RU2325788C2

RU2325788C2 - Способ и система радиосвязи для передачи полезной информации в качестве услуги на множество абонентских станций

Info

Publication number: RU2325788C2
Application number: RU2005111550/09A
Authority: RU
Inventors: Норберт КРОТ (DE); Норберт Крот; Йорг ШНИДЕНХАРН (DE); Йорг ШНИДЕНХАРН; Дэвид РЭНДАЛЛ (GB); Дэвид РЭНДАЛЛ; Александер ФЕЗЕЛИ (AT); Александер ФЕЗЕЛИ
Original assignee: Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date: 2002-09-19
Filing date: 2003-08-18
Publication date: 2008-05-27
Also published as: DE50307190D1; ES2281671T3; WO2004030385A1; US20060142019A1; EP1540973B1; CN100508664C; US8699394B2; EP1540973A1; CN1682550A; EP1401218A1; ATE361639T1; AU2003282003A1; RU2005111550A

Abstract

Изобретение относится к способу и системе радиосвязи для передачи полезной информации в виде услуги. Достигаемый технический результат - экономичность расходования ресурсов при передаче широковещательной/многоадресной информации. Система радиосвязи содержит сетевое устройство управления (RNC), по меньшей мере, одну базовую станцию (NodeB) и, по меньшей мере, одну абонентскую станцию (UEn), устройство доступа базовой сети (CN). Полезная информация предоставляется в распоряжение абонентам в виде услуг, причем абонентские станции перед передачей полезной информации услуги получают уведомление (NOTIF-2) о предстоящей передаче. При этом уведомление (NOTIF-2) содержит информационное поле, которое служит для сообщения о том, требуется ли послать ответ (RESP) на уведомление или ответ не требуется. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к способу передачи полезной информации в системе радиосвязи с, по меньшей мере, одним сетевым устройством управления, по меньшей мере, одной базовой станцией и, по меньшей мере, одной абонентской станцией, согласно родовому понятию 1 формулы изобретения.

Изобретение также относится к системе радиосвязи согласно родовому понятию пункта 11 формулы изобретения.

Системы связи приобретают все большее значение. Прилагаются значительные усилия для того, чтобы связать кабельные системы связи с системами радиосвязи. Возникающие гибридные системы связи приводят к повышению числа предоставляемых в распоряжение услуг, а также обеспечивают более высокую гибкость связи. При этом разрабатываются устройства, которые могут использоваться различными системами.

Системы радиосвязи приобретают все большее значение ввиду обеспечиваемой ими мобильности абонентов.

Системы радиосвязи передают информацию (например, речь, информацию изображений, видеоинформацию, сообщения службы коротких сообщений (SMS) или другие данные) с помощью электромагнитных волн через интерфейс радиосвязи между передающей и принимающей станциями (базовой станцией и мобильной станцией соответственно). Излучение электромагнитных волн происходит при этом с использованием несущих частот, которые лежат в диапазоне частот, предусмотренном для соответствующей системы.

Для реализованной мобильной системы стандарта GSM (Глобальная система мобильной связи) используются частоты 900, 1800 и 1900 МГц. Эти системы передают по существу речь, факсимильные сообщения и SMS-сообщения, а также цифровые данные.

Для перспективных мобильных систем со способами передачи CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов) или TD/CDMA (множественный доступ с кодовым/временным разделением каналов) или других систем третьего поколения предусмотрены частоты в диапазоне частот примерно 2000 МГц. Эти системы третьего поколения разрабатываются с целью глобального покрытия связью, расширенного предложения услуг для передачи данных и, прежде всего, гибкого управления ресурсами интерфейса радиосвязи, который в случае систем радиосвязи представляет собой интерфейс с минимальными ресурсами. В таких системах радиосвязи, прежде всего за счет гибкого управления интерфейсом радиосвязи, должна обеспечиваться возможность того, чтобы абонентская станция при необходимости могла передавать и/или принимать большой объем данных с высокой скоростью передачи данных.

Доступ станций к общим ресурсам радиосвязи среды передачи таким, например, как время, частота, мощность или пространство, в таких системах радиосвязи регулируется способами множественного доступа.

В способах множественного доступа во временной области (TDMA - множественный доступ с временным разделением каналов) диапазон частот передачи и приема подразделяется на временные интервалы, причем один или более циклически повторяющихся временных интервалов выделен станциям. За счет способа TDMA временной ресурс радиосвязи разделяется в соответствии со станциями.

В способах множественного доступа в частотной области (FDMA - множественный доступ с частотным разделением каналов) весь диапазон частот разделяется на узкополосные диапазоны, причем один или более узкополосных частотных диапазонов выделяется станциям. За счет способа FDMA частотный ресурс радиосвязи разделяется в соответствии со станциями.

В способах множественного доступа в кодовой области (CDMA - множественный доступ с кодовым разделением каналов) код расширения спектра, который состоит из множества отдельных кодовых элементов (элементарных посылок), кодирует передаваемую мощность/информацию в соответствии со станциями, за счет чего передаваемая мощность в соответствии с кодом распределяется случайным образом в широком диапазоне частот. Используемые различными станциями коды расширения спектра в пределах ячейки/базовой станции являются соответственно взаимно ортогональными или по существу ортогональными, за счет чего приемник распознает предназначенную для него сигнальную мощность и подавляет другие сигналы. За счет способа CDMA ресурс мощности радиосвязи разделяется посредством кодов расширения спектра в соответствии со станциями.

В способах множественного доступа с ортогональными частотами (OFDM - множественный доступ с ортогональными частотами) данные передаются в широкой полосе, причем полоса частот разделена на эквидистантные ортогональные поднесущие, так что одновременный сдвиг фазы поднесущих распределяет двумерный поток данных в частотно-временной области. За счет способа OFDM частотный ресурс радиосвязи распределяется посредством ортогональных поднесущих в соответствии со станциями. Составные символы данных, передаваемые в единичном временном интервале на ортогональных поднесущих, обозначаются как OFDM-символы.

Способы множественного доступа могут комбинироваться. Так многие системы радиосвязи используют комбинацию способов TDMA и FDMA, причем каждый узкополосный диапазон частот подразделяется на временные интервалы.

В случае упомянутой системы мобильной связи UMTS проводится различие между так называемым дуплексным режимом с частотным уплотнением (FDD) и дуплексным режимом с временным уплотнением (TDD). Режим TDD отличается, в частности, тем, что общая полоса частот используется для передачи сигналов как в обратном направлении (обратная линия связи - UL), так и в прямом направлении (прямая линия связи - DL), в то время как режим FDD для обоих направлений передачи использует соответственно отличающуюся полосу частот.

В соединениях систем радиосвязи второго и/или третьего поколений информация может передаваться с коммутацией каналов связи (CS) и с коммутацией пакетов (PS).

Соединение между, по меньшей мере, одной базовой станцией и, по меньшей мере, одной абонентской станцией осуществляется через интерфейс радиосвязи. При этом базовая станция может обслуживать несколько ячеек радиосвязи.

Обычно, по меньшей мере, одна базовая станция и одно сетевое устройство управления (контроллер сети радиосвязи - RNC) являются составными частями подсистемы базовой станции. Система радиосвязи содержит, как правило, несколько подсистем базовых станций, которые подключены к базовой сети (CN). При этом сетевое устройство управления подсистемы базовой станции соединено с устройством доступа (обслуживающим узлом поддержки протокола GPRS (Общие услуги пакетной радиосвязи) - SGSN) базовой сети.

Наряду с индивидуальной полезной информацией в системе радиосвязи передаются данные, которые предоставляются в распоряжение многим пользователям. Например, такая сетевая информация включает в себя потоки видеоданных или другую информацию широковещательной и/или многоадресной передачи. Услуги для передачи полезной информации, которые не предусмотрены индивидуальным образом для одного единственного абонента, а предоставляются в распоряжение многим абонентам, определяются совместно понятием мультимедийные услуги широковещательной/многоадресной передачи (MBMS). Различные MBMS-услуги предоставляются базовой сетью, как правило, в виде отдельных потоков данных.

Из документа WO 02,19741 А2 известна коммуникационная система, в которой в сети протокола IP на множество устройств передается многоадресная передача протокола IP. Для того чтобы на стороне сети имелась информация о том, какие оконечные устройства желали бы принимать конкретные многоадресные передачи протокола IP, со стороны сети на оконечные устройства периодически передается запрос о членстве оконечных устройств. При приеме запроса о членстве оконечных устройств оконечное устройство в качестве ответа посылает ответ о членстве оконечного устройства на локальный маршрутизатор и идентифицирует в ответе о членстве оконечного устройства те группы многоадресных передач, которые оконечному устройству желательно принимать. В документе 3GPP TS 22.146 V5.2.0 версии 5 описаны требования, которые должны поддерживаться 3GPP системой (UTRAN - универсальная наземная сеть радиодоступа и GERAN - сеть радиодоступа GSM EDGE), чтобы предоставлять в распоряжение услуги широковещательной и многоадресной передачи (EDGE - Улучшенные скорости передачи данных для развития системы GSM).

Прежде чем полезная информация в качестве услуги будет предоставлена в распоряжение множеству абонентов, перед собственно передачей полезной информации услуги осуществляется оповещение абонентских станций абонентов, которые хотят использовать эту услугу. Это оповещение абонентских станций необходимо, чтобы можно было конфигурировать приемник. В зависимости от того, в каком режиме находятся абонентские станции (например, в режиме соединения или в режиме ожидания), оповещение осуществляется, например, в форме «уведомления» или «поискового вызова». Обычно для оповещения применяются специфические для групп механизмы, при которых осуществляется одновременное обращение к множеству абонентских станций.

Передача информации широковещательной/многоадресной передачи должна предпочтительным образом осуществляться в виде услуги. В особенности в максимально возможной степени следует избегать необязательного расходования ресурсов.

В основе изобретения лежит задача создания способа и системы радиосвязи вышеуказанного типа, которая выполняет эти требования.

Указанная задача решается способом с признаками пункта 1 формулы изобретения и системой радиосвязи с признаками пункта 11 формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления и дальнейшие развития отражены в зависимых пунктах.

В соответствии с изобретением уведомление на абонентские станции абонентов, по меньшей мере частично, включает в себя требование ответа, и, по меньшей мере частично, передача полезной информации осуществляется после поступления ответа.

Изобретение исходит из того, что, как правило, абонентские станции абонентов, использующих услугу MBMS, распределены в сети радиосвязи неравномерно. Поэтому чаще всего в сети будут иметься области, в которых передача полезной информации услуги MBMS является излишней, потому что там нет абонента, использующего эту услугу. Если, таким образом, на требование ответа в рамках уведомления, передаваемого на абонентские станции абонентов услуги MBMS, со стороны сети не принимается никакого ответа, то, по меньшей мере частично, не происходит передача полезной информации. Таким путем ресурсы радиосвязи не расходуются бесполезным образом.

Изобретение использует то, что не во всех ячейках радиосвязи системы радиосвязи должны иметься абоненты, использующие услугу MBMS. Поэтому можно в принципе избежать ненужной передачи полезной информации в ячейках радиосвязи или секторах ячеек радиосвязи, где после опрашивания абонентских станций не последовало соответствующего ответа.

Предпочтительным образом осуществляется объединение абонентских станций в группы в связи с уведомлением. В частности, к группе абонентских станций абонентов может передаваться идентичное уведомление. Ввиду уже имеющейся архитектуры сети радиосвязи особенно предпочтительно, если группирование абонентских станций происходит на основе их отнесения к ячейкам радиосвязи. Тем самым изобретение особенно просто может дополнять существующие системы.

В соответствии с изобретением уведомление абонентских станций абонентов, как приведено выше, включает в себя, по меньшей мере частично, требование ответа, то есть, по меньшей мере, некоторые абонентские станции или одна или несколько групп абонентских станций получают требование ответа. В варианте осуществления изобретения уведомление на абонентские станции абонентов включает в себя либо требование ответа, либо информацию, что ответ не требуется, причем в последнем названном случае передача полезной информации осуществляется независимо от ответа.

При этом, например, в ячейках радиосвязи, которые обслуживают «горячую точку», отказываются от ответа, потому что, ввиду, например, высокой плотности или большого числа абонентских станций, весьма вероятно, что имеется, по меньшей мере, один абонент, использующий предлагаемую услугу MBMS. За счет того, что в этом случае не подается требование ответа, не только экономятся ресурсы связи, но и можно избежать ненужных задержек при передаче услуг MBMS. Можно действенным способом избежать ситуаций перегрузки при доступе к совместно используемым ресурсам в обратной линии связи, например, в случае большого количества абонентов, использующих услуги MBMS в одной ячейке радиосвязи, что могло бы возникать как раз в ситуации, когда от очень большого количества абонентов запрашивается ответ.

Абонентским станциям или группам абонентских станций посредством соответствующего информационного поля в уведомлении сообщается, должны ли они выдавать ответ или нет. Требование ответа (RESP) или информация, что ответ не требуется, могут передаваться в форме бита (например, бита «ответа»).

В дальнейшем развитии изобретения в зависимости от, по меньшей мере, одного критерия принятия решения устанавливается, должно ли от сетевого устройства управления на группы абонентских станций абонентов передаваться уведомление с требованием ответа или с информацией, что ответ не требуется. При этом такое установление производится предпочтительным образом в сетевом устройстве управления.

В принципе может использоваться статический или динамический, специфический для сети радиосвязи, критерий принятия решения. Решение о том, необходимо ли уведомление с требованием ответа или с информацией о том, что ответа не требуется, может согласовываться со статическими и динамическими условиями, например, в ячейке радиосвязи.

Критерий принятия решения может учитывать конфигурацию сети радиосвязи, имеющиеся на стороне сети сведения об абонентах, загрузку ресурсов радиосвязи (например, большое число абонентов, которые используют общие ресурсы в обратной линии связи) в сети радиосвязи или на ее участках, конкретные свойства услуг (например, частотность и продолжительность передачи) или комбинацию указанных факторов. При этом информация о конфигурации может поставляться, например, от центров эксплуатации и технической поддержки (ОМС).

В варианте выполнения изобретения ответы абонентских станций абонентов, от которых требуется ответ, в особенности ответы абонентских станций в составе группы абонентских станций абонентов, передаются не одновременно. И данный режим эффективно способствует распределенному во времени использованию ресурсов радиосвязи.

Ответы абонентских станций абонентов, от которых требуется ответ, в особенности ответы абонентских станций группы абонентских станций абонентов, могут передаваться, что касается выбора момента времени передачи, случайным образом или предпочтительно регулируемым образом.

Предпочтительным образом передача полезной информации для группы осуществляется после поступления ответа от, по меньшей мере, одной абонентской станции группы. Это, с одной стороны, устраняет задержки, а с другой стороны, экономит ресурсы радиосвязи. Это объясняется тем, что в связи с требованием распределенных во времени ответов абонентских станций, те абонентские станции, которые после поступления ответа первой абонентской станции хотели бы передать свой ответ, например, с началом передачи полезной информации услуги оповещаются или на основе начала передачи полезной информации услуги распознают, что ответ больше не требуется.

В соответствующей изобретению системе радиосвязи предусмотрены средства для того, чтобы уведомление, передаваемое на абонентские станции абонентов, по меньшей мере частично, включало в себя требование ответа, и, по меньшей мере частично, передача полезной информации осуществлялась после поступления ответа.

Система радиосвязи может содержать средство, обеспечивающее передачу уведомления на группы абонентских станций абонентов.

Могут быть предусмотрены средства для установления в зависимости от, по меньшей мере, одного критерия принятия решения, должно ли от сетевого устройства управления на группы абонентских станций абонентов передаваться уведомление с требованием ответа или с информацией, что ответ не требуется. Эти средства предпочтительно находятся в сетевом устройстве управления (RNC). В этом случае сетевое устройство управления расширяется, например, на одну функцию, которая оценивает, например, на основе конкретной конфигурации ячейки радиосвязи, должен ли требоваться ответ или нет.

Описываемая система радиосвязи в особенности пригодна для осуществления соответствующего изобретению способа. В системе радиосвязи или в ее отдельных компонентах могут иметься соответствующие средства и устройства для осуществления способа и его вариантов и дальнейших развитий.

Изобретение поясняется ниже на примерах осуществления со ссылками на чертежи, на которых показано следующее:

фиг. 1 - схематичное представление соответствующей изобретению сети радиосвязи,

фиг. 2 - схематичное представление диаграммы процесса соответствующей изобретению передачи между базовой сетью, сетевым устройством управления, базовой станцией и абонентской станцией.

Фиг. 1 показывает схематичное представление сети радиосвязи для соответствующей изобретению передачи между сетевым устройством управления RNC, двумя базовыми станциями NodeB1 и NodeB2 и мобильными абонентскими станциями UE1, UE2, UE3, UE4, UE5 и UE6.

Сетевое устройство управления RNC связано, с одной стороны, с устройством доступа базовой сети CN, а с другой стороны, - с двумя базовыми станциями NodeB1 и NodeB2. Базовая станция NodeB1 обслуживает ячейки радиосвязи А и В, а базовая станция NodeB2 - ячейки радиосвязи С и D. В ячейке радиосвязи В находятся абонентские станции UE1 и UE2. Абонентские станции UE3, UE4, UE5 и UE6 отнесены к ячейке радиосвязи С.

В ячейке радиосвязи В базовой станции NodeB1 услуга MBMS, о которой может сигнализироваться через интерфейс радиосвязи по каналу группового управления от сетевого устройства управления RNC через ячейку радиосвязи В, может приниматься мобильной абонентской станцией UE2. Уведомление в ячейке радиосвязи В включает в себя требование ответа. Абонентская станция UE1 в данный момент не заинтересована в использовании услуги MBMS. После того как абонентская станция UE2 ответит на требование в уведомлении путем передачи ответа, ячейка радиосвязи В начинает передачу полезной информации услуги. Полезная информация услуги передается при этом, например, посредством канала трафика.

В ячейке радиосвязи С также должна передаваться услуга MBMS. Ячейка радиосвязи С обслуживает, например, потенциальную «горячую точку». На основе знания об этом в сетевом устройстве управления RNC отказываются от требования ответа в ячейке радиосвязи С, так как здесь приходится считаться с большим количеством пользователей услуги MBMS. Поэтому без задержки в ячейке радиосвязи С к базовой станции NodeB2 через интерфейс радиосвязи передается полезная информация услуги MBMS и принимается мобильными абонентскими станциями UE3, UE4, UE5 и UE6. В показанном случае осуществлялось группирование абонентских станций на основе их отнесения к ячейкам радиосвязи.

В ячейках радиосвязи А и D отсутствуют абонентские станции.

На фиг. 2 показано схематичное представление диаграммы процесса соответствующей изобретению передачи между базовой сетью CN, сетевым устройством управления RNC, базовой станцией NodeB и абонентской станцией UEn.

Через устройство доступа базовой сети CN сетевое устройство управления RNC получает сообщение NOTIF-1 о том, что полезная информация услуги MBMS должна бы быть предоставлена в распоряжение абонентским станциям UEn.

Со ссылкой на описанный в связи с фиг. 1 пример выполнения услуга MBMS должна быть предоставлена, например, абонентской станции UE2 в ячейке радиосвязи В базовой станции NodeB1 и абонентским станциям UE3, UE4, UE5 и UE6 в ячейке радиосвязи С базовой станции NodeB2, показанным на фиг. 1. При этом сетевое устройство управления RNC принимает решение DECIS о том, что уведомление NOTIF-2, передаваемое на абонентскую станцию UE2, содержит требование ответа RESP, а уведомление NOTIF-2, передаваемое на абонентские станции UE3-UE6, содержит информацию, что ответ не требуется. Затем в ячейке радиосвязи В базовой станции NodeB1 осуществляется передача полезной информации услуги MBMS после приема ответа RESP. В ячейке радиосвязи С базовой станции NodeB2 осуществляется передача полезной информации независимо от ответа RESP.

Claims

1. Способ передачи полезной информации в системе радиосвязи с, по меньшей мере, одним сетевым устройством управления (RNC), по меньшей мере, одной базовой станцией((NоdеВ1, NodeB2) и, по меньшей мере, одной абонентской станцией (UE1...UE6),

причем, по меньшей мере, одна базовая станция (NodeB1, NodeB2) и каждая абонентская станция (UE1...UE6), связаны между собой посредством интерфейса радиосвязи,

сетевое устройство управления (RNC) соединено с устройством доступа базовой сети (CN),

полезная информация предоставляется в распоряжение множеству абонентов в виде услуг, причем абонентские станции (UE2...UE6) этих абонентов перед передачей полезной информации услуги уведомляются, отличающийся тем, что

уведомление (NOTIF-2) на абонентские станции (UE2...UE6) упомянутых абонентов от сетевого устройства управления служит для уведомления, что предстоит передача полезной информации услуги, при этом уведомление (NOTIF-2) содержит информационное поле, которое служит для сообщения о том, требуется ли послать ответ (RESP) на уведомление, или ответ не требуется.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляется объединение абонентских станций (UE3...UE6) в группы с учетом уведомления (NOTIF-2).

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что объединение абонентских станций (UE3...UE6) в группы осуществляется на основе их распределения по ячейкам радиосвязи (А, В, С, D).

4. Способ по п.2 или 3, отличающийся тем, что в зависимости от, по меньшей мере, одного критерия принятия решения (DECIS) устанавливается, должно ли от сетевого устройства управления (RNC) на группы абонентских станций (UE3...UE6) абонентов передаваться уведомление (NOTIF-2) с требованием ответа (RESP) или с информацией, что ответ не требуется.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что используют статический или динамический, специфический для сети радиосвязи, критерий принятия решения (DECIS).

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что критерий принятия решения (DECIS) учитывает конфигурацию сети радиосвязи, имеющиеся на стороне сети сведения об абонентах, загрузку ресурсов радиосвязи в сети радиосвязи или на ее участках, конкретные свойства услуг или комбинацию указанных факторов.

7. Способ по любому из пп.2 и 3, 5 и 6, отличающийся тем, что ответы (RESP) абонентских станций (UE2...UE6) абонентов, от которых требуется ответ (RESP), в особенности ответы (RESP) абонентских станций (UE3...UE6) в составе группы абонентских станций (UE3...UE6) абонентов, передаются не одновременно.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что ответы (RESP) абонентских станций (UE2...UE6) абонентов, от которых требуется ответ (RESP), в особенности ответы (RESP) абонентских станций (UE3...UE6) группы абонентских станций (UE3...UE6) абонентов, передаются, что касается выбора момента времени передачи, случайным образом или предпочтительно регулируемым образом.

9. Способ по любому из пп.2 и 3, 5 и 6, 8, отличающийся тем, что передача полезной информации для группы осуществляется после поступления ответа (RESP) от, по меньшей мере, одной абонентской станции (UE3...UE6) группы.

10. Система радиосвязи для передачи полезной информации в качестве услуги на множество абонентских станций (UE2...UE6), содержащая, по меньшей мере, одно сетевое устройство управления (RNC), по меньшей мере, одну базовую станцию (NodeB1, NodeB2) и абонентские станции (UE1...UE6),

при этом сетевое устройство управления (RNC) соединено с устройством доступа базовой сети (CN),

полезная информация предоставляется в распоряжение множеству абонентов в виде услуг, при этом предусмотрено средство для уведомления абонентских станций (UE2...UE6) этих абонентов перед передачей полезной информации услуги, отличающаяся тем, что

предусмотрено средство для обеспечения того, что уведомление (NOTIF-2) на абонентские станции (UE2...UE6) абонентов уведомляет о передаче полезной информации услуги, и что уведомление (NOTIF-2) включает в себя информационное поле, которое служит для сообщения о том,

требуется ли послать ответ (RESP) на уведомление, или ответ не требуется.

11. Система связи по п.10, отличающаяся тем, что она содержит средство, обеспечивающее передачу уведомления (NOTIF-2) на группы абонентских станций (UE3...UE6) абонентов.

12. Система связи по п.10 или 11, отличающаяся тем, что, предпочтительно, в сетевом устройстве управления (RNC), предусмотрено средство для установления в зависимости от, по меньшей мере, одного критерия принятия решения (DECIS), должно ли от сетевого устройства управления (RNC) на группы абонентских станций (UE2...UE6) абонентов передаваться уведомление (NOTIF-2) с требованием ответа (RESP) или с информацией, что ответ не требуется.