TWI445423B - 無線通信系統中使用共享頻道之點對多點服務 - Google Patents

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Description

無線通信系統中使用共享頻道之點對多點服務
本發明一般係關於無線通訊系統，特別是本發明係關於此種系統中的點對多點服務。
愈來愈希望使用在無線通訊系統中的點對多點服務，如第1圖所示，在點對多點(PtM)，一種服務係自單一點，如基地台10，送至多點，如多重使用者設備121-123。點對多點服務的實例為多媒體廣播及群播服務。
在第三代夥伴專案(3GPP)提出系統，可被用於此種服務的一個經提出頻道為轉送接取頻道(FACH)。該FACH為一種下行共同傳輸頻道(TrCH)，其可由所有使用者接收。該FACH TrCH藉由將其施用於次要共同控制實體頻道(S-CCPCH)而被傳播。該S-CCPCH被傳送至所有胞元使用者。
為限制由該S-CCPCH所使用的無線電資源，該S-CCPCH資料速度被限制。為說明用途，若高資料速度服務在該S-CCPCH上被傳輸，則需要使用低資料冗餘來傳輸以達到高資料速度。因該S-CCPCH係傳輸至整個胞元，其在某服務質量(QOS)在該胞元周圍足以由使用者接收的功率位準下傳輸。在此功率位準下傳播高資料速度服務會增加至其他使用者的介面，減少系統容量，因胞元資源的效率不足使用，其為非常不欲的。
此外，因該S-CCPCH及FACH的傳播本性，該S-CCPCH及FACH所需的無線電資源為非常靜態的。因藉由層3發訊技術所提供的頻道分配及在這些頻道的訊息係於相當低的速度被提供，該S-CCPCH所使用的調變及編碼組(MCS)及傳輸功率位準需為足夠的以在該胞元周圍維持某QOS。該S-CCPCH結構的靜態本性不允許這些參數的動態調整以進行無線電資源的有效利用。此外，傳輸的排程亦於此緩慢速度進行，其不允許此無線電資源的有效利用且不允許至每一個使用者的資料流的有效多工。
另一種可被用於點對點(PtP)服務的頻道為下行共享頻道(DSCHs)。該DSCHs由多個使用者共享，在該DSCH至不同使用者(使用者設備)的傳輸為時間共享。結果，該DSCHs為時間共享的頻道。
使用該DSCHs的每一個使用者具上行及下行專屬控制頻道。這些控制頻道允許該DSCHs的更有效無線電資源利用，這些控制頻道允許每一個使用者在該DSCH傳輸的電力控制及亦允許光束形成以較佳地分離使用者傳輸。電力控制及光束形成的該DSCHs的使用使得資源利用較由FACH頻道所提供的為更佳。
為接收在該DSCH的資料，使用者先監測其專屬下行控制頻道，在該下行控制頻道的爆衝可具傳輸型式組合指標(TFCI)的第一部份及第二部份。該第一部份指示該下行專屬頻道的傳輸格式，該第二部份指示後續DSCH傳輸的發生及傳輸格式。若至使用者的DSCH傳輸將要被傳送至使用者，則該下行控制頻道具該TFCI組的第二部份，在所訂定時間後，該傳輸會於後續傳輸時間間隔(TTI)發生，使用者可再於該DSCH監測其傳輸。為辨識該使用者為正確的該DSCH傳輸的接收者，其檢查傳輸的其使用者辨識碼。若傳輸不會被傳送，該TFCI的第二部份不會出現在該下行專屬控制頻道。
雖然該DSCHs允許無線電資源的更有效利用，但僅點對點服務可被處理。為處理多重接收點，多重傳輸必須在該HS-DSCH上進行。因此，至許多使用者的傳輸需要在該DSCH的許多傳輸，其使用大量的無線電資源。
因此，希望在提供無線點對多點服務具更多彈性。
在一無線通訊系統中傳輸一服務資料，一個指示被同步地傳輸以由在該系統胞元的一組使用者接收，該使用者群組並不包括該胞元的所有使用者。各群組使用者接收服務指示，各群組使用者監測在下行共享頻道傳輸的服務辨識，該服務資料於具服務辨識的下行共享頻道傳輸。各群組使用者偵測服務辨識及接收下行共享頻道的服務資料。
雖然該較佳具體實施例係以結合較佳的3GPP提出系統敘述，它們可與其他使用點對多點傳輸的無線電系統一起被使用。
第2圖為較佳的共享頻道16及其附屬下行及上行專屬控制頻道141 -14N 的說明。雖然該較佳具體實施例使用下行及上行專屬控制頻道，在另一具體實施例中，在這些頻道上傳送的資料可藉由其他裝置如共同實體控制頻道或層2/3訊號的其他裝置傳送。一組使用者UE l 12l 、…、UE J 12J 、…、UE N 12N 要接收共享服務16。每一個使用者的一種下行專屬控制頻道141 -14N 被用來建立該共享頻道及其他目的。共享頻道16係由基地台10送出且由UEs 121 -12N 群接收。UEs，如UE X 12X ，未在它們的專屬控制頻道14X 接收該共享頻道分配指示及未接收該共享頻道16的資料。
第3圖為RNC 20/B節點18及UEs的其中一個，UE J 12J ，以用於傳輸在該共享頻道傳送資料之簡化圖式。在RNC 20/B節點18，每一個下行專屬控制頻道(DDCC)產生器241 -24N 產生每一個UE 121 -12N 的控制頻道訊號。一種多點同步裝置25被用來在該使用者的DDCCs上同步化至屬於共同PtM服務的使用者族群之DSCH分配。對UE J 12J ，在其專屬控制頻道該由天線32或天線陣列經由無線介面22射出後，此訊號由UE J 12J 的天線34或天線陣列接收且由控制頻道接收器36處理以回復該頻道的控制資料。
一種下行共享頻道產生器26產生該共享頻道訊號以經由該無線介面22傳送。該共享頻道訊號係使用其天線34或天線陣列而由UE J 12J 接收。該共享頻道的資料藉由一種下行共享頻道接收器38使用該專屬控制頻道資料而被回復，一種共享頻道測量裝置40拾取該下行專屬頻道及/或共享頻道的頻道品質測量/資料，如接收訊號碼功率、相對介面、及字組錯誤率。測量/資料被送至該RNC 20/B節點18。典型而言，此頻道品質測量/資料為傳輸功率指令(TPC)、相位位移及振幅資料以用於波束成型、及經傳送功率及介面的測量值。
一種在該RNC 20/B節點18的測量接收器30自該共享頻道的所有使用者回復該頻道測量。一種功率控制裝置28使用該頻道測量/資料以設定該共享頻道的功率位準。此外，一種傳輸分集裝置29可使用相位位移及振輻資料以設定該共享頻道的波束成型。雖然可使用更長時間範圍，較佳為該功率位準及波束成型在每個傳輸時間間隔(TTI)被更新。
該專屬頻道被連續保持，該已接收之的BLER被用來決定訊號與介面比(SIR)目標。基於該接收的經估計SIR，TPC指令被產生。當該DSCH被活化，所需電力係得自該專屬頻道，然而，其典型上並不完全相同，因二者間的該BLER要求及實體構型不同。對PtM傳輸，該傳輸功率位準被設定以得到至具該PtM傳輸的最差接收品質的使用者的所欲QOS。亦可略去在該PtM使用者族群內的使用者，因它們的QoS要求因在此傳輸的物理限制而無法達到。
對具多重子資料流的服務，各種子資料流的傳輸特性可被個別處理。為說明用途，多媒體服務可具音聲、影像及內文子資料流。每一個子資料流的QOS可為不同使得不同傳輸屬性可由每一個子資料流使用。此方法可得到更佳的資源效率，每一個子資料流可在個別DSCH傳輸被個別處理而非傳輸每一個子資料流以符合最高的QOS子資料流要求。
第4圖為較佳無線電網路控制器(RNC) 42的簡化方塊圖式。該較佳RNC 42具一種排程機構46，該排程機構46較佳為被用來在每一個TTI排程資料，雖然可使用較長的排程時間。該排程機構46接收要在該共享頻道資源傳輸的資料。該已接收之資料包括PtP及PtM服務的資料。該排程機構排程在PtP及PtM傳輸的傳輸資料。為排程該資料，該排程機構46考慮每一個傳輸所需的QOS(包括其所需資料延遲及資料產量要求)，及實體傳輸要求(包括胞元及每一個頻道的總功率要求及光束指向資料)。對每一個TTI，該排程機構在其決定進行胞元資源的最佳使用以排程該資料傳輸。為說明用途，在特定TTI，總胞元功率要求幾乎被達到。若該PtM服務可被延遲，則該PtM服務傳輸可被延遲一或兩個TTIs，直到總胞元功率要求下降。若此TTI接著一個TTI的彈性未被提供，一種資源決定被進行且在所訂定的時間期間(例如100毫秒或1秒)中無法被改變，在這些情況下，資源被分配且在該時間期間未變化。結果，一些本已傳送的傳輸因停頓的分配資源而未傳輸。RNC 42發訊號至該UEs 12l -12N 關於PtP及PtM傳輸的頻道及定時。以TTI為基準的排程提供達到該QOS及資料延遲要求的更大能力，並維持DSCH胞元資源的高度利用。胞元實體頻道及PtP/PtM資料傳輸要求動態地改變，因此，一種可快速反應這些變化的排程機構46提供經改良的能力以達到該QOS要求並達到該胞元實體資源的最有效利用率的。
該排程機構46亦可考慮實體傳輸要求，例如，一個使用者或使用者群會要求較另一個更為穩健性的MCS。在下一個TTI期間，資源可能僅提供給較少穩健性的MCS，之後，該排程機構46再排程PtP使用者或PtM使用者群的傳輸以最大化提供資源的使用。因提供用於傳輸的資料具特定QOS要求，提供的實體資源及頻道品質測量基於TTI基準變化，在此間隔內排程的能力改良滿意使用者的數目及實體資源的整體利用及有效使用。
藉由減少停頓無線電資源的發生，每一個TTI的較佳排程減少在服務間的資源衝突，此外，該TTI排程允許PtM傳輸至PtP傳輸的快速變化且反之亦然。為說明用途，一種多媒體服務經由PtM傳輸送至多個使用者，對一個特定TTI，僅一個使用者需要此傳輸且該排程機構46排程該TTIs服務傳輸為PtP，在下一個TTI，多個使用者需要該服務傳輸且一種PtM傳輸被排程。使用該較佳排程機構46，該PtP及PtM服務可被分割及在多個不鄰近的TTI位置重新組合。此排程機構46進一步增加無線電資源指定的彈性及產生更大的無線電資源效率。
第5A、5B、5C、5D及5E圖為一種PtM服務的共享頻道的可能分配之說明。在PtM使用者族群的每一個使用者，使用者1至使用者N，的專屬控制頻道141-14N，接收如第5A圖所示的服務，控制資料被傳送。如在3GPP FDD系統的第5B圖所示，有一個晶片偏移"DOFF"被用來間隔使用者TTIs的開始。如第5A圖及第5B圖所示，對PtM服務使用者族群內的每一個使用者，一種服務傳輸指示(STI)50被沿該專屬控制資料傳送。該服務傳輸指示50指示服務資料會在該共享頻道16上傳送。該較佳服務傳輸指示為在該專屬下行控制頻道爆衝的TFCI的第二部份之存在，雖然不同指示器(如位元或字元)可被使用。在設定時間期間後，該服務資料在該共享頻道16上傳送，該經傳送服務資料較佳為具相關該服務的ID52。此服務ID(SID)52被用來辨識接收者的正確族群在接收該傳輸。
第5C圖說明多個PtM服務的分配，使用者1及2係在族群A及接收一種PtM服務，使用者2及3係在族群B及接收另一種PtM服務，特定使用者可接收多個PtM及PtP服務，如第5C圖所示，使用者2皆接收PtM服務。在每一個使用者的DDCCs 141 至143 ，一種服務指示器501 、502 被傳送以指示相對應服務傳輸在其DSCH上被傳送，該多重服務可在相同DSCH或多個DSCHs 161 、162 上被傳送。每一個服務傳輸具其服務ID521 及522 。在第5D圖，該STIs 501 及502 及DDCCs在時間上是隔開的，然而，在不同共享頻道161 、162 上的傳輸是可同時的。
第5E圖為不同的發訊號方法，多個使用者族群1-G可接收服務，每一個使用者具DDCC 1411 至14GN 及接收一種STI以指示該PtM傳輸。UE族群1-G要接收該服務。在該共享頻道傳輸的資料包括每一個接收族群的族群ID(GID)541 -54G 。
第6圖為建立及傳送一種在DSCHs上點對多點服務的較佳訊號的說明。該UMTS地面無線電存取網路(UTRAN)70發訊號至每一個使用者，使用者設備12，以接收該傳輸的輸送屬性之服務，74。點對多點服務所要傳送的資料由該UTRAN 70自核心網路接收，該PtM服務的每一個使用者可能無法同時被活化/構形以接收該服務，使用者可在任何時間登錄該服務，即使當該服務為正在進行中或者該使用者可於當進入特定PtM服務區域時登錄。每一個使用者構形其本身以接收該傳輸，72，及監看DSCH分配82的專屬控制頻道。
每一個使用者保持上行及下行專屬頻道及傳送頻道資料(如已接收干擾、已接收功率、已計算路徑損失及位置信息)至給該UTRAN 70，76。該已接收的干擾及路徑損失亦可由TPC的使用指示且該位置資料可由相位位移指示發訊號。使用在每一個PtM使用者群的所有使用者的該頻道資料，該RAN 70建立該DSCH傳輸的分配標準，例如傳輸功率位準及波束成型要求，78。為說明用途，若波束成型未被使用，該RAN 70典型上會設定該傳輸功率位準於由具最差接收品質的使用者(例如具最大路徑損失的使用者)可接收的一種位準。若波束成型被使用，每一個波束的功率位準係基於在具最差品質波束內的使用者。對波束成型，該位置資料被使用以基於它們的位置來分類該使用者以建立服務該族群所需的波束之數目、大小及形狀。為最適化無線電資源的使用，雖然藉由使用層3發訊步驟轉移相當的資料可使在更新間更長時間範圍可被使用，較佳為這些參數在每個時間傳送間隔(TTI)被更新，較佳為在每一個使用者的上行專屬控制頻道更新。
該UTRAN 70以同步方式傳送服務指示器至在每一個使用者專屬控制頻道上的使用者族群，80。在該族群的每一個使用者構形其本身以接收該PtM傳輸，82。
因共享頻道傳輸的指示，典型上不完全為容錯，較佳為一種辨識碼在該DSCH被傳送。然而，在另一具體實施例中，該DSCH辨識碼未被使用。對PtP服務，一種特定使用者辨識碼以該DSCH傳輸發訊。對較佳具體實施例，一種在PtM使用者族群內的所有使用者所共用的PtM服務辨識碼以DSCH發訊，84。每一個使用者辨識PtP使用者特定辨識碼或是PtM服務辨識碼被以該服務傳輸傳送。該已接收之的服務資料被向前送至在UE 121 -12N 的共同通訊頻道，86。
第7圖為B節點18及UE 12J 的簡化說明，其使用最適功率控制及該DSCH的光束指向。該UE 12J 使用其天線72接收在該無線介面64上的該DSCH。該DSCH資料由使用者DSCH接收器66回復。一種使用者回饋傳送器68傳送頻道資料，例如TPC及/或相位位移資料回到該B節點18。該B節點18使用使用者回饋接收器62回復來自相關每一個PtM使用者群的所有使用者之該頻道資料。
要在該DSCH傳送的每一個PtM使用者群之資料係由DSCH產生器56產生。一種功率控制裝置58使用已接收的回饋資料建立該DSCH或每一個DSCH束的傳輸功率位準。該DSCH的束由波束操縱控制器60決定，其提供適當的大小及權重值至該B節點天線陣列的天線70I 至70N 的每一個。
1-G．．．使用者族群
10．．．基地台
12、121 -12a 、121 -12N ．．．使用者設備
141 -14N 、14X 141 -14S 、1411 -14GN ．．．專屬控制頻道(DDCC)
16、161 、162 ．．．共享頻道(DSCH)
22、64．．．無線發送介面
241 -24N ．．．控制頻道產生器
25．．．多點同步裝置
26．．．頻道產生器
28．．．功率控制裝置
29．．．傳輸分集裝置
30．．．測量接收器
32、34、701 -70N 、72．．．天線
36．．．控制頻道接收器
38．．．共享頻道接收器
40．．．共享頻道量測裝置
42．．．無線網路控制器(RNC)
46．．．排程機構
50、501 、502 ．．．服務指示器(STI)
52、521 、522 ．．．服務ID(SID)
541 -54G ．．．族群ID(GID)
56．．．DSCH產生器
58．．．功率控制裝置
60．．．波束操縱控制器
62．．．使用者回饋接收器
66．．．使用者DSCH接受器
68．．．使用者回饋傳輸器
70、76．．．UTMS地面無線電接取網路(UTRAN)系統
第1圖為點對多點服務的說明。
第2圖為較佳分享頻道的說明。
第3圖為較佳的無線電網路控制器/B節點及使用者設備的簡化圖式。
第4圖為具較佳的分享頻道的調度機構之較佳無線電網路控制器的簡化圖式。
第5A、5B、5C、5D及5E圖為該分享頻道的較佳調度訊號的說明。
第6圖為建立及傳輸在下行分享頻道上點對多點服務的較佳訊號之說明。
第7圖為使用共享頻道的傳輸功率控制及光束指向之較佳B-節點及使用者設備執行的簡化圖式。
22．．．無線介面
241 -24N ．．．控制頻道產生器
25．．．多點同步裝置
26．．．共享頻道產生器
28．．．功率控制裝置
29．．．傳輸分集裝置
30．．．測量接收器
32、34．．．天線
36．．．控制頻道接收器
38．．．共享頻道接收器
40．．．共享頻道量測裝置

Claims (8)

  1. 一種用於在無線通訊中參加一多媒體廣播及群播服務會議之方法，該方法包括：針對該多媒體廣播及群播服務會議的一服務辨識碼，監控一控制頻道；解碼該服務辨識碼，以決定該多媒體廣播及群播服務會議的一時間間隔；接收一服務訊息，其指示複數個多媒體廣播及群播服務會議；選擇該複數個多媒體廣播及群播服務會議其中之一；以及在該解碼的時間間隔中，於一下鏈共享頻道上，接收該選擇的多媒體廣播及群播服務會議。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該服務辨識碼在一傳輸時間間隔基礎上被接收。
  3. 如請求項1所述之方法，其中進行中的多媒體廣播及群播服務會議的額外的服務辨識碼被接收。
  4. 如請求項1所述之方法，其中使用者註冊以接收該服務辨識碼。
  5. 一使用者設備，配置以在無線通訊中參加一多媒體廣播及群播服務會議，該使用者設備包括：一傳送器、一接收器及一天線陣列；該傳送器、該接收器及該天線陣列配置以針對該多媒體廣播及群播服務會議的一服務辨識碼，監控一控制頻道；該處理器配置以解碼該服務辨識碼，以決定該多媒體廣播及群播服務會議的一時間間隔； 該接收器及該天線陣列配置以接收一服務訊息，其指示複數個多媒體廣播及群播服務會議；該處理器配置以選擇該複數個多媒體廣播及群播服務會議其中之一；以及該接收器及該天線陣列配置以在該解碼的時間間隔中，於一下鏈共享頻道上，接收該選擇的多媒體廣播及群播服務會議。
  6. 如請求項5所述之使用者設備，其中該服務辨識碼在一傳輸時間間隔基礎上被接收。
  7. 如請求項5所述之使用者設備，其中進行中的多媒體廣播及群播服務會議的額外的服務辨識碼被接收。
  8. 如請求項5所述之使用者設備，其中使用者註冊以接收該服務辨識碼。
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