CN101184320B - 无线通讯系统的用户端选择操作频率的方法及其相关装置 - Google Patents

无线通讯系统的用户端选择操作频率的方法及其相关装置 Download PDF

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Abstract

为了避免当用户端的无线资源仅用来作为信令传输时，产生无法接收多媒体广播及多播服务的状况，本发明提供一种用于一无线通讯系统的一用户端中选择对应于一多媒体广播及多播服务的操作频率的方法。该方法包含有判断该用户端的一无线电承载状态；以及根据该无线电承载状态，于该用户端的该无线电承载状态于一信令传输状态时，将该用户端的一当前操作频率切换为上层通讯协议所优先选定的多媒体广播及多播服务的一指定频率。

Description

无线通讯系统的用户端选择操作频率的方法及其相关装置
技术领域
本发明是关于一种用于无线通讯系统的用户端选择操作频率的方法及其相关装置，尤指一种于无线通讯系统的用户端中选择对应于多媒体广播及多播服务的操作频率的方法及其相关装置。
背景技术
第三代移动通讯系统采用宽带码分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access，WCDMA)的无线接取方式，可提供高度频谱利用效率、无远弗届的覆盖率及高品质、高速率的多媒体数据传输，能同时满足各种不同的QoS服务要求，提供具弹性的多样化双向传输服务，并提供较佳的通讯品质，有效降低通讯中断率。为了加强第三代移动通讯系统的多媒体功能，第三代移动通讯联盟(the 3rd Generation Partnership Project，3GPP)所制定的通讯规范中，提供了多媒体广播及多播服务(Multimedia BroadcastMulticast Service，MBMS)。多媒体广播多播服务为一种点对多点数据传送服务，建立在原有的全球移动通讯系统(Universal MobileTelecommunications System，UMTS)的网络架构上，以因特网通讯协议(Internet Protocol，IP)封包为媒介，让单一数据源端可同时传送相同的服务给多个用户端。
根据第三代移动通讯联盟所制定的通讯协议规范，多媒体广播及多播服务可提供广播及多播模式。当用户端想要使用某个多媒体广播及多播服务时，需先向广播多播服务中心订购以建立两者之间的服务协议(ServiceAgreement)。不同的服务模式提供不同的服务协议阶段(Service ProvisionPhase)，其中广播模式的服务协议阶段包含有服务公告(Serviceannouncement)、开始(Session Start)、多媒体广播及多播服务通知(MBMSnotification)、数据转送(Data Transfer)及停止(Session Stop)；而多播模式的服务协议阶段包含有预订(Subscription)、服务公告(Serviceannouncement)、参加(Joining)、开始(Session Start)、多媒体广播及多播服务通知(MBMS notification)、数据转送(Data Transfer)、停止(SessionStop)及离开(Leaving)；为提供客制化服务，多播模式增加了参加及离开两个专为用户端设计的阶段，其中用户端进入参加阶段时，系统可对用户端进行认证与计费记录等动作。由于上述服务协议阶段应为业界所知，于此不再赘述。
另一方面，如本领域技术人员所知，以无线资源控制的角度来看，所有“逻辑上”的数据传递交换信道，不论是供使用者数据传输交换所使用的，或是供无线资源控制层的控制信号传输交换所使用的，都是以“无线电承载”(Radio Bearer，RB)的概念来定义。所谓无线电承载的意义，在用户端是包含一个单向或一对上下行的逻辑数据传递交换信道；在网络端则包含一个单向或一对上下行的逻辑数据传递交换信道。例如，用户端可藉由释放无线电承载，以停止接收其对应的多媒体广播及多播服务。此外，在无线资源控制规范中，无线资源控制状态可分为非连接及连接模式，非连接模式包含一闲置(Idle)模式，而连接模式则包含一小区寻呼信道(CELL_PCH)、一注册区寻呼信道(URA_PCH)、一小区前向接入信道(CELL_FACH)及一小区专用信道(CELL_DCH)状态。
当提供多媒体广播及多播服务时，无线通讯接取网络端可通过一答询程序(Counting Procedure)掌握可接收多媒体广播及多播服务的用户端数目，以决定使用“点对点”与“一点对多点”传输方式提供服务。在结束答询程序后，若无线通讯接取网络端选择运作于广播模式时，则通过一点对多点来传输服务数据；相对地，若运作于多播模式时，无线通讯接取网络端则依照当前用户端数目的多寡，切换于两种传输方式来传送服务数据。以点对点传输来说，用户端与无线网络控制器之间的传输是以专属信道(DedicatedChannel)方式连接，由基地台通过一点对点无线电承载(PTP RB)，建立一个专属信道传送数据与控制信号。相对于点对点传输，一点对多点传输让核心网络可通过一点对多点无线电承载(PTM RB)，同时将数据与控制信号传送给同一基地台范围(或称小区，Cell)中的多个用户端。
另外，在第三代移动通讯网路组织所制定的通讯协议规范中，定义了三个逻辑信道来传送多媒体广播及多播服务的相关信息。这三个逻辑信道分别为多媒体广播及多播服务一点对多点控制信道(MBMS point-to-multipointControl Channel；MCCH)、多媒体广播及多播服务一点对多点通信信道(MBMSpoint-to-multipoint Traffic Channel；MTCH)及多媒体广播及多播服务一点对多点排程信道(MBMS point-to-multipoint Scheduling Channel；MSCH)。多媒体广播及多播服务一点对多点控制信道(MCCH)主要负责传送用户端设备与核心网络之间的控制信令；多媒体广播及多播服务一点对多点通信信道(MTCH)负责传送多媒体广播及多播服务的数据给用户端设备；而多媒体广播及多播服务一点对多点排程信道(MSCH)用来告知用户端设备多媒体广播及多播服务的排程信息，使用户端设备不需保持接收数据的状态，而是于有数据开始传送时才接收，以节省用户端设备的资源。
一般来说，无线接取网络可包含两个或两个以上的载波频率，其用来提供不同类别的服务，并通过适当地控制每个载波频率的用户端个数，达到良好的资源运用。另一方面，对于用户端而言，当用户端所感兴趣的多媒体广播及多播服务或已加入的多媒体广播及多播服务的状态有所变更时，其可通过一频率选择程序，转换其当前操作频率至一相对应的载波频率，以进行后续接收服务的操作。根据第三代移动通讯联盟会议文件R2-063613(3GPPTSG-RAN WG2 Meeting#56)，当用户端接收到一多媒体广播及多播服务指定频率信息(MBMS Preferred frequency information)子件、一多媒体广播及多播服务指定频率服务限制信息(MBMS PL Service Restriction Information)子件或是所偏好的多媒体广播及多播服务的状态有所变更时，用户端须执行一多媒体广播及多播服务频率选择程序(MBMS Frequency SelectionProcedure)，以转换当前操作频率至一多媒体广播及多播服务的指定频率(Preferred Frequency Layer)，进而接收该多媒体广播及多播服务。其中，该多媒体广播及多播服务指定频率信息子件包含于一多媒体广播及多播服务修正服务信息(MBMS MODIFIED SERVICES INFORMATION)信息中，用来通知用户端该多媒体广播及多播服务所对应的指定频率；而该多媒体广播及多播服务指定频率服务限制信息子件则可通过一无线电承载控制(Radio BearerControl)信息、一小区更新确认(CELL UPDATE CONFIRM)信息或一多媒体广播及多播服务一般信息(MBMS GENERAL INFORMATION)传送至用户端，其用来表示无线接取网络在指定频率上将不提供任何非多媒体广播及多播服务(non-MBMS Service)，亦即指定频率目前为壅塞状态；换句话说，若该子件不存在于上述信息中，则表示指定频率目前仍有多余的资源，因此除了该多媒体广播及多播服务之外，无线接取网络在指定频率上仍可提供其它的服务。
此外，在第三代移动通讯网路组织所制定的通讯协议规范中，上述的无线电承载控制信息及小区更新确认信息是通过专属控制信道(DedicatedControl Channel，DCCH)来传送给特定用户端，而多媒体广播及多播服务一般信息则是通过多媒体广播及多播服务一点对多点控制信道(MCCH)来传送给同一基地台范围内的所有用户端。其中，无线电承载控制信息可以是一无线电承载重新设定(RADIO BEARER RECONFI GURATION)信息、一无线电承载建立(RADIO BEARER SETUP)信息、一无线电承载释放(RADIO BEARER RELEASE)信息、一传输信道重新设定(TRANSPORT CHANNEL RECONFIGURATION)信息或一物理信道重新设定(PHYSICAL CHANNEL RECONFIGURATION)信息等，其为业界所熟知，在此不赘述。
对于操作于不同无线资源控制状态的用户端来说，其通过多媒体广播及多播服务频率选择程序选择频率的方法亦有所不同，以下将针对操作在小区寻呼信道、注册区寻呼信道或小区前向接入信道状态的用户端来作说明。首先，若用户端所储存的一多媒体广播及多播服务已启动服务(MBMS_ACTIVATED_SERVICES)变量中所包含的多媒体广播及多播服务对应到一个以上的指定频率供选择，且最近网络端通过专属控制信道(DCCH)所发送的该无线电承载控制信息或该小区更新确认信息并不包含该多媒体广播及多播服务指定频率服务限制信息子件，则用户端可继续进行后续频率的选择。
接下来，用户端通过一已建立无线电接取承载(ESTABLISHED_RABS)变量，判断其与网络端建立的无线电承载状态，以作为选择频率的依据。例如，当该已建立无线电接取承载变量中不为“空”(Empty)时，若用户端的当前操作频率为上层通讯协议所优先选定的多媒体广播及多播服务的指定频率，则用户端可继续使用该当前操作频率；另一方面，若用户端的当前操作频率不是该多媒体广播及多播服务的指定频率，则用户端可选择该多媒体广播及多播服务的指定频率，作为操作频率，但前提是该指定频率须不包含网络端藉由多媒体广播及多播服务一般信息所发送的多媒体广播及多播服务指定频率服务限制信息子件，否则用户端应选择符合该前提的次优先多媒体广播及多播服务的指定频率，以此类推，直到用户端选到符合该前提的指定频率为止。
由于该已建立无线电接取承载变量是用来储存用户端已建立的无线电接取承载(Radio Access Bearer，RAB)及信令无线电承载(Signaling RadioBearer，SRB)的相关信息。因此，当该已建立无线电接取承载变量中不为“空”(Empty)时，即代表用户端的无线承载状态包含有已建立的无线电承载，其可能包含有用来传输数据封包的无线电接取承载或仅用来传输无线电资源控制信令的信令无线电承载。在此情形下，若用户端当前操作频率不是多媒体广播及多播服务的指定频率，用户端将无法选择包含多媒体广播及多播服务指定频率服务限制信息子件的指定频率。也就是说，此时用户端将无法选择已被网络端判断为壅塞的服务频率，以接收该多媒体广播及多播服务。
如本领域的技术人员所知，信令无线电承载所需的无线电资源极少。然而，根据上述会议文件，当用户端已建立的无线电承载仅包含信令无线电承载时，用户端仍将被限制而无法转换至该已被网络端判断为壅塞的服务频率，如此一来，用户端将丧失接收该多媒体广播及多播服务的机会。
发明内容
因此，本发明提供用于一无线通讯系统的一用户端中选择对应于一多媒体广播及多播服务的操作频率的方法及其相关装置，以避免当用户端的无线资源仅用来作为信令传输时，产生无法接收多媒体广播及多播服务的状况。
本发明揭露一种用于一无线通讯系统的一用户端中选择对应于一多媒体广播及多播服务的操作频率的方法。该方法包含有判断该用户端的一无线电承载状态；以及于该用户端的该无线电承载状态于一信令传输状态时，将该用户端的一当前操作频率切换为该多媒体广播及多播服务的一指定频率。
本发明另揭露一种用于一无线通讯系统的通讯装置，用以选择一对应于一多媒体广播及多播服务的操作频率，该通讯装置包含有：一控制电路，用来实现该通讯装置的功能；一中央处理器，设于该控制电路中，用来执行一程序代码以操控该控制电路；以及一储存装置，设于该控制电路中且耦接于该中央处理器，用来储存该程序代码；其中该程序代码中包含有判断一无线电承载状态；以及若该无线电承载状态于一信令传输状态时，切换一当前操作频率为该多媒体广播及多播服务的一指定频率。
相较于先前技术，本发明藉由储存于用户端中的已建立无线电接取承载变量的无线电接取承载信息子件，判断用户端的无线电承载状态。如此一来，当用户端的无线资源仅用来作为信令传输时，本发明可用来改善用户端无法转换至已被网络端判断为壅塞的服务频率的情况，进而增加成功接收多媒体广播及多播服务的机会。
附图说明
图1为一无线通讯装置的功能方块图。
图2为图1中程序代码的示意图。
图3为本发明实施例流程的流程图。
图4为本发明实施例流程的流程图。
具体实施方式
请参考图1，图1为一无线通讯装置100的功能方块图。为求简洁，图1仅绘出无线通讯装置100的一输入装置102、一输出装置104、一控制电路106、一中央处理器108、一储存装置110、一程序代码112及一收发器114。在无线通讯装置中，控制电路106通过中央处理器108执行储存于储存装置110的程序代码112，从而控制无线通讯装置100的运作，可通过输入装置102(如键盘)接收使用者输入的信号，或通过输出装置104(如屏幕、喇叭等)输出画面、声音等信号。收发器114用以接收或发送无线信号，将所接收的信号传送至控制电路106，或将控制电路106所产生的信号以无线电方式输出。换言之，以通讯协议的架构而言，收发器114可视为第一层的一部分，而控制电路106则用来实现第二层及第三层的功能。较佳地，无线通讯装置100运用于一第三代移动通讯系统。
请继续参考图2，图2为图1中程序代码112的示意图。程序代码112包含有一应用程序层200、一第三层202、一第二层206连接于一第一层218。一无线资源控制单元222位于第三层202，用来控制第一层218及第二层206，以及与一无线接取网络进行点对点(Peer-to-Peer)通讯。此外，无线资源控制单元222可改变无线通讯装置100的无线资源控制状态，其根据网络系统需求或通讯环境变化，转换于闲置(Idle)、小区寻呼信道(CELL_PCH)、注册区寻呼信道(URA_PCH)、小区前向接入信道(CELL_FACH)或小区专用信道(CELL_DCH)状态之间。
对于多媒体广播及多播服务，无线接取网络可形成无线资源控制信息(RRC Message)及子件(Information Element，IE)，通过一点对点无线电承载(Point-to-Point Radio Bearer，p-t-p RB)或一点对多点无线电承载(Point-to-Multipoint Radio Bearer，p-t-m RB)，传送关于服务的数据或控制信令至无线通讯装置100。在小区寻呼信道、注册区寻呼信道或小区前向接入信道状态下，当应用程序层200所感兴趣的多媒体广播及多播服务或已加入的多媒体广播及多播服务的状态有所变更时，无线资源控制单元222可通过一频率选择程序，转换其当前操作频率至一相对应的载波频率，以进行后续的操作。在此情况下，本发明实施例于程序代码112中提供一操作频率选择程序代码220，用以改善当用户端的无线资源仅用来作为信令传输时，操作频率的选择机制，以避免产生无法接收多媒体广播及多播服务的情形。请参考图3，图3为本发明实施例的流程30的示意图。流程30用于一无线通讯系统的一用户端中选择对应于一多媒体广播及多播服务的操作频率，其可被编译为操作频率选择程序代码220，并包含以下步骤：
步骤300：开始。
步骤302：判断该用户端的一无线电承载状态。
步骤304：于该用户端的该无线电承载状态于一信令传输状态时，将该用户端的一当前操作频率切换为上层通讯协议所优先选定的多媒体广播及多播服务的一指定频率。
步骤306：结束。
根据流程30，本发明实施例首先判断该用户端的无线电承载状态。当该用户端的该无线电承载状态于一信令传输状态时，将该用户端的一当前操作频率切换为上层通讯协议所优先选定的多媒体广播及多播服务的一指定频率。在此情形下，由于信令传输并不会占用太多的无线电资源，因此无论该指定频率是否已被网络端判断为壅塞，无线资源控制单元222皆可转换其当前操作频率至该多媒体广播及多播服务的指定频率，以接收相对应的多媒体广播及多播服务。如此一来，本发明可改善当用户端的无线资源仅用来作为信令传输时，产生无法接收多媒体广播及多播服务的状况，进而增加成功接收多媒体广播及多播服务的机会。
较佳地，判断该用户端的该无线电承载状态是根据储存于该用户端的一已建立无线电接取承载(ESTABLISHED_RABs)变量的一无线电接取承载信息(RAB Information)子件。其中，该无线电接取承载信息子件是用来储存用户端已建立的无线电接取承载(Radio Access Bearer，RAB)的相关信息。因此，相较于先前技术，本发明可藉由储存于该用户端中的该已建立无线电接取承载变量的该无线电接取承载信息子件，判断该用户端的无线电承载状态。
请继续参考图4，图4为本发明实施例的流程40的示意图。流程40用于一无线通讯系统的一用户端中对应于一多媒体广播及多播服务的操作频率，其可被编译为操作频率选择程序代码220，并包含以下步骤：
步骤400：开始。
步骤402：判断储存于该用户端中的该已建立无线电接取承载变量的该无线电接取承载信息子件是否为“空”(Empty)。若是，执行步骤404；若否，执行步骤406。
步骤404：将该用户端的当前操作频率切换为上层通讯协议所优先选定的多媒体广播及多播服务的指定频率，并执行步骤412。
步骤406：判断该用户端的当前操作频率是否为上层通讯协议所优先选定的该多媒体广播及多播服务的指定频率。若是，执行步骤408；若否，执行步骤410。
步骤408：该用户端继续使用该当前操作频率，并执行步骤412。
步骤410：将该用户端的当前操作频率转换至一上层通讯协议所优先选定的多媒体广播及多播服务的指定频率，且该指定频率不包含多媒体广播及多播服务指定频率服务限制信息子件(MBMS PL Service RestrictionInformation)，并执行步骤412。
步骤412：结束。
根据流程40，当该已建立无线电接取承载变量的该无线电接取承载信息子件被判断为“空”(Empty)时，代表该用户端并不包含任何已建立的无线电接取承载。换句话说，此时该用户端是用来传输无线资源控制信令的信令无线电承载(Signaling Radio Bearer，SRB)。在此情形下，无论该指定频率是否已被网络端判断为壅塞，亦即无论该指定频率是否包含多媒体广播及多播服务指定频率服务限制信息子件，无线资源控制单元222皆可转换其当前操作频率至该多媒体广播及多播服务的指定频率，以接收相对应的多媒体广播及多播服务。
另一方面，当该已建立无线电接取承载变量的该无线电接取承载信息子件的状态不为“空”时，代表用户端的无线电承载状态包含有已建立的无线电接取承载，此时若用户端的当前操作频率已是上层通讯协议所优先选定的多媒体广播及多播服务的指定频率，则用户端可继续使用该当前操作频率(步骤408)；相反地，若用户端的当前操作频率不是该多媒体广播及多播服务的指定频率，则用户端可选择该多媒体广播及多播服务的指定频率，作为操作频率，但前提是该指定频率须不包含网络端藉由多媒体广播及多播服务一般信息(MBMS GENERAL INFORMATION)所发送的多媒体广播及多播服务指定频率服务限制信息子件(步骤410)；否则用户端应继续考虑次优先的多媒体广播及多播服务的指定频率，以此类推，直到用户端选到符合该前提的指定频率为止。
综上所述，相较于先前技术，本发明实施例藉由储存于用户端中的已建立无线电接取承载变量的无线电接取承载信息子件，判断用户端的无线电承载状态。如此一来，当用户端的无线资源仅用来作为信令传输时，本发明实施例可用来改善用户端无法转换至已被网络端判断为壅塞的服务频率的情况，进而增加成功接收多媒体广播及多播服务的机会。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (18)

1.一种用于一无线通讯系统的一用户端中选择对应于一多媒体广播及多播服务的操作频率的方法，其特征是，包含有：
判断上述用户端的一无线电承载状态；以及
于上述用户端的上述无线电承载状态于一信令传输状态时，将上述用户端的一当前操作频率切换为上层通讯协议所优先选定的多媒体广播及多播服务的一壅塞的指定频率，其中一壅塞的指定频率是指该指定频率在一多媒体广播及多播服务一般信息中拥有一相对应的多媒体广播及多播服务指定频率服务限制信息子件。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中判断上述用户端的上述无线电承载状态是根据储存于上述用户端的一已建立无线电接取承载变量的一无线电接取承载信息子件，判断上述用户端的上述无线电承载状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，其中根据储存于上述用户端的上述已建立无线电接取承载变量的上述无线电接取承载信息子件，判断上述用户端的上述无线电承载状态，是于上述无线电接取承载信息子件为“空”，判断上述用户端的上述无线电承载状态为上述信令传输状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中上述多媒体广播及多播服务是一广播服务。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中上述多媒体广播及多播服务是一多播服务。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中上述用户端操作于一小区寻呼信道状态。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中上述用户端操作于一注册区寻呼信道状态。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中上述用户端操作于一小区前向接入信道状态。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征是，其中上述无线通讯系统是一第三代移动通讯系统。
10.一种用于一无线通讯系统的通讯装置，用以选择一对应于一多媒体广播及多播服务的操作频率，其特征是，上述通讯装置包含有：
判断一无线电承载状态的部件；以及
于上述无线电承载状态于一信令传输状态时，将一当前操作频率切换为上层通讯协议所优先选定的多媒体广播及多播服务的一壅塞的指定频率的部件，其中一壅塞的指定频率是指该指定频率在一多媒体广播及多播服务一般信息中拥有一相对应的多媒体广播及多播服务指定频率服务限制信息子件。
11.根据权利要求10所述的通讯装置，其特征是，其中上述判断一无线电承载状态的部件，是根据一已建立无线电接取承载变量的一无线电接取承载信息子件，判断上述无线电承载状态。
12.根据权利要求11所述的通讯装置，其特征是，其中根据上述已建立无线电接取承载变量的上述无线电接取承载信息子件，判断上述无线电承载状态，是于上述无线电接取承载信息子件为“空”时，判断上述无线电承载状态为上述信令传输状态。
13.根据权利要求10所述的通讯装置，其特征是，其中上述多媒体广播及多播服务是一广播服务。
14.根据权利要求10所述的通讯装置，其特征是，其中上述多媒体广播及多播服务是一多播服务。
15.根据权利要求10所述的通讯装置，其特征是，其操作于一小区寻呼信道状态。
16.根据权利要求10所述的通讯装置，其特征是，其操作于一注册区寻呼信道状态。
17.根据权利要求10所述的通讯装置，其特征是，其操作于一小区前向接入信道状态。
18.根据权利要求10所述的通讯装置，其特征是，其中上述无线通讯系统是一第三代移动通讯系统。
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