TWI233276B - Point to multi-point services using shared channels in wireless communication systems - Google Patents

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TWI233276B TW092110220A TW92110220A TWI233276B TW I233276 B TWI233276 B TW I233276B TW 092110220 A TW092110220 A TW 092110220A TW 92110220 A TW92110220 A TW 92110220A TW I233276 B TWI233276 B TW I233276B
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Description

發明領域 一修正 本發明一般係關於無線通訊系統，特別是本菸 於此種系統中的點對多點服務。 X月係關 背景 愈來愈希望使用在無線通訊系統中的點對多點服務， 如第1圖所示，在點對多點（PtM)，一種服務係自單一點， 如基地台ίο，送至多點，如多重用戶設備12厂123。點對多 點服務的實例為多媒體廣播及群播服務。 在第二代夥伴專案（3GPP )提出系統，可被用於此種 服務的一個經提出頻道為轉送接取頻道（FACH )。該FACH 為一種下行共同傳輸頻道（TrCH)，其可由所有使用者接 收。該FACH TrCH藉由將其施用於次要共同控制實體頻道 (S-CCPCH)而被傳播。該S —CCPCH被傳送至所有胞元使用 者。 為限制由該S-CCPCH所使用的無線電資源，該s-CCPCH 資料速度被限制。為說明用途，若高資料速度服務在該 S-CCPCH上被傳輸，則需要使用低資料冗餘來傳輸以達到 高資料速度。因該S-CCPCH係傳輸至整個胞元，其在某服 務質量（QOS )在該胞元周圍足以由使用者接收的功率位 準下傳輸。在此功率位準下傳播高資料速度服務會增加至 其他使用者的介面’減少系統容量，因胞元資源的效率不 足使用，其為非常不欲的。 此外，因該S-CCPCH及FACH的傳播本性，該S-CCPCH及 FACH所需的無線電資源為非常靜態的。因藉由層3發訊技
_號 92110220
一五一 ·「發_明説羽―(幻 術所提供的頻道分配及在這些頻道的訊息係於相當低的速 度被提供，該S-CCPCH所使用的調變及編碼組（MC^ ^及傳 輸功率位準需為足夠的以在該胞元周圍維持某Q〇s。該 S-CCPCH結構的靜態本性不允許這些參數的動態調整以進 4亍無線電負源的有效利用。此外’傳輸的調度亦於此緩慢 速度進行，其不允許此無線電資源的有效利用且不允許至 每一個使用者的資料流的有效多工。 另一種可被用於點對點（PtP)服務的頻道為下行分享 頻道（DSCHs )。該DSCHs由多個使用者分享，在該DSCH至 不同使用者（用戶設備）的傳輸為時間分享。結果，該 DSCHs為時間分享的頻道。 使用該DSCHs的每一個使用者具上行及下行專屬控制 頻道。這些控制頻道允許該DSCHs的更有效無線電資源利 用，這些控制頻道允許每一個使用者在該DSCH傳輸的電力 控制及亦允許光束形成以較佳地分離使用者傳輸。電力控 制及光束形成的該DSCHs的使用使得資源利用較由FACH頻 道所提供的為更佳。 為接收在該D S C Η的資料，使用者先監測其專屬下行控 制頻道，在該下行控制頻道的爆衝可具傳輸型式組合指標 (TFCI )的第一部份及第二部份。該第一部份顯示該下行 專屬頻道的傳輸格式，該第二部份顯示後續DSCH傳輸的發 生及傳輸格式。若至使用者的DSCH傳輸將要被傳送至使用 者，則該下行控制頻道具該TFCI組的第二部份，在所訂定 時間後，該傳輸會於後續傳輸時間間隔（TT I )發生，使
1HH 123 麵 16， 修正 識號 92110220 1、1明說明(3); 用者可再於該DSCH監測其傳輸。為辨識該使用者為正 該DSCH傳輸的接收者，其檢查傳輸的其使用者辨識碼。若 傳輸不會被傳送，該TFCI的第二部份不會出現在該下 屬控制頻道。 雖然該DSCHs允許無線電資源的更有效利用，但僅點 對點服務可被處理。為處理多重接收點，多重傳輸必須在 該HS-DSCH上進行。因此，至許多使用者的傳輸需要在該 DSCH的許多傳輸，其使用大量的無線電資源。 因此，希望在提供無線點對多點服務具更多彈性。 摘要 服務資料在無線通訊系統被傳輸，一個顯示器被同步 地傳輸以由在該系統胞元的一組使用者接收，該組使用者 並=包，該胞元的所有使用者。每一組使用者接收服務顯 不器’每一組使用者監測在下行分享頻道傳輸的服務辨 識’該服務資料於具服務辨識的下行分享頻道傳輸。每一 組使用者偵測服務辨識及接收下行分享頻道的服務資料。 較佳具體實施例詳細敘述 雖然该較佳具體實施例係以結合較佳的3Gpp提出系統 敘述’它們可與其他使用點對多點傳輸的無線電系統一起 被使用。 第2圖為較佳的分享頻道16及其附屬下行及上行專屬 控制頻道1七-1 4N的說明。雖然該較佳具體實施例使用下行 及上行專屬控制頻道，在另一具體實施例中，在這些頻道 上傳送的資料可藉由其他裝置如共同實體控制頻道或層
1'發觀明CCT 2/3成5虎的其他裝置傳送。一組使用者UE 1 12!、···、UE J UE N 121^要接收分享服務16。每一個用戶的一種 下行專，控制頻道1 4i - 1 4N被用來建立該分享頻道及其他目 的。分享頻道16係由基地台1〇送出且由UEs 12厂12n群接 收二Ujs，如ue X 12X，未在它們的專屬控制頻道14χ接收 該分旱頻道分配顯示及未接收該分享頻道丨6的資料的。 第3圖為RNC 20/Β節點18及UEs的其中一個，UE J 12 j ’以^於傳輸在該分享頻道傳送資料之簡化圖式。在RNc 20/B節點18，每一個下行專屬控制頻道（DDCC)產生器a -24N產生每一個UE 12i-12n的控制頻道訊號。一種多點同步 裝置25被用來在該用戶的DDCCs上同步化至屬於共同以^服 務的用戶族群之DSCH分配。對UE J 1 2】，在其專屬控制頻 道該由天線3 2或天線陣列經由無線射頻介面2 2射出後，此 訊號由UE J 1 2】的天線34或天線陣列接收且由控制頻道接 收器3 6處理以回復該頻道的控制資料。 一種下行分享頻道產生器26產生該分享頻道訊號以經 由該無線介面22傳送。該分享頻道訊號係使用其天線34或 天線陣列而由UE J 1 接收。該分享頻道的資料藉由一種 下行分享頻道接收器3 8使用該專屬控制頻道資料而被回 復’一種分享頻道測量裝置40拾取該下行專屬頻道及/或 分享頻道的頻道品質測量/資料，如接收訊號碼功率、相 對”面、及字組錯誤率。測量/資料被送至該㈣c 2 0 / B節 點18。典型而言，此頻道品質測量/資料為傳輸功率指令 (T P C )、相位位移及振幅資料以用於波束成型、及經傳 JE_3. 曰 修- mk 92110220 -χ *·'- * ...,— — i 五、發明說明(5丁 送功率及介面的測量值。 一種在該RNC 20/ B節點18的測量接收器3〇自該分享 頻道的所有用戶回復該頻道測量。一種功率控制裝置28使 用該頻道測量/資料以設定該分享頻道的功率位準。此 外’一種發送分集裝置2 9可使用相位位移及振輻資料以設 定該分享頻道的波束成型。雖然可使用更長時間範圍，較 佳為该功率位準及波束成型在每個傳輸時間間隔（TT j 被更新。 该專屬頻道被連續保持，該已接收之的BLER被用來決 定訊t號與介面比（SIR )目標。基於該接收的經估計311^，、 tpc指令被產生。當該DSCH被活化，所需電力係得自該專 屬頻道，然而，其典型上並不完全相同，因二者間的該 BLER，求及實體構型不同。對ptM傳輸，該傳輸功率位/準 被設定以得到至具該PtM傳輸的最差接收品質的用戶的所 欲QOS。、亦可略去在該ptM用戶族群内的用戶，因它們的 QoS要求因在此傳輸的物理限制而無法達到。 •對具多重子資料流的服務，各種子資料流的傳輸特性 可被個別處理。為說明用途，多媒體服務可具音聲、影像 及内文子資料流。每一個子資料流的Q0S可為不同使得^不 生可由每一個子資料流使用。此方法可^更不佳 理二=每每7個子資料流可在個別_傳輪被個別處 ^ #傳輸母一個子資料流以符合最高的Q0S子資料流要 第4圖為較佳無線電網路控制器（RNC) 42的簡化方塊
第10頁 年 月 曰 修正 翻#7^ 9m_ 替爾涵-wr 圖式。該較佳RNC 42具一種調度機構46，該調度機構46較 佳為被用來在每一個TTI調度資料，雖然可使用較長的調 度時間。該調度機構4 6接收要在該分享頻道資源傳輸的資 料。該已接收之資料包括ptP及ptM服務的資料。該調度程 式調度在PtP及PtM傳輸的傳輸資料。為調度該資料，該調 度機構46考慮每一個傳輸所需的Q〇s (包括其所需資料延 遲及資料產量要求），及實體傳輸要求（包括胞元及每一 個頻道的總功率要求及光束指向資料）。對每一個τη， 該調度機構在其決定進行胞元資源的最佳使用以調度該資 料傳輸。為說明用途，在特定ΤΤI，總胞元功率要求幾乎 被達到。若該PtM服務可被延遲，則該ptM服務傳輸可被延 遲一或兩個TT I s，直到總胞元功率要求下降。若此ττ I接 者一個Τ Τ I的彈性未被提供’ 一種資源決定被進行且在所 訂定的時間期間（例如1 〇 〇毫秒或1秒）中無法被改變，在 這些情況下，資源被分配且在該時間期間未變化。結果， 一些本已傳送的傳輸因停頓的分配資源而未傳輸。RNC 42 發訊號至該UEs 12广12N關於PtP及PtM傳輸的頻道及定時。 以TTI為基準的調度提供達到該q〇s及資料延遲要求的更大 能力’並維持DSCH胞元資源的高度利用。胞元實體頻道及 PtP/PtM資料傳輸要求動態地改變，因此，一種可快速反 應這些變化的調度機構46提供經改良的能力以達到該Q0S 要求並達到該胞元實體資源的最有效利用率的。 該調度程式4 6亦可考慮實體傳輸要求，例如，一個使 用者或使用者群會要求較另一個更為穩健性的Mcs。在下
第11頁 J2S3S76 Η JEfe92110220 月 曰 修正 一至一:羽雨月⑺ 一個TTI期間’資源可能僅提供給較少穩健性的MCS，之 後’該調度程式46再調度PtP使用者或PtM使用者群的傳輸 以最大化提供資源的使用。因提供用於傳輸的資料具特定 QOS要求’提供的實體資源及頻道品質測量基於TTI基準變 化，在此間隔内調度的能力改良滿意使用者的數目及實體 負源的整體利用及有效使用。 藉由減少停頓無線電資源的發生，每一個ττI的較佳 調度減少在服務間的資源衝突，此外，該ΤΤI調度允許 PtM傳輸至PtP傳輸的快速變化且反之亦然。為說明用途， 一種多媒體服務經由PtM傳輸送至多個使用者，對一個特 定TTI，僅一個使用者需要此傳輸且該調度程式46調度該 TTIs服務傳輸為PtP，在下一個TTI，多個使用者需要該服 務傳輸且一種PtM傳輸被調度。使用該較佳調度程式46， 該PtP及PtM服務可被分割及在多個不鄰近的ττΐ位置重新 組合。此調度程式4 6進一步增加無線電資源指定的彈性及 產生更大的無線電資源效率。 第5A、5B、5C、5D及5E圖為一種PtM服務的分享頻道 的可能分配之說明。在PtM使用者族群的每一個使用者， 使用者1至使用者N，的專屬控制頻道141-1 4N，接收如第 5A圖所示的服務，控制資料被傳送。如在3GPP FDD系統的 第5B圖所示，有一個晶片偏移” DOFF，’被用來間隔使用者 TTIs的開始。如第5A圖及第5B圖所示，對PtM服務使用者 族群内的每一個使用者，一種服務傳輸顯示器（ST I ) 5 0 被沿該專屬控制資料傳送。該服務傳輸顯示器50顯示服務
111^^ 第12頁 n明丽畜 二ί I ΐ該刀予頻道16上傳送。該較佳服務傳輸顯示器為 在“專屬:行控制頻道爆衝的^以的第二部份之存在，雖 同私示器（如位元或字元）可被使用。在設定時間期 \ 該服務負料在該分旱頻道1 6上傳送，該經傳送服務 資料較佳為具相關該服務的ID52。此服務1〇 (SID) 52被 用來辨識接收者的正確族群在接收該傳輸。 第5C圖說明多個ptM服務的分配，使用者j及2係在族 群A及接收一種PtM服務，使用者2及3係在族群]6及接收另 一種PtM服務，特定使用者可接收多個ptM及ptp服務，如 第5C圖所示，使用者2皆接收ptM服務。在每一個使用者的 DDCCs 14!至143，一種服務指示器5〇1、化被傳送以顯示相 對應服務傳輸在其DSCH上被傳送，該多重服務可在相同 DSCH或多個DSCHs以、162上被傳送。每一個服務傳輸具 其服務ID521 及 5 22。在第5D 圖，該STIs 501&5 02 1DDCCs 在 時間上是隔開的，然而，在不同分享頻道丨6i、i h上的傳 輸是可同時的。 第5E圖為不同的發訊號方法，多個使用者族群卜g可 接收服務，每一個使用者具DDCC 14n至1‘及接收一種STI 以顯示該PtM傳輸。UE族群卜G要接收該服務。在該分享頻 道傳輸的資料包括每一個接收族群的族群ID (GID ) _54G。 第6圖為建立及傳送一種在DSCHs上點對多點服務的較 佳訊號的說明。該UMTS地面無線電存取網路（UTRAN ) 70 發訊號至每一個使用者，用戶設備丨2，以接收該傳輸74的
曰 發明說期-jgy 輸送屬性之服務。點對多點服務所要傳送的資 γΚΑΝ 70自核心網路接收，該PtM服務的每一個使用者 能無法同時被活化/構形以接收該服務 時間登錄該服務，即使當隸務為正在///或了者在該 1何 者可於當進入特定PtM服務區域時登錄。每一個*使用^ 形其本身以接收該傳輸，72，及龄Α π 冓 制頻道。 ㈣ < 及皿看DSCH分配82的專屬控 每一個使用者保持上行及下行專屬頻道及傳送頻道 已接收干擾、已接收功率、已計算路徑損失及位置、 $心）至給該UTRM 70，76 ^該已接收的干擾及路徑损失 ::由ΓΛ”指示且該位置資料可由相位位移顯示發 =。使用在母-個PtM使用者群的所有使用者的該頻道 貝料，該RAN 70建立該DSCH傳輸的分配標 要求，78。為說明用途，若波束= 被使用，忒RAN 70典型上會設定該傳輸功率位準於 差接收品質的使用者（例如具最大路徑損失的使用/、 = =準1波束成型被使用，每一個波束的功； 位準係基於在具最差品質波束内的使用者。對波束成 垓位置資料被使用以基於它們的位置來分類該使用者以 波束之數目、大小及形狀。為最適化 .，、、線電貝源的使用，雖然藉由使用層3發訊步驟轉 的資料可使在更新間更長時間範圍可被使用， 曰 參數在每個時間傳送間隔（ττ"被更新，較佳為在為每V 個用戶的上行專屬控制頻道更新。 第14頁 戶專=1 錢70以同步方式傳送服務指示器至在每-個用 戶上的用戶族群，80。在該族群的每-個用 尸構形其本身以接收該PtM傳輸，82。 因分享頻道傳輸的顯示典型上不完全為容錯， :種辨識碼在該DSCH被傳送。然而，在另一具體實施例”、 宁，該DSCH辨識碼未被使用。對ptp服務，一種特定用戶 辨識碼以該DSCH傳輸發訊。對較佳具體實施例，一種在 Μ用戶麵群内的所有用戶所共用的ptM服務辨識碼以
°每—個用戶辨識PtP用戶特定辨識竭或是PtM服 務辨識碼被以該服務傳輸傳送。該已接收之的服務資料被 向前送至在UE 12^1¾的共同通訊頻道，86。 、 第7圖為B節點18及UE 12;的簡化說明，其使用最適功 率，制及該DSCH的光束指向。該UE ! 2:使用其天線72接收 在該無線射頻介面64上的該DSCH。該DSCH資料由用戶DSCH 接收器66回復。一種用戶回饋傳送器68傳送頻道資料，例 如tpc及/或相位位移資料回到該6節點18。該β節點18使用 用戶回饋接收器62回復來自相關每一個PtM用戶群的所有 用戶之該頻道資料。
要在该DSCH傳送的每一個ptM用戶群之資料係由DSCH 產生器56產生。一種功率控制裝置58使用已接收的回饋資 料建立該DSCH或每一個DSCH束的傳輸功率位準。該dsch的 束由光束指向控制器60決定，其提供適當的大小及權重值 至該B節點天線陣列的天線7〇1至7%的每一個。
第1圖為點斟夕机 第2圖C服務的說明。 第3 ® if佳为享頻道的說明。 币0圖為較估ώΑ卜μ 化圄4、 的無線電網路控制器/Β節點乃 ，圖式。 點及用戶設備的簡 第4圖為且鲂杜 > 抑缶丨％ 、季彳土的分旱頻道的調度機構之輕# 控制|§的簡化圖式。 孕又佳無線電網路 第 5A、5B > rp γτ\ 說明。 、及5Ε圖為該分享頻道的較佳調度訊號存 第6圖為建# u^ # %咕 及傳輸在下行分享頻道上點對多點服務的較 住矾5虎之說明。 第圖為使用共享頻道的傳輸功率控制及光束指向之較佳 郎點及用戶設備執行的簡化圖式。 元件符號說明
1-G 10 12 12「12a 1 2丨 -1 2n
1 4ι -1 4n、1 4X 14丨-“s，14u-14gn 16、161、162、60 22 使用者族群 基地台 使用者設備 用戶設備
UE (使用者）1一n 專屬控制頻道 DDCC 共享頻道（DSCH ) 無線發送介面
123塵^921_ ,…修正
第17頁 圖式1單說明 〜 24「24n 專屬控制頻道（DDCC )產生器 25 多點同步裝置 26 頻道產生器 28 電源控制裝置 29 傳輸差異裝置 30 測量接收器 32 '34 天線 36 > 38 頻道接收器 40 頻道量測裝置 42 無線網路控制器（RNC ) 46 排程機制 5〇! 、502 服務指示器（STI ) 52 、5 、5 22 服務 ID ( S ID ) 54, -54g 族群 I D ( G I D ) 58 DSCH產生器 58 電源控制裝置 60 電波操縱控制器 62 使用者回饋接收器 64 無線廣播介面 66 使用者接受器 68 使用者回饋傳輸器 70 > 76 UTRAN系統 70^70, ，72 天線 74 訊號服務
第18頁

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  1. 咖2_L 曰 ~~t^^9211Q220 天'冲請刺範®」 1包括一種在無線通訊系統中傳輸服務資料的方法，該方法 同：地:專輸-個服務傳輸顯示器，以由在該系統中 用者所接收，該組使用者並不包括該胞元的Ϊ 1 用者的每一個接收該服務傳輸顯示器； μ、、且吏用者的每一個監一 ^ ^ ^ ^ ^ 服務辨識； Μ丁刀子頭k上得翰的一 7 2二二頻道中傳輸具該服務辨識的該服務資料；及 =使用者债測該服務辨識及接收該下行分享頻道的： 在該下行分享頻道中傳母:組被傳送不同的組辨識，所有 群細沾私士 、干傳迗的該第二組辨識及該許多使用者 『:攄?Λ用，^ 個係具一唯:下了第1項的方法’其中該使用者的每-顯示被傳送。τ工制頻道，並於其上，該此服務傳輸 4.根據申請專利範圍第qΤ5 ^ 個係具一 _ & τ / 項的方法，其中該使用者的每一 5 的下仃控制頻道。 • 種用於無線通信系姑A 務之B節點，其包括：中使用共享頻道之點對多點服 用戶回饋接收器， 頻道資料· 接收來自一分享頻道的許多用戶之
    第19頁 歹稱丽面一^ —~文~这-9--ί£^ 一:使以產生該分享頻道的資料； *享㈣的每—個;束：：：率已=頻道資料以決定該 係使用該已接收之頻道資料以決定 1線陣列’用以透過在該 光束而同時傳送該分享頻道。 力羊位早之该已決定 6根據申請專利範圍第5項 括自該許多使用者的每—個之路徑損失Λ道貝科包 7. 根據申請專利範圍第5項的㈣點、，什曾 括自該許多/吏用者的每-個之外部迴路功率^令道一貝料包 8. 根據申請專利範圍第5項的β節點，其、 括自該許气使用者的每一個之内部迴路功：指令、。貝料包 9. /艮據申請專利範圍第5項的Β節點，其中該頻'首次… 拍·該許多使用者的每一個之位置。 八 μ '、k身料包 10. 根據申請專利範圍第5項的B節點， 的功率位準係基於該頻道品質資料而被設個光束 ，頻j品質的一使用者所接收的一種功率位準。由具1 1 · 種用於無線通#系統中使用it韋瓶、蓄+ 務之B節點及無線電網路控制器，其包括、點對多點服 許多控制頻道產生器，以產生許多控\ 制頻道的每-個具有同時被傳送之服務^辨=該許多控 -功率控制裝置’其係使用該已接收=質之測 第20頁 修正 曰 〆 Mk 9211022η Hfr亨請專羽额J 量及資料以決定一分享頻道 盾^ l十 v _ 只逼的一傳輸功率位準； 一ϋ ΐίϊίΐ11，以產生該分享頻道的資料；及 Si資：定之傳輸功率位準傳送該所產生的分 12· 一種無線電網路控制器，其包括： 一輸入’其係被構形以接收點斟 , 牧叹點對點（PtP )及點對多黠 (P t Μ )服務的資料； -調度機構，以接收該已接收之資料及調度該傳輸資科成 為以了傳輸時間間隔（ΤΤΙ)為基礎的ptp及ptM傳輸，該 調度係基於對每一個TTI iPtp &PtM資料的服務品質要求 及相關於PtP及ΡΐΜ傳輸的胞元之功率要求的，·及 一種發訊裝置，以發訊該資料調度至使用者。 13·根據申请專利範圍第1 2項的無線電網路控制器，其 每一個ΤΤΙ之該調度亦基於相關胞元的使用者之光 〃 資料。 轉折 1 4 ·根據申凊專利範圍第1 2項的無線電網路控制器 §亥服務品負要求係包括一資料延遲要求。 15·根據申請專利範圍第1 2項的無線電網路控制器 該調度機構能傳送PtM傳輸資料以作為PtP傳輸資料 第21頁
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