DE69933269T2 - Verfahren zur Realisierung eines Multicast-Dienstes in einem mobilen Kommunikationssystem - Google Patents

Verfahren zur Realisierung eines Multicast-Dienstes in einem mobilen Kommunikationssystem Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auf ein mobiles Kommunikationssystem. Genauer gesagt betrifft sie auf ein Verfahren zur Realisierung eines Multicast-Dienstes in einem mobilen Kommunikationssystem.
  • Beschreibung vom Stand der Technik
  • Ein Multicast-Dienst ist ein einseitiger Point-to-Multipoint-Dienst, der eine Nachricht an alle Teilnehmer überträgt, die sich gegenwärtig in einem geographischen Gebiet aufhalten, das durch einen Dienst-Anforderer in einer einzigen Quellen-Funktionseinheit definiert wird.
  • Die Nachricht umfasst eine Gruppenidentifizierung, die anzeigt, ob die Nachricht eine für einen spezifischen Teilnehmer, der zu einer spezifischen Multicast-Gruppe gehört, interessante Nachricht ist, oder ob die Nachricht eine für alle Teilnehmer interessante Nachricht ist.
  • Zum Beispiel kann der Multicast-Dienst Nachrichteninformation, Wetterinformation, Börseninformation und Verkehrsdurchsagen als auch Produkt- oder Werbung für eine Dienstleistung umfassen.
  • Gewöhnlicherweise wird ein Kurz-Nachrichten-Dienst gleichzeitig für eine Mehrzahl von Anwendern unter Verwendung eines Paging-Kanals zur Verfügung gestellt.
  • Jedoch seitdem das herkömmliche mobile Kommunikations-System gleichzeitig einen Kurznachrichten-Dienst für eine Mehrzahl von Anwendern über einen Paging-Kanal zur Verfügung stellt, kann der Anwender nicht verschiedene Multicast-Dienste auswählen.
  • FR A2 717 969 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aussenden von Nachrichten an mobile Stationen per Broadcast-Übertragung. Eine Broadcast-Übertragung erfordert es nicht, dass eine mobile Station einen Dienst anfordert, die Broadcast-Übertragung sendet einfach Information an alle mobile Stationen, die betroffen sind, und wenn eine mobile Station daran interessiert ist, die gesendete Information zu erhalten, dann empfängt die mobile Station diese einfach. Zum Beispiel werden Kurznachrichten, die durch Broadcast-Übertragung gesendet werden, von allen mobilen Stationen empfangen, die mit dem System verbunden sind. Genauer gesagt werden bei diesem Verfahren die Nachrichten sukzessive und in regulären Intervallen an mobile Stationen auf einem bestimmten Funkkanal von dem TDMA-Netzwerk gesendet.
  • In ähnlicher Weise betrifft die WO A 96 10 895 ebenso Broadcast-Übertragung unter der Verwendung eines Paging-Kanals.
  • EP A 0 828 355 beschreibt die Verwendung eines "Spreizungskodes" und eines "Verschlüsselungskodes" in einem CDMA-System, um einen Multicast-Dienst-Kanal zu bestimmen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Realisierung eines Multicast-Dienstes in einem mobilen Kommunikationssystem gemäß dem Gegenstand von Anspruch 1 bereitgestellt.
  • Weitere Aspekte von der Erfindung werden in den beigefügten abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen dargelegt.
  • Bei einigen Ausführungsformen werden Steuer- und Datenrahmenbereiche gemäß verschiedener Multicast-Dienste von einem gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) gemeinsam genutzt und wird entweder der Steuerrahmenbereich oder der Datenrahmenbereich auf einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) geladen und dann übertragen. Als ein Ergebnis werden verschiedene Multicast-Dienste zugleich für eine Mehrzahl von Anwendern bereitgestellt.
  • Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Ausführungsformen werden in der folgenden Beschreibung dargestellt und werden zum Teil aus der Beschreibung offensichtlich oder können bei einer praktischen Umsetzung der Erfindung ermittelt werden. Die Aufgabe und andere Vorteile der Erfindung werden durch die Struktur realisiert und erreicht, die insbesondere in der schriftlichen Beschreibung und den Ansprüchen hiervon als auch den beigefügten Zeichnungen hervorgehoben werden.
  • Es ist verständlich, dass sowohl die vorangegangene allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung als Beispiel und Erläuterung dienen und gedacht sind, um eine zusätzliche Erläuterung der Erfindung zur Verfügung zu stellen, wie sie beansprucht wird.
  • Kurze Beschreibung von den Zeichnungen
  • Weitere Ziele und andere Vorteile von der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen offensichtlich, in denen:
  • 1 eine Struktur eines Steuer-/Datenrahmens für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) in einem Verfahren zur Realisierung eines Multicast-Dienstes in einem mobilen Kommunikationssystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform von der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 2 eine weitere Ausführungsform von 1 veranschaulicht;
  • 3 einen Verarbeitungsschritt zwischen einem gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) und einem Multicast-Service veranschaulicht; und
  • 4 ein Multicast-Statusdiagramm darstellt, das sich auf einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) bezieht.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 veranschaulicht eine Struktur eines Steuer/Datenrahmens für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanals (DSCH) in einem Verfahren zur Realisierung eines Multicast-Dienstes in einem mobilen Kommunikationssystem gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 2 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform von 1; 3 veranschaulicht einen Verarbeitungsschritt zwischen einem gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) und einem Multicast-Dienst; und 4 veranschaulicht ein Multicast-Statusdiagramm bezogen auf einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH).
  • Ein Multicast-Dienst ist ein einseitiger Point-to-Multipoint-Dienst, der eine Nachricht an alle Teilnehmer überträgt, die sich gegenwärtig in einem geographischen Gebiet aufhalten, das durch einen Dienst-Anforderer in einer einzelnen Quellenfunktionseinheit definiert wird.
  • Die Nachricht umfasst eine Gruppenidentifizierung, die anzeigt, ob die Nachricht eine für einen spezifischen Teilnehmer, der zu einer spezifischen Multicast-Gruppe gehört, interessante Nachricht ist, oder ob die Nachricht eine für alle Teilnehmer interessante Nachricht ist.
  • Zum Beispiel kann der Multicast-Dienst Nachrichteninformation, Wetterinformation, Börseninformation und Verkehrsberichte als auch Produkt- oder Werbung für eine Dienstleistung umfassen.
  • Der Multicast-Dienst hat einige Anforderungen, wie zum Beispiel unidirekte Kanäle und einen stabilen Fehler-Korrektur-Mechanismus, da eine Auslegung, die sowohl Verschlüsselung/Umkehr-Verschlüsselung als auch ARQ (d. h. automatische Wiederholungsanforderung) berücksichtigt, für die Anwender-Gruppe bei dem Multicast-Dienst nicht erfüllt wird.
  • Zum Beispiel überträgt jede mobile Station eine Multicast-Anforderungsnachricht an einen Multicast-Server, der an einer vorbestimmten Position eines Kern-Multicast-Servers angeordnet ist.
  • Auch überträgt jede mobile Station eine Anwenderidentifizierung, eine Dienstidentifizierung und einige andere Parameter zu dem Multicast-Server.
  • Danach überträgt der Multicast-Server eine Multicast-Antwortnachricht, die eine Multicast-Gruppenidentifizierung und eine erwartete Zeitspanne umfasst, zu jeder mobilen Station, so dass jede mobile Station einen Multicast-Dienst empfängt.
  • Das heißt, jede mobile Station empfängt eine Multicast-Dienstidentifizierung, wenn sie einen zufälligen Zugriff auf den Multicast-Server durchführt, und fordert verschiedene Multicast-Dienste, wie zum Beispiel Nachrichteninformation, Wetterinformation, Börseninformation und Verkehrsdurchsagen etc., an.
  • Demgemäss lädt der Multicast-Server, wie es in 1 gezeigt ist, eine Multicast-Antwortnachricht, die sowohl eine Multicast-Gruppenidentifizierung als auch eine erwartete Periode umfasst, auf einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) und überträgt diese dann.
  • Der gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) besteht nur aus einem Downlink, kann eine Strahlbündelung verwenden, weist eine schnell variable Rate auf und kann eine langsame Leistungssteuerung verwenden. Der gemeinsam genutzte Downlink-Kanal (DSCH) kann mit einem bestimmten Kanal kombiniert sein oder kann aber in einem eigenständigen Kanal verwendet werden. Wenn der gemeinsam genutzte Downlink-Kanal (DSCH) mit einem bestimmten Kanal kombiniert wird, ist es möglich, eine schnelle Lei stungssteuerung zu verwenden. Auch hat der gemeinsam genutzte Downlink-Kanal (DSCH) Anfrageeigenschaften bezüglich einer Identifizierung innerhalb des Bandes einer mobilen Station, einer Identifizierung außerhalb des Bandes einer mobilen Station oder einer inhärenten Adressierung.
  • Die Periode von Steuer-/Datenrahmen des für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) wird als N × (Übertragungszeitintervall) ermittelt. Zum Beispiel: N = 72 = 72 Schlitze = 720 ms.
  • Die Periode von Steuer-/Datenrahmen für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) umfasst einen Steuerrahmenbereich für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) und einen Datenrahmenbereich für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH).
  • Der Steuerrahmenbereich für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) und der Datenrahmenbereich für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) sind von denselben Übertragungsblöcken und denselben Übertragungszeitintervallen, die aus einem Zeitschlitz gebildet werden, umfasst. Das Übertragungszeitintervall beträgt 10 ms und ist gleich der Größe eines Multicast-Zeitschlitzes.
  • Nach dem obigen Kommunikationsmodus überwacht jede mobile Station einen Multicast-Steuerrahmen für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) von einem gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) in einem nicht durch Takte synchronisierten Modus.
  • Der Steuerrahmenbereich für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) umfasst eine Multicast-Dienstidentifizierung, wie zum Beispiel eine Multicast-Identifizierung eines temporären Teilnehmers (MTSE) und eine temporäre Identität eines Radio-Netzwerks (RNTI).
  • Zusätzlich weist der Steuerrahmenbereich für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) einen Zeitschlitz und eine Da tenrahnenzeitschlitz auf, um einen Überwachungsbetrieb in jeder mobilen Station durchzuführen.
  • Der Steuerrahmenbereich für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) umfasst wahlweise eine Transportkanalidentifizierung des gemeinsam genutzten Downlink-Kanals (DSCH), das einen Multicast-DSCH-Datenrahmen empfängt.
  • Wenn jede mobile Station einen Steuerrahmenzeitschlitz für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) entdeckt, der eine Multicast-Identifizierung umfasst, indem sie den gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) durchsucht, der von dem Multicast-Server übertragen wird, wechselt jede mobile Station zu einen empfangenen Rahmen mit einem Datenrahmen für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH), der einem gemeinsam genutzten Downlink-Kanal oder einem anderen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal entspricht und empfängt dann Multicast-Daten in einem Datenrahmenbereich für einen geschalteten gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH), wobei dadurch verschiedene Multicast-Dienste empfangen werden.
  • Ein Multicast-Server ist auch in eine Periode pro Steuerrahmengröße für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanals (DSCH) unterteilt, wie es in 1 gezeigt ist, und führt eine Übertragung zu jeder mobilen Station über einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) durch. Andererseits lädt der Multicast-Server, wie es in 2 gezeigt ist, einen Steuerrahmenbereich für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) und einen Datenrahmenbereich für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) einzeln auf einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH)
  • Folglich detektiert jede mobile Station durch die oben dargestellten Schritte einen Steuerrahmenbereich für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) und einen Datenrahmenbereich für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) durch Suchen Periode pro Steuerrahmengröße für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH).
  • Das heißt, bei jedem Übertragungsblock innerhalb eines Datenrahmenbereiches für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) detektiert jede mobile Station Multicast-Daten, die einem Multicast-Dienst entsprechen, der in jedem Übertragungsblock innerhalb des Steuerrahmenbereichs für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) mit aufgenommen ist, wobei dadurch verschiedene Multicast-Dienste bereitgestellt werden.
  • Wie es in 3 gezeigt ist, lädt ein Multicast-Server ein Steuersignal gemäß einem Multicast-Dienst auf einen DSCH1-Steuerrahmen, um für einen Multicast-Dienst zu sorgen, und führt eine Übertragung des Steuersignals durch.
  • Ein Zeitschlitz, ein Zeitschlitz eines Anderen und mehrere leere Zeitschlitze werden in dem DSCH1-Steuerrahmen wiederholt.
  • Zusätzlich lädt der Multicast-Server Multicast-Daten, die zu den Multicast-Diensten DSCH1- oder DSCH2-Datenrahmen entsprechen, und überträgt diese.
  • Der DSCH1-Steuerrahmen und der DSCH1- oder DSCH2-Datenrahmen haben die folgenden Statusänderungen, d. h. Überwachungsstatus > Speicherstatus > Aktivstatus.
  • Wenn ein Multicast-Dienst in einem Status 11 ausgegeben wird, wie es in 4 gezeigt ist, wechselt eine mobile Station in einen Ruhezustand für die mobile Station (MT_Null) 12.
  • Der Ruhezustand für die mobile Station (MT_Null) 12 ist ein Status, in dem der Multicast-Dienst nicht aktiviert ist und ein gemeinsam genutzter Downlink-Kanal (DSCH) nicht bestimmt ist. Der Ruhezustand für die mobile Station (MT_Null) 12 bleibt in Bereitschaft, bis ein Multicast-Dienst aktiviert wird.
  • Danach, wenn eine Multicast-Identifizierung zugeordnet ist, indem ein Multicast-Dienst angefordert wird, wechselt eine mobile Station aus dem Ruhezustand (MT_Null) 12 in einen Überwachungszustand (MT_Monitor) 13.
  • In dem Überwachungszustand für die mobile Station (MT_Monitor) 13 überwacht die mobile Station einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) hinsichtlich eines Steuerrahmens für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) und überwacht einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) nicht hinsichtlich eines Datenrahmens für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH).
  • Zusätzlich ist der Überwachungszustand für die mobile Station (MT_Monitor) 13 ein Zustand, in dem eine mobile Station einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) überwacht, um einen Multicast-Steuerrahmen zu ermitteln, der den zugeordneten Multicast-Dienst umfasst.
  • In dem Überwachungszustand für die mobile Station (MT_Überwachung) 13 startet eine mobile Station einen Zeitgeber TMonitor zur Überwachung des gemeinsam genutzten Downlink-Kanals (DSCH), obwohl die mobile Station keinen Zustand erreicht, um den gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) zu überwachen.
  • In dem Überwachungszustand für die mobile Station (MT_Monitor) 13 überprüft eine mobile Station die zugeordnete Multicast-Identifizierung, wobei dadurch ein DSCH-Steuerrahmen von dem gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) erhalten wird.
  • In dem Überwachungszustand für die mobile Station (MT_Monitor) 13 wechselt eine mobile Station in einen aktiven Mobilenstationszustand (MT_aktive) 14, wenn die zugeordnete Multicast-Identifizierung in einem DSCH-Steuerrahmen bestätigt wird. wenn die zugeordnete Multicast-Identifizierung in dem DSCH-Steuerrahmen vor dem Abschluss einer Operation des Zeitgebers TÜberwachung nicht bestätigt wird, wechselt die mobile Station in einen Sparzustand für eine mobile Station (MT_Saving) 15.
  • Demgemäß überwacht die mobile Station in dem Mobilisationszustand Station (MT_aktive) 14 nicht den Steuerrahmen für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) und überwacht den Datenrahmen für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH).
  • Danach empfängt die mobile Station in dem Mobilisationszustand (MT_aktiv) Multicast-Daten auf einem DSCH, der für den Datenrahmen für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) bestimmt ist, und wechselt dann in einen Sparzustand für eine mobile Station (MT_Saving) 15, wenn der Empfangensvorgang beendet ist.
  • Demgemäss ist der Sparzustand für eine mobile Station (MT_Saving) 15 einen Status, in dem die mobile Station den Datenrahmen für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) und den Steuerrahmen für einen gemeinsam genutzten Downlink-Kanal (DSCH) nicht überwacht.
  • Obwohl die mobile Station in dem Sparzustand für eine mobile Station (MT_Saving) in den Sparzustand für eine mobile Station (MT_Saving) 15 wechselt, spart die mobile Station nämlich Energie, bis der Zeitgeber Timer TSaving nach einer Dauer TSaving abläuft, um sich eine Operation zum Einschalten von Leistung zu sparen.
  • Danach wechselt, wenn der Zeitgeber TSaving in dem Sparzustand für eine mobile Station (MT_Saving) 15 abgelaufen ist, die mobile Station in den Überwachungszustand für eine mobile Station (MT_Monitor) 13 und wiederholt die oben beschriebenen Schritte.
  • Wie es zuvor beschrieben wurde, sorgt ein Verfahren zur Realisierung eines Multicast-Dienstes in einem mobilen Kommunikationssystem zugleich für verschiedene Multicast-Dienste durch einen gemeinsamen Kanal für die Mehrzahl von Anwendern, um eine Störung durch den anderen Teilnehmer im Falle von einer geringeren Menge an Daten zu verhindern.
  • Es ist verständlich, dass verschiedene andere Modifikationen für den Fachmann offensichtlich sind und von diesem einfach durchgeführt werden können, ohne dabei den Umfang dieser Erfindung zu verlassen. Figurenlegende Fig. 1 und 2
    DSCH control/data frame size period: DSCH Steuer/Daten Rahmen-Periodengröße
    N × Transmission time intervall, for example, N = 72 = 72 slots = 720 ms: N × Übertragungszeitintervall, zum Beispiel, N = 72 = 720 Schlitze = 720 ms
    DSCH control frame area: DSCH Steuerrahmenbereich
    DSCH data frame area: DSCH Datenrahemnbereich
    transmission block: Übertragungsblock
    Transmission Time: Übertragungszeit
    Interval = 10 ms: Intervall = 10 ms
    multicast slot size Multicast Schlitzgröße
    Fig. 3
    DSCH control frame: DSCH Steuerrahmen
    DSCH1 or DSCH2 data frame: DSCH1 oder DSCH2 Datenrahmen
    State transition Übergangsstatus
    my slot ein Schlitz
    other's slot ein anderer Schlitz
    empty slot ein leerer Schlitz
    Multicast Data Multicast-Daten
    Fig. 4
    multicast released freigegebener Multicast
    Any States jeder Status
    multicast identifier assigned festgelegter Multicastidentifizierer
    expired abgelaufen
    DSCH-data established eingesetzte DSCH Daten
    DSCH-data released freigegebene DSCH Daten

Claims (8)

  1. Verfahren zur Realisierung eines Multicast-Dienstes in einem mobilen Kommunikationssystem, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: a) Anfordern eines Multicast-Dienstes durch eine mobile Station von einem Multicast-Hauptrechner, der dem System zugeordnet ist, indem eine Dienstidentifizierung zu dem Multicast-Hauptrechner übertragen wird; b) Zuordnen einer Multicast-Dienstidentifizierung zu der mobilen Station durch den Multicast-Hauptrechner; c) Bilden von Steuer- und Datenrahmen (2, 4) gemäß einer Mehrzahl von Multicast-Diensten auf wenigstens einem gemeinsamen Downlink-Kanal und dadurch Bereitstellen des von der mobilen Station angeforderten Multicast-Dienstes unter Verwendung der Steuer- und Datenrahmen; d) Überwachen der Steuerrahmen (2) des übertragenen gemeinsamen Kanals und Detektieren der Multicast-Dienstidentifizierung in einem Steuerrahmen (2) in der mobilen Station; und e) Empfangen, in der mobilen Station, des Multicast-Dienstes, der einem Datenrahmen (4) entspricht, gemäß der detektierten Multicast-Dienstidentifizierung.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem sich die Steuer- und Datenrahmen (2, 4) in dem gleichen Kanal befinden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem sich die Steuer- und Datenrahmen (2, 4) in unterschiedlichen Kanälen befinden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der gemeinsame Kanal ein gemeinsamer genutzter Downlink-Kanal ist (DSCH; engl.: downlink shared channel).
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der gemeinsam genutzte Downlink-Kanal (DSCH) in einen Steuerrahmenbereich (2) und einen Datenrahmenbereich (4) unterteilt ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der Steuerrahmenbereich (2) und der Datenrahmenbereich (4) aus einer Periode aufgebaut sind, die den gleichen Übertragungsblock und das gleiche Übertragungszeitintervall aufweisen.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Periode 10 Millisekunden beträgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der gemeinsam genutzte Downlink-Kanal (DSCH) ein zusätzlicher gemeinsam genutzter Downlink-Kanal (DSCH) ist, der einen Steuerrahmenbereich (2) und einen Datenrahmenbereich (4) umfasst.
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