CN1943164A - 接入时隙至移动站的分配以计数对于mbms(多媒体广播/多播服务)感兴趣的站的数量 - Google Patents
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Abstract
一种操作例如UMTS或CDMA2000的无线电网络的方法,该无线电网络包括至少一个主站(PS)即接入点或基站以及多个次站(SS1,SS2,SS3),即移动站。主站通过分配其中次站能够发送其兴趣指示的相应多个接入时隙来确定次站的用户对特定服务例如多媒体广播和多播服务(MBMS)的兴趣水平。主站接收兴趣指示并从发送的指示的数量中估计兴趣水平,例如它们是否超过阈值。根据估计处理的结果,主站选择至少两个传输模式中特定的一个传输模式来发送该服务。根据所述的对MBMS服务感兴趣的用户的“近似计数”,主站选择某一传输模式来实现该服务(即,点对点或点对多点基础)。
Description
技术领域
本发明涉及无线电网络、操作无线电网络的方法和用于无线电网络中的无线电站。本发明特别(但并不排除)应用于在移动无线电网络诸如第三代移动无线电系统(其中UMTS(通用移动电话系统)和cdma2000(码分多址2000)是两个示例)中提供多媒体广播和多播服务。
背景技术
目前的兴趣在于指定用于第三代移动电话系统的多媒体广播和多播服务(MBMS),以便能够同时有效传送多媒体服务给多个移动终端。
具有的情况是移动无线电网络运营商对于确定这样的用户的数量感兴趣,其中这些用户对于接收特别服务感兴趣或有可能感兴趣。这样的信息可以用来确定用于通过空中接口在基站或主站与用户或次站之间的服务传送的最佳机制。例如,如果只有一些用户对所提供的服务感兴趣,那么建立单独的专用信道来传送该服务给每个用户可能更为有效,其中专用信道即点对点信道则可以根据用于那些用户的主要无线电信道条件来个别地进行功率控制。相反,如果服务将被传送给大量的用户,那么公共信道即点对多点信道通常是更为有效的。经常使用高的发送功率,以使得位于小区中的任何位置的用户都能够满意地接收服务。
在UMTS中,当前建议的用于计数感兴趣的次站的方法是基于请求感兴趣的次站转接到PMM连接状态(PMM=分组移动模式)。执行这个状态转换的次站的数量则由主站或网络控制器来计数。转接到PMM连接状态的请求可以是明确的,或者可选地,次站可以周期性地自发地进入这个状态。
然而,这个方法需要在次站和网络控制器之间发送大量的信令以及需要在网络自身中发送显著的信令业务流,例如,从HLR(归属位置寄存器)发送用户简档(profile)。
当大量的用户对接收服务感兴趣时,有关每个用户的个别信息通常是不需要的,因此大部分的信令信息是冗余的。另外,在空中接口上如此高的信令负载是无线电资源的浪费,并对其他的用户产生了不必要的干扰。
发明内容
本发明的目的是能够有效地估计对接收服务感兴趣的用户的数量。
根据本发明的第一方面,提供一种操作无线电网络的方法,该无线电网络包括主站和多个次站,其中主站通过分配其中次站能够发送其兴趣指示的多个接入时隙来确定次站的用户对服务的兴趣水平(level)。
根据本发明的第二方面,提供一种无线电网络,该无线电网络包括主站和多个次站,其中主站包括用于确定次站的用户对服务的兴趣水平的装置,所述装置适用于分配多个接入时隙,其中次站能够在这多个接入时隙中发送其兴趣的指示。
根据本发明的第三方面,提供一种用于无线电网络中的主站,该无线电网络包括至少一个主站和多个次站,其中主站包括用于确定次站的用户对服务的兴趣水平的装置,所述装置适用于分配多个接入时隙,其中次站能够在这多个接入时隙中发送其兴趣的指示。
根据本发明的第四方面,提供一种用于无线电网络中的次站,该无线电网络包括主站和多个次站,其中主站包括用于确定次站的用户对服务的兴趣水平的装置,所述装置适用于分配多个接入时隙,其中次站能够在这多个接入时隙中发送其兴趣的指示,其中次站具有用于通过在多个接入时隙中选择的一个时隙中发送预定信号来指示其对该服务的兴趣的装置。
在本说明书中,术语“接入时隙(access slot)”表示签名和时隙的特定组合。
本发明基于这样的认识,即,在计数的次站的数量大时,时常不需要获得次站数量的精确计数,但是要确定终端的数量远远大于一个任意阈值,例如使用点对多点服务传送的阈值。
附图说明
现在,将结合附图利用例子来描述本发明,其中:
图1是无线电网络的简图,以及
图2是与根据本发明的方法的实施例相关的流程图。
在这些附图中,相同的参考数字用于指示相应的特性。
具体实施方式
图1所示的无线电网络包括至少一个主站PS,其包括具有耦合到信号传播装置12的射频入口/出口的扩频收发器10。控制器14被耦合到收发器10,用于控制主站如下所述操作。控制器是适当编程的数字计算机,但是为了便于理解本发明,控制器14被显示为包括估计装置17、选择装置18、接入时隙存储器19和签名存储器20。多媒体和多播服务的服务供应商16通过假定陆上通信线路耦合到控制器14。
该网络进一步包括多个次站,示出了其中的三个站SS1、SS2和SS3。这些次站能够在主站的收发器10的无线电覆盖区域中漫游。次站SS1、SS2和SS3具有基本上相同的结构,并且为了便于描述,将描述次站SS1,并且次站SS2和SS3的相应特征将分别利用加一个引号和双引号的附图标号来标识。
次站SS1包括具有耦合到天线24的RF输入/输出的扩频收发器22。被编程的微处理器26被耦合到收发器22。存储器28被耦合到微处理器26。主站PS和次站SS1、SS2和SS3之间的通信是通过双工下行链路30/上行链路32来实现的。微处理器26控制次站SS1如下所述操作。
在网络区域中通信的开始是使用包括接入时隙的TDMA协议的扩频来实现的,由次站在与主站开始通信时随机选择这些接入时隙中的一个。主站PS使得已知数量的签名和已知数量的时隙可用,并且次站在开始通信时选择这些签名中的一个和这些时隙中的一个。随机选择的时隙和若干签名中选择的一个签名的组合减少了在与主站通信时次站之间冲突的风险。如果网络区域大,那么基础结构包括网络控制器,其耦合到地理上分布的主站,每个主站具有它自己的与邻近区域相邻接的或与之部分重叠的服务区域。每个区域的主站具有它自己的签名组,这些签名不同于分配给邻近服务区域的那些签名。
为了能够估计对接收服务感兴趣的次站的数量,主站PS周期性发送节目指南,该指南包括服务的列表并且将相应多个接入时隙映射到不同的服务。为了避免混淆,一个时隙和一个签名的每个组合被包含在多个接入时隙中不超过一个的时隙中。然而,对于相应多个中的每一个接入时隙,有可能使用相同的签名,而对于该多个中的每一个接入时隙,有可能使用不同的时隙。相反地,对于相应多个中的每一个接入时隙,有可能使用相同的时隙,而对于该多个中的每一个接入时隙,有可能使用不同的签名。
对接收特定服务感兴趣的次站能够发送指示,例如签名与另一指示符。然而,由于该信息用于确定在少量次站对接收服务感兴趣时的假定点对点之间以及在大量次站对接收服务感兴趣时的点对多点之间的最有效的传输模式,那么对于准确性的需求偏向于确定小数量而不是大数量。
在使用UMTS实施根据本发明的方法的实施例中,许多上行链路RACH(随机接入信道)接入时隙被特别分配用于与计数用户的用途相关的传输。这些时隙可以被永久或临时分配,并且通常可以从特别分配用于MBMS信令的接入时隙组中以时分方式进行选择。
分配用于计数的这样的接入时隙的数量可以被选择为阈值的函数,由网络使用阈值在专用信道和公共信道之间确定用于传送的信道。例如,如果设置阈值N,则典型地这样的接入时隙的数量将在N和2N之间。
希望被计数的每个次站则运行一个随机函数来选择被分配的时隙中的一个并在所选的时隙中发送预定信号。因此,当被计数的终端数量小时,多个次站选择相同接入时隙的概率将很低,并且网络将获得有兴趣次站数量的相当精确的计算。然后,例如网络能够发送对于必要信令信息的附加请求,以便能够对于那些次站建立点对点链路。
随着次站数量的增加,冲突的概率将增加。如果网络在超过一定比例的分配接入时隙中接收到预定信号,那么能够假定大量的次站感兴趣并建立点对多点链路。
通常,主站(或网络控制器)将不能够计数在相同接入时隙中发送预定信号的终端的数量。然而,在某些情况中,网络有可能根据在给定时隙中接收的相关峰值的数量来估计这个数量,峰值的到达由于相应信号的传播时间不同而改变,或者网络有可能根据接入时隙中接收的能量电平来估计这个数量,假设由相应次站使用功率对距主站距离的算法来控制传输功率。这个信息可以用来精制估计的计数。
至于传统的状态转变方法,计数过程的启动能够由主站(或网络控制器)根据每个情况明确请求,或者能够根据主站(或网络控制器)设置的周期而是周期性的,或能够根据每个次站的部分而是自发的。这些启动方法的某些组合也能够被使用。
典型地,分配的接入时隙对于给定的MBMS服务或服务组将是特定的。不同的接入时隙组(例如,在不同的子信道上或在不同的时间上)能够用来计数对不同MBMS服务感兴趣的次站。次站简单地在可利用的接入时隙和特定服务之间进行映射。
根据本发明的方法提供一种用于对感兴趣的次站计数的有效方法,因为预定信号可以只是单个签名或其他码字并且大量的次站可以同时发送,因而能够快速地完成该过程。另外,根据本发明的方法降低了由于计数的公知状态转变方法而出现的大量RACH接入尝试将与其他上行链路业务引起冲突、因而破坏其他上行链路服务的概率。
图2是描述根据本发明的方法的实施的流程图。该流程图开始于一个开始块40。下一个块42代表主站PS发送服务的提议(offer)。块44涉及主站(或网络控制器)分配多个N个接入时隙,即,例如(a)许多时隙和许多签名,(b)多个时隙中的单个签名,或(c)一个时隙中的多个签名,用于估计有兴趣接收所提议的服务的次站的数量。多个N个接入时隙与对于所提议(提供)的服务类型而设置的阈值相关。
块46涉及有兴趣接收所提议的服务的次站在所提供的接入时隙中发送回答。回答可以包括在多个接入时隙中预选的一个或随机选择的一个接入时隙中发送的预定信号。块48涉及主站(或网络控制器)估计接收到的回答的数量,例如相同签名在给定多个中的不同时隙中出现的次数、在相同时隙中随机选择的签名的数量或在给定多个中不同的随机选择的时隙中随机选择的签名的数量。块50涉及主站(或网络控制器)确定估计的数量是否超过设定的阈值。如果回答是否定的N,那么如块52所示在点对点基础上发送服务。然而,如果回答是肯定的Y,那么如块54所示在点对多点基础上发送服务。
上述方法的各种变化是可能的。计数方法的效率能够通过将全部次站分成两个或更多子组而增加。在第一情况中,第一组次站能够被分配给第一组接入时隙,用于传输预定计数信号,而第二组次站能够在之后被分配给第二随后的接入时隙组。如果主站(或网络控制器)在大多数的或所有的第一组接入时隙中接收信号从而超过阈值,则主站能够发送禁止第二组中的次站在随后的接入时隙组中发送其计数信号的信号。因此,在具有大量感兴趣的次站而超过阈值时,总的上行链路干扰能够被显著降低。
另一个变化包括使用传统的状态转变方法执行明确请求的计数和根据本发明的方法用于周期性自发更新,反之亦然。
在进一步的变化中,附加信息能够被包括在计数信号中。例如,通过指定超过一个的签名或其他码字用于被分配的接入时隙中,或通过分配多个接入时隙组,次站能够传送其接收特定服务的能力的某一测量,其中合适的测量能够包括(i)基于SIR(信号干扰比)的度量,这能够给网络提供为了终端满意地接收服务而所需要的下行链路功率电平的指示,和/或(ii)操作能力的指示,例如次站当前是否具有在点对点模式或点对多点模式或两者中接收该服务的能力。
附加地或可选地,通过指定超过一个的签名或其他码字用于被分配的接入时隙中,或通过分配多个接入时隙组,次站能够传送考虑中的服务的某些参数的偏爱。例如,某些服务可以利用不同的质量等级来提供,例如高或低分辨率视频。在某些网络中,可以利用提供低质量数据的基本数据流和辅助流来发送单独的数据流,其中辅助流(其能够结合基本流来解码)为希望接收较高质量服务的那些用户提供该较高质量服务。
次站在随机选择的时隙中(或从不同的分配的时隙组中随机选择时隙)能够使用特定的码字来指示质量水平,其中它们希望以这样的质量水平来接收所考虑的服务。这可能使得网络能够对于辅助数据流使用点对点信道,而对于基本数据流使用点对多点信道。相似地,网络可以使用这个质量信息来决定不发送辅助信息,如果只有少量的次站(或没有)对接收较高质量服务感兴趣的话。
任选地,次站对于其兴趣指示的传输可以利用小于一的概率发生。该概率的值可以预先确定或由主站来发送。主站随后将计数的指示数量除以该概率值,以导出兴趣水平的估计。这个选项能够导致低水平干扰并能够导致对于兴趣水平的更精确估计。
在本说明书和权利要求中,单元之前的词语“一或一个”并不排除多个这样的单元的存在。另外,词语“包括”并不排除除了所列举以外的其他单元或步骤的存在。
通过阅读当前的公开内容,其他的修改对于本领域的技术人员来说将是显然的。这样的修改可以包括在扩频无线电网络及其组成部件的设计、制造和使用中公知的其他特征,并且这些特征可以用来替换或附加到已经在此描述的特征。
Claims (24)
1.一种操作无线电网络的方法,该无线电网络包括主站(PS)和多个次站(SS1,SS2,SS3),其中主站通过分配其中次站能够发送其兴趣指示的多个接入时隙中的至少一个来确定次站的用户对服务的兴趣水平。
2.如权利要求1的方法,其中主站根据发送的指示的数量来估计兴趣水平,并根据兴趣水平是相对高还是相对低来选择服务的传输模式。
3.如权利要求2的方法,其中用于相对高的兴趣水平的传输模式是点对多点。
4.如权利要求2的方法,其中用于相对低的兴趣水平的传输模式是点对点。
5.如权利要求2的方法,其中主站设置用于确定服务的传输模式的阈值水平,以及在指示的数量超过阈值水平时,用于相对高的兴趣水平的传输模式被运行。
6.如权利要求1-5之中任一项的方法,其中每个接入时隙以一个时隙和一个签名的组合来表征,以及其中主站将多个接入时隙中的每一个映射到不同的服务,以致于对一个服务感兴趣的所有次站使用多个接入时隙中的一个接入时隙来发送,以及一个时隙和一个签名的每个组合被包含在不超过多个接入时隙中的一个接入时隙中。
7.如权利要求6的方法,其中多个接入时隙中的每一个的特征在于:多个中的每个接入时隙使用相同的签名,以及多个中的每个接入时隙使用不同的时隙。
8.如权利要求6的方法,其中多个接入时隙中的每一个的特征在于:多个中的每个接入时隙使用相同的时隙,以及多个中的每个接入时隙使用不同的签名。
9.如权利要求1-8之中任一项的方法,其中次站通过在多个接入时隙中预选的一个接入时隙中发送预定信号来指示其兴趣。
10.如权利要求1-8之中任一项的方法,其中次站通过在多个接入时隙中随机选择的的一个接入时隙中发送预定信号来指示其兴趣。
11.如权利要求1-10之中任一项的方法,其中兴趣的指示作为扩频信号被发送,以及通过估计给定的接入时隙中相关峰值的数量来估计指示的数量。
12.如权利要求1-10之中任一项的方法,其中兴趣的指示作为扩频信号被发送,以及通过估计给定的接入时隙中接收的能量来估计指示的数量。
13.如权利要求1的方法,其中次站被分配到两个或更多个接入时隙中相应的一个接入时隙,以及希望发送兴趣指示的次站在其分配的多个接入时隙中发送。
14.如权利要求13的方法,其中当估计的兴趣水平超过预定水平时,主站指示等待在其分配的接入时隙中发送的次站不发送。
15.如权利要求1-14之中任一项的方法,其中指示对服务感兴趣的次站也指示用于接收该服务的质量水平。
16.如权利要求15的方法,其中主站在不同于传输较低服务质量水平的模式中发送较高服务质量水平。
17.如权利要求1-16之中任一项的方法,其特征在于:主站作为点对多点传输来发送基本数据流,并作为点对点传输来发送辅助数据流,用于增强基本数据流的质量。
18.一种无线电网络,该无线电网络包括主站(PS)和多个次站(SS1,SS2,SS3),其中主站(PS)包括用于确定次站的用户对服务的兴趣水平的装置(14),所述装置适用于分配其中次站能够发送其兴趣指示的多个接入时隙。
19.如权利要求18的无线电网络,进一步包括:
估计装置(17),用于根据发送的指示的数量来估计兴趣水平;和
模式选择装置(18),用于根据兴趣水平是相对高还是相对低来选择服务的传输模式。
20.如权利要求18或19的无线电网络,其中每个接入时隙利用一个时隙和一个签名的组合来表征,其中主站(PS)包括用于将多个接入时隙中的每一个接入时隙映射到不同服务的装置(14,19),以致于对一个服务感兴趣的所有次站使用多个接入时隙中的一个接入时隙来发送,以及其中一个时隙和一个签名的组合被包含在不超过多个接入时隙中的一个接入时隙中。
21.如权利要求18的无线电网络,包括扩频收发装置(10,22),以及其中估计装置(17)适用于通过估计相应的接入时隙中相关峰值的数量来估计兴趣水平。
22.如权利要求18的无线电网络,包括扩频收发装置(10,22),以及其中估计装置(17)适用于通过估计相应的接入时隙中接收的能量来估计兴趣水平。
23.一种用于无线电网络中的主站,该无线电网络包括主站(PS)和多个次站(SS1,SS2,SS3),其中主站(PS)包括用于确定次站的用户对服务的兴趣水平的装置(14),所述装置适用于分配其中次站能够发送其兴趣指示的多个接入时隙。
24.一种用于无线电网络中的次站,该无线电网络包括主站(PS)和多个次站(SS1,SS2,SS3),其中主站(PS)包括用于确定次站的用户对服务的兴趣水平的装置(14),所述装置适用于分配其中次站能够发送其兴趣指示的多个接入时隙,其中次站(SS1,SS2,SS3)具有用于通过在多个接入时隙中选择的一个接入时隙中发送预定信号来指示它对该服务的兴趣的装置(26,22)。
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