在分層小區結構中利用載幹比來提供多播業務的方法
2023-04-27 21:09:06
專利名稱：在分層小區結構中利用載幹比來提供多播業務的方法
技術領域：
本發明通常涉及一種移動通信系統，尤其涉及一種在分層小區結構中有效提供多播業務的方法。
背景技術：
在移動通信系統中，可以根據國際電信聯盟-電信標準部(ITU-T)Q.1711中定義的業務範圍和數據速率來進行對於例如特大小區、宏小區、微小區、和微微小區的各種無線接入。並且，根據小區的類型，業務覆蓋是不同的。同樣，業務覆蓋範圍和數據速率根據移動通信業務的等級在一定程度上有所不同，下面舉例說明每個小區的業務方法。
特大小區利用衛星通信網絡提供覆蓋很大區域的寬帶業務，它的小區半徑小於100到500Km。特大小區可以同時提供數據業務和話音業務。宏小區的業務半徑小於35Km，主要用於郊區和半平坦地區，以在移動通信系統中的低業務量區域擴大它的覆蓋。可以引入宏小區，而不考慮用於小區擴展的基站和作為轉發器安裝的基站之間的頻率。
同時，微小區具有大約0.5到1Km的覆蓋範圍，並且在微小區中，移動臺可以看見基站天線的一個可視範圍無線電路徑成為主要傳輸路徑。另外，通過安裝一個室內系統或一個小型轉發器，微微小區服務於市區中小於50m半徑的建築群區域和地下區域。室內系統通過把一個歐洲傳輸速率1(E1，European Transmission Rate)線路從移動交換中心連接到室內基站收發系統(BTS，Base station Transceiver System)，即一個微微BTS，並且在建築物中安裝光纜和天線來提供室內業務。小型轉發器接收地面波並利用一個全向天線或片天線以2Mbps的最大數據速率服務於建築物的地下室。
在移動通信系統中，根據所提供的業務類型，小區的業務區域和應用區域是不同的，並且，一個小區區域內的到達距離和用戶容量根據基站天線的位置、天線的高度、天線的波束類型、天線斜率和天線的傳輸功率而變化。
正如上面所提及的，根據同一個區域中小區的規模和數據速率來提供不同的業務，這被稱為分層小區結構(HCS，hierarchical cell structure)。例如，當在一個特定區域中，同時提供微小區業務和宏小區業務時，應該認為該區域形成了一個HCS。
一般來說，在HCS系統中，宏小區管理快速移動的用戶和低速數據傳輸業務，而微小區管理緩慢移動的用戶和高速數據傳輸業務。更確切的說，因為宏小區具有大的小區半徑但具有有限的業務容量，因此對於宏小區來說最好服務於需要低速數據傳輸業務的用戶。然而，當快速移動的用戶在微小區中被服務時，業務效率也許會由於頻繁的小區切換(也可以稱作越區切換)而降低。因此，快速移動的用戶最好在宏小區中被服務而非微小區。
在一些情況下，可以根據宏小區或微小區的負載而改變提供業務的方法。即，這裡建議一種方法，當一個特定微小區具有很重的負載時，在宏小區中向快速移動的用戶提供服務。
同時，對於在HCS中提供多播業務的方案，提供一個可行的方法，就是當提供特定多播業務的微小區的數量非常少時，在微小區中提供多播業務；而當微小區的數量非常大時，在宏小區中提供多播業務。
然而，對於多播業務來說，當微小區專門提供一個高速數據傳輸業務時，業務質量(QoS)會由於接收特定多播業務的用戶數量的增加或頻繁的切換而降低。相反，當宏小區專門提供多播業務時，多播業務的數據速率的增長不會影響到宏小區的負載。
另外，提供一種動態選擇多播業務的層的方案。然而，因為在業務過程中在各個層之間會頻繁發生切換，宏小區會由於被高速發送的數據而體驗相當大的容量下降。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種方法，用於在具有分層小區結構的移動通信系統中，通過利用載幹比來選擇宏小區或微小區來有效提供多播業務。
為了充分實現上述或其它目的，提供一種在具有分層小區結構的移動通信系統中，從一個宏小區或一個微小區向移動臺提供多播業務的方法，在該系統中，至少一個微小區區域與一個宏小區區域重疊。該方法包括確定與微小區區域重疊的宏小區中的測量載幹比(C/I)是否滿足特定多播業務所需的載幹比；以及如果測量的載幹比滿足所需的載幹比，那麼由移動臺從控制該宏小區的基站接收所述特定多播業務。
並且，該方法還包括步驟當移動臺進入一個給定微小區並訪問所述微小區的基站時，確定移動臺想要接收的業務是否是多播業務。
如果移動臺想要接收的業務不是多播業務，該移動臺保持對相應微小區的基站的訪問。
即使當在移動臺所屬的宏小區中測量的載幹比滿足所需的載幹比，移動臺也可以根據其所處的微小區的業務狀態，有選擇地從宏小區和微小區接收多播業務。
移動臺根據請求特定多播業務的用戶數量，確定是否從微小區提供多播業務。
移動臺根據提供特定多播業務的微小區的數量，確定是否從微小區提供多播業務。
當測量的載幹比不滿足所需的載幹比時，移動臺保持對相應微小區的基站的訪問。
當移動臺從宏小區接收多播業務時，移動臺在選定周期測量宏小區區域中的載幹比，並確定在選定周期測量的載幹比是否滿足所需的載幹比，從而確定是否執行至微小區的切換。
當根據可用數據速率劃分宏小區的區域並且移動臺進入被劃分的宏小區的區域時，根據是否向移動臺提供多播業務，來應用用於相應區域的數據速率的載幹比。
作為劃分區域標準的數據速率是384Kbps、144Kbps、64Kbps和12.2Kbps中的一個。在同步純發展數據(EV-DO，Evolution-Data Only)系統中，作為劃分區域標準的數據速率是38.4Kbps、76.8Kbps、153.6Kbps和307.2Kbps中的一個。
為了充分實現上述和其它目的，提供了一種在具有分層小區結構的移動通信系統中，利用載幹比來提供多播業務的方法，在該移動通信系統中，一個給定區域被劃分為相互重疊的至少一個宏小區和至少一個微小區，移動臺從宏小區或微小區接收多播業務。該方法包括當移動臺進入一個給定微小區並向基站發送多播分組呼叫建立請求以建立至基站控制器的無線電承載時，基站控制器將相應宏小區區域中測量的載幹比發送到移動臺；以及如果測量的載幹比滿足多播業務所需的載幹比，則執行從微小區到宏小區的切換。
結合附圖從以下詳細說明中會更加明了本發明的上述和其它目的、特徵和優點，其中圖1是根據本發明的一個實施例，在分層小區結構中用於多播業務的基於載幹比的業務區域的圖；圖2是根據本發明的一個實施例，用於在分層小區結構中提供多播業務的概念的圖；圖3是根據本發明的一個實施例，用於在分層小區結構中提供多播業務的程序的流程圖；以及圖4是根據本發明的一個實施例，用於在分層結構中管理多播業務的程序的流程圖。
具體實施例方式
現在參考附圖對本發明的實施例進行詳細的描述。在附圖中，相同或相似的部分採用相同的附圖標記來標註。在下面的描述中，為了簡略起見，對於已知的功能和結構特徵就不再進行詳細的描述。
對於多播業務來說一個最主要的問題就是切換連接，本發明的實施例可以解決與由在微小區中使用的多播業務所引起的頻繁切換相關的問題，還能夠解決由於在宏小區中提供的高速多播業務而帶來的過載問題。也就是說，通過根據宏小區的載幹比(以後用C/I來表示)，有效地提供必須保持特定數據速率的多播業務，位於屬於宏小區的微小區內的用戶能夠使用高速業務。
同時，另外一個區域或物理信道中的每偽隨機噪聲(PN)碼片的平均傳輸功率和總傳輸功率譜密度之比需要滿足第三代合作協議(3GPP)中指定的每一業務數據速率。在下面的表1中描述了技術規範(TS)25.101。表1是基於雙路徑步行。
表1
參考圖1和圖2，下面將根據本發明的一個實施例對HCS結構進行說明，在該HCS結構中，按照C/I劃分宏小區。
將參考圖1來說明HCS結構。HCS可以按照這樣的方式設計在一個宏小區100內重疊多個微小區110。因為數據速率根據距離基站的距離而改變，因此表1中宏小區的數據速率可以按照圖1那樣被區域劃分。
也就是說，可以根據距離使用基站的宏小區100的中心的距離來劃分和安排數據速率。例如，在基站的中心可以提供高達384Kbps數據速率的業務，以及因為Ec/Ior會隨著業務距離中心越遠而下降，用戶距離中心越遠，在下降的114Kbps、64Kbps和12.2Kbps的數據速率提供業務。
圖2是根據本發明的一個實施例，描述在分層小區結構中提供多播業務的概念的一個圖表。參考圖2，一個基於數據速率的宏小區的邊界按照距離被劃分，宏小區基站200位於中心，第一到第四數據速率分別和區域202、204、206和208相匹配，從基站的中心到外圍，數據速率按照從最高到最低排列。
屬於宏小區區域內的微小區的用戶能夠從微小區或宏小區接收特定數據速率的多播業務。微小區基站210中的用戶可以從微小區接收第一和第二數據速率的多播業務，並從宏小區接收第三和第四數據速率的多播業務。
因此，屬於支持第一數據速率的宏小區區域的移動臺可以從宏小區接收第一數據速率的業務。然而，當移動臺移動到支持第三數據速率的宏小區區域時，不能從宏小區接收第一數據速率的高速業務，並必須從能夠提供第一數據速率的業務的微小區接收高速業務。
更具體地，在微小區中建立一個區域，在這個區域中，能夠根據用於用戶所需數據速率的載幹比來提供多播業務。也就是說，在超過設定半徑的宏小區區域中，位於低層的微小區提供多播業務，在設定半徑內的微小區區域中，基本上位於高層的宏小區提供多播業務。
然而，也可以附加使用將業務層從宏小區移動到微小區的現有方法，並在微小區中提供在宏小區中提供的業務。也就是說，如果請求特定多播業務的用戶數量很小，或者如果提供特定多播業務的微小區數量很小，就可以採用在微小區中提供業務的現有方法，而不是在宏小區中提供業務，即使是在可以在宏小區中提供業務的區域中(即，當載幹比在宏小區中滿足時)。
現在結合附3和圖4對執行上述方法的程序進行描述。
圖3是根據本發明的一個實施例，舉例說明在分層小區結構中提供多播業務的程序的流程圖。參考圖3，一個移動臺鎖定並訪問一個給定微小區(步驟300)，並且請求一個想要的多播業務(步驟310)。如果請求的業務不是多播業務，則移動臺繼續保持對微小區的基站的訪問(步驟320)。
可是，如果所請求的業務為多播業務，則移動臺確定請求的多播業務的數據速率(步驟330)。然後，移動臺比較用於請求的多播業務的數據速率的載幹比和在移動臺所屬的宏小區中測量的載幹比，並確定移動臺是從宏小區還是從微小區接收多播業務(步驟340)。
如果在宏小區中測量的載幹比高於用於請求的多播業務的載幹比，表明可以從宏小區提供多播業務，因此，移動臺執行至宏小區的切換(步驟360)。
因此，移動臺從宏小區接收多播業務，並在業務期間不斷的監視導頻功率(最好是在選定周期內)，以檢查是否在適當的C/I提供業務(步驟370)。當不能保證多播業務所需的適當載幹比時，優選地切換回微小區。
但是，如果在宏小區中測量的載幹比小於請求的多播業務的載幹比，則移動臺保持至微小區的訪問以接收多播業務，因為不能從宏小區提供多播業務(步驟350)。在這種情況下，移動臺周期性地監視導頻功率，來檢查是否在適當的C/I提供業務(步驟380)。
圖4是根據本發明的一個實施例的流程圖，舉例說明了在分層小區結構中管理多播業務的程序。參考圖4，一個已經進入給定微小區的移動臺或用戶終端(UE)，通過經由微小區的基站向基站控制器(BSC)A或無線電網絡控制器(RNC)A發送一個無線電資源控制(RRC)連接建立請求來執行初始化(步驟400)，然後向RNC A發送一個多播業務的分組呼叫建立請求(步驟402)。
在收到分組呼叫建立請求後，RNC A將分組呼叫建立請求發送給核心網(CN，core network)(步驟404)，以及CN將無線電資源分配給RNC A(步驟406)。然後，RNC A將一個無線電承載(RB，radio bearer)建立消息發送到UE(步驟408)，響應於此，UE將RB建立完成消息發送給RNC A(步驟410)。
如果UE想要接收特定多播業務，RNC A發送一個測量控制報告以便能夠測量載幹比以確定UE是否選擇一個宏小區(步驟412)。UE測量其所在的宏小區區域內的載幹比，並將測量的載幹比發送給RNC A(步驟414)。RNCA比較測量的載幹比和多播業務所需的載幹比(步驟415)。
如果在宏小區中測得的載幹比滿足(或高於)多播業務所需的載幹比，UE執行向其所屬的宏小區基站的切換，然後從該宏小區接收多播業務。
在用戶沒有操作其他業務時前述程序提供了一種分配方法。另外，對於同時發生的呼叫，用於提供同時呼叫的層分配方案不僅考慮到載幹比，還考慮現有的呼叫業務層的下列小區選擇(a)當已經接收宏小區中的另一業務的用戶請求該宏小區提供的多播業務時，該用戶從同一宏小區同時接收服務的現有業務和多播業務。
(b)當已經接收宏小區中的另一業務的用戶請求微小區提供的多播業務時，基站將在宏小區中提供的呼叫切換至微小區，以在該微小區中同時提供多播業務和使用的呼叫。同時，當由於微小區缺少容量而不能提供多播業務時，基站根據宏小區的負載確定是否接收多播業務，並在宏小區中增大特定多播業務區域，從而在宏小區中同時接收多播業務和現有呼叫。
(c)當已經接收微小區中的另一業務的用戶請求宏小區提供的多播業務時，執行與程序(b)相同的程序。然而，當微小區提供相同的多播業務時這是可以的。
(d)當已經接收微小區中的另一業務的用戶請求微小區提供的另一多播業務時，如果在微小區中執行呼叫的用戶請求微小區提供的高數據速率的多播業務，則微小區同時提供現有的呼叫和多播業務。
從前述的說明中可以看出，可以在宏小區的所有區域中防止由於高速數據傳輸而發生的過多容量減少。同樣，還可以防止頻繁切換和僅在微小區中提供多播業務而發生的傳輸質量降低。另外，和基於提供多播業務的微小區的數量和多播業務的用戶數量而動態改變多播業務層的方法相比，在本發明的實施例中建議的方法能夠防止層間發生的頻繁切換。
儘管本發明已經參照某一實施例被公開和說明，但是本領域的技術人員應該理解，在不脫離由所附權利要求限定的本發明的精神和範圍的情況下，可以對其形式和細節進行各種修改。
權利要求
1.一種在具有分層小區結構的移動通信系統中，從宏小區或微小區向移動臺提供多播業務的方法，在該移動通信系統中，至少一個微小區區域和一個宏小區區域相互重疊，該方法包括下列步驟確定在微小區區域所重疊的宏小區中測量的載幹比(C/I)是否滿足特定多播業務所需的載幹比；以及如果測量的載幹比滿足所需的載幹比，則移動臺從控制所述宏小區的基站接收所述特定多播業務。
2.如權利要求1所述的方法，進一步包括步驟確定移動臺想要接收的業務是否為多播業務。
3.如權利要求2所述的方法，其中，如果移動臺想要接收的業務不是多播業務，則移動臺保持對控制相應微小區的基站或控制宏小區的基站的訪問。
4.如權利要求1所述的方法，其中，即使測量的載幹比滿足所需的載幹比，移動臺也可以根據其所屬的微小區的業務狀態，有選擇性從宏小區和微小區接收多播業務。
5.如權利要求1所述的方法，其中，當測量的載幹比不滿足多播業務所需的載幹比時，移動臺保持對控制相應微小區的基站的訪問。
6.如權利要求1所述的方法，其中，當移動臺從宏小區接收多播業務時，移動臺在選定周期測量宏小區區域中的載幹比，並確定測量的載幹比是否滿足多播業務所需的載幹比，從而確定是否執行向微小區的切換。
7.如權利要求1所述的方法，其中，當根據可用數據速率劃分宏小區的區域並且移動臺進入所述宏小區的被劃分區域時，基於是否向所述移動臺提供多播業務而應用用於相應區域的數據速率的載幹比。
8.如權利要求7所述的方法，其中，作為區域劃分標準的數據速率為384Kbps、144Kbps、64Kbps和12.2Kbps中的一個。
9.如權利要求7所述的方法，其中，基於距離宏小區的中心的距離，提供不同的數據速率。
10.如權利要求1所述的方法，其中，基站可以請求特定移動臺在特定時刻或周期測量載幹比，並比較測量的載幹比和用於特定業務的載幹比，以確定是否執行切換。
11.一種在移動通信系統中的分層小區結構中，利用載幹比來提供多播業務的方法，在該移動通信系統中，給定區域被劃分成相互重疊的至少一個宏小區和至少一個微小區，以及移動臺從所述宏小區或微小區接收多播業務，該方法包括下列步驟當移動臺進入一個給定微小區，並向基站發送一個多播分組呼叫建立請求以建立至基站控制器的無線電承載消息時，由基站控制器向移動臺發送測量的相應宏小區區域中的載幹比；如果測量的載幹比滿足所述多播業務所需的載幹比，則執行從微小區向宏小區的切換。
12.一種在移動通信系統中的分層小區結構中，利用載幹比來提供多播業務的方法，在該移動通信系統中，一個給定區域被劃分成相互重疊的至少一個宏小區和至少一個微小區，以及移動臺從所述宏小區或微小區接收多播業務，該方法包括下列步驟請求微小區提供的多播業務，同時接收在宏小區中服務的呼叫；將在宏小區中服務的呼叫切換至微小區；以及在微小區中同時提供多播業務和呼叫業務。
13.如權利要求11所述的方法，進一步包括當由於微小區缺乏容量而不能提供多播業務時，基於宏小區的負載確定是否接收多播業務；增大宏小區中的特定多播區域；以及在宏小區中同時接收多播業務和呼叫業務。
14.一種在移動通信系統中的分層小區結構中，利用載幹比來提供多播業務的方法，在該移動通信系統中，一個給定區域被劃分成相互重疊的至少一個宏小區和至少一個微小區，以及移動臺從所述宏小區或微小區接收多播業務，該方法包括下列步驟請求宏小區提供的多播業務，同時接收在微小區中服務的呼叫；將在微小區中服務的呼叫切換至宏小區；以及在宏小區中同時提供多播業務和呼叫業務。
15.如權利要求13所述的方法，進一步包括當由於宏小區缺乏容量而不能提供多播業務時，基於微小區的負載確定是否接收多播業務；增大微小區中的特定多播區域；以及在微小區中同時接收多播業務和呼叫業務。
16.一種在移動通信系統中的分層小區結構中，利用載幹比來提供多播業務的方法，在該移動通信系統中，一個給定區域被劃分成相互重疊的至少一個宏小區和至少一個微小區，以及移動臺從所述宏小區或微小區接收多播業務，該方法包括下列步驟請求微小區提供的多播業務，同時接收在所述微小區中服務的呼叫；確定所述多播業務需要比所述微小區通常提供的更高的數據速率；以及在微小區中同時提供多播業務和呼叫業務。
全文摘要
一種在具有分層小區結構的移動通信系統中，從宏小區或微小區向移動臺提供多播業務的方法，在該移動通信系統中，一個給定區域被劃分為彼此重疊的至少一個宏小區和至少一個微小區。移動臺通過根據在宏小區區域中測量的用於多播業務的載幹比(C/I)，以及根據存在或不存在正在使用的同時呼叫，訪問宏小區或微小區來接收多播業務。當不存在同時使用的同時呼叫時，移動站通過訪問在其中測量的載幹比等於或高於所需的載幹比的區域內的宏小區來接收多播服務。然而，當存在同時使用的同時呼叫時，移動站通過基於當前小區和載幹比訪問宏小區或微小區，來接收多播業務。
文檔編號H04L12/56GK1531368SQ200410032619
公開日2004年9月22日 申請日期2004年2月25日 優先權日2003年2月25日
發明者金昌永, 韓一 申請人:三星電子株式會社