CN101507299A - 用于修改旨在被广播给无线通信终端的数据的调制和编码方案的设备 - Google Patents

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Abstract

一种专用于修改针对旨在在无线通信网络中的前向信道上借助专用载波广播给连接到至少该无线通信网络的无线终端(UE)的数据的调制和编码方案的设备。该设备(D)包括负责根据在无线网络与数据待被广播到的接收无线终端(UE)之间建立的链路上的实际无线传输条件，修改将借助于专用载波来广播的至少一个数据调制和编码方案的处理装置(MT)。

Description

用于修改旨在被广播给无线通信终端的数据的调制和编码方案的设备
技术领域
本发明涉及无线通信网络，其具有用于用波形以及借助专用于广播服务的载波、通过所谓的前向信道将数据广播给无线通信终端的第一频带或第一时隙。
背景技术
这里，“无线通信网络”是指具有到能够广播数据的无线接入网的接入的任何类型的网络。特别地，它可以是卫星网络，诸如SDMB网络(用于“卫星数字多媒体广播”)；或者它可以是陆地无线网络，诸如能够进行广播的UMTS网络(例如，MBMS(用于“多媒体广播/多播服务”)网络)、或被称为LTE(“长期演进”)的它的演进、或GPRS、或DVB-H(用于“数字视频广播-手持”-被用于移动电视)；或者它可以是混合网络，也即同时是基于卫星的和陆地的网络。
此外，术语“前向信道”这里是指用于从网络向无线(通信)终端广播数据的信道(当谈到陆地网络时也称为“下行链路”)，而术语“反向信道”是指允许无线终端向网络传输数据的信道(当谈到陆地网络时也称为“上行链路”)。
此外，术语“无线通信终端”这里是指能够经由无线接入网以波形的形式与另一设备交换数据的任何固定或移动(或便携，或蜂窝)通信设备。因此，它例如可以是固定或移动(或蜂窝)电话、台式或膝上型计算机、或者个人数字助理(或PDA)，只要它配备有能够接收广播数据的无线通信装置，其可以是基于卫星的。
另外，术语“广播服务”这里是指任何单向点到多点多媒体内容广播服务，开且特别是MBMS广播服务、SDMB广播服务、DVB-H广播服务，包括适用于基于卫星的网络的它的各种变体，以及在被称为LTE(“长期演进”)的UMTS的演进中以及在GSM/GPRS(MBMS/GPRS)或WBCDMA网络中所提出的广播服务。应当注意，MBMS广播服务是在第六版3GPP(第3代合作伙伴计划)规范中定义的，并且具体地是在3GPP技术规范TS 25.346和23.246(其在地址为ftp.3gpp.org的3GPP网站上可以获得)中定义的，其中第六版3GPP规范管理在诸如UMTS或EDGE网络之类的移动(或蜂窝)网络中的多媒体数据传输。
最后，术语“多媒体内容”这里具体是指数据文件、语音、音频文件或视频。
如本领域的普通技术人员所公知的，在前面所提及的某些网络类型中，并且特别是在UMTS的LTE演进中，在无线接入网(或RAN)内，取决于无线条件，修改待应用到必须在前向信道上借助专用载波(例如MBMS载波)广播给特定无线终端的数据的调制和编码方案是可能的。
这种修改可以例如在前向信道上基于由无线终端传输的测量报告来完成。例如，无线终端被配置成传输对块错误率(或BLER)的测量，BLER表示在前向信道的广播信道上丢失的(也即未被收到的)数据块与由网络传输的数据块的百分比。
在诸如MBMS之类的专用载波广播环境中，MBMS小区既不提供用于传输关于空闲模式条件的寻呼指示符的PCH(“寻呼信道”)下行链路载体(bearer)，也不提供用于请求授权在小区内进行传输的上行链路接入信道。因此，无线终端必须获取寻呼信息和/或进行关于其他小区中的或在除MBMS的频率之外的频率上的无线接收条件的无线测量，或者必须从与MBMS广播服务所使用的无线接入技术不同的无线接入技术来获取它们。然而，当无线终端不具备足够的接收信道以同时接收广播MBMS数据和寻呼信息时，或者为了接收广播MBMS数据(以及可能的寻呼信息)并同时执行无线测量时，它被强迫将它的接收连续调谐到不同载波，包括专用载波(MBMS)。这些连续调谐被周期地执行，这些周期对于连接到给定无线网络的所有无线终端来说可能是相等的，或者取决于无线终端各自的接收需求和/或它们的身份(IMSI)和/或它们的容量，这些周期对于不同的无线终端可能发生变化。这些周期有时被称为“DRX周期”(不连续接收)。
作为这些周期的结果，每次当移动终端被调谐到不同于专用载波(MBMS)的载波时，它不能接收广播的数据。因此，在每次调谐到与专用于广播服务的那个载波不同的载波时，无线终端生成的BLER测量可能指示非常大的未接收块数目。这些BLER测量因此是有偏的，并且不表示MBMS专用频率上的实际(也即真实)无线条件。作为结果，无线接入网基于有偏的测量来执行数据调制和编码方案修改，其不是最优的并且实际证实是有害的。
此外，无线终端可能受到除无线条件之外的其他约束，而这些其他约束当前未被考虑。
因此，本发明的目的是改进这种状况。
发明内容
为此，本发明公开一种设备，其专用于修改将应用到旨在在无线通信网络中的前向信道上借助专用载波来广播给连接到至少该无线通信网络的无线(通信)终端的数据的调制和编码方案。
该前向信道(和反向信道，其将在稍后讨论)分别对应于第一和第二不同频带(用于FDD(“频分复用”)传输模式)，或者对应于不同时隙或时隙组(例如，当使用TDD(“时分复用”)传输模式时，其在于使用被分成多个时隙的单个载波，这些时隙被选择性地分配给前向和反向信道)。
这种修改设备的特征在于：它包括这样的处理装置，其任务是基于在无线网络与作为待广播的数据的接收者的无线终端之间所建立的链路上的实际无线广播条件，修改至少一个数据调制和编码方案(用于待在专用载波上广播的数据)。
本发明的设备可包括其他特征，这些其他特征可以被单独或组合地采用，特别地：
-在第一实施例中，处理装置的任务可以是基于由至少某些无线终端(其是待广播的数据的接收者)传输的测量来确定实际无线广播条件，并且所述测量表示这些无线终端(待广播的数据的接收者)的至少一个无线接收信道的质量；
Figure A200780030556D00081
所述测量中的至少某些可以是无线接收信道质量指示符(或CQI)；
●它的处理装置的任务可以是基于最坏或最佳无线接收信道质量指示符，或者基于无线接收信道质量指示符的均值，修改每个数据调制和编码方案(用于待在专用载波上广播的数据)。在后一种情况下，处理装置的任务可以是基于至少一个无线参数(诸如无线终端在广播反向信道中的无线信道上传输其测量所用的功率)对均值中所涉及的测量(指示符)进行加权。
-在第二实施例中，处理装置的任务可以是同时基于由至少某些无线终端(待广播的数据的接收者)传输的块错误率(或BLER)测量和这些无线终端中的至少某些所受的不取决于无线广播条件的约束，确定实际无线广播条件。
例如，这些约束可以表示在其间无线终端需要连续将它们的接收调谐到不同载波(包括专用载波)的周期；
●这些周期涉及专用载波和至少一个其他载波，该至少一个其他载波例如从用于寻呼的载波和用于进行表示无线终端的至少一个无线接收信道的质量的测量的载波中选择。
Figure A200780030556D00083
这些约束中的至少某些可以由至少某些无线终端通过广播反向信道传输给该设备，而无需通过广播前向信道的系统的确认。这里，短语“无需系统的确认”是指当且仅当明确要求确认时才需要确认；
Figure A200780030556D00084
这些约束中的至少某些可以由无线通信网络提供给该设备；
Figure A200780030556D00085
它可以包括特别用于预先存储至少某些约束的存储器单元；
-至少某些测量可以由至少某些无线终端通过专用于广播的反向信道传输给该设备，而无需通过广播前向信道的系统的确认；
Figure A200780030556D00091
这种测量例如可以被包含在测量报告数据消息中。
本发明还公开了一种用于无线通信网络的网络设备，其配备有这里上面所描述类型的修改设备。这种网络设备例如可以是支持接入到无线通信网络的核心网的接入网关。
附图说明
在研究下文的详细描述和附图后，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，在附图中图1示意性地和功能性地描绘了一个包括接入网关的陆地广播网络的一部分，该接入网关配备有根据本发明的修改设备的示例性实施例。
附图不仅可用于使得本发明完整，而且如果需要，可用于解释本发明。
具体实施方式
本发明的目的是使无线通信网络的无线接入网能够基于在无线网络与它的无线终端(其是待广播的数据的接收者)之间所建立的链路上的实际(或真实)无线传播条件，对必须借助专用载波通过广播前向信道广播给无线终端的数据(可能是多媒体数据)的调制和编码方案进行修改。
在下文中，通过非限制性示例，假设通信终端是移动(或蜂窝)电话。然而，本发明不限于这种类型的无线终端。相反，它适合于能够经由无线接入网以波形的形式与另一设备交换数据的任何固定或移动(或便携或蜂窝)通信设备。因此，它们还可以是固定或移动(或蜂窝)电话、台式或膝上型计算机、或者个人数字助理(或PDA)，其配备有能够接收广播数据的无线通信装置，其可以是基于卫星的。
此外，在下文中，通过非限制性示例，假设无线通信网络是陆地数据(例如多媒体数据)广播网络。例如，该网络是蜂窝(或移动)UMTS/MBMS(“多媒体广播/多播服务)网络的称为LTE(“长期演进”)的演进。然而，例如，它还可以是UMTS/DVB-H网络，特别地适用于例如广播移动电视(例如“移动TV”)节目。
应当注意，本发明不仅仅局限于陆地无线数据广播网络。一般而言，它适合于具有能够广播数据的无线接入网的所有类型的网络，并且特别是卫星网络，诸如SDMB(“卫星数字多媒体广播”)网络，或者混合网络(也即同时是基于卫星的和陆地的)。
如在唯一的附图中所描述的，LTE广播网络可以，示意性地但是仍足以理解本发明地，被概括为耦合到无线接入网的核心网CN。
LTE网络的无线接入网主要包括基站(称为节点B)Ni和连接到基站Ni的至少一个接入网关AG。
每个基站Ni与至少一个(逻辑)小区Ci相关联，在小区Ci覆盖的无线区域(或覆盖区域)中，移动(或蜂窝)无线通信终端UE可以建立(或接续)无线链路以及该基站Ni可以广播数据，例如多媒体数据(诸如特别是电视节目)。
在所描绘的例子中，仅仅示出了三个小区(C1-C3，i＝1至3)。然而，变量i可取任何非零值。此外，在所描绘的例子中，每个基站Ni被分配到一个小区Ci。然而，一个基站可以被配置到多个小区。
接入网关AG是集中式设备，具体地，其处理核心网CN与基站Ni之间的接口，特别是给它们提供待广播的数据。
核心网CN包括在某些情况下连接到特别是接入网关AG的网络设备。在这些设备中，可能提到(cite)至少一个节点，其处理从核心网CN到服务网络之间的连接，服务网络执行由无线网络运营商使得移动终端UE的用户可用的服务，特别地是数据广播服务，其可以是IP网络。
每个基站Ni包括发射模块EM和接收模块RM。
发射模块EM接收待使用选择的调制和编码方案来广播的数据，并且将它们集成到数据帧中，它在主要专用于广播的前向信道(“下行链路”)上借助专用载波以无线信号的形式广播这些数据帧。
接收模块RM的任务是接收移动终端UE通过反向信道(或“上行链路”)传输的数据帧，以及在必要时将它们传送到接入网关AG。
前向和反向广播信道分别对应着第一和第二不同频带，或对应着不同的时隙或时隙组(例如，在TDD(“时分复用”)传输模式中)。
移动终端UE配备有通信模块CM，该通信模块CM能够接收由无线接入网通过广播前向信道广播的数据帧，以及能够通过反向信道将数据帧传输给无线接入网。通信模块CM还能够获取寻呼信息，并且进行关于其自身小区和/或其他邻近小区中的无线接收条件的无线测量，和/或根据广播服务所使用的技术之外的其他无线接入技术进行无线接收条件的无线测量。
某些移动终端UE配备的通信模块CM不具有足够的并行接收信道，这些移动终端UE被按这样的方式来配置：将它们的通信模块CM的接收部分在不同载波(包括专用于在前向信道上进行广播的载波)上连续调谐。这些连续的调谐被周期性地执行，被称为DRX(“不连续接收”)，这些周期可以是相等的，或者取决于无线终端各自的需求和/或它们的能力和/或它们的身份(IMSI)，这些周期对于不同的无线终端可能发生变化。这种移动终端UE因此将例如能够：在第一周期D1接收专用于通过广播前向信道进行广播的载波，接着在第二周期D2接收用于通过一个或多个PCH下行链路信道传输寻呼指示符的载波，接着在第三周期D3其间进行关于一个或多个下行链路信道的无线测量(以这种方式来估计这个/这些下行链路信道的质量)，接着再次在第一周期D1接收专用于通过广播前向信道进行广播的载波，依此类推。第一D1、第二D2和第三D3周期集体形成DRX周期。
本发明的目的是在无线网络中安装一种修改设备D，该修改设备D的任务是(基于实际无线条件)对应用到必须借助专用载波通过广播前向信道广播给特定移动终端UE的数据的调制和编码方案进行修改。这种方案通过缩写MCS(“调制和编码方案”)来称呼。
如在唯一的附图中所描绘的，作为示例，修改设备D可安装在接入网关AG中。然而，这不是强制性的。实际上，它可以被安装在，或耦合到，除接入网关之外的属于无线接入网的另一类型的网络设备。将它安装到接入网关AG中是有利的，因为网关具体负责无线接入网内的数据调制和编码的集中式管理。
根据本发明，修改设备包括处理模块PM，其任务是基于在无线网络与移动终端UE(其是待广播的数据的接收者)之间建立的链路上的实际(或真实)无线传播条件，对应用到(待借助专用载波进行广播)的数据的至少一个调制和编码方案进行修改。
至少两个实施例可被预见用于设备D。
在第一实施例中，处理模块PM基于由作为待广播数据的接收者的移动终端UE中的至少某些传输给它的测量，来确定实际无线广播条件。于是，这些测量表示作为待广播数据的接收者的移动终端UE的一个或多个无线接收信道的质量。
作为示例，至少某些测量是本领域的普通技术人员称为的无线接收信道质量指示符或CQI。这些指示符具体包括信噪比(Ec/N0)、RSCP(“接收的信号信道功率”-在所分配的物理信道上接收到的功率)，和RSSI(“接收的信号强度指示符”-在整个带宽上接收的信号的全部能量)。
这些CQI指示符的值一般由移动终端UE测量，从而网络可以修改它们的通信模块CM的接收和/或传输部分。它们中的某些还有用于无线接入网，以便修改它自身的接收和/或传输信道。
这些测量被执行它们的移动终端UE传输给设备D。因为这个原因，它们使用专用于进行广播的反向信道是有利的。在这种情况下，测量被传输而无需通过广播前向信道的系统的确定(意味着当且仅当在明确要求确认的情况下，设备D(或无线接入网)才需要在接收到测量时发送确认消息)。
在这第一实施例中，测量可以例如在特定消息中或者在与用于向网络通知移动终端UE内的事件的那些消息的类型相同的消息中进行传输。它们还可以在与用于向网络传输测量的消息的类型相同的消息中进行传输，所述消息诸如测量报告，其特别地用在UMTS网络中。这种报告被例如用于传送位置测量，其由终端UE内的应用基于位置信息(例如从GPS或伽利略卫星的星座导出)，或者用于传送由终端UE内的应用所确定的业务量或服务质量(QoS)测量。
此外，这些消息可以例如通过广播反向信道上的随机接入而传输到设备D。在对应于TDD传输模式的一个变体中，预留用于广播反向信道的某些时隙可被用于传输包含第一约束的消息。
应当注意，单个移动终端UE可以传输对应于不同无线信道的多个CQI指示符。
这些测量可以以不同方式进行使用。例如，处理模块PM可在它已访问的测量中确定最好的测量(或，分别地，最坏的测量)，接着它基于这个最好的(或，分别地，最坏的)测量来修改每个数据调制和编码方案。
在一个变体中，处理模块PM可以确定它已访问的相同类型的测量的均值，接着它基于该均值来修改每个数据调制和编码方案。在这种情况下，处理模块PM有可能通过基于至少一个无线参数(诸如移动终端UE在广播反向信道的无线信道上传输它所用的功率)对每个测量进行加权来开始，然后确定加权测量的均值。
在第二实施例中，处理模块PM同时基于移动终端UE(其是待广播数据的接收者)中的至少某些传输的块错误率(或BLER)测量和这些移动终端UE(其是待广播数据的接收者)中的至少某些所受的不取决于无线广播条件的约束，来确定实际无线广播条件。
优选地，这些约束表示移动终端UE的DRX周期。
这些约束例如由受其约束的移动终端UE来传输。出于这个原因，它们使用专用于进行广播的反向信道是有利的。在这种情况下，这种关于约束的传输被优选在无需通过广播反向信道的系统的确认的情况下执行。此外，与第一实施例一样，约束可以例如在特定的消息中，或者在与用于向网络通知移动终端UE内的事件的那些消息的类型相同的消息中，或者与在用于向网络传输测量的消息(诸如测量报告)的类型相同的消息中进行传输。此外，这些消息可以例如通过广播反向信道上的随机接入来传输给设备D。在对应于TDD传输模式的一个变体中，预留用于广播反向信道的某些时隙可被用于传输包含第一约束的消息。
这种关于约束的传输(从移动终端UE到设备D)特别适合于特定移动终端UE的DRX周期对于网络而言是未知的这种情况，在这种情况中DRX周期基于这些移动终端UE的需求而变化。然而，当移动终端UE的DRX周期是不变的时，由无线网络(例如核心网CN)向设备D提供约束是有利的。还可以设想一种混合工作模式，其中具有可变DRX周期的移动终端UE(通过广播反向信道)将它们的DRX周期的限定(或约束)传输给设备D，而其他移动终端UE的不变的DRX周期的限定(或约束)由无线网络提供给设备D。还可以是给设备D配备存储器单元，在存储器单元中预先存储移动终端UE的DRX周期的限定(或约束)(至少是不变的DRX周期)。
与在第一实施例中一样，块错误率或BLER测量(移动终端UE接收到的数据块的数目与无线网络传输的块的数目之间的比)还可以由移动终端UE在测量报告或在专用消息中进行发送。
应当注意，约束和(BLER)测量有可能由移动终端UE在单个消息内同时传输，该消息可以是也可以不是专用消息。
当处理模块PM已经访问约束和BLER测量时，它例如可以在确定修改之前，使对应的约束和BLER消息相一致(reconcile)。
例如，当约束是DRX周期时，处理模块PM可以使(非常)坏的BLER测量与其间移动终端UE不能接收广播服务的DRX周期段进行关联。在这种情况下，处理模块PM可能不将接收到的BLER测量纳入考虑，或者可以在使用它进行修改之前通过对它加权来校正它。
一般而言，处理模块PM使用约束来确定任何测量是否异常，接着纠正或丢弃异常测量。下一步，它基于剩余测量(其可能已经被纠正)来确定待执行的修改，其中剩余测量是无偏的并且因此现在表示在无线接入网与移动终端UE(其是待广播数据的接收者)之间建立的链路上的实际无线条件。
当处理模块PM仅仅已经访问特定约束时，诸如仅访问特定DRX周期时(因为对于受广播影响的所有移动终端UE而言它们不是全部可用的)，可以例如基于最大或最小代表性DRX周期和/或基于与最高服务质量(QoS)相关联的DRX周期，或者基于移动终端最经常位于接收范围之外的DRX周期，来确定它的修改。
本发明的处理设备D，以及特别地它的处理模块PM，可以以电子电路、软件(或计算)模块、或电路和软件的组合的形式进行构建。
在上面所描述的示例性实施例中，广播网络的无线接入网完全是陆地的。然而，本发明还可应用到完全基于卫星的网络，以及应用到包括基于卫星的无线接入网和陆地无线接入网的且它们中的至少一个适合广播数据的混合网络。由此，可以设想广播前向信道完全是基于卫星的(例如适用于卫星的DVB-H信道)，而反向信道完全是陆地的(例如UMTS)，反之亦然。
本发明不限于前面所描述的修改设备和服务设备的实施例，上述实施例仅作为例子而给出；相反本发明包含本领域的普通技术人员在下面给出的权利要求书的框架内可以设想的所有变体。

Claims (18)

1.一种用于修改被应用到旨在在无线通信网络中的所谓的前向信道上借助专用载波广播到与至少所述无线通信网络相连的无线通信终端(UE)的数据的调制和编码方案的设备(D)，所述设备的特征在于：它包括处理装置(PM)，所述处理装置(PM)被配置成基于所述无线通信网络与作为所述待广播的数据的接收者的无线终端(UE)之间的实际无线广播条件，修改被应用到旨在借助所述专用载波广播的数据的至少一个调制和编码方案。。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述处理装置(PM)被配置成基于由作为所述待广播的数据的接收者的所述无线终端(UE)中的至少一些传输的测量来确定所述实际无线广播条件，其中所述测量表示作为所述待广播的数据的接收者的所述无线终端(UE)的至少一个无线接收信道的质量。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述测量中的至少一些是无线接收信道质量指示符。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：所述处理装置(PM)被配置成基于最坏无线接收信道质量指示符来修改被应用到旨在借助所述专用载波广播的数据的每个调制和编码方案。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：所述处理装置(PM)被配置成基于最佳无线接收信道质量指示符来修改被应用到旨在借助所述专用载波广播的数据的每个调制和编码方案。
6.根据权利要求3所述的设备，其特征在于：所述处理装置(PM)被配置成基于无线接收信道质量指示符的均值来修改被应用到旨在借助所述专用载波广播的数据的每个调制和编码方案。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于：所述处理装置(PM)被配置成基于至少一个无线参数来对所述均值中涉及的测量进行加权。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述处理装置(PM)被配置成基于以下内容来确定所述实际无线广播条件：i)由作为所述待广播的数据的接收者的所述无线终端(UE)中的至少一些传输的块错误率(BLER)测量，以及ii)作为所述待广播的数据的接收者的所述无线终端(UE)中的至少一些受到的不取决于无线广播条件的约束。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于：所述约束表示这样的周期，在所述周期中所述无线终端(UE)需要连续地将它们的接收调谐到不同载波，包括所述专用载波。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于：所述周期涉及所述专用载波和选自下面的组中的至少一个其他载波，所述组包括用于传输所谓的寻呼信息的载波和用于进行表示无线终端(UE)的至少一个无线接收信道的质量的测量的载波。
11.根据权利要求8至10之一所述的设备，其特征在于：所述约束中的至少一些由所述无线终端(UE)中的至少一些通过所谓的专用于所述广播的反向信道传输给所述设备，并且不需要通过所述前向信道的系统的确认。
12.根据权利要求8至11之一所述的设备，其特征在于：由所述无线通信网络将所述约束中的至少一些提供给所述设备(D)。
13.根据权利要求8至12之一所述的设备，其特征在于：它包括存储器单元，所述存储器单元特别用于预先存储所述约束中的至少一些。
14.根据权利要求2至13之一所述的设备，其特征在于：所述测量由所述无线终端(UE)中的至少一些通过所谓的专用于所述广播的反向信道传输给所述设备，并且不需要通过所述前向信道的系统的确认。
15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于：所述测量被包含在所谓的测量报告数据消息内。
16.一种用于无线通信网络的网络设备(AG)，其特征在于：它包括根据前述权利要求之一的修改设备(D)。
17.根据权利要求16所述的网络设备，其特征在于：它是所述无线通信网络的无线接入网的一部分。
18.根据权利要求16和17之一所述的网络设备，其特征在于：它构成接入网关，所述接入网关特别用于实现接入到所述无线通信网络的核心网(CN)。
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