JP4772432B2 - データ伝送システム、基地局及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は、マルチメディア・ブロードキャスト・マルチキャスト・サービス(MBMS: Multimedia Broadcast/Multicast Service)を受けることが可能な移動局にMBMSを広告するデータ伝送システム、データ伝送方法及び基地局に関する。
近年の移動通信システムでは、回線交換型の音声サービスだけでなく、パケット交換方式による大容量のマルチメディアサービスが行われつつある。第三世代標準化機構ではMBMSが想定され、それに関連するUTRANアーキテクチャや無線チャネルに関する構成が公表されている(非特許文献1参照。)。基地局はMBMSへの加入を促すMBMS通知インディケータ(NI:Notification Indicator)を配下の移動局UEへ告知する。移動局は受信したNIの中からサービス(例えば、ニュースの同報等)を選択し、基地局にその旨を連絡し、サービス加入手順が実行される。
この場合に、セルDCH状態以外の(個別チャネルが確立されていない)移動局に対しては、MICH(MBMS Indicator Channel)と呼ばれる物理チャネル上で通知インディケータNIが周期的に告知される。この周期はMCCHと呼ばれる論理チャネルで指定される。NIを受信した移動局は、受信したMICHに付随したSCCPCHと呼ばれる物理チャネルにマッピングされたMCCH(論理チャネル)を受信する。周知のようにMBMSの内容はMCCH,MTCH及びMSCH等の論理チャネルにより規定される。
一方、セルDCH状態の(個別チャネルが確立されている)移動局に対しては、個別的な通知インディケータNIはDCCHと呼ばれる論理チャネルにより示され、DCCHはDPCHと呼ばれる物理チャネルにマッピングされる。この物理チャネルで移動局は個別的な通知インディケータNIを受信し、MCCHやMTCH等を受信する。
このような手順に従って、MBMSがサービス提供されている地域の中で、移動局は何れの状態でもMBMSの通知インディケータNIを適切に受けることができる。
3GPPインターフェース規格,3GPP"TS25.211","TS25.346",インターネット<URL:http://www.3gpp.org>
従来技術では、CELL_DCH以外の各状態に応じてUEが最低限受信しなければならない無線チャネルが規定されている(“Minimum UE Capability”と呼ばれる。)。具体的には、CELL_PCH及びURA_PCH状態のUEは、1つの PICH(物理チャネル)及び1つの MICH(物理チャネル)を受信することを要する。CELL_FACH状態のUEは、1つのMICH(物理チャネル)及び1つのSCCPCH(物理チャネル)を受信することを要する。また、CELL_PCH、URA_PCH、IDLEのようなUEのRRC(無線リソース制御)状態に関係なく共通の伝送タイミングでMICHが周期的に伝送される。従って複数の無線チャネルを同時に受信する必要があり、バッテリーセービング等の観点からは、好ましいとは言えない。また、各RRC状態で受信する無線チャネルの種別が異なり、信号処理が複雑になるおそれもある。CELL_DCH状態の移動局に関しては、一定期間占有されている無線チャネルを用いていつでもNI等が通知可能である。
第三世代標準化機構で議論されている3G以降の移動通信システムでは、回線交換型からパケット交換型にデータ伝送方式が変わり、様々な論理チャネルは1つの無線チャネル(適切にスケジューリングされた共有チャネル(Shared Channel))上で伝送されることが検討されている。更にUEのRRC状態が簡易化され、“アクティブ(ACTIVE)”状態と“アイドル(IDLE)”状態に大別されつつある。アクティブ状態はCELL_DCHに対応させることができる。アクティブ状態のサブ状態として、ドーマント(Dormant)状態を設けることも検討されている。ドーマント状態はCELL_PCHに対応させてもよい。CELL_FACH状態は定義されないかもしれない。このようにUEの状態数が減らされ簡略化され、無線チャネルの種別が減少すれば、バッテリーセービングや演算処理負担等の観点から懸念されていた問題を緩和できるかもしれない。
ところで、MBMSの通知インディケータNIは、全ユーザに一斉に告知してサービスへの加入を促す観点からは、ある程度以上の頻度で全ユーザに告知されることが望ましい。アイドル状態やドーマント状態のUEはトラフィックデータの通信を行っておらず、基地局からの情報を間欠的に受信している。従ってネットワーク側で意図される周期でMBMSの通知インディケータNIを告知することは困難ではない。しかしながら、アクティブ状態のUEが行うトラフィックデータの通信は周期的には行われず、パケットがどのようにスケジューリングされるかはトラフィック量、チャネル状態その他の事項に依存して様々に変化する。この場合に一律に決められた周期で共有データチャネルのリソースを強制的に確保して全UEに通知インディケータNIを通知すると、共有データチャネル用のリソースが非効率的に使用されてしまうことになる。また、通知インディケータNIで示される内容が頻繁に変化しない状況も考えられ、そのような状況ではリソースの使用効率は更に悪化してしまう。
本発明は、上記問題点の少なくとも1つに対処するためになされたものであり、その課題は、MBMSを提供するためのインディケータをアクティブ状態の移動局に効率的に告知するパケットデータ伝送システム、パケットデータ伝送方法及び基地局を提供することである。
一実施例によるデータ伝送システムは、
以上の基地局及び1以上の移動局を含み、ユーザが選択的に受信するユーザ共通データを1以上の基地局から1以上の移動局へ伝送するパケット伝送システムであって、前記基地局は、
新規の又は更新されたユーザ共通データの有無を判断する判断部と、
移動局に信号を伝送する無線伝送部と
を有し、前記新規の又は更新されたユーザ共通データが存在していた場合、前記無線伝送部は、周期的なタイミングにおいて、前記ユーザ共通データの通知インジケータをグループ識別子とともに付随制御チャネルにより1つ以上の移動局に伝送し、
前記新規の又は更新されたユーザ共通データが存在していなかった場合、前記無線伝送部は、周期的なタイミングにおいて、特定の移動局宛のデータの復調に必要な制御信号を該特定の移動局の識別子とともに付随制御チャネルにより1つ以上の移動局に伝送する、パケット伝送システムである。

本発明によれば、MBMSを提供するためのインディケータをアクティブ状態の移動局に効率的に告知することができる。
本発明の一形態によれば、パケット伝送システムにおける基地局が、ユーザ制御情報及びユーザ識別情報を含むユーザ制御データと、MBMS用の告知情報及びグループ識別情報を含む告知データとを合成することで、共有データチャネルに付随する付随制御チャネルを用意する。チャネルを遷移することなくMBMS用の告知データを移動局に効率的に伝送することができる。また、移動局のRRC状態の各々に応じて、複数の物理チャネルを同時に監視する必要が無くなり、試験工程を削減できる。さらに、RRC状態の各々に応じてMBMS 通知インディケータ(告知データ)の送信頻度を調整することもでき、バッテリーセービング効果を向上させることもできる。
前記ユーザ制御データ及び前記告知データは時間多重されてもよい。これにより、告知データを付随制御チャネル内に簡易に周期的に包含させることができる。或いは、前記告知データは前記付随制御チャネル内で非周期的に含まれてもよい。これにより、同一内容の告知データが無駄に反復的に伝送されることを回避し、他の付随制御チャネル用にリソースを開放することができる。
前記付随制御チャネルに呼び出し情報データ(ページングインディケータ(PI))が含まれてもよい。また、前記ページングインディケータが前記付随制御チャネル内で周期的に含まれてもよい。更に、前記告知データ,および前記ページングインディケータと前記ユーザ制御データとが一定の間隔で時間多重されてもよい。
図1は、本発明の一実施例による通信システムを示す。本実施例の想定する通信システムは、複数の無線基地局装置(Node B)および複数の移動局装置(UE)から構成される。Node Bの各々はセルを形成し、複数のセルで無線信号を伝送する為のサービスエリアが形成される。
Node BからUEへの下り方向のチャネルとして1つの物理チャネル又は共用チャネル(E−PDSCH)が定義され、このチャネル上で、MBMS用の論理チャネル(例えば、MTCH、MCCH、MSCH)を含む様々な論理チャネルが伝送される。共用チャネルに付随して1以上の付随制御チャネル(E−SCCH:Evolved−Shared Common Control Channel)が定義され、E−SCCH上では、様々な付随制御情報が伝送可能である。
図2は、本実施例で想定されるSCCH上でのMICHの伝送方法に関する説明図である。図2には、第1、第2のユーザで共通に使用される付随制御チャネルと、共有データチャネルとが示されている。簡明化のため、2本の付随制御チャネルしか描かれていないが、2以外の数の付随制御チャネルが共有データチャネルのユーザ多重数に依存して用意されてもよい。本実施例ではユーザ(移動局)は複数のE−SCCHを受信することができるので、複数のE−SCCHの各々がユーザ毎に割り当てられることは必須ではない。E−PDSCHはデータを伝送するための共用チャネルであり、図示の例では第1及び第2のユーザで共用される。付随制御チャネルE−SCCHの1つは、MBMSに関するインジケータチャネル(MICH)と、そのユーザの通信に関する制御データとを含む。制御データには例えば共有データチャネルを復調するのに必要な情報(例えば、符号化方式、変調方式、拡散率等)が含まれてもよい。制御データの内容はユーザごとに異なり、ユーザ識別情報(ユーザId)で区別される。ユーザIdとしては例えばRNTIが利用されてもよいし、IMSI,TMSI,P−TMSI等のような何らかの移動局を特定できる識別子が利用されてもよい。
MICHは、所定の頻度で付随制御チャネル(E−SCCH)中に含まれ、その挿入頻度はMCCHで決定されてもよい。MICHにはMBMSの通知インディケータが含まれ、図示の例ではNI,NI,NI,...のような様々な通知インディケータがMICHに含まれている。配信されるコンテンツやサービス種別に応じて様々な通知インディケータがMICHに含まれてもよい。特定のユーザ用の制御データとは異なり、MICHは原則として不特定のユーザに広く通知されるので、MICHは何らかのグループ識別情報(グループId)で区別されることが望ましい。但し、特定のユーザに特化したサービス内容がMICHで付加的に告知されてもよい。
MICHの伝送タイミングは周期的でもよいし非周期的でもよい。例えばある繰り返し伝送周期が用意されていたとする。この場合に、前回の伝送タイミングで伝送したMICHに変更がなければ、次の繰り返し伝送タイミングでの伝送がスキップされてもよい。これにより重複的なMICHの情報伝送を回避し、MICH以外の情報伝送にそのリソースを開放することができる。
図3Aは本実施例で想定されるNode Bの機能ブロック図を示す。Node Bは、図3Aに示されるように、制御部、無線伝送部、付随制御信号伝送部、スケジューリング部、タイミング監視部、およびMBMSサービス告知認識部から構成される。
制御部は、Node Bが具備する各機能エンティティに対する制御を行い、Node B全体の動作を司る。無線伝送部は、MBMSサービスに加入済み又は加入予定の各UEに対し、MBMSサービスの告知を伝送する為の付随制御チャネルを伝送する機能を有する。付随制御信号伝送部は、スケジューリング部でスケジューリングされたデータに対応する制御信号を伝送する機能を有する。スケジューリングは、指定されたタイミングでMBMS通知インディケータ(NI:Notification Indicator)を伝送する為にスケジューリングする機能を有する。また、スケジューリング部は、MBMS通知インディケータに変更が無い場合に、他の制御信号のスケジュールを行ってもよい。即ち,共有チャネル上で,ユーザデータを伝送しても良い。タイミング監視部は、MBMSサービスの告知で指定された伝送タイミングを監視する機能を有する。MBMSサービス告知認識部は、新規の或いは更新されたMBMSサービスの有無を認識する機能を有する。
図3Bは付随制御チャネルを形成するための機能ブロック図の一例を示す。図示されるように制御データ及びユーザIdの合成された信号と、通知インディケータNI(i=1,2,…)及びグループIdの合成された信号とが合成され、付随制御チャネルが形成される。合成は一例として時間多重によりなされてもよいが、他の多重化や合成がなされてもよい。
図4は図3Aに示されるNode Bの動作フローを示す。先ず、MBMSサービス通知(Service Notification)が、新規にされた或いは更新されたか否かことが判断される(S1)。ステップS1の判断の結果、MBMSサービス通知があった場合には、現在のタイミングがMBMSサービス通知の伝送タイミングか否かが確認され(S2)、伝送タイミングまで待機する。即ち、ステップS2の判断の結果、MBMSサービス通知の伝送タイミングで無かった場合には、該当伝送タイミングまで通知内容が保持される。ステップS2の判断の結果、MBMSサービス通知の伝送タイミングであった又は伝送タイミングに至った場合には、MBMS通知インディケータがSCCH上で伝送される(S3)。上述したように通知インディケータNIは、ユーザIdではなくグループIdでコーディングされている。
一方、ステップ1の判断の結果、新規に作成或いは更新されたMBMSサービス通知が無かった場合には、SCCH上で伝送されてもよい他の付随制御信号があるか否かが確認される(S4)。ステップS4の判断の結果、伝送すべき付随制御信号があった場合には、該当する付随制御信号が伝送可能なタイミングであるか否かが判断される(S5)。ステップS5の判断の結果、伝送可能なタイミングであった場合には、該当する付随制御信号が伝送され(S6)、フローは終了する。ステップS4の判断の結果、伝送すべき他の付随制御信号も無い場合にも、フローは終了する。
図5Aは本発明の一実施例によるNode Bの機能ブロック図である。図示のNode Bは、図3Aに示されるものと同様に、制御部、無線伝送部、付随制御信号伝送部、スケジューリング部、タイミング監視部、およびMBMSサービス告知認識部から構成されるが、異なる機能を有する。
制御部は、Node Bが具備する各機能エンティティに対して制御を行い、Node B全体の動作を司る。無線伝送部は、MBMSサービスに加入している各UEに対し、MBMSサービスの告知を伝送する為の付随制御チャネルを伝送する機能を有する。付随制御信号伝送部は、ページングインディケータチャネル(PICH:Paging Indicator Channel)のタイミングで、MBMS通知インディケータを伝送する場合に、ページングインディケータとMBMSインディケータを合成し、共通のグループIdを付与する機能を有する。スケジューリング部は、ページングインディケータチャネルをスケジュールする伝送タイミングでMBMS通知インディケータもスケジュールする機能を有する。また、スケジューリング部は、PICH、MICHの伝送タイミングで、かつ今回通知しようとするMBMS通知インディケータが前回に比べて何の変更も無い場合に、そのMBMS通知インディケータの送信を中止し、PICHのみのスケジュールを行なう機能を有する。タイミング監視部は、第1の実施形態で想定する機能と異なり、呼出情報を伝送するタイミングを監視する機能を有する。タイミング監視部は、PICHを伝送するタイミングを監視するが、その監視の頻度はPICH毎でなくてもよく、数タイミングスキップしながら監視しても良い。但し、スキップタイミングは、予め指定される。勿論、監視の頻度は、PICH毎に監視を行っても良い。MBMSサービス告知認識部は、新規の或いは更新されたMBMS サービス通知の有無を認識する機能を有する。
図5Bは付随制御チャネルを形成するための機能ブロック図の一例を示す。図示されるようにMICH及びPICHの合成された信号と、グループIdの合成された信号とが合成され、付随制御チャネルが形成される。合成は一例として時間多重によりなされてもよいが、他の多重化や合成がなされてもよい。
図6Aは本発明の一実施例によるNode Bの動作フローを示す。先ずMBMSサービス通知が新規にあるか或いは更新されたか否かが確認される(ステップ1)。ステップS1の判断の結果、MBMSサービス通知があった場合には、PICHの伝送タイミングか否かが確認される(S2)。ステップS2の判断の結果、PICHの伝送タイミングで無かった場合には、伝送タイミングに至るまで通知内容が保持される。ステップS2の判断の結果、PICHの伝送タイミングであった場合には、予め指定された所定のタイミングか否かが判断される(S3)。ステップS3の判断の結果、所定のタイミングであった場合には、MBMS通知インディケータ、およびPICHが合成され、共通のグループIdが付与され、SCCH上で伝送され(S4)、フローは終了する。即ち、PICHの周期とインディケータ用の所定の周期の最小公倍数のタイミングで、PICHの代わりにMBMS通知インディケータが伝送される。MBMS通知インディケータのみを伝送する場合には第1実施例の場合と同様にグループIdでコーディングされる。
ステップS1の判断の結果、新規の或いは更新されたMBMSサービス通知が無かった場合には、PICHのみが伝送され(S7)、フローは終了する。
図6Bに示されるように、本実施例によればMICHは周期的に伝送されてもよいし(上図)、必要に応じて非周期的に伝送されてもよい(下図)。
本発明の一実施形態によるNode Bの機能ブロックは,実施例1または2によるNode Bのブロック図と同一である。
図7は本発明の一実施例による移動局装置UEの機能ブロック図を示す。UEは、図7に示されるように、制御部、無線伝送部、Id解析部、付随制御信号受信部、およびRRC状態認識部から構成される。
制御部は、UEの各機能エンティティに対して制御を行い、UE全体の動作を司る。無線伝送部は、MBMSサービスに加入済みの又は加入予定のUEが、MBMSサービスを告知する付随制御チャネルを受信する機能、及びMBMSサービスを受信する機能を有する。Id解析部は、付随制御チャネル上で伝送される付随制御信号を識別する為にNode Bにより付与される識別子を識別する機能を有する。この機能は自他のユーザを区別するユーザIdを識別する機能に加えて、MBMS通知インディケータを識別するグループIdを識別する機能をも含む。付随制御信号受信部で受信されId解析部で解析されたIdに応じて、付随制御チャネル上で伝送された制御信号が適切に復調される。RRC状態認識部は、RRC状態(CELL_PCH、IDLE、URA_PCH等)に応じてMBMSサービス通知の繰り返し受信タイミングを設定する機能や、そのタイミングで受信機をONにする機能等を有する。各RRC状態における受信タイミングは,報知情報で報知されても良い。一例として報知情報を用いて通知する事を説明したが,それ以外の通知方法でUEへ受信タイミングを通知しても良い。RRC状態に関しては、本実施例では、CELL_PCH、IDLE、URA_PCHを例としてあげているが、これに限定されるものではない。
本発明の一実施形態によるNode Bの動作フローは,実施例1または2によるNode Bの動作フローと同一である。
図8は本発明の一実施例によるUEの動作フローを示す。UEは、先ず自局のRRC状態を確認する(S1)。次にUEはMBMSサービス通知の受信タイミングであるか否かを確認する(S2)。ステップS2の判断の結果、受信タイミングに該当する場合には、SCCHの受信を開始する(S3)。ステップS4では、受信した付随制御信号に含まれているパケットの識別子が、MBMS グループIdであるか否かが判断される。ステップS4の判断の結果、識別子がMBMSグループIdであった場合には、SCCH上で伝送されているMICHを受信する(S5)。ステップS4の判断の結果、識別子がMBMSグループIdでなかった場合には、自局のRRC状態はCELL_DCHであるか否かが確認される(S6)。ステップS6の判断の結果、CELL_DCH状態であった場合には、受信したパケットの識別子が、自局の固有の識別子(例えばRNTI等)であるかが判断される(S7)。ステップS7の判断の結果、自局のUEの固有識別子の場合には、SCCHを受信及び復調し(S8)、フローは終了する。ステップS2の判断の結果、MBMSサービス通知の受信タイミング以外のタイミングであった場合には、該当するタイミングまで受信機をOFFにする。ステップ 6,7の判断の結果、Noの場合には、フローは終了する。
本実施例では基地局NodeBはアイドル状態、PCH状態又はDCH状態の何れかの状態の伝送タイミングでMBMS通知インディケータを伝送し、移動局UEはDCH状態又はそれ以外の何れの状態であってもMBMS通知インディケータを適切に受信することができる。
本発明の一実施例による通信システムを示す図である。 本発明の一実施例により伝送されるMBMS−NIを含む付随制御信号及び共有チャネルを示す図である。 本発明の一実施例による基地局の機能ブロック図を示す。 付随制御信号を作成する機能ブロック図を示す。 本発明の一実施例による基地局の動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による基地局の機能ブロック図を示す。 付随制御信号を作成する機能ブロック図を示す。 本発明の一実施例による基地局の動作例を示すフローチャートである。 PICH及びMICHが伝送される様子を示す図である。 本発明の一実施例による移動局の機能ブロック図を示す。 本発明の一実施例によるUEの動作例を示すフローチャートである。
符号の説明
UE 移動局装置
NodeB 基地局装置
SCCPCH 2次共通制御物理チャネル
PICH ページングインディケータチャネル
DCCH 個別制御チャネル
DPCH 個別物理チャネル
RNTI 無線ネットワーク暫定Id

Claims (3)

  1. 以上の基地局及び1以上の移動局を含み、ユーザが選択的に受信するユーザ共通データを1以上の基地局から1以上の移動局へ伝送するパケット伝送システムであって、前記基地局は、
    新規の又は更新されたユーザ共通データの有無を判断する判断部と、
    移動局に信号を伝送する無線伝送部と
    を有し、前記新規の又は更新されたユーザ共通データが存在していた場合、前記無線伝送部は、周期的なタイミングにおいて、前記ユーザ共通データの通知インジケータをグループ識別子とともに付随制御チャネルにより1つ以上の移動局に伝送し、
    前記新規の又は更新されたユーザ共通データが存在していなかった場合、前記無線伝送部は、周期的なタイミングにおいて、特定の移動局宛のデータの復調に必要な制御信号を該特定の移動局の識別子とともに付随制御チャネルにより1つ以上の移動局に伝送する、パケット伝送システム。
  2. ユーザが選択的に受信するユーザ共通データを1つ以上の移動局へ伝送するパケット伝送システムにおける基地局であって、
    新規の又は更新されたユーザ共通データの有無を判断する判断部と、
    移動局に信号を伝送する無線伝送部と
    を有し、前記新規の又は更新されたユーザ共通データが存在していた場合、前記無線伝送部は、周期的なタイミングにおいて、前記ユーザ共通データの通知インジケータをグループ識別子とともに付随制御チャネルにより1つ以上の移動局に伝送し、
    前記新規の又は更新されたユーザ共通データが存在していなかった場合、前記無線伝送部は、周期的なタイミングにおいて、特定の移動局宛のデータの復調に必要な制御信号を該特定の移動局の識別子とともに付随制御チャネルにより1つ以上の移動局に伝送する、基地局。
  3. ユーザが選択的に受信するユーザ共通データを1つ以上の移動局へ伝送するパケット伝送システムの基地局における方法であって、
    新規の又は更新されたユーザ共通データの有無を判断するステップと、
    前記新規の又は更新されたユーザ共通データが存在していた場合、周期的なタイミングにおいて、前記ユーザ共通データの通知インジケータをグループ識別子とともに付随制御チャネルにより1つ以上の移動局に伝送し、
    前記新規の又は更新されたユーザ共通データが存在していなかった場合、周期的なタイミングにおいて、特定の移動局宛のデータの復調に必要な制御信号を該特定の移動局の識別子とともに付随制御チャネルにより1つ以上の移動局に伝送するステップ
    を有する方法。
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