用於傳輸服務數據的方法和無線通信系統以及節點b和rnc的製作方法

2023-12-07 04:51:56 2

專利名稱：用於傳輸服務數據的方法和無線通信系統以及節點b和rnc的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及無線通信系統，特別涉及此種系統中的點對多點服務。
背景技術：
愈來愈希望使用在無線通信系統中的點對多點服務，如圖l所示，在點對多點 (PtM)，從一點(如基站IO)向多點(如多個用戶設備12「12》發送服務。點對多點服務的 實例為多媒體廣播及群播服務。 在第三代夥伴項目(3GPP)所提出的系統中，提出了一種可被用於此種服務的信 道——前向接入信道(FACH)。該FACH為一種下行鏈路公共傳輸信道(TrCH)，其可由所有 用戶接收。該FACH TrCH藉由將其施用於次級公共控制物理信道(S-CCPCH)而被傳播。該 S-CCPCH被傳送至所有小區用戶。 為限制由該S-CCPCH所使用的無線電資源，該S-CCPCH數據速率被限制。為說明 用途，若在該S-CCPCH上傳輸高數據速率服務，則需要使用低數據冗餘來傳輸以達到高數 據速率。由於該S-CCPCH被傳輸至整個小區，所以使用足夠用戶在小區邊緣以特定的服務 質量(QOS)進行接收的功率電平來傳輸。在此功率電平下傳播高數據速率服務會增加對其 它用戶的幹擾，減少系統容量，造成小區資源的無效率的使用，這是非常不希望出現的。
此外，因該S-CCPCH及FACH的傳播實質，該S-CCPCH及FACH所需的無線電資源為 非常靜態的，這是因為在這些信道上的信道分配及發送消息是通過層3信令技術以相對較 低的速率來提供的，S-CCPCH所使用的調製及編碼組(MCS)及傳輸功率電平需要足夠用以 在該小區邊緣維持特定QOS。該S-CCPCH結構的靜態實質不允許這些參數的動態調整以對 無線電資源進行有效利用。此外，傳輸的調度亦於此緩慢速率下進行，其不允許對此無線電 資源進行有效利用且不允許對至每一個用戶的數據流進行有效復用。 另一種可被用於點對點(PtP)服務的信道為下行鏈路共享信道(DSCH) 。 DSCH由 多個用戶共享，在該DSCH上至不同用戶(用戶設備)的傳輸由時間所分離。結果，該DSCH 為時間共享信道。 使用該DSCH的每一個用戶具有上行鏈路及下行鏈路專用控制信道。這些控制信
道允許對該DSCH進行更有效的無線電資源利用，這些控制信道允許在該DSCH上對每一個
用戶的傳輸進行功率控制並且還允許進行波束成形以更好的分離用戶傳輸。該DSCH對功
率控制及波束成形的使用使得與FACH信道相比能夠對資源進行更好的利用。 為了在該DSCH上接收數據，用戶先監視其專用下行鏈路控制信道，在該下行鏈路
控制信道的突發可具有傳輸格式組合指示符(TFCI)的第一部分及第二部分。該第一部分
指示該下行鏈路專用信道的傳輸格式，該第二部分指示後續DSCH傳輸的存在及傳輸格式。
4若至用戶的DSCH傳輸將要被傳送至用戶，則該下行鏈路控制信道具有該TFCI組的第二部 分。在特定的時間段後，該傳輸將在隨後的傳輸時間間隔(TTI)中發生。用戶隨後可在該 DSCH上監視其傳輸。為了驗證該用戶為DSCH傳輸的正確接收者，其在傳輸中檢查用戶標識 符。若傳輸不會被傳送，該TFCI的第二部分不會出現在該下行鏈路專用控制信道。
雖然該DSCH允許對無線電資源進行更有效利用，但僅點對點服務可被處理。為處 理多重接收點，必須在該DSCH上進行多重傳輸。因此，至許多用戶的傳輸需要在該DSCH的 許多傳輸，其使用大量的無線電資源。 因此，希望在無線點對多點服務方面提供更大的靈活性。

發明內容
在無線通信系統中傳輸服務數據，在系統中同步地傳輸指示符，以便由在小區的 一組用戶接收，該組用戶並不包括該小區的所有用戶。每一組用戶中的每一個接收服務指 示符，每一組用戶中的每一個監視在下行鏈路共享信道傳輸的服務標識，該服務數據與服 務標識一起在下行鏈路共享信道傳輸。每一組用戶中的每一個檢測服務標識並接收下行鏈 路共享信道的服務數據。 根據本發明的一個方面，本發明提供了 一種用於在無線通信系統中傳輸服務數據
的方法，該方法包括小區的一組用戶中的每一個用戶在所述系統中接收同時傳送的服務
傳輸指示符，其中所述一組用戶不包括所述小區的所有用戶；所述一組用戶中的每一個用
戶監控在下行鏈路共享信道上傳送的服務標識；所述一組用戶中的每一個用戶檢測所述服
務標識，並接收在具有所述服務標識的下行鏈路共享信道上傳送的服務數據。
根據本發明的一個方面，本發明提供了一種節點B，該節點B包括用戶反饋接收
器，用於從共享信道的多個用戶接收信道信息；下行鏈路共享信道產生器，用於產生共享信
道的數據；功率控制裝置，用於使用所接收的信道信息為所述共享信道中的每個波束確定
功率電平；波束導向控制器，用於使用所接收的信道信息確定所述共享信道的波束；以及
天線陣列，用於以所確定的功率電平在所確定的波束上同時傳送所述共享信道，其中所述
波束導向控制器向所述節點B的天線陣列中的每個天線提供適當的量值和權重值。 根據本發明的一個方面，本發明提供了一種包括節點B和無線電網絡控制器的無
線通信系統，該系統包括多個控制信道產生器，用於產生多個控制信道，該多個控制信道
中的每個控制信道的服務傳輸標識被同時發送；測量接收器，用於接收傳輸信道質量的測
量和信息；功率控制裝置，用於使用所接收的傳輸信道質量測量和信息確定共享信道的傳
輸功率電平；共享信道數據產生器，用於產生所述共享信道的數據；以及天線，用於以所確
定的傳輸功率電平傳送所產生的共享信道數據。 根據本發明的一個方面，本發明提供了一種無線電網絡控制器，該無線電網絡控 制器包括輸入端，被配置為接收數據，以用於點對點(PtP)和點對多點(PtM)服務；調度 機構，用於接收所接收的數據並基於傳輸時間間隔(TTI)為PtP和PtM傳輸的傳輸調度所 述數據，對於每個TTI的調度基於所述PtP和PtM數據的服務質量需求以及與所述PtP和 PtM傳輸相關聯的小區的功率需求；以及信號發送裝置，用於用信號將所述數據調度通知 給所述用戶。 根據本發明的一個方面，本發明還提供了一種用於在無線通信系統中傳輸服務數據的方法，該方法包括一組用戶中的每一個用戶監控在下行鏈路共享信道上傳送的服務 標識，其中所述一組用戶不包括小區的所有用戶；所述一組用戶中的每一個用戶檢測所述 服務標識，並接收在具有所述服務標識的下行鏈路共享信道上傳送的服務數據。


圖1為點對多點服務的說明；
圖2為優選的共享信道的說明； 圖3為優選的無線電網絡控制器/節點B及用戶設備的簡化示意圖； 圖4為具有用於優選的共享信道的調度機構的優選無線電網絡控制器的簡化示
意圖； 圖5A、5B、5C、5D及5E為該共享信道的優選信號調度的說明； 圖6為用於在下行鏈路共享信道上建立及傳輸點對多點服務的優選信號的說明； 以及 圖7為使用用於共享信道的傳輸功率控制及波束導向的優選節點B及用戶設備的 簡化示意圖。
具體實施例方式
雖然該優選具體實施方式
是結合優選的3GPP提出系統敘述，它們可與其它使用 點對多點傳輸的無線電系統一起被使用。 圖2為優選的共享信道16及其相關的下行鏈路及上行鏈路專用控制信道14「14N 的說明。雖然該優選實施方式使用下行鏈路及上行鏈路專用控制信道，在替換實施方式中， 在這些信道上傳送的數據可藉由其它途徑(如公共物理控制信道或層2/3信號)傳送。一
組用戶UE 112工.....UE J12j.....UE N 12N要接收共享服務16。用於每一個用戶的下行
鏈路專用控制信道14r14N被用來建立共享信道及其它目的。共享信道16是由基站10發 送且由UE 12「12,群組接收。UE，如UEX12,，不在它們的專用控制信道1《中接收共享信道 分配顯示並且不接收共享信道16的數據。 圖3為RNC 20/節點B 18以及UE的其中一個(UE"2》的簡化示意圖，用於在該 共享信道上傳送數據的過程中使用。在RNC 20/節點B 18處，每一個下行鏈路專用控制信 道(DDCC)產生器24「24,為每一個UE 12r12N產生控制信道信號。 一種多點同步裝置25 被用來將DSCH分配與定製有所述用戶的DDCC上的公共PtM服務的用戶群組進行同步。對 UE J 12p在其專用控制信道該由天線32或天線陣列經由無線無線電接口 22射出後，此信 號由UE J 12j的天線34或天線陣列接收且由控制信道接收器36處理以恢復該信道的控 制數據。 —種下行鏈路共享信道產生器26產生該共享信道信號以經由無線接口 22傳送。 該共享信道信號是使用其天線34或天線陣列而由UE J 12j接收。該共享信道的數據由下 行鏈路共享信道接收器38使用該專用控制信道數據而被恢復，一種共享信道測量裝置40 對下行鏈路專用信道及/或共享信道的信道質量測量/信息進行採集，如接收信號碼功率、 相對幹擾及塊錯誤率。測量/信息被送至該RNC 20/節點B 18。典型地說，此信道質量測 量/信息為傳輸功率命令(TPC)、波束成形中使用的相移及振幅信息、及接收的功率及幹擾的測量值。 —種在RNC 20/節點B 18處的測量接收器30從共享信道的所有用戶恢復該信道 測量。 一種功率控制裝置28使用該信道測量/信息來設定該共享信道的功率電平。此外， 一種發射分集裝置29可使用相移及振輻信息來設定該共享信道的波束成形。雖然可使用 更長時間範圍，該功率電平及波束成形仍優選為在每個傳輸時間間隔(TTI)中被更新。
該專用信道被連續保持，該已接收的BLER被用來決定信號幹擾比(SIR)目標。基 於該接收的經估計SIR來產生TPC命令。當該DSCH被激活，從該專用信道中得到所需功率。 然而，其通常並不完全相同，因二者間的BLER要求及物理配置不同。對於PtM傳輸，該傳輸 功率電平被設定為以該PtM傳輸的最差接收質量來實現用戶所期望的QOS。還可略去PtM 用戶群組內的由於傳輸的物理限制而無法達到QoS需求的用戶。 對具有多個子數據流的服務，各種子數據流的傳輸特性可被個別處理。為說明用 途，多媒體服務可具有音頻、視頻及文本子數據流。每一個子數據流的QOS可為不同，使得 每一個子數據流可以使用不同的傳輸屬性。此方法使得能夠實現更佳的資源效率，可在個 別DSCH傳輸上對每一個子數據流分別進行處理，而不是傳輸每一個子數據流以符合最高 的Q0S子數據流要求。 圖4為優選無線電網絡控制器(RNC) 42的簡化方塊示意圖。該優選RNC 42具有 調度機構46，該調度機構46優選地被用於在每一個TTI調度數據，當然也可使用更長的調 度時間。該調度機構46接收要在該共享信道資源上傳輸的數據。該已接收的數據包括用 於PtP及PtM服務的數據。該調度機構調度PtP及PtM傳輸中的傳輸的數據。為調度該信 息，該調度機構46考慮每一個傳輸所需的Q0S (包括其所需的數據延遲及流量)，及物理傳 輸要求(包括整個小區和每一個信道的總功率要求及波束導向信息)。對每一個TTI，該調 度機構在其決定調度該數據傳輸時對小區資源進行最佳使用。為說明用途，在特定TTI，幾 乎可以達到總小區功率要求。若該PtM服務可被延遲，則該PtM服務傳輸可被延遲一或兩 個TTI，直到總小區功率要求下降。若這種按照TTI來安排的靈活性不可用，則進行資源決 定且在特定的時間段(例如100毫秒或1秒)中不會改變。在這些情況下，資源被分配且在 該時間段中不會變化。結果，一些本可被傳送的傳輸因停頓的分配資源而未傳輸。RNC 42 用信號向UE 12「12w通知PtP及PtM傳輸的信道及定時。以TTI為基礎的調度使得更有能 力達到該Q0S及數據延遲要求，同時還能維持對DSCH小區資源的高度利用。小區物理信道 及PtP/PtM數據傳輸要求動態地改變，因此，可對這些變化作出快速反應的調度機構46進 一步的更有能力達到該Q0S要求，而同時對該小區物理資源進行最有效利用。
該調度機構46亦可考慮物理傳輸要求。例如，一個用戶或用戶群組會要求較另一 個MCS更為穩健的MCS。在下一個TTI期間，資源可能僅提供給較少穩健的MCS。之後，該調 度機構46可以調度PtP用戶或PtM用戶群組的傳輸以對可用資源進行最大化的利用。因 可用於具有特定Q0S要求的傳輸的數據，可用物理資源及信道質量測量基於TTI發生變化， 在此間隔內調度的能力會提高滿意用戶的數目並改進物理資源的整體利用及有效使用。
通過減少空閒無線電資源的出現，每一個TTI的優選調度能夠減少服務間的資源 衝突。此外，該TTI調度粒度(granularity)允許在運行過程中由PtM傳輸轉變為PtP傳 輸，反之亦然。為說明用途，經由PtM傳輸將多媒體服務傳送至多個用戶。對一個特定TTI， 僅一個用戶需要此傳輸且該調度機構46將該TTI服務傳輸調度為PtP。在下一個TTI，多個用戶需要該服務傳輸且一種PtM傳輸被調度。使用該優選調度機構46，該PtP及PtM服 務可在多個不鄰近的TTI分配上被分段並重組。此調度機構46進一步增加無線電資源分 派的靈活性並產生更大的無線電資源效率。 圖5A、5B、5C、5D及5E為PtM服務的共享信道的可能分配的說明。在如圖5A所 示接收服務的PtM用戶群組的每一個用戶(用戶1至用戶N)的專用控制信道14「14w中， 控制信息被傳送。如在3GPP FDD系統的圖5B所示，有一個晶片偏移"DOFF"被用來錯開 (stagger)用戶TTI的開始。如圖5A及圖5B所示，對PtM服務用戶群組內的每一個用戶， 服務傳輸指示符(STI)50與專用控制信息一同傳送。該服務傳輸指示符50指示服務數據 會在該共享信道16上傳送。該優選服務傳輸指示符指示在該專用下行鏈路控制信道突發 的TFCI的第二部分的存在，雖然可能會使用不同指示符(如位或字符)。在設定的時間段 後，該服務數據在該共享信道16上傳送。所傳輸的服務數據優選的具有與該服務相關的ID 52。此服務ID (SID) 52被用來驗證正確的接收者群組在接收該傳輸。 圖5C說明多個PtM服務的分配。用戶l及2在群組A中並接收一種PtM服務。用 戶2及3在群組B中並接收另一種PtM服務。特定用戶可接收多個PtM及PtP服務。如圖 5C所示，用戶2接收這兩種PtM服務。在每一個用戶的DDCC 1^至143中，服務指示符5(V 502被傳送以指示相對應服務傳輸在其DSCH上被傳送。可在相同DSCH或多個DSCH 16^ 162上傳送多個服務。每一個服務傳輸具有服務ID 52工及52p在圖5D，該STI 5(^及502 及DDCC在時間上是錯開的。然而，在不同共享信道16^162上的傳輸可以是同時進行的。
圖5E為不同的發信號方法，多個用戶群組1-G可接收服務。每一個用戶具有DDCC 14u至14ffl並接收STI以指示該PtM傳輸。UE群組1-G將接收該服務。在該共享信道中傳 輸的數據包括每一個接收群組的群組ID (GID) 54「54e。 圖6為在DSCH上建立及傳送點對多點服務的優選信號的說明。該UMTS地面無線 電接入網絡(UTRAN)70發信號至每一個用戶、用戶設備12，以接收該傳輸的傳輸屬性的服 務(74)。為點對多點服務所傳送的數據由該UTRAN 70自核心網絡接收。該PtM服務的每 一個用戶可能無法同時被激活/配置以接收該服務。用戶可在任何時間註冊該服務，即使 當該服務為正在進行中或者該用戶可於進入特定PtM服務區域時進行註冊。每一個用戶對 自身進行配置以接收傳輸(72)，並監視DSCH分配的專用控制信道(82)。
每一個用戶保持上行鏈路及下行鏈路專用信道並傳送信道信息(如接收幹擾、接 收功率、計算路徑損耗及位置信息)至UTRAN 70(76)。該接收的幹擾及路徑損耗亦可由TPC 的使用來指示且該位置信息可由相移指示來用信號發送。針對每一個PtM用戶群組的所有 用戶使用該信道信息，該RAN70建立該DSCH傳輸的分配標準，例如傳輸功率電平及波束成 形要求(78)。為說明用途，若波束成形未被使用，則該RAN 70通常會將該傳輸功率電平設 置為由具有最差接收質量的用戶(例如具有最大路徑損耗的用戶)進行接收的電平。若波 束成形被使用，則每一個波束的功率電平是基於在具有最差質量波束內的用戶的。對于波 束成形，該位置數據被使用以基於用戶的位置來對所述用戶進行分組，以建立服務該群組 所需的波束的數目、大小及形狀。為了最優化無線電資源的使用，雖然通過使用層3信令過 程轉移等價的數據可在更新之間使用更長時間段，仍然優選地在每個時間傳輸間隔(TTI) 對這些參數進行更新，優選為在每一個用戶的上行鏈路專用控制信道進行更新。
該UTRAN 70以同步方式在每一個用戶的專用控制信道上向用戶群組傳送服務指
8示符(80)。在該群組中的每一個用戶將自身配置成接收該PtM傳輸(82)。
因共享信道傳輸的指示通常並不是完全容錯的，因此，優選的，在該DSCH中傳送 標識符。然而，在替換實施方式中，可不使用該DSCH標識符。對PtP服務，特定用戶標識符 在DSCH傳輸中用信號發送。對優選實施方式，PtM用戶群組內的所有用戶公用的PtM服務 標識符在DSCH中用信號發送(84)。每一個用戶標識PtP用戶特定標識符或是PtM服務標 識符被以該服務傳輸傳送。接收的服務數據被轉發到在UE 12「12N的公共通信信道(86)。
圖7為使用自適應功率控制及DSCH的波束導向的節點B 18及UE 12T的簡化說 明。該UE 12j吏用天線72在該無線無線電接口 64上接收該DSCH。該DSCH數據由用戶 DSCH接收器66恢復。用戶反饋發射器68將信道信息(例如TPC及/或相移信息)傳送回 節點B 18。該節點B 18使用用戶反饋接收器62恢復來自與每一個PtM用戶群組相關的所 有用戶的信道信息。 要在該DSCH傳送的每一個PtM用戶群組的數據是由DSCH產生器56產生的。一 種功率控制裝置58使用接收的反饋信息建立DSCH或每一個DSCH束的傳輸功率電平。該 DSCH的波束由波束導向控制器60決定，其向該節點B的天線陣列的天線7(^至70N的每一 個提供適當的量值(magnitude)及權重值。
權利要求
一種用於在無線通信系統中傳輸服務數據的方法，該方法包括小區的一組用戶中的每一個用戶在所述系統中接收同時傳送的服務傳輸指示符，其中所述一組用戶不包括所述小區的所有用戶；所述一組用戶中的每一個用戶監控在下行鏈路共享信道上傳送的服務標識；所述一組用戶中的每一個用戶檢測所述服務標識，並接收在具有所述服務標識的下行鏈路共享信道上傳送的服務數據。
2. 根據權利要求l所述的方法，其中所述服務數據由多組用戶接收，每組用戶接收不 同的組標識，所有不同的組標識在所述下行鏈路共享信道上被接收，並且所述多組用戶中 的所有用戶接收所述服務數據。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中所述一組用戶中的每一個用戶具有唯一的下行鏈 路控制信道，所述服務傳輸指示在該唯一的下行鏈路控制信道上接收。
4. 根據權利要求3所述的方法，其中所述一組用戶中的每一個用戶具有唯一的上行鏈 路控制信道。
5. —種節點B，該節點B包括用戶反饋接收器，用於從共享信道的多個用戶接收信道信息； 下行鏈路共享信道產生器，用於產生共享信道的數據；功率控制裝置，用於使用所接收的信道信息為所述共享信道中的每個波束確定功率電平；波束導向控制器，用於使用所接收的信道信息確定所述共享信道的波束；以及 天線陣列，用於以所確定的功率電平在所確定的波束上同時傳送所述共享信道，其中 所述波束導向控制器向所述節點B的天線陣列中的每個天線提供適當的量值和權重值。
6. 根據權利要求5所述的節點B，其中所述信道信息包括來自所述多個用戶中的每一 個用戶的路徑損耗估計。
7. 根據權利要求5所述的節點B，其中所述信道信息包括來自所述多個用戶中的每一 個用戶的外環功率命令。
8. 根據權利要求5所述的節點B，其中所述信道信息包括來自所述多個用戶中的每一 個用戶的內環功率命令。
9. 根據權利要求5所述的節點B，其中所述信道信息包括所述多個用戶中的每一個用 戶的位置。
10. 根據權利要求5所述的節點B，其中根據所述信道質量信息將每個波束的所述功率 電平設定為用於對具有最差信道質量的用戶進行接收的功率電平。
11. 一種包括節點B和無線電網絡控制器的無線通信系統，該系統包括 多個控制信道產生器，用於產生多個控制信道，該多個控制信道中的每個控制信道的服務傳輸標識被同時發送；測量接收器，用於接收傳輸信道質量的測量和信息；功率控制裝置，用於使用所接收的傳輸信道質量測量和信息確定共享信道的傳輸功率 電平；共享信道數據產生器，用於產生所述共享信道的數據；以及 天線，用於以所確定的傳輸功率電平傳送所產生的共享信道數據。
12. —種無線電網絡控制器，該無線電網絡控制器包括輸入端，被配置為接收數據，以用於點對點(PtP)和點對多點(PtM)服務；調度機構，用於接收所接收的數據並基於傳輸時間間隔(TTI)為PtP和PtM傳輸的傳 輸調度所述數據，對於每個TTI的調度基於所述PtP和PtM數據的服務質量需求以及與所 述PtP和PtM傳輸相關聯的小區的功率需求；以及信號發送裝置，用於用信號將所述數據調度通知給所述用戶。
13. 根據權利要求12所述的無線電網絡控制器，其中對於每個TTI的調度還基於所述 相關聯的小區的用戶的波束導向信息。
14. 根據權利要求12所述的無線電網絡控制器，其中所述服務質量需求包括數據延遲需求。
15. 根據權利要求12所述的無線電網絡控制器，其中所述調度機構能夠將PtM傳輸數 據作為PtP傳輸發送。
16. —種用於在無線通信系統中傳輸服務數據的方法，該方法包括 一組用戶中的每一個用戶監控在下行鏈路共享信道上傳送的服務標識，其中所述一組用戶不包括小區的所有用戶；所述一組用戶中的每一個用戶檢測所述服務標識，並接收在具有所述服務標識的下行 鏈路共享信道上傳送的服務數據。
17. 根據權利要求16所述的方法，其中所述服務數據由多組用戶接收，每組用戶接收 不同的組標識，所有不同的組標識在所述下行鏈路共享信道上被接收，並且所述多組用戶 中的所有用戶接收所述服務數據。
18. 根據權利要求16所述的方法，其中所述一組用戶中的每一個用戶具有唯一的下行 鏈路控制信道，所述服務傳輸指示在該唯一的下行鏈路控制信道上接收。
19. 根據權利要求18所述的方法，其中所述一組用戶中的每一個用戶具有唯一的上行 鏈路控制信道。
全文摘要
用於在無線通信系統中傳輸服務數據的方法，以及相應的無線通信系統和其中的節點B和RNC。第一服務標識被同步傳輸以由在該系統的小區的一組用戶接收(80)。該組用戶並不包括該小區的所有用戶。該組用戶的每一個用戶接收服務標識。該組用戶的每一個用戶監視在下行鏈路共享信道傳輸的第二服務標識(82)。該服務數據在具有第二服務標識的下行鏈路共享信道上傳輸(84)。該組用戶的每一個用戶檢測第二服務標識並接收下行鏈路共享信道的服務數據(86)。
文檔編號H04W4/06GK101790244SQ20091026075
公開日2010年7月28日 申請日期2003年4月30日 優先權日2002年5月1日
發明者史蒂芬·E·泰利 申請人:美商內數位科技公司