이트는, UE에서 추정되었을 때, 셀들에 다시 보고되어 전력 제어 및/또는 다른 목적들을 위해 사용될 수 있다.
다운링크 물리 채널 모델들
멀티캐스트 서비스를 위해서, 동일한 서비스 데이터나 컨텐트가 UE들 그룹에 전송된다. 간단한 구현에 있어서, 서비스 데이터는 상이한 물리 채널을 사용하여 각각의 UE에 전송될 수 있다. 심지어 각각의 이러한 물리 채널이 개별적으로 전력 제어될 지라도, 항상 한명 이상의 사용자가 존재하며, 여러 UE들에 동일한 정보가 동시에 전송되기 때문에 상당한 레벨의 듀플리케이션이 존재한다.
이러한 듀플리케이션을 회피하기 위해서, 자격을 제대로 갖춘 브로드캐스팅 방식과 표준 전용 채널 방식 사이에 놓인 라디오 구성(RC)이 정의되어 멀티캐스트를 위해 사용될 수 있다. 이러한 새로운 라디오 구성을 위해서, 전력 제어 정보가 전용 채널에 대해서와 유사한 방식으로 UE들에 의해서 업링크를 통해 전송될 수 있다. 그러나, 다운링크를 통해서, 서비스 데이터는 단일 물리 채널을 통해 전송될 것이며 멀티캐스트 그룹의 모든 UE들에 의해 수신될 것이다. 새로운 다운링크 전송 채널이 멀티캐스트 서비스 데이터의 전송을 위해 정의될 수 있으며 UE들 그룹에 의해 공동으로 전력 제어될 수 있다. 이러한 다운링크 전송 채널은 다운링크 멀티캐스트 채널(DMCH)로 지칭된다.
DMCH와 연관된 물리 채널은 물리 다운링크 멀티캐스트 채널(PDMCH)이다. 멀티캐스트 서비스를 위해서, 단일 PDMCH는 서비스를 수신하기 위해 지정된 그룹의 모든 UE들을 위해서 셋업될 수 있다. 이러한 물리 채널은 다른 전용 채널들에 대해 동일한 QoS를 획득하기 위해서 소프트 핸드오버 상태에 있을 수 있다. 그러나, 활성 세트가 그룹의 모든 UE들에 대해 동일할 필요가 없다는 것을 알아야 한다. 특정 UE의 활성 세트는 그 UE가 현재 전송들을 수신받고 있는 모든 셀들의 리스트이다. 이러한 물리 채널이 전송되고 있는 셀들 세트는 상응하는 멀티캐스트 그룹의 UE들의 활성 세트들 모두를 동시에 수신하기 위한 채널 모델을 도시하는 다이어그램이다.
도 5A는 소프트 핸드오버 상태에 있는 UE에서 전용 채널(DCH)과 멀티캐스트 채널(DMCH)의 동시 수신을 위한 채널 모델을 나타내는 다이어그램이다. 전송 채널 DMCH 및 DCH는 물리 채널 PDMCH 및 DPCH과 각각 연관된다.
본 예에서, UE는 소프트 핸드오버 상태에 있으며, 세개의 셀들로부터 전송들을 수신한다. 멀티캐스트 채널을 위해서, 동일한 서비스 데이터는 세개의 모든 셀들로부터 PDMCH를 통해 전송된다. PDMCH는 코드분할다중(CDM)을 사용하여 구현될 수 있으며 다중 코드들을 포함할 수 있는데, 그 코드들 각각은 도 5A에서 "Phy CH"로 표현되어 있다. 다중 코드들이 사용될 때, CCTrCH는 동일한 확산 인자를 갖는 다중 DPCH들에 매칭된다. 이 경우에는, 단지 제 1 DPCH만이 DPCCH를 전달하고, 나머지 PDCH 각각은 DPCCH의 DTX 비트들을 포함한다(그리고, DTX 비트들은 전송되지 않기 때문에, 단지 이러한 나머지 DPCH들을 위한 DPDCH만이 전송된다). 세개의 셀들로부터 PDMCH를 통해 수신되는 데이터는 코딩된 복합 전송 채널(CCTrCH)을 형성하기 위해 멀티플렉싱되고(블록 512)며, 멀티캐스트 서비스를 위해 사용되는 하나 이상의 전송 채널들에 디코딩된 데이터를 제공하기 위해서 추가적으로 디코딩되고 디멀티플렉싱된다.
전용 채널을 위해서, 데이터는 세개의 모든 셀들로부터 DPCH를 통해 전송된다. 마찬가지로, DPCH는 CDM을 사용하여 구현될 수 있으며 다중 코드를 포함할 수 있는데, 상기 다중 코드들 각각은 도 5A에서 Phy CH로서 표현되어 있다. 각각의 셀은 또한 DPCH의 제어부분(DPCCH)을 통해서 (1) UE로부터의 업링크 전송의 전송 전력을 조정하기 위해 사용되는 TPC 스트림 및 (2) DPCH를 위해 사용되는 TFCI를 전송한다. 세개의 셀들로부터 DPCH를 통해 수신되는 데이터는 코딩된 복합 전송 채널을 형성하기 위해서 멀티플렉싱되는데(블록 522), 상기 멀티플렉싱된 데이터는 전용 채널을 위한 디코딩된 데이터를 제공하기 위해서 추가적으로 디코딩되고 디멀티플렉싱된다(블록 520).
전용 채널을 위해서, 셀에 의해서 전송되는 DPCCH(예컨대, TPC 스트림) 상의 파일롯 및/또는 전력 제어 정보는 다운링크 전송의 품질을 결정하기 위해서 UE에 의해 처리될 수 있다. 이러한 품질 정보는 UE로부터 셀에 다시 전송되는 (업링크) TPC 스트림을 형성하기 위해 사용된다. 다음으로, 그 셀은 UE로부터 수신되는 업링크 TPC 스트림에 기초하여 UE에 전송되는 다운링크 DPCH의 전송 전력을 조정한다.
그에 상응하여, UE의 전송 전력은 원하는 목적을 달성하기 위해 셀에 의해서 조정된다. 상이한 셀들이 각기 다른 품질로 UE를 수신할 수 있기 때문에, 각기 다른 (다운링크)TPC 스트림들이 세 개의 셀들에 대해 UE의 전송 전력을 조정하기 위해 사용된다.
실시예에서, 만약 UE가 다운링크를 통해 DMCH 및 DCH 모두를 동시에 수신한다면, 업링크 DPCCH를 통해 전송된 (업링크)전력 제어 정보가, 아래에 더 상세히 설명된 바와 같이, 다운링크를 통해 PDMCH 및 DPCH 모두의 전송 전력을 조정하는데 사용된다.
도 5B는 소프트 핸드오버 상태에 있는 UE에서 멀티캐스트 채널(DMCH)만의 수신을 위한 채널 모델을 나타내는 다이어그램이다. 이 경우에, 다운링크를 통해 전 송되는 전용 정보는 단지 더 높은 층 시그널링 및 전력 제어를 포함할 수 있다. 최소의 코드 공간 크기를 사용하여 여러 UE들을 위한 전력 제어 정보를 전송하는 효율적인 방법은, cdma2000(IS-2000 Rev A)에서 사용되는 CPCCH 채널과 마찬가지로, 동일한 물리 채널 상에 이러한 여러 UE들에 대한 정보를 시분할다중화하는 것이다. 더 높은 층 시그널링의 볼륨이 제한되기 때문에, 상기 시그널링은 DMCH를 통해 전송될 수 있다. 만약 시그널링/전력 제어가 단일 DMCH 상에서 TDM-결합된다면, MAC 헤더는 데이터가 예정된 특정 UE를 식별하는데 사용될 수 있다. 특정 MAC-ID는 멀티캐스트 데이터를 위해 사용될 수 있으며, 상기 멀티캐스트 데이터는 그룹의 모든 UE들로 예정된다.
도 5B에 도시된 바와 같이, UE는 소프트 핸드오버 상태에 있으며 세 개의 셀들로부터의 전송들을 수신한다. 상기 세 개의 셀들로부터 PDMCH를 통해 수신되는 데이터는 코딩된 복합 전송 채널을 형성하기 위해서 멀티플렉싱되고(블록 532), 상기 멀티플렉싱된 데이터는 멀티캐스트 서비스를 위한 디코딩된 데이터를 제공하기 위해서 추가적으로 디코딩되고 디멀티플렉싱된다(블록 530). 실시예에서, 세 개의 셀들로부터의 TPC 스트림들(즉, 전력 제어 정보)은 시분할다중화 방식으로 전력 제어 물리 채널(PCPCH)을 통해 수신된다. PCPCH는 W-CDMA를 위해 정의된 새로운 물리 채널이다. 다음으로, 상기 전력 제어 정보는 UE에 의해서 업링크 전송 전력을 조정하는데 사용된다.
업링크 물리 채널 모델들
도 5C는 업링크 상의 전용 채널에 대한 채널 모델을 나타내는 다이어그램이 다. 업링크를 위한 물리 채널 모델은 동일하며, DPCH가 다운링크 상에서 사용되는지 여부에 상관없다. 실시예에서는, 단지 하나의 업링크 TPC 스트림만이 물리 채널 상에 포함되며, 모든 다운링크 물리 채널을 위해 사용된다.
도 5C에 도시된 바와 같이, 업링크를 통해 전송될 데이터는 코딩된 복합 전송 채널을 형성하기 위해서 코딩되고 멀티플렉싱되며(블록 540), 상기 멀티플렉싱된 데이터는 하나 이상의 물리 채널들을 위한 하나 이상의 물리 채널 데이터 스트림을 제공하기 위해서 추가적으로 디멀티플렉싱되고 분할된다(블록 542). 업링크 TPC 스트림은 또한 UE로부터 전송되는 물리 채널의 제어 부분 상에 멀티플렉싱된다.
공통 채널의 전력 제어
UE들 그룹에 의해 전송되는 공통 채널(예컨대, 멀티캐스트 채널)의 전송 전력은 상기 그룹의 모든 UE들의 전력 요구들을 반영하도록 조정될 수 있다. 다음으로, 공통 채널을 전송 전력이 그룹의 모든 UE들의 전력 요구들에 대한 엔벌로프envelope)일 것이다. 대조적으로, PCPCH 또는 DPCH(만약 하나가 구성된다면)의 전송 전력만이 목표 UE에 도달할 필요가 있으며, 이러한 단일 UE의 전력 요구에 기초하여 조정된다. 공통 및 전용 채널들을 위한 전송 전력들은 따라서 통상 독립적으로 방출할 것이다.
공통 및 전용 채널들이 목표 UE들에 의해 상이한 전력 요구들과 연관될 수 있다면, 여러 전력 제어 방식들이 상기 공통 및 전용 채널들의 전송 전력을 조정하기 위해서 구현될 수 있다. 이러한 방식들 중 일부가 아래에서 설명된다. 다른 방식들이 역시 구현될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 든다.
제 1 전력 제어 방식에 있어서는, 공통 및 전용 채널들의 전송 전력이 업링크를 통해 각각의 목표 UE에 의해서 전송되는 단일 TPC 스트림에 기초하여 조정된다. 상기 방식에 있어서, 단일 전력 제어 명령은 공통 및 전용 채널들 모두를 위해 각각의 전력 제어 간격 동안 업링크를 통해 전송된다. 각각의 전력 제어 간격 동안에, 공통 채널(PCPCH) 및 전용 채널(PCPCH 또는 DPCH)에 대한 전력 제어 명령들 각각이, 위에서 설명된 바와 같이, 상응하는 채널에 대한 세트포인트 및 수신된 신호 강도에 기초하여 일반적인 방식으로 결정될 수 있다. 다음으로, 두 채널들에 대한 두 전력 제어 명령들이 상기 두 채널들에 대한 단일(또는 결합) 전력 제어 명령을 제공하기 위해 "OR-of-the-UP" 명령들을 사용하여 결합될 수 있다. 특히, 공동 전력 제어 명령은 상기 채널들 중 임의의 채널이 전송 전력의 증가를 필요로하는 경우에는 UP 명령이다. 그렇지 않다면, 상기 공동 전력 제어 명령은 DOWN 명령이다. 따라서, 만약 두 채널들 중 어느 하나가 그것의 목표를 충족시키지 않는다면, UE는 전송 전력의 증가를 요청할 것이다.
제 1 방식에 있어서, 전용 물리 채널(PCPCH 또는 DPCH)의 전송 전력은, 규칙적인 DPCH를 위해 수행되는 것과 마찬가지로, 업링크를 통해 UE에 의해서 전송되는 전력 제어 명령에 직접 기초하여 결정될 수 있다. 공통 채널에 대한 전송 전력은 다음과 같이 결정될 수 있다.
네트워크에서는, 각각의 UE에 대한 전용 채널(PCPCH 또는 DPCH) 및 공통 채널(PDMCH) 사이의 고정된 전력 요구 오프셋이 초기에 선택된다. 상기 오프셋은 여 러 인자들에 따라 다를 수 있다. 하나의 이러한 인자는 UE의 활성 세트의 섹터들 수인데, 이것은 전력 제어 비트들이 하나의 셀로부터 단지 전송된다는 사실을 고려하는데 사용될 수 있다. 만약 오프셋들이 UE의 활성 세트 크기에 따라 다르다면, 정해진 UE에 대한 오프셋이 따라서 여러 이용가능한 오프셋들로부터 선택될 수 있다. 이 경우에는, UE의 현재 활성 세트에 상응하는 오프셋이 네트워크에 의해 선택될 것이다. 추정 하에서 이러한 오프셋은 단지 필요 이상으로 더 높은 전력 레벨로 전력 제어 채널을 (PCPCH를 통해) 전송하도록 할 것이다.
전용 채널(PCPCH 또는 DPCH)을 위해 필요한 전송 전력의 현재 값과 이러한 오프셋에 기초하여, 공통 채널(PDMCH)을 위한 각 사용자의 전송 전력 요구가 결정된다. 다음으로, 각각의 셀에 의해 공통 채널에 대한 실제 전송 전력이 그들의 활성 세트에 상기 셀을 포함하는 모든 UE들에 의해서 요구되는 전송 전력들의 최대치로 세팅될 수 있다. 이는 공통 채널에 대한 전송 전력이 모든 UE들이 요구하는 전송 전력의 엔벌로프와 동일하게 세팅되도록 할 것이다.
전용 채널과 공통 채널 사이의 고정된 전력 요구 오프셋은 이러한 채널들이 각각의 UE에 대해 초기에 추정될 수 있음으로써 이러한 채널들이 UE에 의해서 확실히 수신될 수 있다. 상기 오프셋의 초기 추정은 최적이 아닐 수 있고, 이러한 오프셋을 조정하기 위해서 외부 루프가 구현될 수 있다. 특히, 각각의 UE는 목표 BLER들이 공통 및 전용 채널들 모두에 대해 달성되도록 공통 및 전용 채널들에 대한 세트포인트들을 조정할 수 있다. 다음으로, 두 세트포인트(예컨대, DMCH 세트포인트와 PCPCH 세트포인트) 사이의 차이가 네트워크에 전송될 수 있고, 상기 네트 워크는 그에 따라서 모든 UE들에 대해 수신되는 세트포인트 차이에 기초하여 상기 두 채널들 사이의 고정된 전력 요구 오프셋을 조정할 수 있다. 외부 루프를 통한 오프셋 조정없이도, 채널들 중 하나가 필요한 BLER을 달성하기 위해 필요한 것보다 더 높은 전력 레벨로 전송될 것이다. 상기 오프셋 조정(즉, 외부 루프 세트포인트들을 네트워크에 시그널링)은 시그널링 크기를 감소시키기 위해서 외부 루프 조정보다 더 느린 레이트로 수행될 수 있다는 것을 알아야 한다.
제 2 전력 제어 방식에 있어서는, 공통 및 전용 채널들을 현재 수신하고 있는 각각의 UE가 두 개의 TPC 스트림들을 전송하는데, 하나의 TPC 스트림은 공통 채널을 위한 것이고 다른 하나의 TPC 스트림은 전용 채널을 위한 것이다. 각각의 TPC 스트림은 상응하는 채널에 대한 수신된 신호 강도 및 그 채널에 대한 세트포인트에 기초하여 위에 설명된 바와 같이 유도될 수 있다. 일실시예에서는, 상기 두 TPC 스트림들이 UE에 의해 전송되는 DPCH의 DPCCH에 있는 TPC 필드를 사용하여 구현되는 두 전력 제어 서브채널들을 통해 전송될 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 두 TPC 스트림들이 DPCCH에 있는 두 TPC 필드들을 사용하여 구현되는 두 전력 제어 서브채널들을 통해 전송될 수 있다. 상기 두 TPC 스트림들을 전송하기 위한 한 방법이 구현될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 든다. 다음으로, 전용 채널(DPCH)에 대한 전송 전력이 그 채널에 대한 TPC 스트림에 기초하여 직접 조정될 수 있다. 공통 채널(PDMCH)에 대한 전송 전력이 (예컨대, 위에 설명된 "OR-of-the-UP" 명령들을 사용하여) 그 채널을 수신하도록 지정된 모든 UE들로부터 수신되는 TPC 스트림들에 기초해서 조정될 수 있다.
다중 전력 제어 서브채널들의 구현이 2001년 2월 15일에 출원된 미국 특허 출원 제 09/788,258호 "Method and Apparatus for Controlling Transmit Power of Multiple Channel in a CDMA Communication System"에 설명되어 있는데, 상기 미국 특허 출원은 본 출원의 양수인에게 양도되었으며, 여기서 참조문헌으로서 포함된다.
포인트-투-포인트 서비스들을 위한 전력 제어도 또한 2002년 3월 28일에 출원된 미국 특허 출원 제 10/113,257호 "Power Control for Point-to-Multipoint Service Provided in Communication Systems"에 더 상세히 설명되어 있는데, 상기 미국 특허 출원은 본 출원의 양수인에게 양도되었으며, 여기서 참조문헌으로서 포함된다. 외부 루프를 구현하는 기술들은 2001년 8월 20일에 출원된 미국 특허 출원 제 09/993,604호 "Power Control for a Channel with Multiple Formats in a Communication System"에 더 상세히 설명되어 있는데, 상기 미국 특허 출원은 본 출원의 양수인에게 양도되었으며, 여기서 참조문헌으로서 포함된다.
핸드오버
여러 UE들은 상이한 셀 세트들 사이에서 소프트-핸드오버 상태에 있을 수 있기 때문에, PDMCH의 타이밍은 임의의 한 UE에 대한 라디오-링크들을 정렬시키기 위해서 변경될 수 없다. 그러므로, 이러한 구조는 네트워크가 동기적이거나 준동기적일 때만 사용될 수 있다.
멀티캐스트 채널(PDMCH) 및 전용 채널(DPCH)의 동시 수신을 위해서, 활성 세트가 두 채널들에 대해 동일하다고 가정될 수 있다. 그 활성 세트는 통상적으로 공통 채널의 수신 에너지(Ecp/Nt)에 링크된다. 따라서, 정해진 UE에 있어서, DPCH가 PDMCH와 동시에 셋업될 때, 활성 세트는 두 채널들에 대해 동일하다. 다음으로, 두 채널들 사이의 전력 오프셋이 두 채널들에 대해서 데이터 레이트, QoS, TTI 길이 등의 차이에 기초하여 유도될 수 있다. 그 전력 오프셋은 각 채널에 대한 활성 세트의 크기에 링크될 필요가 없는데, 그 이유는 활성 세트가 동일하기 때문이다.
비록 활성 세트들이 공통 및 전용 채널들 모두에 대해 동일할 지라도, 활성 세트의 상이한 셀들로부터의 PDMCH에 대한 전송 전력이 상이해지는 것이 가능하다. 이는 자신들의 활성 세트들에 있는 이런 상이한 셀들을 포함하고 있는 UE 세트가 동일하지 않고 따라서 이런 셀들에 대한 전송 전력이 독립적으로 방출할 것이기 대문이다. 그러나, PDMCH에 대한 전송 전력은 목표 UE들에 대한 필요 전력의 엔벌로프이기 때문에, UE들의 활성 세트에서 셀들 각각에 의해 전송되는 전력은 그 UE가 필요로하는 것만큼 높을 것이다. 따라서, DMCH의 신뢰도도 마찬가지로 UE가 소프트 핸드오프 상태에 있을 때 DPCH의 신뢰도에 비해 향상될 것이다.
멀티캐스트 채널만의 수신을 위해서, 어떤 DPCH도 필요하지 않을 때는, 다운링크를 통해 수신되는 전용 물리 채널만이 PCPCH들이다. 이러한 물리 채널들은 UE의 활성 세트에서 셀들 각각에 의해 전송된다. 각각의 셀에 의해서 UE에 전송되는 전력 제어 비트를 위해 사용되는 OVSF 코드 및 시간 오프셋이 더 높은 층 시그널링에 의해 구성될 수 있다.
PCPCH 채널들은 소프트-결합되지 않기 때문에(각각의 셀에 의해 전송되는 상 이한 전력 제어 비트들로 인해서), PCPCH 채널들과 PDMCH 사이의 전력 오프셋이 UE의 활성 세트 크기 함수에 따라 이루어질 수 있다. 전용 채널 비트들과 전력 제어 비트들 사이의 IS-95에서 사용되는 것과 같은 전력 오프셋들(예컨대, 비 소프트 핸드오버, 2-방식 소프트 핸드오버, 및 3-방식 소프트 핸드오버 각각을 위한 0dB, 3dB, 및 5dB)이 PCPCH 및 PDMCH를 위해 사용될 수 있다.
따라서, 전력 제어는 위에서 언급된 여러 요인들에 따라 MBMS 전송을 위해 사용될 수도 있고 사용되지 않을 수도 있다. 고속 전력 제어 또는 채널 선택은 MBMS 전송을 수신하는 UE들의 수가 너무 크지 않은 경우에 UE마다에 기초하여 구현될 수 있다. UE들 그룹은, 예컨대 MBMS 채널에 대한 전송 전력이 임의의 UE가 증가를 요청한 경우에 증가되도록 하는 "OR-of-the-Up" 명령들을 사용하여 MBMS 데이터(즉, MBMS 채널)을 전송하는데 사용되는 물리 채널을 공동으로 전력 제어할 수 있다.
MBMS 채널의 공동 전력 제어를 통해, 고속 전력 제어의 이점들은 상기 공동 채널의 다이내믹한 범위가 통계적인 평균화에 의해 감소됨에 따라 상당히 감소될 수 있다. 또한, 고속 전력 제어는 전용 다운링크 및 업링크 자원들을 필요로한다. 브로드캐스트 서비스를 위해서, MBMS 채널을 활성적으로 수신하는 각각의 UE로의 전송 자원 할당은 활성 UE들의 수가 증가할 때 이점들을 감소시키는 매우 높은 코드 및 전력 사용을 초래할 수 있다. 그러나, 공동 전력 제어는 멀티캐스트 서비스를 위해 유리할 수 있는데, 이는 더 작은 수의 UE들로의 전송을 커버한다.
심지어 고속 전력 제어가 MBMS 채널을 위해 사용되지 않을 때에도, UE는 MBMS 서비스의 품질을 보고할 수 있으며, 상기 품질은 그런 후에 여러 용도로 사용될 수 있다. 상기 보고는 통계에 기초하거나(예컨대, 모든 UE들의 서브세트가 서비스 품질 정보를 보고할 수 있음), 이벤트마다에 기초하거나(예컨대, UE들이 특정 임계치 아래의 QoS가 발생하였을 때 서비스 품질 정보를 보고할 수 있음), 또는 네트워크에 의한 요구가 있을 때 수행될 수 있다. 그러한 서비스 품질 정보 보고는 아래에서 더 상세히 설명된다.
H.
측정/품질 제어
MBMS는, 어쩌면 멀티캐스트와 연관된 RRC 관련 절차들을 제외하고는, MBMS 전송을 조정하기 위해 어떠한 폐쇄 루프 절차없이도(예컨대, 비 고속 전력 제어) 구현될 수 있다. 그러나, UE들에 의해 수신되는 MBMS 서비스들의 품질을 모니터링하는 것이 바람직할 수도 있다. 이러한 서비스 품질 정보는 MBMS 서비스들의 전송에 관련된 여러 처리들을 조정하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 네트워크는 셀 또는 서비스 영역에서 서비스의 특정 평균 품질을 유지하기 위해 특정 브로드캐스트나 멀티캐스트에 할당되는 전력을 조정할 수 있다. 다음으로, 이는 네트워크로 하여금 서비스 등급이 목표를 충족시키도록 보장하는 동시에 각각의 MBMS 서비스에 할당되는 전력 크기를 최소화할 수 있게 할 것이다.
상기 서비스 품질 정보는 여러 수집 및 보고 방식들을 사용하여 UE들로부터 수집될 수 있다.
명령 보고로도 지칭되는 제 1 방식에 있어서, UE들은 특정 측정치들을 수집 및/또는 보고하도록 네트워크에 의해서 특별히 명령을 받는다. 일반적으로, 임의 의 수의 UE들이 임의의 측정치를 보고하기 위해 선택될 수 있다. 예컨대, 네트워크는 특정 MBMS 서비스를 수신하고 있는 UE에게 특정 측정치(예컨대, 전송 채널 블록 에러 레이트)를 보고하도록 요청할 수 있다. 상기 요청은 시그널링을 통해 UE들에 전송될 수 있다. 예컨대, 상기 요청은 MBMS 데이터가 코딩된 복합 전송 채널(CCTrCH)을 형성하기 위해 사용되는 하나 이상의 전송 채널들과 멀티플렉싱되는 전송 채널을 통해서 전송될 수 있다.
보고는 비주기적일 수 있거나(예컨대, 스케줄에 기초하여) 또는 주기적일 수 있다(예컨대, 보고 간격이 상기 요청을 통해 제공됨으로써). 단말는 종료하도록 네트워크에 의해 지시받을 때까지 측정치를 보고할 수 있다. 상기 보고는 또한 요구시에 이루어질 수 있다(즉, 네트워크가 명령할 때마다).
통계 보고로도 지칭되는 제 2 방식에 있어서, 서비스 품질 정보는 모든 UE들 대신에 선택된 UE들 그룹으로부터 수집된다. 특정 MBMS 서비스들을 수신하는 매우 많은 수의 UE들이 있을 수 있기 때문에, 모든 UE들에 특정 측정치(예컨대, 블록 에러 레이트)를 보고하도록 요청하는 것은 측정치 보고와 연관된 과도한 양의 오버헤드 트래픽을 초래할 수 있다. 오버헤드 트래픽을 감소시키기 위해서, 단지 특정 UE들만 보고하도록 선택될 수 있다. UE들은, 예컨대 (1) 각각의 UE나 사용자에게 할당된 특정 ID를 해싱(hashing)하거나 (2) 각각의 UE에 할당된 무작위 변수를 네트워크에 의해 세팅된 임계치에 비교하거나 (3) 일부 다른 방식에 기초하여, 무작위로 선택될 수 있다.
이벤트-반응 보고로도 지칭되는 제 3 실시예에 있어서, UE들은 일부 정해진 이벤트들이 발생하였을 때 측정치를 보고하도록 요청될 수 있다. UE들 모두 또는 서브세트가 이벤트-반응 보고를 수행하도록 요청될 수 있다. 게다가, 임의의 측정치가 모니터링을 위해 선택될 수 있고, 임의의 임계치가 상기 보고를 트리거링하기 위해 사용될 수 있다.
예컨대, 네트워크는 특정 측정 기간에 걸쳐 평균된 에러 레이트가 특정 임계치 위에 있을 때마다 보고하도록 UE들에 요청할 수 있다. 이는 특정 UE가 충분한 품질을 갖는 MBMS 서비스를 수신하지 않고 있다는 것을 네트워크가 검출할 수 있게 할 것이다. 다음으로, 네트워크는 상기 MBMS 서비스에 할당된 전송 전력의 크기를 증가시킬 수 있다. 이러한 메커니즘은 특히 특정 장소에 있는 UE들 그룹이 특정 서비스를 수신할 수 있는 멀티캐스트 서비스에 적합하다. 이벤트-반응 보고를 통해서, 네트워크 자원들(즉, 전송 전력)은 전체 셀을 커버하기 위해 전송하지 않음으로서 절약될 수 있다.
UE들로부터 서비스 품질 정보를 수집하기 위해서 다른 방식들이 구현될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 든다. 또한, 이러한 방식들의 임의의 결합이 임의의 정해진 순간에 사용될 수 있다. 예컨대, 특정 MBMS 서비스를 위해서, 특정 UE들 그룹이 통계 보고를 위해 무작위하게 선택될 수 있고, 서비스를 수신하고 있는 모든 UE들이 이벤트-반응 보고를 수행하도록 요청될 수 있으며, 보고하는 이러한 UE들은 동일하거나 추가적인 측정치들을 수집 및/보고하도록 네트워크에 의해 명령받을 수 있다.
UE들로부터 보고된 측정치들을 처리할 경우, 네트워크는 측정치들의 정확도 에 영향을 줄 수 있는 다른 파라미터들을 고려할 수 있다. 이러한 파라미터들은 예컨대 라운드-트립 시간, 경로-손실, 네트워크 토폴로지 등을 포함할 수 있다. 다음으로, 네트워크는 보고된 측정치를 선택적으로 버리거나 보유할 수 있다. 예컨대, MBMS 커버리지 영역의 가장자리 근처에 위치하면서 서비스 중인 마지막 셀로부터 멀어지도록 이동함에 따라 높은 에러 레이트가 발생되기 쉬운 UE들을 위해서는, 그것들의 보고된 측정치들이 네트워크에 의해서 버려질 수 있는데, 그 이유는 상기 보고된 측정치들이 더 높은 에러 레이트로 인해서 더 쉽게 부정확해질 수 있기 때문이다.
Ⅰ.
전송/수신
일반적인 초기화 절차
도 6은 UE가 MBMS 서비스를 수신하기 위한 방법(600)의 실시예에 대한 흐름도이다. 도 6에 대한 설명에서는 위에서 설명된 MBMS 제어 정보 및 서비스 데이터를 위한 채널 구조가 사용된다는 것이 가정된다.
처음에, UE는 BCCH를 통해서 전송되는 시스템 정보 블록들을 처리함으로써 시스템 레벨 MBMS 정보를 획득한다(단계 610). 상기 시스템 레벨 MBMS 정보는 다른 제어 정보 및 서비스 데이터를 어디에서 찾아야 하는지를 UE에 알려준다. UE는 공통 MBMS 제어 채널로부터 AS 및 NAS MBMS 제어 정보를 획득하는데, 상기 채널은 S-CCPCH일 수 있다(단계 612). 상기 제어 정보는 어떤 서비스들이 이용가능한지, 서비스들이 전송되는 물리 채널들, 및 이러한 서비스들을 위해 사용되는 각각의 논리 및 물리 채널에 대한 파라미터들을 UE에 알려준다.
AS 및 NAS MBMS 제어 정보를 획득할 때, UE는 추가적인 액세스 파라미터들을 교섭하기 위해서 전용 모드로 들어갈 수 있다(단계 614). UE는 또한 자신이 특정 서비스들을 수신하기 시작하였다는 것을 간단히 시그널링할 수 있다. 필요한 작업이 완료되었을 때, UE는 MBMS 데이터가 매핑되는 물리 채널(즉, MBMS 채널)의 CCCH 부분으로부터 서비스-특정 제어 정보를 수신한다(단계 616). 이 정보는 예컨대 외부 코드에 대한 시그널링을 포함할 수 있다.
상기 서비스-특정 제어 정보를 수신하였을 때, UE는 MBMS 채널을 통해 서비스 데이터를 수신한다(단계 618). 동시에, UE는 서비스-특정 제어 정보를 위해서 상기 채널의 CCCH 부분을 모니터링한다. UE는 또한 AS 및 NAS MBMS 제어 정보를 위해 공통 MBMS 제어 채널을 모니터링하는데, 이는 상기 정보가 존재할 때 MBMS 채널 또는 DCCH를 통해 반복되지 않는 경우에 이루어진다.
(UE가 MBMS 서비스를 처음으로 수신하였을 때 수행될 수 있는)초기 동기포착을 위해서, UE는 필요한 제어 정보를 획득하기 위해서 모든 5 단계들(610 내지 618)로 전환한다. (예컨대 새로운 MBMS 서비스로 스위칭할 때 수행될 수 있는)후속하는 동기획득를 위해서, UE는 단지 단계들(612 내지 618)(또는 단지 단계들(614 내지 618))로 전환할 필요가 있을 수 있다.
다른 상태 다이어그램이 또한 구현될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위 내에 든다.
셀 커버리지
MBMS 서비스들은 현존하는 셀 레이아웃을 갖는 현존하는 통신 네트워크들에 배치될 수 있다. 상기 배치는 무작위로 분포된 UE들이 비록 특정 서비스 품질(QoS)이 사용자마다 보장될 수 없을 지라도 상기 QoS를 갖는 MBMS 서비스들을 전체 셀들에 걸쳐 수신할 수 있도록 이루어질 수 있다.
단일 셀로부터 정해진 셀의 가장자리에 도달하기 위해서는, 매우 많은 수의 전송 전력이 통상적으로 원하는 QoS를 획득하기 위해 필요하다. 정해진 MBMS 서비스가 여러 셀들을 커버하기 쉽기 때문에(적어도 브로트캐스트의 경우에), 동일한 MBMS 데이터가 이웃 셀들로부터 전송될 수 있다. 따라서, MBMS 커버리지를 향상시키고 또한 셀 가장자리에 도달하기 위해 필요한 전송 전력 크기를 감소시키기 위해서는, UE들이 여러 셀들로부터 수신되는 MBMS 전송들을 결합할 수 있도록 하는 것이 매우 유리할 것이다.
그러나, MBMS 서비스들은 공통 채널에 매핑되고, 소프트 핸드오버를 수행하기 위한 메커니즘이 전용 채널들을 위해 정의된다. 따라서, 소프트 핸드오버를 위해 현재 이용가능한 메커니즘들을 사용하여 소프트 핸드오버에서 공통 채널들을 형성하는 것이 가능하지 않다. 만약 소프트 핸드오버는 MBMS 서비스들을 위해 사용될 수 없다면, MBMS 커버리지는 심각한 영향을 받을 수 있다.
UE들로 하여금 향상된 성능을 제공하기 위해 여러 셀들로부터의 MBMS 프레임들을 결합하도록 하는 기술들이 본 명세서에 설명되어 있다. UE들에서 수행될 수 있는 타입의 결합은, 아래에서 설명되는 바와 같이, UE들의 버퍼링 성능과 네트워크에 있는 셀들 사이의 동기화 레벨에 의존한다. 시그널링 로드를 제한하기 위해서, 상기 결합은 전용 시그널링없이 수행될 수 있고, 이는 자동 소프트 핸드오버로 서 본 명세서에서 지칭된다.
자동 소프트 핸드오버
UE는 두 개 이상의 셀들의 공동 커버리지 영역에 위치될 수 있다. 만약 이러한 셀들이 동일한 MBMS 데이터를 전송하며 상기 셀들에 대한 타이밍이 통보된다면, UE는 여러 셀들로부터 MBMS 데이터를 수신하여 처리함으로써 향상된 성능을 제공할 수 있다. 예컨대, UE는 여러 셀들로부터 동일 MBMS 데이터의 프레임들(즉, "상응하는" MBMS 프레임들)을 결합하고 상기 결합된 프레임들을 디코딩함으로써 디코딩 성능을 향상시킬 수 있다. 대안적으로, UE는 여러 셀들로부터 수신되는 상응하는 MBMS 프레임들을 (상기 프레임들을 결합하지 않고) 개별적으로 디코딩하고 이어서 CRC 검사 결과에 기초하여 상기 디코딩된 프레임들 중 하나를 선택할 수 있다.
여러 셀들로부터 전송되는 MBMS 데이터의 전송 블록들은 프레임들의 결합/선택을 가능하게 하기 위해서 동일해야 한다. (소프트 핸드오버에서와 같은)핑거-레벨 결합을 가능하게 하기 위해서, 상이한 셀들로부터의 전송들은 심볼마다 동일할 필요가 있고 CCTrCH에 동일한 방식으로 매핑된다. 이는 CCTrCH에 매핑된 모든 서비스들이 동일한 MBMS 영역을 갖는 경우에 보장될 수 있다. 기본적으로, 전송된 데이터는 소프트 결합을 가능하게 하기 위해서 코드 심볼 레벨에서 동일할 필요가 있다. MBMS에서의 한 옵션은 단일 물리 채널 상에 여러 서비스들을 멀티플렉싱하는 것이다. 만약 상기 서비스들이 상이한 커버리지 영역(상기 서비스가 이용가능한 셀들 세트)을 갖는다면, 물리층에서 정확히 동일한 데이터를 갖기 위한 요건이 양 서비스들에 의해 공동으로 커버되지 않는 셀에서는 충족될 수 없다.
자동 소프트 핸드오버를 통해서, UE는 자신이 셀들과 시그널링을 교환할 필요없이 상응하는 MBMS 프레임들을 수신하여 결합할 수 있는 상기 셀들을 자동적으로 결정할 수 있다. 상기 시그널링은 통상적으로 음성이나 패킷 데이터와 같은 다른 전용 서비스들을 통한 소프트 또는 하드 핸드오버를 위해 필요하다. 자동 소프트 핸드오버는 핸드오버를 위한 오버헤드 시그널링 크기를 감소시키기 위해서 브로드캐스트 서비스들을 위해 유리하게 사용될 수 있다. 자동 소프트 핸드오버가 역시 가능한데, 그 이유는 브로드캐스트 전송들이 매우 많은 수의 UE들에 의해 수신되도록 의도되지 특정 UE로 조정되지 않기 때문이다.
자동 소프트 핸드오버는 이웃 셀들로부터 전송되는 상응하는 MBMS 프레임들 사이의 시간 오프셋이나 시간 차이에 관한 정보가 UE에 제공되는 경우에 구현될 수 있다. 결합되어질 여러 셀들로부터의 전송들간의 시간 차이는 UE의 처리 및 버퍼 성능 내에 있어야 한다. 따라서, 자동 소프트 핸드오버를 지원하기 위해서는, 셀들간의 동기 정도 및 레벨과 UE의 최소 성능이 UE가 자동 소프트 핸드오버를 위해 여러 셀들로부터 수신되는 신호들을 결합할 수 있도록 정해질 수 있다.
W-CDMA에 있어서는, 네트워크 내의 셀들이 동기적으로 또는 비동기적으로 동작될 수 있는데, 동작 선택은 네트워크 운영자에 의해 결정된다. 셀들간의 동기 레벨은, (1) 여러 셀들로부터 MBMS 데이터의 "중복 프레임"(즉, 결합되거나 선택될 수 있는 프레임들)을 식별하고 (2) 이러한 프레임들을 결합하거나 개별적으로 처리하기 위해서, UE들의 능력에 영향을 준다.
셀 동기 레벨은 상이한 셀들에 의한 동일 MBMS 전송 블록의 전송 시간의 시간 차이로서 정의될 수 있다. 간략성을 위해서, 상이한 셀들로부터 전송되는 MBMS 블록들은 동일한 SFN 수를 갖는 라디오 프레임들을 통해 전송되는 것으로 가정될 수 있다. 만약 이러한 가정이 옳지 않거나 셀들의 SFN이 동기되지 않는다면, 가외의 식별 필드 및/또는 절차가 어떤 프레임들이 함께 결합될 수 있는지를 검출하기 위해서 UE에 의해 구현될 수 있다. 여하튼, UE는 여러 셀들로부터 수신되는 전송들로부터 결합/선택될 수 있는 MBMS 데이터의 프레임들을 식별할 수 있다.
표 2는 네트워크에서 셀들간의 상이한 동기 레벨, 결합될 수 있는 프레임들을 식별하기 위한 수단, 및 상기 프레임들을 결합하기 위한 기술들(또는 옵션들)을 목록화하고 있다.
표 2
동기 레벨 | 신원 | 결합 옵션들 |
deskew 버퍼 성능 내 | 암시 | 소프터(즉, 소프트 핸드오버) |
5msec 또는 MBMS TrCH TTI의 절반 내 | 암시 | 동시 소프트 |
UE 소프트 버퍼 성능 내 | SFN | 동시 소프트 |
UE RLC 버퍼 성능 내 | SFN | 하드(즉, 선택) |
비동기 | SFN | 없음(즉, 하드 핸드오버) |
표 2에 도시된 바와 같이, 네트워크에서 셀들간의 동기 레벨은 UE내에 있는 여러 버퍼들의 성능에 기초하여 정해질 수 있다. UE는 통상적으로 다수의 복조 엘리먼트들을 갖는 레이크 수신기를 이용하는데, 상기 엘리먼트들은 일반적으로 핑거들로 지칭된다. 각각의 핑거는 충분한 강도를 갖는 신호 경우(또는 다중경로 성분)를 처리하기 위해 할당될 수 있다. 동일한 전송에 상응하는 다중경로 성분들은 디코딩에 앞서 결합될 수 있다. 이러한 다중경로 성분들은 다중 신호 경로를 통해 동일 셀로부터 수신될 수 있거나, 여러 셀들로부터 수신될 수 있다. 여하튼, 다중경로 성분들은 UE에서의 각기 다른 도착 시간을 갖기 때문에, 할당된 핑거들로부터의 출력들은 deskew 버퍼에 제공된다. 상기 deskew 버퍼는 상기 할당된 핑거들로부터의 심볼들이 결합되기 이전에 상기 심볼들을 적합하게 시간-정렬시킨다.
UE는 또한 통상적으로 RLC 층에 데이터를 저장하기 위해서 사용되는 RLC 버퍼를 보유한다. RLC 버퍼는 통상적으로 deskew 버퍼 보다 더 크며, 더 긴 시간주기의 데이터를 저장하도록 지정된다. 만약 정해진 패킷이 에러적으로 수신된다면, ARQ 시그널링은 삭제된 패킷이 재전송될 수 있도록 네트워크에 전송될 수 있다. RLC 버퍼는 따라서 삭제된 패킷의 재전송을 고려하기 위해 충분한 수의 패킷들을 저장할 수 있다.
"소프트 버퍼"는 deskew 버퍼와 기능적으로 동일하다. 그러나, 이러한 버퍼들은 그것들 각각에 대해서 상이한 양자화 레벨(즉, 소프트 심볼 값을 나타내기 위한 비트 수)이 선택된다는 점에서 다를 수 있다. 이러한 버퍼들은 통상적으로 상이한 크기들을 또한 갖는데, 소프트 버퍼는 통상적으로 deskew 버퍼보다 더 크다.
표 2에 역시 도시된 바와 같이, 결합/선택될 수 있는 상응하는 MBMS 데이터 프레임들이 암시적으로나 또는 SFN에 기초하여 식별될 수 있다. 만약 셀들간의 시간 차이가 작다면, 특정 시간 주기 내에(예컨대, MBMS 전송 채널 TTI의 절반 내에) 여러 셀들로부터 수신되는 MBMS 프레임들은 상응하는 프레임들인 것으로 가정될 수 있다. 만약 상기 시간 차이가 그것 보다 더 길다면, 프레임의 SFN은 상응하는 MBMS 프레임을 식별하기 위해 사용될 수 있다.
표 2에 목록화된 결합 옵션들은 아래에서 설명된다:
소프터. 만약 여러 셀들로부터의 전송들간의 시간 차이가 충분히 작다면, 소프트 핸드오버를 위한 결합이 UE에서 deskew 버퍼의 타이밍을 조정함으로써 달성된다. 여러 셀들로부터의 전송들에는 상이한 핑거들이 할당될 수 있다. 이러한 핑거들로부터의 출력들은 deskew 버퍼에 의해 시간-정렬될 수 있으며 이어서 결합될 수 있다. 이러한 방식으로, 충분히 작은 시간 차이(deskew 버퍼의 성능 내)를 갖는 여러 셀들로부터의 전송들은 전용 채널의 소프트 핸드오버를 위해서 UE에 의해 수행되는 결합과 동일한 방식으로 처리될 수 있다.
동시 소프트. 만약 여러 셀들로부터의 전송들간의 시간 차이가 deskew 버퍼의 성능을 초과한다면, 상이한 셀들로부터의 전송들은 deskew 버퍼를 오버랩하며, 소프터 결합을 위해 위에서 설명된 바와 같이 결합될 수 없다. 이 경우에는, 상이한 핑거 세트가 각각의 셀로부터의 전송을 처리하기 위해 할당될 수 있다. 각각의 셀을 위해서, 셀로부터의 전송을 처리하도록 할당된 모든 핑거들로부터의 출력들이 서로 결합될 수 있다. 이것은 다중 CCTrCH를 동시에 수신하는 것과 동일하다. 다음으로, 여러 셀들에 할당된 다중 핑거 세트로부터의 결합된 결과들이 결합될 수 있다. 여러 셀들로부터의 상기 결합된 결과들의 결합은 마치 상기 결합된 결과들의 다중 세트들이 HSDPA에서 수행되는 것과 유사하게 동일 블록의 별도 전송에 상응한 것처럼 수행될 수 있다.
심볼 레벨 및 프레임 레벨로의 다중 전송들을 결합하기 위한 여러 기술들이 2002년 1월 23일에 출원된 미국 특허 출원 제 10/056,278호 "Selective Combining of Multiple Non-Synchronous Transmission in a Wireless Communication System"에 상세히 설명되어 있는데, 상기 미국 특허 출원은 본 출원의 양수인에게 양도되었으며, 여기서 참조문헌으로서 포함된다.
HARD. 만약 셀들간의 시간 차이가 소프트 버퍼 성능에 의해 제공되는 deskew 성능을 초과한다면 소프트 결합은 통상적으로 가능하지 않다. 만약 RLC 버퍼가 결합 목적으로 사용될 수 있다면, UE에서 ARQ 메커니즘을 에뮬레이팅하는 것이 가능할 수 있다. 특히, 만약 MBMS 블록을 위한 CRC가 검사되지 않거나 수신될 셀 세트가 소모되지 않는다면, UE는 마치 여러 셀들로부터의 다중 전송들이 동일 블록의 상이한 전송이었던 것처럼 상기 다중 전송들을 연속적인 방식으로 디코딩할 수 있다. 만약 MBMS 전송이 연속적이라면, 이러한 처리 방식은 다중 CCTrCH의 동시 수신을 UE가 지원하는 것과 동일하다.
하드 결합을 수행하기 위한 기술들이 앞서 언급된 미국 특허 출원 제 10/056,278호에서 더 상세히 설명되어 있다.
비 셀 동기화. 만약 적어도 일부 레벨의 셀 동기화를 보장하지 않는다면(예컨대, 셀들이 비동기적으로 동작된다면), UE는 상이한 셀들로부터의 MBMS 블록들을 결합할 수 없을 수 있다. 이는 UE가 상이한 셀들로부터의 상응하는 MBMS 블록들의 최악의 경우의 전송 지연을 완화시키기 위해 메모리 용량을 갖지 않을 것이기 때문이다. 이 경우에, UE는 하나의 셀로부터 다른 셀로 이동할 때는, 이러한 셀들간의 시간 차이의 크기 및 부호에 따라서, 응용층에서 관측되는 바와 같이, MBMS 데이터 전송에 있어 간격이나 반복이 존재할 수 있다. 만약 결합이 가능하지 않다면, 시 스템은 셀 가장자리에서의 커버리지를 보장하기 위해 더 높은 전력으로 MBMS 데이터를 전송할 수 있다.
브로드캐스트를 위한 핸드오버를 수행하는 기술들이 2001년 8월 20일에 출원된 미국 특허 출원 제 09/933,607호 "Method and System for a Handoff in a Broadcast Communication System"에 더 상세히 설명되어 있는데, 상기 미국 특허 출원은 본 출원의 양수인에게 양도되었으며, 여기서 참조문헌으로서 포함된다.
J.
시그널링
비액세스 스트레이텀(NAS) 시그널링
MBMS는 IMS를 위해 정해진 동일한 시그널링 구조를 사용할 수 있다. NAS(Non Access Stratum)에서는, SIP 프로토콜이 모든 서비스 관련 양상들을 위해 사용될 수 있다. NAS 시그널링은 액세스 스트레이텀(예컨대, W-CDMA 또는 GERAN)에 의해 사용되는 무선 인터페이스에 상관없이 동일할 수 있다. NAS 시그널링의 일부 기능들은 다음과 같다:
?서비스 생성-새로운 MBMS 컨텐트나 새로운 멀티캐스트 그룹을 유도하기 위해.
?서비스 액세스-MBMS 컨텐트를 수신하거나 멀티캐스트 그룹에 참가/떠나기 위해.
?서비스 제약-지리영역(예컨대, 그 영역은 특정 MBMS 컨텐트를 전달함)이나 사용자-근거(예컨대, 그 가입자는 특정 컨텐트를 액세스할 수 있음).
?서비스 변경-오디오 서비스는 선택적인 정지 영상이나 비디오 클립을 포함 할 수 있음.
?서비스 레벨 우선순위-일부 컨텐트는 다른 컨텐트보다 선취적일 수 있음(예컨대, 긴급 통지가 더 높은 우선순위를 가짐).
?서비스 통보-영역에서 이용가능한 MBMS 컨텐트를 사용자에게 알리기 위해.
?서비스 품질-특정 MBMS 컨텐트에 대한 이용가능한 QoS를 사용자에게 알리기 위해.
?보안 양상-사용자 인증
액세스 스트레이텀(AS) 시그널링
AS 시그널링은 MBMS 서비스를 전달하기 위해 사용되는 무선 인터페이스에 특정적이다. W-CDMA 무선 인터페이스를 위해서, AS 시그널링의 주요 기능은 다음과 같다:
?특정 라디오 자원들에 대한 MBMS 서비스의 매핑
o 동일한 MBMS 컨텐트에 의해 사용되는 다중 라디오 베어러를 통한 동일하지 않은 에러 보호.
o 더 낮은 층 재전송 방식들 및 재전송 파라미터들의 선택.
?사용자 이동성 처리
o 각각의 셀에서 특정 MBMS 컨텐트를 수신하는 UE들 수의 추정.
o 포인트-투-포인트 또는 포인트-투-멀티포인트 베어러들의 사용.
?MBMS를 위해 사용되는 라디오 자원들의 재구성
o 셀에 있는 UE들 수를 변경하기 위해 라디오 자원들의 적응.
o 서비스 요구들(예컨대, 비디오, 정지 영상들)을 변경하기 위해 라디오 자원들의 적응.
?라디오 자원들을 통한 서비스 품질
o 셀에 있는 UE들로부터 블록 에러 레이트(BLER) 통계치들 수집.
o 셀에 있는 사용자들에 의해 인지되는 BLER의 함수에 따른 더 낮은 층 재전송.
?보안 양상들
o 암호 정보 교환. 이 기능은 애플리케이션에 의해 더 높은 층에서 선택적으로 수행될 수 있다.
?포인트-투-멀티포인트 라디오 베어러들을 통한 자동 소프트 핸드오버 절차의 지원
?포인트-투-멀티포인트 라디오 베어러들에서 사용되는 외부 코드 파라미터의 전달.
위에 목록화된 기능들을 제공하는데 필요한 메시지들은 두 타입이 있을 수 있다:
?포인트-투-포인트 시그널링 메시지들
o 포인트-투-포인트 라디오 베어러들을 구성하고 유지하는데 사용됨.
o 이미 정해진 DCCH가 이러한 메시지들을 위해 사용될 수 있다.
?포인트-투-멀티포인트 시그널링 메시지들
o 포인트-투-멀티포인트 라디오 베어러들을 구성하고 유지하는데 사용 됨.
o 새로운 포인트-투-멀티포인트 논리 채널들이 이러한 메시지들을 위해 정의될 수 있다.
위의 시그널링 및 기능들 대부분은 RRC 프로토콜로의 연장을 통해 구현될 수 있다. 포인트-투-멀티포인트 시그널링은 RRC 시그널링 구조의 변경을 필요로할 수 있다.
포인트-투-포인트 라디오 베어러들에 의해 사용되는 자원들의 양이 임계치를 초과할 경우에 MBMS 컨텐트를 제공하기 위해서 포인트-투-멀티포인트 라디오 베어러들이 사용되는데, 상기 임계치는 네트워크 운영자에 의해서 정해질 수 있다. 네트워크 운영자는 MBMS 서비스들에 가입한 적어도 한 UE가 셀 내에 있을 경우에 포인트-투-멀티포인트 라디오 베어러들을 사용하기 위해 또한 선택할 수 있다. 사용할 라디오 베어러에 대한 결정이 물리층에서 포인트-투-멀티포인트 솔루션의 라디오 효율성에 의존할 수 있다.
특정 브로드캐스트 컨텐트에 가입된 모든 UE들을 어드레싱하기 위해서 브로드캐스트 어드레스가 사용될 수 있다. 이러한 브로드캐스트 어드레스는 PLMN에서 제공되는 각각의 브로드캐스트 MBMS에 대해 고유할 수 있다. 게다가, 글로벌한(암시적인) 어드레스는 PLMN에서 제공되는 브로드캐스트 컨텐트 중 임의의 컨텐트에 가입된 모든 UE들을 어드레싱하기 위해 사용될 수 있다. 멀티캐스트 어드레스들이 멀티캐스트 세션에 포함된 UE들을 어드레싱하기 위해서 사용될 수 있다.
포인트-투-포인트 시그널링 메시지들이 공통 전송 채널들이나 전용 전송 채 널들을 통해 전송될 수 있다. 일반적으로, 전용 전송 채널들은 공통 전송 채널들보다 더 큰 신뢰성을 제공하지만, 더 많은 라디오 자원들도 필요로한다. 공통 전송 채널들은 동시에 모든 UE들에 도달하지만, 그것들의 낮은 신뢰성은 통상적으로 매우 많은 양의 재전송을 필요로한다. 포인트-투-포인트 시그널링 메시지는 끊임없이 주기적으로 재전송될 수 있다. 그 메시지는 자신의 컨텐트가 바뀔 때 마다 동일한 메시지의 새로운 버전에 의해 대체된다. 이러한 해결방법은 W-CDMA의 일부 공개문(즉, R99, Rel-4, 및 Rel-5)에서 BCCH를 통한 System Information 메시지들의 전송과 유사하다.
전용 전송 채널들에 대한 (포인트-투-포인트 시그널링을 위한)공통 논리 채널들의 매핑이 현존하는 W-CDMA 시그널링 구조를 확장함으로써 구현될 수 있다. 이러한 방식의 주요 단점은 매우 많은 수의 UE들을 처리하는데는 그것이 적합하지 않다는 점이다. 그러나, 이러한 방식은 MBMS 컨텐트를 동시에 수신하고 있으면서 전용 세션(전용 채널들을 통한 음성 또는 데이터 통화) 상에 있는 UE들을 위해 사용될 수 있다. 포인트-투-멀티포인트 시그널링 메시지들을 전용 전송 채널(DCH)을 통해 전송함으로써, UE들은 포인트-투-멀티포인트 시그널링을 위해서만 사용되는 공통 전송 채널들을 수신하도록 강요되지 않을 것이다. 이러한 방식은 시스템 타이머들의 변경을 전용 채널들을 통해 UE들에 알리기 위해서 UTRAN Mobility Information 메시지(R99, Rel-4, 및 Rel-5에서 사용될 수 있음)를 통해 수행되는 것과 유사할 것이다.
포인트-투-멀티포인트 시그널링 메시지들은 포인트-투-멀티포인트 라디오 베 어러들의 구성이나 재구성을 나타낼 수 있다. 이러한 시그널링 메시지들은 다음과 같은 정보들을 포함할 수 있다:
?논리 채널 정보
?전송 채널 정보
?물리 채널 정보
?전송 채널에 대한 논리 채널의 매핑에 대한 정보
?물리 채널에 대한 전송 채널의 매핑에 대한 정보
?외부 코드 정보
?자동 소프트 핸드오버 정보
?암호화 정보(브로드캐스트 또는 멀티캐스트 키가 사용되는 경우)
?암호동기 정보(예컨대 HFN과 같은 UE에 의해 사용되는 암호동기를 조정하기 위해)
위에서 열거된 정보들 중에서, 단지 외부 코드 정보, 자동 소프트 핸드오버 정보, 암호화 정보, 및 암호동기 정보만이 현존하는 W-CDMA 시그널링 구조에 대해서 새로운 정보다.
포인트-투-멀티포인트 메시지는 외부 코드가 사용되는지 또는 사용되지 않는지를 나타낼 수 있다. 만약 외부 코드가 사용된다면, 메시지는 사용되는 코드의 타입, 인터리버의 깊이(코딩 블록들의 크기), 기준 코딩 블록의 위상 등을 식별한다. 위상은 각 셀의 공통 채널을 통해 사용되는 SFN에 관련될 수 있다. 만약 네트워크가 자동 소프트 핸드오버를 지원한다면, 기준 코딩 블록의 위상은 동일한 포 인트-투-포인트 라디오 베어러를 전송하고 있는 이웃 셀들 각각에 알려 질 수 있다.
포인트-투-멀티포인트 메시지는 자동 소프트 핸드오버가 지원되는지 여부를 또한 알려줄 수 있다.
브로드캐스트를 위한 시그널링을 구현하는 기술들이 앞서 언급된 미국 특허 출원 제 09/933,978호에 더 상세히 설명되어 있다.
K.
다른 셀/주파수 측정
MBMS 서비스들을 수신하는 동안에, UE들은 자신의 베이스라인 상태(예컨대, 유휴, URA_PCH, CELL_PCH 등)에 따라 다른 셀들에 대한 측정 및 어쩌면 다른 주파수들에 대한 측정을 수행할 수 있어야 한다. MBMS 전송은 활성적일 때 연속적일 수 있다. 이 경우에는, 다른 셀들 및 다른 주파수들에 대한 측정을 가능하게 하기 위해서 특별한 절차들이 정해질 수 있다.
만약 MBMS 전송 채널의 TTI가 길다면(예컨대, 80msec), 다른 셀들/주파수들을 모니터링하기 위해 상기 TTI의 일부(예컨대, 5msec)를 사용하는 것은 성능을 상당히 떨어뜨리지 않을 수 있다. 다른 셀/주파수 측정의 레이트와 MBMS 전송 채널 상에서 원하는 에러 레이트에 따라, 측정을 수행하는 동안에 이따금씩 MBMS 블록을 손실하는 것은 본 출원의 견지에서 보았을 때 용인될 수 있다. 만약 다른 서비스들이 MBMS와 함께 DPCH를 통해 동시에 수신된다면, 이는 압축 모드 패턴들(아래에서 설명됨)이 셀에서 모든 DPCH에 대해 동일하지 않기 때문에 단일 수신기를 통해 사용될 수 있는 유일한 솔루션일 수 있다.
만약 UE가 두개의 수신기들을 갖는다면, 하나의 수신기는 다른 셀/주파수 측정들을 수행하기 위해 사용될 수 있고, 다른 수신기는 MBMS 데이터를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 이중 수신기 구조는 Rel-5 및 W-CDMA 표준의 기존 공개문에 있어서 선택적이다. 그러나, 상기 이중 수신기는 W-CDMA의 신규 공개문에서는 필수적일 수 있다.
W-CDMA는 다운링크를 통해 동작의 "압축 모드"를 지원하고, 그럼으로써 데이터는 짧은 지속시간 내에 UE에 전송된다(즉, 시간적으로 압축된다). 상기 압축 모드는 시스템으로부터의 데이터를 손실함이 없이 상이한 주파수 및/또는 상이한 라디오 액세스 기술(RAT)에 대한 측정을 수행하기 위해서 UE들로 하여금 일시적으로 시스템을 떠날 수 있게 하기 위해 사용된다. 압축 모드에서는, 데이터가 (10msec) 프레임의 단지 일부 동안에만 UE에 전송되고, 그로인해서 프레임의 나머지 부분(전송 갭으로 지칭됨)은 측정을 수행하기 위해 단말에 의해서 사용될 수 있다.
압축 모드에서는, 데이터가 전송 갭 패턴 시퀀스(즉, 압축 모드 패턴)에 따라 전송되는데, 상기 시퀀스는 두 개의 교번적인 전송 갭 패턴으로 구성된다. 각각의 전송 갭 패턴은 제로 또는 더 많은 비압축 프레임들이 후속하는 일련의 하나 이상의 압축 프레임을 포함한다.
따라서, 시스템은 DPCH를 위한 압축 모드 패턴과 유사한 압축 모드 패턴을 셋업할 수 있다. 상기 패턴은 MBMS 전송 채널을 수신하는 모든 UE들에게 알려질 수 있다. 이러한 솔루션은 UE가 음성 및 MBMS 양쪽 모두를 동시에 수신할 때는 실행될 수 없다. 만약 음성 사용자들의 일부만이 동시에 MBMS를 동작시킨다면, 그들 의 압축 모드 패턴을 MBMS 채널을 위해 사용되는 압축 모드 패턴과 일치시키는 것이 가능할 수 있다. 그러나, 이러한 해결방법은 단지 적은 수의 사용자들에게만 적용가능하다. 만약 모든 사용자들이 동일한 압축 모드 패턴을 사용한다면, 시스템은 모든 전송 갭 주변에서 전력 공급중단이 발생할 것이다.
무선 통신 시스템에서 MBMS를 구현하기 위한 본 명세서에 설명된 기술들은 여러 방법을 통해 구현될 수 있다. 예컨대, 이러한 기술들의 여러 엘리먼트들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어서는, 이러한 기술들의 엘리먼트들은 하나 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서들, 제어기들, 마이크로제어기들, 마이크로프로세서들, 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 그것들의 결합 내에서 구현될 수 있다.
소프트웨어 구현에 있어서는, 이러한 기술들의 엘리먼트들은 본 명세서에서 설명된 기능들을 수행하는 모듈들(예컨대, 절차들, 기능들 등)을 통해 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛(예컨대, 도 2의 메모리들(232 및 262))에 저장될 수 있고, 프로세서(예컨대, 도 2의 제어기들(230 및 260))에 의해 실행된다. 메모리 유닛들은 프로세서 내에 또는 상기 프로세서의 외부에서 구현될 수 있고, 이 경우에 상기 메모리 유닛들은 종래에 알려진 바와 같이 여러 수단들을 통해 프로세서에 통신가능하도록 연결될 수 있다.
특정 섹션들을 위칭지정하는데 있어 참고되고 기준이 되는 표제들이 본 명세서에 포함되어 있다. 이러한 표제들은 그 아래에 설명된 개념들의 범위를 제한하도록 의도되지 않으며, 이러한 개념들은 전체 명세서에 걸쳐 다른 섹션들에 적용될 수 있다.
설명된 실시예들의 앞선 설명은 당업자가 본 발명을 제작하고 사용할 수 있을 정도로 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 여러 변경이 당업자에게는 쉽게 자명할 것이며, 본 명세서에서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상이나 범위로부터 벗어나지 않으면서 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 제시된 실시예로 제한되도록 의도되지는 않지만 여기서 설명된 원리들 및 새로운 특징들에 따른 가장 넓은 범위를 제공할 것이다.
Claims (36)
- 무선 통신 시스템에서, 다수의 단말들로의 전송을 위해 데이터를 처리하기 위한 방법으로서:행렬을 구현하는 버퍼에 다수의 정보 비트들의 프레임들을 제공하는 단계 ? 상기 프레임들은 가변하는 레이트들을 가질 수 있고, 각각의 프레임은 상기 행렬에 제공되는 다른 프레임들의 정보 비트들과는 상이한 특정한 개수의 정보 비트들을 포함할 수 있음 ? ;특정 패딩(padding) 방식에 기초하여 패딩 비트들로 상기 행렬을 패딩하는 단계; 및다수의 패리티 비트들을 제공하기 위해서 특정 코드에 기초하여 상기 다수의 정보 비트들의 프레임들을 코딩하는 단계를 포함하고, 상기 정보 비트들의 프레임들 및 상기 패리티 비트들은 상기 다수의 단말들로 전송되는, 데이터 처리 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 행렬의 각 행에 하나의 프레임이 제공되고,각 행의 사용되지 않는 부분은 패딩 비트들로 패딩되는, 데이터 처리 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 행렬의 각 행은 프레임에 대해 수신될 것으로 예상되는 최대 개수의 정보 비트들에 상응하는 크기 M을 갖는, 데이터 처리 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 행렬의 각 행은 프레임에 대해 수신될 것으로 예상되는 최대 개수 미만의 정보 비트들에 상응하는 크기 M을 갖는, 데이터 처리 방법.
- 제 2 항에 있어서,상기 행렬의 각 행은 프레임에 대해 수신될 것으로 예상되는 평균개수의 정보 비트들에 상응하는 크기 M을 갖는, 데이터 처리 방법.
- 제 4 항에 있어서,상기 행렬은 고정된 개수의 정보 비트들의 프레임들을 포함하는, 데이터 처리 방법.
- 제 6 항에 있어서,상기 행렬에서의 상기 다수의 프레임들을 코딩하는데 사용되는 상기 특정 코드는 상기 행렬에서 특정 개수의 정보 비트들의 행들에 기초하여 선택되는, 데이터 처리 방법.
- 제 4 항에 있어서,각각의 행렬은 고정된 개수의 정보 비트들의 행들을 포함하는, 데이터 처리 방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 행렬에서 상기 다수의 프레임들을 코딩하는데 사용되는 상기 특정 코드는 상기 행렬에서 다수의 행들을 점유하는 특정 개수의 프레임들에 기초하여 선택되는, 데이터 처리 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 다수의 프레임들은 패딩없이 상기 행렬에 제공되고, 정보 비트들의 마지막 행의 사용되지 않는 부분만이 패딩 비트들로써 패딩되는, 데이터 처리 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 다수의 프레임들은 블록 코드를 사용하여 상기 행렬에서 코드 열-씩(code column-wise) 코딩되는, 데이터 처리 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 블록 코드는 선형 블록 코드인, 데이터 처리 방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 블록 코드는 계통적(systematic) 블록 코드인, 데이터 처리 방법.
- 제 11 항에 있어서,정보 비트들을 갖는 상기 행렬의 열들의 패리티 비트들만이 상기 다수의 단말들에 전송되는, 데이터 처리 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 행렬의 구조를 나타내는 정보를 상기 다수의 단말들에 전송하는 단계를 더 포함하는, 데이터 처리 방법.
- 무선 통신 시스템에서, 다수의 단말들로의 데이터 전송의 전송 전력을 제어하기 위한 방법으로서:상기 다수의 단말들로부터 다수의 업링크 전송 전력 제어(TPC) 스트림들을 수신하는 단계;상기 데이터 전송을 위한 공동 전력 제어 커맨드들의 스트림(stream of joint power control commands)을 획득하기 위해서 상기 다수의 업링크 TPC 스트림들을 처리하는 단계; 및상기 공동 전력 제어 커맨드들의 스트림에 기초하여 상기 데이터 전송의 전송 전력을 조정하는 단계를 포함하는, 전송 전력 제어 방법.
- 제 16 항에 있어서,단일 업링크 TPC 스트림이 상기 다수의 단말들 각각으로부터 수신되는, 전송 전력 제어 방법.
- 제 17 항에 있어서,각각의 단말로부터 수신되는 상기 단일 업링크 TPC 스트림은 상기 단말로의 다수의 다운링크 데이터 전송들의 전송 전력들을 제어하기 위한 전력 제어 커맨드들을 포함하고,상기 다수의 다운링크 데이터 전송들 중 하나는 상기 다수의 단말들로의 데이터 전송인, 전송 전력 제어 방법.
- 제 18 항에 있어서,상기 단일 업링크 TPC 스트림은 각각의 전력 제어 간격에 대한 전력 제어 커맨드를 포함하고,상기 전력 제어 커맨드는 전송 전력의 증가가 상기 다수의 다운링크 데이터 전송들 중 임의의 데이터 전송을 위해 필요한 경우에 전송 전력을 증가시키도록 세팅되는, 전송 전력 제어 방법.
- 제 16 항에 있어서,각각의 전력 제어 간격에 대한 상기 공동 전력 제어 커맨드는, 상기 전력 제어 간격 동안에 상기 다수의 단말로부터 수신되는 다수의 업링크 TPC 스트림들 내의 다수의 전력 제어 커맨드들에 기초하여 결정되는, 전송 전력 제어 방법.
- 제 20 항에 있어서,각각의 전력 제어 간격에 대한 상기 공동 전력 제어 커맨드는, 상기 전력 제어 간격에 대한 상기 다수의 업링크 TPC 스트림들에서 수신되는 임의의 전력 제어 커맨드가 상기 데이터 전송을 위한 전송 전력의 증가를 요청하는 경우에, 상기 데이터 전송의 전송 전력을 증가시키도록 세팅되는, 전송 전력 제어 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 다수의 단말들 각각에 대해서, 하나의 업링크 TPC 스트림이 전력 제어될 각각의 다운링크 데이터 전송에 대해 상기 단말로부터 수신되는, 전송 전력 제어 방법.
- 제 16 항에 있어서,상기 다수의 단말들 각각에 다운링크 TPC 스트림을 전송하는 단계를 더 포함하는, 전송 전력 제어 방법.
- 제 23 항에 있어서,다수의 다운링크 TPC 스트림들은 단일 전력 제어 채널을 통해 멀티플렉싱된 방식으로 상기 다수의 단말들에 전송되는, 전송 전력 제어 방법.
- 제 23 항에 있어서,상기 다수의 다운링크 TPC 스트림들은 단일 전력 제어 채널을 통해 시분할멀티플렉싱된 방식으로 상기 다수의 단말들에 전송되는, 전송 전력 제어 방법.
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- 메모리로서,행렬을 구현하는 버퍼에 다수의 정보 비트들의 프레임들을 제공하고 ? 상기 프레임들은 가변 레이트들을 가질 수 있고, 각각의 프레임은 상기 행렬에 제공되는 다른 프레임들의 정보 비트들과는 상이한 특정 개수의 정보 비트들을 포함할 수 있음 ? ;특정 패딩 방식에 기초하여 패딩 비트들로 상기 행렬을 패딩하며; 그리고다수의 패리티 비트들을 제공하기 위해서 특정 코드에 기초하여 상기 다수의 정보 비트들의 프레임들을 코딩하기 위해,디지털 정보를 해석할 수 있는 디지털 신호 처리 디바이스(DSPD)에 통신가능하게 접속되며,상기 정보 비트들의 프레임들 및 상기 패리티 비트들은 다수의 단말들에 전송되는, 메모리.
- 무선 통신 시스템의 장치로서,행렬을 구현하는 버퍼에 다수의 정보 비트들의 프레임들을 제공하기 위한 수단 ? 상기 프레임들은 가변 레이트들을 가질 수 있고, 각각의 프레임은 상기 행렬에 제공되는 다른 프레임들의 정보 비트들과는 다른 특정 개수의 정보 비트들을 포함할 수 있음 ? ;특정 패딩 방식에 기초하여 패딩 비트들로 상기 행렬을 패딩하기 위한 수단; 및다수의 패리티 비트들을 제공하기 위해서 특정 코드에 기초하여 상기 다수의 정보 비트들의 프레임들을 코딩하기 위한 수단을 포함하고, 상기 정보 비트들의 프레임들 및 상기 패리티 비트들은 다수의 단말들에 전송되는, 무선 통신 시스템의 장치.
- 무선 통신 시스템의 송신기로서,행렬을 구현하는 버퍼에 다수의 정보 비트들의 프레임들을 제공하고 ? 상기 프레임들은 가변 레이트들을 가질 수 있고, 각각의 프레임은 상기 행렬에 제공되는 다른 프레임들의 정보 비트들과는 상이한 특정 개수의 정보 비트들을 포함할 수 있음 ?,특정 패딩 방식에 기초하여 패딩 비트들로 상기 행렬을 패딩하며, 그리고다수의 패리티 비트들을 제공하기 위해서 특정 코드에 기초하여 상기 다수의 정보 비트들의 프레임들을 코딩하도록 동작하는,TX 데이터 프로세서 ? 상기 정보 비트들의 프레임들 및 상기 패리티 비트들은 다수의 단말들에 전송됨 ? ; 및상기 다수의 단말들로의 전송을 위해 변조된 신호를 제공하기 위해서 코딩된 데이터를 처리하도록 동작하는 송신기를 포함하는, 무선 통신 시스템의 송신기.
- 무선 통신 시스템의 장치로서,다수의 단말들로부터 다수의 업링크 전송 전력 제어(TPC) 스트림들을 수신하기 위한 수단;데이터 전송을 위한 공동 전력 제어 커맨드들의 스트림을 획득하기 위해서 상기 다수의 업링크 TPC 스트림들을 처리하기 위한 수단; 및상기 공동 전력 제어 커맨드들의 스트림에 기초하여 상기 데이터 전송의 전송 전력을 조정하기 위한 수단을 포함하는, 무선 통신 시스템의 장치.
- 무선 통신 시스템의 장치로서,다수의 단말들로의 전송을 위해 데이터를 처리하기 위한 수단;상기 처리된 데이터를 제 1 물리 채널을 통해 상기 다수의 단말들에 브로드캐스팅하기 위한 수단; 및제어 정보를 제 2 물리 채널을 통해 상기 다수의 단말들에 브로드캐스팅하기 위한 수단을 포함하고,상기 제어 정보는 상기 제 1 물리 채널을 통해 브로드캐스팅되는 상기 데이터를 수신하기 위해서 상기 단말들에 의해 사용되는, 무선 통신 시스템의 장치.
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