TWI411337B - 群播廣播服務之無線資源管理系統與方法 - Google Patents

Description

群播廣播服務之無線資源管理系統與方法

本揭露係關於一種群播廣播服務(Multicast Broadcast Service，MBS)之無線資源管理(Radio Resource Management，RRM)系統與方法。

無線寬頻網路提供群播廣播服務，而一個MBS服務區域(MBS service area)是由多個MBS地區(MBS zone，MBZ)所形成的。如第一圖的範例所示，MBS服務區域100至少是由兩個MBZ，例如MBZ 110與MBZ 120，形成的。一個MBZ，例如MBZ 110，形同一單頻網路(Single Frequency Network，SNF)，是由一群基地台所形成的，例如基地台111-113，其中，MBZ 110裡每一基地台同步群播或廣播服務資料(service data)，並且在MBZ 110內移動時，無需執行換手程序來維護MBS連線，而同步群播(synchronized multicasting)會產生出良好的接收增益(receiving gain)。

如第二圖的範例所示，MBS使用者為了接收MBS資料，先取得下載框地圖(downlink frame map，DL-MAP)210的訊息，來找出MBS地圖的位置(position)或接收的時間點(timing of reception)212，此MBS地圖描述一種下載子框結構(downlink sub-frame structure)。MBS使用者從MBS地圖知道MBS資料的位置214和下一個MBS地圖的位置或接收的時間點220。之後，MBS使用者不再諮詢任何下載框地圖就可接收MBS資料。因為同一MBZ的基地台是同步的，唯有在一行動基地台移動至另一MBZ時，則需執行換手相關程序來維護MBS連線，以接收MBS資料。

因為所有的MBZ未必都有MBS使用者，因此，那些沒有MBS使用者之MBZ中的無線資源就不會被利用到，造成無線資源的浪費，加上使用者的位置是會移動的，所以，MBS之無線資源的動態管理是必要的。此無線資源的動態管理會面臨的是服務連續性(service continuity)的問題。例如，從一MBZ移動至另一MBZ的MBS使用者，而此另一MBZ沒有指派無線資源給此MBS使用者時，此MBS使用者會遇到一段長時間的MBS配置延遲(configuration delay)，此MBS配置延遲來自於無線資源指派、創造MBS資料流(MBS data flow creation)、以及其他配置運作程序。

有許多關於群播廣播服務的習知技術，例如，美國專利公開號US2005/0054344的文獻中，揭露一種全球行動電訊系統(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)之多媒體廣播群播服務(MBMS)方法，其中，一主動模式中的基地台(active-mode MS)是經由點對點(point-to-point，p-t-p)連線或點對多點(point-to-multipoint，p-t-m)連線來取得群播廣播服務。當一MBZ中，點對點連線數(number of p-t-p connections)增加至大於一門檻值時，此MBZ則切換至p-t-m傳輸模式。而當行動基地台從p-t-m傳輸模式換手至p-t-p傳輸模式時，該p-t-m傳輸模式的MBZ會轉送資料給此p-t-p傳輸模式的MBZ。此文獻中，沒有揭露可確保閒置模式(idle-mode)中的MBMS使用者的服務連續性，或是可替MBMS使用者保留單頻網路的特性。

Lee等人提出的論文中，提出一種基於行動WiMAX系統中MBS換手的位置管理區域(Location Management Area，LMA)，來處理MBS換手延遲與無線資源利用兩者之間的交易(tradeoff)。為了能在換手延遲較長的成本中節省無線資源的浪費，如第三圖的範例所示，不同於以地區為基礎(Zone-based)的MBS封包傳輸310，此論文中，將一個MBZ分割成多個位置管理區域，例如四個位置管理區域311-314，然後封包僅被傳送到有MBS使用者的位置管理區域311與312；也就是說，是以位置管理區域為基礎(LMA-based)的MBS封包傳輸320。此論文中，沒有揭露相對應之無線資源管理的範例，或是支援MBZ之間的服務連續性。

本揭露的實施範例可提供一種群播廣播服務之無線資源管理系統與方法，可應用在一無線網路的一MBS服務區域中，此MBS服務區域至少由兩個MBZ所形成，每一MBZ是由一群基地台所形成的。

在一實施範例中，所揭露者是關於一種群播廣播服務之無線資源管理系統。此RRM系統可包含一管理單元定義模組(MU defining module)、至少一MBZ控制器、一無線資源控制器、以及一儲存單元。管理單元定義模組將每一MBZ或每一邊界區域定義為一管理單元，每一邊界區域包括位於兩鄰近MBZ之邊界的所有基地台。無線資源控制器負責動態維護此MBS服務區域中所有管理單元與MBS無線資源管理拓樸的狀態、以及決定是否觸發無線資源指派更新。MBZ控制器藉由一通知協定，將至少一MBS使用者移入或移出一管理單元的資訊、或是啟用或停用一MBS的資訊，通知給此無線資源控制器。儲存單元儲存一MBS無線資源管理拓樸狀態表，來記錄此MBS服務區域中無線資源的指派狀態。

在另一實施範例中，所揭露者是關於一種群播廣播服務之無線資源管理之方法，此方法包含：將每一MBZ或每一邊界區域定義為一管理單元，每一邊界區域包括位於兩鄰近MBZ之邊界的所有基地台；藉由一無線資源控制器動態維護此MBS服務區域中所有管理單元與MBS無線資源管理拓樸的狀態、以及決定是否觸發無線資源指派更新；藉由至少一MBZ控制器，經由一通知協定，將至少一MBS使用者移入或移出一管理單元、或是啟用或停用一MBS的訊息，通知給此無線資源控制器；以及儲存一MBS無線資源管理拓樸狀態表，來記錄此MBS服務區域中無線資源的指派狀態。

茲配合下列圖示、實施範例之詳細說明及申請專利範圍，將上述及本揭露之其他優點詳述於後。

本揭露的實施範例中可提供一種群播廣播服務之無線資源管理系統與方法，其中，假設形成一個MBS服務區域的所有MBZ中，沒有相互重疊的部分(without overlap)，每一MBZ形同一同步子網(synchronized subnet)。本揭露中，採用一種MBZ邊界偵測(boundary detection)技術來支援閒置模式中的行動基地台的服務連續性。

第四圖是一MBS服務區域中，MBZ佈署的一個範例示意圖，與所揭露的某些實施範例一致。第四圖的範例中，定義一MBZ、以及兩相鄰MBZ之間的一邊界區域(boundary area)，來管理群播廣播服務之無線資源。此MBZ是確保同步子網或單頻網路特性的一種管理單元(Management Unit，MU)，而此邊界區域是確保MBS之服務連續性的一種管理單元。兩相鄰MBZ之間的一邊界區域包含了此兩相鄰MBZ的邊界行動基地台。在第四圖的範例中，四個六角形區域分別為MBZ 41、MBZ 42、MBZ 43、MBZ 44，MBZ 41-44之每一MBZ各有10個基地台，例如MBZ 41包含基地台1-10，MBZ 42包含基地台11-20。四個長方形區域分別為邊界區域412、邊界區域424、邊界區域423、邊界區域434，舉例來說，MBZ 41與MBZ 42之間的邊界區域412包含了基地台9、基地台10、基地台11、以及基地台12。四個圓圈區域分別為MBS使用者的位置w、x、y、z。

當一個使用MBS之服務1的MBS使用者是在一管理單元裡的涵蓋範圍內時，則服務1無線資源就指定給此管理單元裡的基地台；例如，此MBS使用者是在位置w，則服務1無線資源就指定給MBZ 41裡的所有基地台。若MBS使用者是在兩個管理單元的交集區域裡，則無線資源就指定給此兩管理單元的聯集區域裡的基地台；例如，若MBS使用者是在位置x，則服務1無線資源就指定給MBZ 41與邊界區域412兩者之聯集區域裡的基地台。

如果要執行動態MBS無線資源管理，則網路端的無線資源控制器(Radio Resource Controller，RRC)就需要維護一種MBS無線資源管理拓樸，此MBS無線資源管理拓樸可描述一個MBS服務區域裡所有管理單元之間的關係(relationship)。第五圖是MBS無線資源管理拓樸的一個範例示意圖，與所揭露的某些實施範例一致。第五圖的範例中，MBS無線資源管理拓樸500的一個頂點(vertex)代表一MBZ管理單元，而一個邊(edge)代表一邊界區域。兩頂點與連接此兩頂點的邊描述著兩鄰近的管理單元以及此兩鄰近管理單元的邊界區域，例如，與MBZ 42相鄰的管理單元有MBZ 41、MBZ 43、以及MBZ 44；而連接MBZ 42與MBZ 41的邊就是邊界區域412，連接MBZ 42與MBZ 43的邊就是邊界區域423，連接MBZ 42與MBZ 44的邊就是邊界區域424。一MBS服務區域會有一相對應的MBS無線資源管理拓樸狀態表(RRM Topology Status Table)，記錄著此MBS之無線資源的指派狀態。

無線資源控制器可根據MBS使用者的位置和他們目前的使用狀況來維護此MBS無線資源管理拓樸狀態表。此MBS無線資源管理拓樸狀態表中，可記錄每一管理單元的MBS使用者的個數，以及管理單元需要的MBS無線資源(Active MBS Set，AMS)。一管理單元的AMS的組成(member)就是此管理單元中，活動的服務集合，其使用者的個數大於0。

以第四圖之MBS服務區域中的MBZ佈署為例，第六圖是此MBS無線資源管理拓樸狀態表的一部份，此部份顯示的是，關於MBZ 42以及其邊界區域412、423、424的無線資源管理拓樸狀態表600，其中N(Si)代表MBS之服務i的MBS使用者的個數，AMS(MUi)代表MBS之管理單元MUi中，使用中的服務集合，而BBS(MUi)代表管理單元MUi的基地台集合。例如，MBZ 42之N(S1)等於200，意指MBZ 42中，MBS之服務1的使用者個數為200。邊界區域412之AMS為服務1和服務3，意指邊界區域412中，服務1和服務3有使用者正在使用。BBS(邊界區域423)為基地台19-22，意指邊界區域423包含有基地台19-22。

要執行動態MBS無線資源管理，無線資源控制器可經由執行一無線資源指派決定程序(radio resource allocation determination procedure)，來維護一MBS無線資源管理拓樸狀態表與決定是否觸發無線資源指派更新。並且，當一使用者啟用(start)或停用(stop)一MBS時、或是一MBS使用者移入或移出(move into or out of)一管理單元時，需要通知無線資源控制器，例如，可藉由一通知協定(notification protocol)將移入或移出一管理單元的資訊向無線資源控制器通知，以執行一無線資源管理拓樸狀態更新通知程序(RRM Topology Status update Notification Procedure)；若MBS使用者在閒置模式中，則邊界區域管理單元可藉由一MBZ偵測技術來觸發此通知程序。

承上述，第七圖的實施範例中，揭露一種群播廣播服務之無線資源管理系統，可應用在一無線網路的一MBS服務區域中，此MBS服務區域至少由兩個MBZ所形成，每一MBZ是由一群基地台所形成的。此RRM系統700可包含一管理單元定義模組710、至少一MBZ控制器720、一無線資源控制器730、以及一儲存單元740。

搭配第八圖之無線資源管理方法的運作流程，進一步說明RRM系統700之各元件以及元件之間的運作。請一併參考第七圖之RRM系統之各元件結構與第八圖的範例流程，與所揭露的某些實施範例一致。第八圖的範例流程中，包含了步驟810、820、830、以及840。

管理單元定義模組710將每一MBZ或每一邊界區域定義為一管理單元，每一邊界區域包括位於兩鄰近MBZ之邊界的所有基地台(步驟810)。無線資源控制器730負責動態維護此MBS服務區域中所有管理單元與MBS無線資源管理拓樸的狀態、以及決定是否觸發無線資源指派更新(步驟820)。MBZ控制器720藉由一通知協定722，將至少一MBS使用者移入或移出一管理單元的訊息724、或是啟用或停用一MBS的訊息726，通知給無線資源控制器730(步驟830)。儲存單元740儲存一MBS無線資源管理拓樸狀態表742，來記錄此MBS服務區域中無線資源的指派狀態(步驟840)。每一MBZ是確保同步子網或單頻網路特性的管理單元。而每一邊界區域是確保MBS服務區域中MBS服務連續性的管理單元。

第九圖是一範例示意圖，說明當MBS使用者啟用或停用一MBS的服務時，如何進行一無線資源管理拓樸狀態更新通知程序，與所揭露的某些實施範例一致。第九圖的實施範例中，當MBS使用者啟用或停用一MBS時，以標號910表示，此MBS使用者與其目標基地台執行一MBS增加或刪除的運作(addition or deletion operation)，以標號912表示。然後此目標基地台向MBZ控制器720傳送一MBS使用者位置指示訊息，以標號914表示，此MBS使用者位置指示訊息至少包括MBS使用者與此目標基地台之位置資訊，例如是此MBS使用者的身份與此目標基地台的身份。根據此MBS使用者之目標基地台的位置資訊，MBZ控制器720傳送一MBS資訊指示(MBS information indication)訊息，以標號916表示，以將此MBS使用者修改後的MBS訂閱(subscription)通知無線資源控制器730。無線資源控制器730先更新無線資源管理拓樸狀態，以標號918表示，以決定是否觸發更新MBS無線資源指派。

如果需要更新無線資源指派，則無線資源控制器730與MBZ控制器720之間相互通訊，來進行一更新MBS無線資源指派，以標號920表示。標號920中包括三動作的執行。第一動作是，無線資源控制器730根據更新後的無線資源管理拓樸狀態，來計算此目標基地台相對應的MBZ中，其MBS無線資源指派；第二動作是，無線資源控制器730將算出的MBS無線資源指派結果通知MBZ控制器720；第三動作是，MBZ控制器720根據無線資源指派結果，來執行無線資源指派。

第十圖是一範例示意圖，說明當MBS使用者移入或移出一管理單元時，如何進行一無線資源管理拓樸狀態更新通知程序，與所揭露的某些實施範例一致。第十圖的實施範例中，當MBS使用者移入或移出一管理單元時，以標號1010表示，此MBS使用者與其目標基地台執行一換手或位置更新(handover or location update)，以標號1012表示。然後此目標基地台將MBS使用者移動指示(MBS user movement indication)訊息向MBZ控制器720通知，以標號1014表示。根據此MBS使用者移動指示訊息，同樣地，MBZ控制器720傳送一MBS資訊指示訊息，將此MBS使用者目前使用中(active)的MBS訂閱通知無線資源控制器730。同樣地，無線資源控制器730需進行更新無線資源管理拓樸狀態，以決定是否觸發更新MBS無線資源指派；如果需要更新MBS無線資源指派，則無線資源控制器730與MBZ控制器720之間也需進行更新MBS無線資源指派。

MBS使用者移動指示訊息裡的資訊例如可包括兩欄位，一為使用MBS欄位，另一為位置更新型態(location update type)欄位。使用MBS欄位的值可為0或1，例如0代表未使用MBS的MBS使用者，1代表使用MBS的MBS使用者。位置更新型態欄位的值可為0或1或2，例如0代表變換MBZ，1代表移入一邊界區域，1代表移出一邊界區域。

MBS資訊指示訊息裡的資訊例如可包括位置更新型態欄位、服務基地台身份(serving BSID)欄位、目標基地台身份(target BSID)欄位、以及AMS(MBS使用者)欄位。若更新型態欄位的值為0，則服務基地台身份欄位代表MBS使用者之前所在的(previous)MBZ；若更新型態欄位的值不為0，則服務基地台身份欄位的值是無意義的。若更新型態欄位的值為0，則目標基地台身份欄位代表MBS使用者移入之管理單元的身份是MBZ身份；若更新型態欄位的值不為0，則目標基地台身份欄位代表MBS使用者移入之管理單元的身份是邊界區域身份。AMS(MBS使用者)欄位代表執行位置更新之MBS使用者使用中的MBS無線資源集合。

從第九圖與第十圖可以得知，當MBS使用者移入或移出一管理單元、或是啟用或停用一MBS時，MBZ控制器720可藉由一通知協定，將訊息通知給無線資源控制器730，讓無線資源控制器730來更新無線資源管理拓樸狀態，並決定是否觸發更新MBS無線資源指派。第十一圖是一範例流程圖，說明MBS無線資源指派更新的決定程序，與所揭露的某些實施範例一致。

第十一圖的範例中，首先，無線資源控制器730檢查被觸發的MBS資訊跡象指示是源自MBS使用者的移動、或是源自MBS增加或刪除，如步驟1110所示。是源自MBS增加或刪除的話，則無線資源控制器730再判斷是一MBS增加或是一MBS刪除，如步驟1115所示。若是一MBS增加，則於步驟1135中，對所有包含目前之基地台(以C_BS表示)的管理單元i(以MUi表示)，且對所有MBS Sj屬於此MBS使用者的AMS，將其N(Sj)加1；換句話說，對所有包含C_BS的MUi，以及此MUi的所有MBS Sj，將MBS Sj使用者的數目加1；如果MBS Sj是新使用的，亦即N(Sj)等於1，則將MBS Sj加入AMS(MUi)。步驟1135執行完畢後，進入步驟1140。

若是一MBS刪除，則於步驟1125中，對所有包含C_BS的MUi，且對所有MBS Sj屬於此MBS使用者的AMS，將其N(Sj)減1；換句話說，對所有包含C_BS的MUi，以及此MUi的所有MBS Sj，將MBS Sj使用者的數目減1；如果MBS Sj無使用者，亦即N(Sj)等於0，則從AMS(MUi)中刪除MBS Sj。步驟1125執行完畢後，進入步驟1140。

若被觸發的MBS資訊跡象指示是源自MBS使用者的移動(換手或位置更新)的話，無線資源控制器730檢查之前的(previous)目標基地台(以P_BS表示)所屬的所有管理單元是否相同於與C_BS所屬的所有管理單元，如步驟1120所示。是的話，進入步驟1140。不是的話，於步驟1130中，對所有包含C_BS但不包含P_BS的MUi，且對所有MBS Sj屬於此MBS使用者的ANS，將其N(Sj)加1；如果MBS Sj是新使用的，亦即N(Sj)等於1，則將MBS Sj加入AMS(MUi)；並且，對所有包含P_BS但不包含C_BS的MUi，且對所有MBS Sj屬於此MBS使用者的AMS與AMS(MUi)兩者的交集，將其N(Sj)減1；如果MBS Sj無使用者，亦即N(Sj)等於0，則從AMS(MUi)中移除MBS Sj。步驟1130執行完畢後，進入步驟1140。

在步驟1140中，檢查是否有一MU之AMS(MU)被更改過，是的話，則觸發一更新MBS無線資源指派程序。

一旦更新MBS無線資源指派程序被觸發後，利用已更新的無線資源管理拓樸狀態，無線資源控制器730可以使用下列的範例方程式來算出在一MBZ裡的每一基地台所需要的MBS無線資源：

RRA(MBZ)=BSS(MBZ)×AMS(MBZ)∪(BSS(MBZ∩X)∩BSS(MBZ)×AMS(MBZ∩X)，

其中，X屬於此MBZ的所有鄰近MBZ的集合。

以第六圖之MBS無線資源管理拓樸狀態表為例，利用此方程式，則MBZ 42需要的MBS無線資源計算如下：

RRA(MBZ 42)=BSS(MBZ 42)×AMS(MBZ 42)∪(BSS(邊界區域412)∩BSS(MBZ 42))×AMS(邊界區域412)∪(BSS(邊界區域423)∩BSS(MBZ 42))×AMS(邊界區域423)∪(BSS(邊界區域424)∩BSS(MBZ 42))×AMS(邊界區域424)={(基地台i，Sj)∣i=11至20，j=1,2}∪{(基地台i，Sj)∣i=11,12，j=1,3}∪{(基地台i，Sj)∣i=19,20，j=1,2}∪ψ

算出在一MBZ裡所需要的MBS無線資源後，無線資源控制器730就可指派MBS無線資源給此MBZ以及此MBZ的每一邊界區域，來確保單頻網路特性以及MBS服務連續性。以RRA(MBZ 42)為例，第十二A圖與第十二B圖是算出的無線資源指派結果，與所揭露的某些實施範例一致。第十二A圖的範例說明無線資源指派給MBZ 42中不與任何邊界區域交集的基地台，因為MBS S1與MBS S2是MBZ 42裡所有基地台共同需要的MBS無線資源，所以MBZ 42裡的所有基地台能夠同步群播MBS S1與MBS S2，可確保同步子網的特性。

第十二B圖範例說明無線資源指派給MBZ 42與邊界區域之交集裡的基地台，與所揭露的某些實施範例一致。因為額外的MBS無線資源MBS S3還指派給MBZ 42與邊界區域412之交集裡的基地台，所以此交集裡的基地台11和基地台12能夠群播MBS S3給來自MBZ 41之閒置模式的移動基地台，如此，可確保服務連續性。

如果邊界區域發生重疊情況時，例如第十三圖之MBZ之邊界區域發生重疊情況的範例1300所示，MBZ A與其鄰近三個MBZ的三個邊界區域分別為邊界區域A1、A2、以及A3，MBZ A中有五個基地台，即基地台1-5，在邊界區域A1、A2、以及A3中，其中邊界區域A1與A2發生重疊的基地台2，而邊界區域A2與A3發生重疊的基地台4。一旦更新MBS無線資源指派程序被觸發後，可利用已更新的無線資源管理拓樸狀態表，來進行無線資源指派。以第十三圖之重疊情況為例，第十四圖是其無線資源指派結果，與所揭露的某些實施範例一致。現說明如下。

在第十四圖中，假設狀態表1410是針對MBZ A與其鄰近三個MBZ的三個邊界區域A1、A2、以及A3，之更新後的無線資源管理拓樸狀態表，則從其無線資源指派結果1400可以得知。共同的MBS S是同步群播廣播於在MBZ裡的基地台1-5，而為了服務連續性之MBS無線資源指派能夠同步群播廣播於邊界區域裡的基地台。所以，無線資源MBS S1被指派在邊界區域A1裡的基地台1和2。但在基地台3裡則可以為了其他因素而釋出此無線資源MBS S1；也可以指派其他的無線資源MBS於基地台4裡，例如無線資源MBS S3。換句話說，在邊界區域A2裡，基地台3可以釋出無線資源MBS S1，也可以指派其他的無線資源如MBS S3於基地台4。簡單地說，為了服務連續性，本揭露之無線資源控制器730能夠以基地台為單位來釋出或指派無線資源。

在一MBZ裡對於共同MBS與服務連續性的指派無線資源可以分別利用多-基地台模式的MBS配置(configuration)或單-基地台模式的MBS配置來達成的。若要存取單-基地台模式的MBS資料，MBS使用者會參照下載框地圖的訊息，然後存取此MBS資料；若要存取多-基地台模式的MBS資料，MBS使用者先參照下載框地圖的訊息來取得MBS地圖，然後從MBS地圖知道MBS資料的位置，再存取此MBS資料。

本揭露的實施範例中，一MBZ裡對於共同MBS的指派無線資源可利用多-基地台模式或單-基地台模式的MBS配置。一MBZ的邊界區域裡之基地台亦可提供單-基地台模式或多-基地台模式的MBS配置以服務連續性服務。一MBZ裡之基地台與邊界區域裡之基地台之MBS配置可視需求選用單-基地台模式或多-基地台模式。

例如，一MBZ裡對於共同MBS的指派無線資源可利用多-基地台模式的MBS配置。而一MBZ的邊界區域裡的多個基地台可提供單-基地台模式的服務連續性服務。儘管邊界區域裡的每一基地台將此MBS視為單-基地台模式的MBS，然而此MBS實際上是多個基地台的無線資源。為了不需MBS使用者的配合運作就能將MBS切換至多-基地台模式，單-基地台模式裡的MBS連線身份(connection ID)被設定為原始多-基地台模式的MBS連線身份。以下以第四圖之MBS服務區域中的MBZ佈署為例，假設僅有一MBS使用者使用MBS S1，第十五A圖至第十五C圖說明保證閒置模式中的MBS使用者之服務連續性的運作方式，與所揭露的某些實施範例一致。第十六A圖至第十六C圖說明保證主動模式的MBS使用者的服務連續性的運作方式，與所揭露的某些實施範例一致。

在第十五A圖的範例中，假設只有在MBZ 41之w位置的一MBS使用者欲使用MBS S1，則當MBS使用者在w位置時，此MBS使用者向服務基地台(此例為基地台8)訂閱MBS S1，以標號1502表示。然後，MBS使用者與服務基地台向網路端(network side)進行解註冊(deregistration)程序，以標號1504表示。

當MBS使用者移至x位置時，其中此x位置係在MBZ 41與MBZ 42之邊界區域412裡並且在MBZ 41裡，則其服務基地台(此例為基地台9)傳送下載框地圖的訊息給MBS使用者，以標號1506表示。MBS使用者可透過此下載框地圖的訊息，來存取MBS S1的資料。依此，MBS使用者查看所屬MBZ，來找出較佳的服務基地台(此例如基地台9)，並同步於此服務基地台，進行下連結(downlink)的同步，如步驟1508所示。

完成MBS使用者與基地台9之下連結同步後，接下來的動作包括如MBS使用者與此服務基地台進行位置更新1512、此服務基地台向MBZ 41之相對應的MBZ控制器1521通知MBS使用者位置指示訊息(以標號1514表示)、MBZ控制器721向無線資源控制器730通知MBS資訊指示訊息(以標號1516表示)、無線資源控制器730更新無線資源管理拓樸狀態(如標號918所示)、以及無線資源控制器730更新MBS無線資源指派。藉由MBS使用者位置指示訊息，服務基地台9可向MBZ控制器1521通知MBS使用者在MBZ 41的邊界區域裡。藉由MBS資訊指示訊息，MBZ控制器1521可向無線資源控制器730通知在邊界區域的MBS使用者正在使用MBS S1。

根據所更新的無線資源管理拓樸狀態，無線資源控制器730決定一新的MBS無線資源指派，並通知新指派結果給MBZ 42相對應的MBZ控制器1522，以標號1520表示。此範例為根據此MBS無線資源指派結果，MBZ控制器1522將MBS S1指派給基地台11與12，如步驟1524所示。換句話說，MBZ控制器1522將MBS S1的無線資源指派給在MBZ 42裡，同時也在邊界區域412裡的基地台11與12。

在第十五B圖的範例中，當MBS使用者移至y位置時，其中此y位置係在邊界區域412裡並且在MBZ 42裡，則與上述MBS使用者移至MBZ 41之x位置的情況有幾個不同處。例如，與步驟1508不同之處為，在步驟1538中，較佳的服務基地台更換為屬於另一個MBZ的基地台11;MBS使用者會更新MBS S1的無線資源相關參數，如步驟1548所示，也就是說，當MBS使用者從一MBZ移至另一MBZ時，對於其正在使用的MBS S1的無線資源，更新MBS S1的無線資源相關參數；在標號1534中，MBS使用者位置指示訊息是由更換的服務基地台(此例為基地台11)通知其相對應的MBZ控制器(此例為MBZ控制器1522)；在標號1536中，MBS資訊指示訊息是由MBZ控制器1522通知無線資源控制器730；藉由MBS使用者位置指示訊息，服務基地台11可向MBZ控制器1522通知MBS使用者在MBZ 42的邊界區域裡；藉由MBS資訊指示訊息，MBZ控制器1522可向無線資源控制器730通知在邊界區域的MBS使用者正在使用MBS S1。

並且，根據所更新的無線資源管理拓樸狀態，無線資源控制器730決定一新的MBS無線資源指派，並將新指派結果通知MBZ 41相對應的MBZ控制器1521與MBZ 42相對應的MBZ控制器1522，分別如標號1540與1550所示，並且MBZ控制器1521根據新指派結果，如步驟1542所示，釋出基地台1-8之MBS S1的無線資源，而MBZ控制器1522根據新指派結果，將MBS S1指派給基地台11-20，如步驟1552所示。換句話說，MBZ控制器1521釋出屬於MBZ 41但不在邊界區域412裡之基地台1-8的MBS S1的無線資源，而MBZ控制器1522重新指派MBS S1為一共有的無線資源，並指派給MBZ 42裡的所有基地台11-20。

在第十五C圖的範例中，當MBS使用者移至z位置時，其中此z位置係在MBZ 42裡並且在MBZ 42之邊界區域外，與上述MBS使用者移至y位置的情況有幾個不同處。例如，MBS使用者無需再更新MBS S1的無線資源相關參數，但如步驟1568所示，服務基地台需更換為基地台13；藉由MBS使用者位置指示訊息，服務基地台13可向MBZ控制器1522通知MBS使用者在MBZ 42但不在其邊界區域裡；藉由MBS資訊指示訊息，MBZ控制器1522可向無線資源控制器730通知此MBS使用者正在使用MBS S1。

並且，根據所更新的無線資源管理拓樸狀態，無線資源控制器730將新的MBS無線資源指派結果通知給MBZ控制器1521，如標號1560所示，並且MBZ控制器1521根據此新的MBS無線資源指派結果，如步驟1562所示，釋出基地台9與10之MBS S1的無線資源。換句話說，MBZ控制器1521釋出在MBZ 41裡並且在邊界區域412裡之基地台9與10之MBS S1的無線資源。

第十六A圖至第十六C圖的範例中，MBS使用者是主動模式中的MBS使用者。第十六圖與第十五圖的範例相較，第十六圖中的MBS使用者所執行的動作的有幾個不同處。參考第十六A圖，例如，當MBS使用者在w位置時，MBS使用者與服務基地台不需向網路端進行解註冊程序；當MBS使用者移至x位置時，如標號1612所示，只需MBS使用者與服務基地台執行一換手程序，來通知網路端即可，而後續之服務基地台、MBZ控制器、以及無線資源控制器的執行動作與第十五圖範例皆相同。

同樣地，在第十六B圖的範例中，當MBS使用者移至y位置時，只需MBS使用者與服務基地台執行一換手程序，以及MBS使用者更新MBS S1的無線資源相關參數；之後，服務基地台、MBZ控制器、以及無線資源控制器的執行動作也與第十五B圖範例皆相同。在第十六C圖的範例中，當MBS使用者移至z位置時，只需MBS使用者與服務基地台執行一換手程序，之後，服務基地台、MBZ控制器、以及無線資源控制器的執行動作也與第十五C圖範例皆相同。

有多種實現方式可以將MBS無線資源指派結果從MBZ控制器傳送至一MBZ裡的基地台。例如，即時傳送一個含有此MBS無線資源指派結果的同步規則(sync rule)至該MBZ裡的所有基地台，然後在同步規則恢復區間(sync rule recovery interval)的時期，去取消不需要的無線資源指派；如此，可以符合原有的同步規則傳送原則(sync rule transmitting principle)。另外的實現範例如，傳送兩序列的同步規則，其中一序列的同步規則是包含有共同的MBS無線資源指派結果，而另一序列的同步規則是包含有確保服務連續性的MBS無線資源指派結果。

MBZ裡的基地台也可以被群聚(clustered)為多個群播組(multicast group)來提高同步規則的傳送效率。例如，第十三圖之MBZA的範例中，在MBZA裡的基地台可以被群聚成一群播組，並進行共同MBS同步規則傳送；而在MBZ A與邊界區域A2之兩者交集裡的基地台也可以被群聚成一群播組，並進行MBS服務連續性同步規則傳送。此群播組的結構也可以使用在MBS資料傳輸上。

綜上所述，本揭露之實施範例可提供一種MBS之無線資源管理系統與方法。根據MBS使用者的位置，以MBZ為基準動態指派無線資源，來確保同步子網或單頻網路特性以及節省沒有MBS使用者之MBZ裡的無線資源浪費。並且，在兩鄰近MBZ之間，定義此兩鄰近MBZ的邊界區域，來確保MBZ間(inter-MBZ)移動之MBS使用者的MBS服務連續性。當MBS使用者的位置是在一邊界區域時，屬於此邊界區域的基地台不只可以被指派共同的MBS無線資源，也會被指派確保服務連續性的MBS無線資源。

惟，以上所述者僅為本揭露之實施範例，當不能依此限定本發明實施之範圍。即大凡本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍。

100．．．MBS服務區域

110、120．．．MBS地區

111-113．．．基地台

210．．．下載框地圖

214．．．MBS資料的位置

212．．．MBS地圖的位置或接收的時間點

220．．．下一個MBS地圖的位置或接收的時間點

310．．．以地區為基礎的MBS封包傳輸

311-314．．．位置管理區域

320．．．以位置管理區域為基礎的MBS封包傳輸

41-44．．．MBZ

412．．．兩MBZ(41與42)之邊界區域

423．．．兩MBZ(42與43)之邊界區域

424．．．兩MBZ(42與44)之邊界區域

434．．．兩MBZ(43與44)之邊界區域

500．．．MBS無線資源管理拓樸

600．．．無線資源管理拓樸狀態表

700．．．RRM系統

710．．．管理單元定義模組

720．．．MBZ控制器

722．．．通知協定

724．．．MBS使用者移入或移出一管理單元的訊息

726．．．啟用或停用一MBS的訊息

730．．．無線資源管控制器

740．．．儲存單元

742．．．無線資源管理拓樸狀態表

810．．．將每一MBZ或每一邊界區域定義為一管理單元，每一邊界區域包括位於兩鄰近MBZ之邊界的所有基地台

820．．．無線資源控制器動態維護此MBS服務區域中所有管理單元與MBS無線資源管理拓樸的狀態、以及決定是否觸發無線資源指派更新

830．．．MBZ控制器藉由一通知協定，將至少一MBS使用者移入或移出一管理單元、或是啟用或停用一MBS的訊息，通知給無線資源控制器

840．．．儲存一MBS無線資源管理拓樸狀態表，來記錄此MBS服務區域中無線資源的指派狀態

910．．．MBS使用者啟用或停用一MBS

912．．．執行一MBS增加或刪除的運作

914．．．傳送一MBS使用者位置指示訊息

916．．．MBZ控制器傳送一MBS資訊指示訊息

918．．．更新無線資源管理拓樸狀態

920．．．更新MBS無線資源指派

1010．．．MBS使用者移入或移出一管理單元

1012．．．執行一換手或位置更新

1014．．．通知一MBS使用者移動指示訊息

1110．．．檢查被觸發的MBS資訊指示是源自MBS使用者的移動、或是源自MBS增加或刪除

1115．．．判斷是一MBS增加或是一MBS刪除

1120．．．檢查P_BS所屬的所有管理單元是否相同於與C_BS所屬的所有管理單元

1125．．．對所有包含C_BS的MUi，且對所有MBS Sj屬於此MBS使用者的AMS，將其N(Sj)減1；如果N(Sj)等於0，則從AMS(MUi)中移除MBS Sj

1130．．．對所有包含C_BS但不包含P_BS的MUi，且對所有MBS Sj屬於此MBS使用者的AMS，將其N(Sj)加1；如果N(Sj)等於1，則將MBS Sj加入AMS(MUi)；並且，對所有包含P_BS但不包含C_BS的MUi，且對所有MBS Sj屬於此MBS使用者的AMS與AMS(MUi)兩者的交集，將其N(Sj)減1；如果N(Sj)等於0，則從AMS(MUi)中移除MBS Sj

1135．．．對所有包含C_BS的MUi，且對所有MBS Sj屬於此MBS使用者的AMS，將其N(Sj)加1；如果N(Sj)等於1，則將MBS Sj加入AMS(MUi)

1140．．．檢查是否有一MU之AMS(MU)被更改過，是的話，則觸發一更新MBS無線資源指派程序

1300．．．MBZ之邊界區域發生重疊情況的範例

A1、A2、A3．．．邊界區域

1-5．．．基地台

1400．．．無線資源指派結果

1410．．．狀態表

1502．．．訂閱MBS S1

1504．．．進行解註冊程序

1506．．．傳送下載框地圖的訊息

1512．．．進行位置更新

1521．．．MBZ控制器

1522．．．MBZ控制器

1508、1538、1568．．．查看所屬MBZ，來找出較佳服務基地台，並同步於此服務基地台，進行下連結

1514、1534．．．通知MBS使用者位置指示訊息

1516、1536．．．通知MBS資訊指示訊息

1520、1540、1550、1560．．．通知新指派結果

1524．．．將MBS S1指派給基地台11與12

1542．．．釋出基地台1-8之MBS S1的無線資源

1548．．．更新的MBS S1的無線資源相關參數

1552．．．將MBS S1指派給基地台11-20

1562．．．釋出基地台9與10之MBS S1的無線資源

1612．．．執行一換手程序

第一圖是一個範例示意圖，說明群播廣播服務地區的傳輸區。

第二圖是一個範例示意圖，說明MBS資料的接收。

第三圖是一個範例示意圖，說明一種基於行動WiMAX系統中MBS換手的位置管理區域。

第四圖是一MBS服務區域中，MBZ佈署的一個範例示意圖，與所揭露的某些實施範例一致。

第五圖是MBS無線資源管理拓樸的一個範例示意圖，與所揭露的某些實施範例一致。

第六圖是以第三圖為例之MBS無線資源管理拓樸狀態表的一部份，與所揭露的某些實施範例一致。

第七圖是一種群播廣播服務之無線資源管理系統的一個範例示意圖，說明，與所揭露的某些實施範例一致。

第八圖是一種群播廣播服務之無線資源管理方法的一個範例流程圖，與所揭露的某些實施範例一致。

第九圖是一範例示意圖，說明當MBS使用者啟用或停用一MBS的服務時，如何進行一無線資源管理拓樸狀態更新通知程序，與所揭露的某些實施範例一致。

第十圖是一範例示意圖，說明當MBS使用者移入或移出一管理單元時，如何進行一無線資源管理拓樸狀態更新通知程序，與所揭露的某些實施範例一致。

第十一圖是一範例流程圖，說明MBS無線資源指派更新的決定程序，與所揭露的某些實施範例一致。

第十二A圖是一範例示意圖，說明將無線資源指派給一MBZ本身，與所揭露的某些實施範例一致。

第十二B圖是一範例示意圖，說明將無線資源指派給一MBZ與一邊界區域之交集裡的基地台，與所揭露的某些實施範例一致。

第十三圖是邊界區域發生重疊情況的一個範例示意圖，說明，與所揭露的某些實施範例一致。

第十四圖是以第十三圖之重疊情況為例，其無線資源指派結果，與所揭露的某些實施範例一致。

第十五A圖至第十五C圖是以第四圖之MBS服務區域中的MBZ佈署為例，說明保證閒置中的MBS使用者的服務連續性的運作方式，與所揭露的某些實施範例一致。

第十六A圖至第十六C圖是以第四圖之MBS服務區域中的MBZ佈署為例，說明保證主動模式中的MBS使用者的服務連續性的運作方式，與所揭露的某些實施範例一致。

700．．．RRM系統

710．．．管理單元定義模組

720．．．MBZ控制器

722．．．通知協定

724．．．MBS使用者移入或移出一管理單元的訊息

726．．．啟用或停用一MBS的訊息

730．．．無線資源管控制器

740．．．儲存單元

742．．．無線資源管理拓樸狀態表

Claims (25)

1. 一種群播廣播服務(MBS)之無線資源管理系統，應用在一無線網路的一MBS服務區域中，該MBS服務區域由至少兩個MBS地區(MBZ)所形成，每一MBZ由一群基地台所形成，該系統包含：一管理單元定義模組，將每一MBZ或每一邊界區域定義為一管理單元，其中每一邊界區域包括位於兩鄰近MBZ之邊界的所有基地台；一無線資源控制器，負責動態維護該MBS服務區域中所有管理單元與MBS無線資源管理拓樸的狀態，以及決定是否觸發無線資源指派更新；至少一MBZ控制器，藉由一通知協定，將至少一MBS使用者移入或移出一管理單元的資訊、或是啟用或停用一MBS的資訊，通知給該無線資源控制器；以及一儲存單元，儲存一MBS無線資源管理拓樸狀態表，來記錄該MBS服務區域中無線資源的指派狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中每一MBZ是確保同步子網或單頻網路特性的管理單元，而每一邊界區域是確保MBS服務連續性的管理單元。
3. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該無線資源控制器維護一種MBS無線資源管理拓樸，來描述該MBS服務區域裡所有管理單元之間的關係。
4. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該MBS無線資源管理拓樸包括至少兩頂點以及至少一邊，每一頂點代表一MBZ管理單元，每一邊代表一邊界區域，兩頂點與連接該兩頂點的邊描述兩鄰近的管理單元以及該兩鄰近管理單元的邊界區域。
5. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該MBS服務區域的所有MBZ中沒有相互重疊的部分，且每一MBZ形同一同步子網。
6. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中當該至少一MBS使用者移入或移出一管理單元、或是啟用或停用一MBS時，該無線資源控制器進行更新該MBS無線資源管理拓樸狀態表，以決定是否觸發更新MBS無線資源指派。
7. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中當該至少一MBS使用者移入或移出一管理單元時，該至少一MBS使用者與其相對應的目標基地台執行一換手或位置更新後，該相對應的目標基地台將該至少一MBS使用者、該相對應的目標基地台、以及前一目標基地台之前述三者的位置資訊，通知該至少一MBZ控制器。
8. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中當該至少一MBS使用者啟用或停用一MBS時，該至少一MBS使用者與其相對應的目前基地台執行一MBS增加或刪除程序後，該相對應的目前基地將該至少一MBS使用者、以及該相對應的目前基地台的身份資訊，通知該至少一MBZ控制器。
9. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中該無線資源控制器根據該更新後的MBS無線資源管理拓樸狀態表，算出在MBS服務區域中每一MBZ裡的每一基地台所需要的MBS無線資源，以決定是否觸發無線資源指派更新。
10. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中該無線資源控制器在一MBZ裡，對於共同MBS與服務連續性的指派無線資源是分別利用多-基地台模式的MBS配置與單-基地台模式的MBS配置來達成。
11. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中該無線資源控制器在一MBZ裡，對於共同MBS的指派無線資源係利用多-基地台模式或單-基地台模式的MBS配置來達成。
12. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中該無線資源控制器在一MBZ裡，對於服務連續性的指派無線資源係利用多-基地台模式或單-基地台模式的MBS配置來達成。
13. 一種群播廣播服務(MBS)之無線資源管理方法，應用在一無線網路的一MBS服務區域中，該MBS服務區域由至少兩個MBS地區(MBZ)所形成，每一MBZ由一群基地台所形成，該方法包含：將每一MBZ或每一邊界區域定義為一管理單元，每一邊界區域包括位於兩鄰近MBZ之邊界的所有基地台；藉由一無線資源控制器動態維護該MBS服務區域中所有管理單元與MBS無線資源管理拓樸的狀態、以及決定是否觸發無線資源指派更新；藉由至少一MBZ控制器，經由一通知協定，將至少一MBS使用者移入或移出一管理單元、或是啟用或停用一MBS的訊息，通知給該無線資源控制器；以及儲存一MBS無線資源管理拓樸狀態表，來記錄該MBS服務區域中無線資源的指派狀態。
14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，該方法還包括執行一無線資源指派決定程序，來維護該MBS無線資源管理拓樸狀態表與決定是否觸發無線資源指派更新，其中該MBS無線資源管理拓樸狀態表至少記錄每一管理單元的MBS使用者的個數，以及每一管理單元相對應的一MBS無線資源集合。
15. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中當該至少一MBS使用者移入或移出一管理單元、或是啟用或停用一MBS時，該方法還包括執行一無線資源管理拓樸狀態更新通知程序。
16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中當該至少一MBS使用者移入或移出一管理單元時，該無線資源管理拓樸狀態更新通知程序包括：該至少一MBS使用者與其相對應的目標基地台執行一換手或位置更新；該相對應的目標基地台將一MBS使用者移動指示訊息通知該至少一MBZ控制器；該至少一MBZ控制器傳送一MBS資訊指示訊息，將該至少一MBS使用者目前活動中的MBS訂閱，告知該線資源控制器；以及該無線資源控制器更新無線資源管理拓樸狀態，以決定是否觸發一更新MBS無線資源指派。
17. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中當該至少一MBS使用者啟用或停用一MBS時，該無線資源管理拓樸狀態更新通知程序包括：該至少一MBS使用者與其相對應的目標基地台執行一MBS增加或刪除；該相對應的目標基地台將該MBS使用者與該目標基地台之位置資訊通知該至少一MBZ控制器；該至少一MBZ控制器傳送一MBS資訊指示訊息，將該至少一MBS使用者修改後的MBS訂閱資訊通知該無線資源控制器；以及該無線資源控制器更新無線資源管理拓樸狀態，以決定是否觸發更新MBS無線資源指派。
18. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該無線資源指派決定程序還包括：檢查被觸發的一MBS資訊指示是源自一MBS使用者的移動、或是源自一MBS增加或刪除。
19. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中當該至少一MBS使用者移入或移出一管理單元、或是啟用或停用一MBS時，該方法還包括：透過該無線資源控制器進行更新該MBS無線資源管理拓樸狀態表；以及若該更新MBS無線資源指派被觸發，則根據該更新後的MBS無線資源管理拓樸狀態表，算出在該MBS服務區域中每一MBZ裡所需要的MBS無線資源，並透過該無線資源控制器來指派MBS無線資源給該MBZ以及該MBZ的每一邊界區域，來確保同步子網特性以及MBS服務連續性。
20. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中當源自一MBS增加時，該無線資源指派決定程序還包括：對所有包含該相對應目標基地台的每一管理單元，以及對該MBS之使用者的MBS無線資源集合裡的每一MBS，將該MBS的使用者數目加1，並且若該使用者數目為1，則將該MBS加入該管理單元之MBS無線資源集合；以及若有一管理單元之MBS無線資源集合被更改過，則觸發一更新MBS無線資源指派程序。
21. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中當源自一MBS刪除時，該無線資源指派決定程序還包括：對所有包含該相對應目標基地台的每一管理單元，以及對該MBS之使用者的MBS無線資源集合裡的每一MBS，將該MBS的使用者數目減1，並且若該使用者數目為0，則從該管理單元MBS無線資源集合刪除該MBS;以及若有一管理單元之MBS無線資源集合被更改過，則觸發一更新MBS無線資源指派程序。
22. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中當源自一MBS使用者的移動時，該無線資源指派決定程序還包括：檢查該MBS使用者之前的目標基地台(P_BS)所屬的所有管理單元是否相同於與目前的基地台(C_BS)所屬的所有管理單元；不是的話，對所有包含C_BS但不包含P_BS的每一管理單元，以及對該MBS使用者之MBS無線資源集合裡的每一MBS，將該MBS的使用者數目加1，並且若該使用者數目為1，則將該MBS加入該MBS的使用者的MBS無線資源集合，並且，對所有包含P_BS但不包含C_BS的每一管理單元，以及對該MBS使用者之MBS無線資源集合與該管理單元之MBS無線資源集合兩者的交集的每一MBS，將該MBS的使用者數目減1，並且若該數目為0，則從該管理單元MBS無線資源集合刪除該MBS；以及若有一管理單元之MBS無線資源集合被更改過，則觸發一更新MBS無線資源指派程序。
23. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該MBS使用者移動指示訊息至少包括一使用MBS欄位以及一位置更新型態欄位，該使用MBS欄位的值代表未使用或使用MBS的MBS使用者，該位置更新型態欄位的值代表變換MBZ、或是移入一邊界區域、或是移出一邊界區域。
24. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該MBS資訊指示訊息至少包括一位置更新型態欄位、一服務基地台身份欄位、一目標基地台身份欄位、以及一MBS使用者之MBS無線資源集合欄位。
25. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該當該至少一MBS使用者從一MBZ移至另一MBZ時，該方法還包括：該至少一MBS使用者對於其正在使用的MBS服務的無線資源，配置新的MBS服務的無線資源相關參數。