Способы управления произвольным доступом для предотвращения конфликтов между сообщениями по восходящей линии в системе мобильной связи

Способы управления произвольным доступом для предотвращения конфликтов между сообщениями по восходящей линии в системе мобильной связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе мобильной связи, а более конкретно - к способам эффективного предоставления информации временных интервалов передачи для сообщений по восходящей линии для предотвращения деструктивных конфликтов между сообщениями при одновременной передаче множеством пользовательских устройств (UE) сообщений по восходящей линии через канал произвольного доступа (RACH).

2. Уровень техники

В системе связи, основанной на традиционной службе пакетной передачи данных (GPRS), множество пользовательских устройств (UE) может использовать канал произвольного доступа (RACH) для передачи данных по восходящей линии. Обычно произвольный доступ осуществляется для инициирования операции произвольной передачи, когда UE генерируют данные, не находясь под управлением системы. Указанный произвольный доступ разрешает эффективно и практично использовать полосу частот передачи без выполнения системой усиленного мониторинга каналов.

В случае мультимедийной широковещательной/многоадресной услуги (MBMS), при которой множество UE часто передают сообщения через RACH в одно и то же время, очень важно эффективное управление RACH.

"MBMS" относится к услуге, при которой одни и те же мультимедийные данные передаются во множество приемников через радиосеть.

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую компоненты поддержки мультимедийной широковещательной/многоадресной услуги (MBMS). Пользовательские устройства (UE) 161, 162, 163, 171 и 172 обозначают пользовательские терминалы, т.е. абонентов, способных к приему MBMS. Первый узел-В 160 и второй узел-В 170 связываются с UE через радиоканалы и представляют собой базовые станции (BS) для передачи данных, относящихся к MBMS. Контроллер 140 радиосети (RNC) представляет собой контроллер базовой станции (BSC) для управления множеством BS. RNC 140 выполняет функцию селективной передачи мультимедийных данных в конкретную соту и функцию управления группой радиоканалов для предоставления MBMS. RNC 140 и узлы-В 160 и 170 формируют сеть с радиодоступом (RAN).

Для абонентов обслуживающий узел 130 поддержки GRPS (SGSN) выполняет функцию управления услугой, относящейся к MBMS. Например, SGSN 130 выполняет функцию администрирования данных, относящихся к расчетным услугам для каждого абонента, функцию селективной передачи данных MBMS в конкретную RAN 140 и т.д. Транзитная сеть 120 (NW) выполняет функцию предоставления коммуникационного тракта между центром 110 широковещательной/многоадресной услуги (MB-SC) и SGSN 130. Транзитная NW 120 может включать в себя шлюзовой узел поддержки GPRS (GGSN) (не показан) и внешнюю сеть. MB-SC 110 представляет собой источник данных MBMS и является ответственным за установление очередности обслуживания данных. Домашний регистр местонахождения (HLR), не показан на Фиг. 1, связан с SGSN 130 и выполняет функцию аутентификации каждого абонента.

Как показано на Фиг. 1, поток данных передается в UE 161, 162, 163, 171 и 172 через транзитную NW 120, SGSN 130, RNC 140 и узлы-В 160 и 170. Для одной услуги MBMS может существовать множество SGSN 130 и множество RNC 140, соответствующих каждому SGSN 130 (не показано на Фиг. 1). Более того, SGSN 130 должен быть реализован с возможностью выполнения функции селективной передачи данных в RNC 140, а RNC 140 должна быть реализована с возможностью выполнения функции селективной передачи данных в узлы 160 и 170. Для этого SGSN 130 и RNC 140 хранят список RNC и список узлов-В в виде списков элементов сети нижнего уровня для получения потока данных соответственно. Затем SGSN 130 и RNC 140 селективно передают данные MBMS только через, по меньшей мере, один элемент сети, зарегистрированный в хранящемся списке соответственно.

Ниже описана операция между абонентом и сетью по предоставлению конкретной услуги MBMS. В настоящем описании CN обозначает базовую сеть, состоящую из SGSN, транзитной NW, MB-SC, GGSN и т.д. SGSN вышеописанных элементов непосредственно соединен с RNC.

UE выполняют процедуру обслуживания абонентов через поставщика услуг для предоставления широковещательной услуги MBMS соответственно. При предоставлении CN конкретной услуги MBMS поставщик услуг оповещает об услуге UE, подписанные на MBMS. В это время UE выполняют процедуру присоединения для присоединения к группе абонентов для получения соответствующей услуги MBMS. Затем CN назначает ресурсы сети, необходимые для передачи данных MBMS в широковещательной области. В этот момент UE уведомляют о том, что будут переданы данные, относящиеся к услуге MBMS, на которую они были подписаны через оповещение об услуге MBMS. Затем данные MBMS передаются в UE. Если данные MBMS больше не генерируются, ресурсы для передачи данных MBMS освобождаются.

Операция разрешения CN предоставлять услугу MBMS в UE более подробно будет описана со ссылкой на Фиг. 2. CN включает в себя SGSN, транзитную NW и MB-SC, показанные на Фиг. 2, но операция будет описана в основном со ссылкой на SGSN.

После распознавания основной информации для конкретной услуги MBMS посредством оповещения на этапе 200 UE передает сообщение ACTIVATE MBMS PDP CONTEXT REQUEST в SGSN, чтобы присоединиться к желаемой услуге MBMS на этапе 201. Такая операция выполняется для активации контекста протокола пакетных данных (PDP), хранящего профиль абонента, необходимый для использования услуги MBMS.

Если UE выполнил запрос на услугу в первый раз, SGSN, обслуживающий сообщение, конфигурирует и сохраняет контекст MBMS PDP для UE. SGSN выполняет установку туннеля с GGSN на основании протокола туннелирования GPRS (GTP), уведомляет GGSN об информации, относящейся к услуге, и обменивается логическими идентификаторами с GGSN. Подробности установки туннеля GTP описаны в технической спецификации (TS) 23.060 3^rd Generation Partnership Project (3GPP). Контекст MBMS PDP представляет собой группу переменных, содержащую информацию, связанную с конкретной услугой MBMS. Более того, контекст MBMS PDP может содержать список UE, запрашивающих активацию контекста MBMS PDP, информацию о местоположении UE (или RNC идентификаторах), информацию, относящуюся к транспортным каналам для передачи соответствующих данных MBMS, и т.п. На этапе 202 SGSN передает сообщение ACTIVATE MBMS PDP CONTEXT ACCEPT в UE, указывающее, что операция присоединения завершена.

Только после инициации услуги MBMS или после получения первых данных MBMS SGSN через процедуру уведомления обращается к UE, желающим получить MBMS, т.е. к UE, запрашивающим активацию контекста PDP. Процедура уведомления будет описана ниже.

На этапе 203 SGSN передает сообщение NOTIFICATION в RNC. Другими словами, соты для приема сообщения NOTIFICATION представляют собой соты, в которых расположены UE, выполняющие процедуру присоединения на вышеуказанных этапах 201 и 202.

На этапе 204 RNC распознает список UE в режиме соединения, находящихся в нижних сотах, и распознает соты, соответствующие родственным RA. Таким образом, RNC определяет, какие соты будут получать сообщение NOTIFICATION. Затем RNC передает сообщение NOTIFICATION в определенные им соты. Сообщение NOTIFICATION на вышеуказанном этапе 204 включает в себя идентификацию (ID) услуги MBMS, предназначенной для предоставления. UE, получающие сообщение NOTIFICATION, обращаются к ID услуги MBMS и могут определить, должна быть инициирована или нет данная услуга MBMS, предназначенная для предоставления.

Сообщение NOTIFICATION используется для групповой сигнализации, которая разрешает множеству UE получать одно сообщение. То есть, если UE, количеством n, желают получить данные услуги MBMS из соты, получающей сообщение NOTIFICATION, то данное количество UE при ответе на сообщение NOTIFICATION равно "n". После передачи сообщения NOTIFICATION RNC ожидает получение ответов на сообщение NOTIFICATION, при этом проводя мониторинг каналов произвольного доступа (RACH).

На этапе 205 UE передают сообщение NOTIFICATION RESPONSE в SGSN через RNC для перехода к приему услуги MBMS или для уведомления SGSN о том факте, что сообщение NOTIFICATION получено. Сообщение NOTIFICATION RESPONSE может содержать ID услуги MBMS. Поскольку сообщение NOTIFICATION RESPONSE является ответом на групповую сигнализацию, множество UE могут одновременно генерировать сообщение NOTIFICATION RESPONSE.

Среди UE, получивших сообщение NOTIFICATION, некоторые UE в состоянии Cell_FACH/Cell_PCH/URA_PCH или режиме ожидания, без выделенного канала восходящей линии, передают сообщения NOTIFICATION RESPONSE через общий канал восходящей линии, служащий в качестве RACH. RACH описан в 3GPP TS 25.331, TS 25.214, TS 25.321 и т.п.

SGSN собирает сообщения NOTIFICATION RESPONSE, переданные из UE, и обновляет списки в контексте MBMS PDP. Списки содержат список UE, работающих в режиме соединения по принципу RNC-за-RNC и приступивших к приему соответствующей услуги MBMS, и список UE, работающих в режиме ожидания по принципу RA-за-RA и приступивших к приему соответствующей услуги MBMS.

На этапе 206 SGSN передает сообщение MBMS RB ASSIGNMENT REQUEST в RNC. Сообщение MBMS RB ASSIGNMENT REQUEST может содержать информацию о качестве обслуживания (QoS), требуемом для предоставления услуги MBMS. RB включает в себя транспортный канал для интерфейса Iu между SGSN и RNC, транспортный канал для интерфейса Iub между RNC и узлом-В и другим радиоинтерфейсом. Интерфейс Iu представляет собой интерфейс между SGSN и RNC, а интерфейс Iub представляет собой интерфейс между RNC и узлом-В. [Подробности архитектуры мультимедийной широковещательной/многоадресной услуги и функциональное описание даны в техническом описании (TS) 23.246 3^rd Generation Partnership Project (3GPP)].

RNC определяет информацию MBMS RB по принципу сота-за-сотой в соответствии с информацией QoS, полученной выше на этапе 206. Информация MBMS RB включает в себя информацию уровня-1 (L1) и информацию уровня-2 (L2). Информация L2 содержит информацию, относящуюся к протоколу управления радиоканалом (RLC)/управления пакетными данными (PDCP) и т.д., а L1 содержит информацию о группе транспортных форматов (TFS), информацию о группе комбинаций транспортных форматов (TFCS), информацию кода канализации, информацию, связанную с мощностью передачи и т.д.

На этапе 207 RNC передает в соответствующие UE определенную информацию MBMS RB через сообщение MBMS RB SETUP. Поскольку сообщение MBMS RB SETUP представляет собой сообщение групповой сигнализации, UE могут одновременно передавать сообщения MBMS RB SETUP COMPLETE в качестве ответов на сообщения MBMS RB SETUP на этапе 208. Поскольку завершение установки MBMS RB означает завершение подготовки к передаче данных MBMS, на этапе 209 RNC оповещает SGSN о том факте, что установка MBMS RB завершена через сообщение MBMS RB ASSIGNMENT RESPONSE. На этапе 210 SGSN начинает передавать данные MBMS.

Как описано выше, сообщение групповой сигнализации (например, сообщение NOTIFICATION или сообщение MBMS RB SETUP) для предоставления информации во множество UE может вызывать множество ответных сообщений, предназначенных для передачи в один и тот же момент времени, и ответные сообщения могут передаваться через RACH согласно рабочим режимам UE.

Операция передачи RACH коротко описана со ссылкой на Фиг. 3. RACH представляет собой канал для передачи данных по восходящей линии, который используется UE без использования выделенного канала, т.е. UE в состоянии Cell_FACH/Cell_PCH/URA_PCH или режиме ожидания. Набор радиоресурсов для передачи RACH описан ниже.

1. Код скремблирования преамбулы указывает один код скремблирования, соответствующий конкретному RACH. Преамбулы 311, 312, 313, 314, 321, 322 и 323 и данные RACH 315 и 324 скремблированы при помощи кода скремблирования соответствующей преамбулы.

2. Группа сигнатур указывает ортогональные коды переменных факторов расширения (OVFC). Максимум шестнадцать кодов OVFC, имеющих фактор расширения 16, могут быть присвоены одному RACH. Группа сигнатур используется для кодирования преамбул и данных RACH.

3. Группа слотов доступа сконфигурирована в виде 2-х временных слотов. Передача преамбулы начинается в стартовой временной точке каждого слота доступа.

Работа UE, связанная с передачей RACH, описана ниже со ссылкой на Фиг. 4. Фиг. 3 дополнительно описана со ссылкой на Фиг.4.

Если на этапе 401 UE в режиме ожидания или состоянии Cell_PCH/URA_PCH/Cell_FACH определяет, что данные, предназначенные для передачи по восходящей линии, присутствуют, работа UE переходит к этапу 402. Указанный выше этап 401 соответствует случаю, когда UE принимает сообщение групповой сигнализации, или ему необходимо передать сообщение обновления информации местоположения.

Этапы 402-407 соответствуют операции передачи RACH. UE назначается класс доступа к услуге (ASC) в соответствии с типом данных, предназначенных для передачи через RACH в конкретной временной точке соответственно. ASC имеет соответствующее значение устойчивости. ASC используется для выделения способа передачи, исходя из типа потока данных. Могут существовать восемь ASC, имеющие значения от 0 до 7. Каждый ASC соответствует значению устойчивости, группе доступных сигнатур и группе доступных слотов доступа. Вышеописанная информация заранее передается в UE в виде системной информации.

Каждое UE может иметь различные типы потоков данных, которые передаются через разные радиоканалы. Например, радиоканалы могут включать в себя радиоканал для передачи сообщения управления, а другой радиоканал - для голосовой связи. Радиоканалы устанавливаются посредством процедуры установки радиоканала. В этот момент назначаются ASC, соответствующие радиоканалам. На этапе 401, если генерируются данные по восходящей линии, предназначенные для передачи, UE распознает ASC, соответствующий радиоканалу для передачи данных.

На этапе 402 UE выполняет тест значения устойчивости, т.е. "p" тест, используя значение устойчивости соответствующего ASC, связанного со сгенерированными потоками данных. Значение устойчивости представляет собой действительное число между 0 и 1, означает вероятность успеха теста значения устойчивости. То есть значение устойчивости 0,5 указывает, что вероятность успеха теста значения устойчивости составляет 50%. Если тест значения устойчивости является успешным, выполняется этап 403. С другой стороны, если тест значения устойчивости не является успешным, UE ожидает в течение 10 мсек и затем повторно выполняет тест значения устойчивости.

На этапе 403 UE передает преамбулу RACH. В это время UE произвольно выбирает доступные сигнатуры, соответствующие ASC, кодирует преамбулу RACH, используя произвольно выбранную сигнатуру, и передает закодированную преамбулу RACH с заданной начальной мощностью передачи. Поскольку установка начальной мощности передачи подробно описана в 3GPP TS 25.331, ее описание здесь опущено.

На этапе 404 UE выполняет мониторинг канала индикации данных (AICH). Узел-В через AICH оповещает UE, передающие конкретную преамбулу, о том, что сигнал преамбулы получен успешно. Одновременно AICH используется для сигнализации подтверждения (ACK) или неподтверждения (NACK) для разрешения сообщения, предназначенного для передачи через RACH.

Если ответ не распознается через AICH, UE переходит к этапу 406. На этапе 406 UE повторно выбирает одну из доступных сигнатур, связанных с соответствующим ASC, и увеличивает мощность передачи на шаг заданной величины. Затем UE возвращается к этапу 403 для того, чтобы повторно передать преамбулу RACH с использованием повторно выбранной сигнатуры и увеличенной мощности передачи. На этапа 406 UE может увеличить вероятность распознавания узлом-В преамбулы RACH.

Если в AICH обнаруживают сигнал ACK, UE переходит к этапу 405 для того, чтобы могли быть переданы данные RACH. Перед передачей данных RACH UE ожидает в течение 3 или 4 временных слотов. Данные RACH расширяются при помощи кода OVSF, находящегося в OVSF кодовом дереве, которое подобно OVSF кодовому дереву для сигнатуры соответствующей преамбулы.

С другой стороны, если в AICH обнаруживают сигнал NACK, UE переходит к этапу 407. После ожидания UE в течение "NBO_1*10 мсек" UE переходит на этап 402 для того, чтобы повторить операцию передачи RACH. Здесь "NBO_1" означает значение системной информации.

Операция, в которой множество UE используют общий RACH, будет описана со ссылкой на Фиг.3.

Предполагается, что первое UE 310 и второе UE 320 используют один и тот же RACH и совместно используют одну и ту же группу сигнатур и одну и ту же группу слотов доступа. Сигнатуры, соответствующие ASC для первого и второго UE 310 и 320, включают в себя 9 сигнатур [S1,...,S9]. Здесь не дается оценка слотов доступа.

Если первое UE 310 передает преамбулу 311, используя сигнатуру S1, но не получает сигнал ACK или NACK, оно передает преамбулу 312, используя заново выбранную сигнатуру S2 при мощности передачи, увеличенной на величину шага. Аналогично, если первое UE 310 не получает ответа в сигнатуре S2 из AICH, оно передает преамбулу 313 или 314, используя сигнатуру S4 или S9 при мощности передачи, дополнительно увеличенной на величину шага. Если узел-В 350 не получает преамбулы 311, 312 и 313, а получает преамбулу 314, он передает через AICH сигнал 341 АСК, связанный с сигнатурой S9.

Аналогично, второе UE 320 передает преамбулы 321, 322 и 323 при увеличении мощности передачи и получает сигнал 341 ACK в преамбуле 323 через AICH.

Если, по меньшей мере, два UE 310 и 320 выбирают одну и ту же сигнатуру S9 и передают преамбулы 314 и 323 в одно и то же время, первое и второе UE 310 и 320 обнаруживают сигнал 341 ACK из AICH в виде ответа в преамбулах 314 и 323 и начинают передачу данных RACH 315 и 324 соответственно.

Как описано выше, поскольку данные RACH используют код OVSF, находящийся в OVSF кодовом дереве, которое подобно OVSF кодовому дереву для сигнатуры, соответствующей сигналу ACK, ортогональность между данными 315 RACH и данными 324 RACH отсутствует. Таким образом, узел-В не может корректно провести различие между данными 315 RACH и данными 324 RACH.

Если множество UE выбирают одинаковые сигнатуры в одно и то же время, вероятность неудачи при передаче сигнала RACH увеличивается, и помехи в восходящей линии передачи могут возрасти, поскольку, по меньшей мере, два UE выполняют операцию передачи в одно и то же время.

То есть, если обычные сообщения по восходящей линии в виде передачи сигнала RACH одновременно передаются множеством UE, то существует проблема того, что может возникнуть конфликт между сообщениями по восходящей линии.

Эта проблема может быть более значимой при выполнении MBMS, при которой множество UE передают сигналы RACH, основываясь на одном сообщении групповой сигнализации в одно и то же время.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, настоящее изобретение разработано с точки зрения вышеуказанных проблем, и задачей настоящего изобретения является предоставление способа произвольного доступа для предотвращения неустранимого конфликта, когда множество пользовательских устройств (UE) одновременно передают заданные сообщения по восходящей линии через общий канал произвольного доступа (RACH) в системе мобильной связи.

Другой задачей настоящего изобретения является предоставление эффективного способа произвольного доступа для распределения значений отката для произвольного доступа множества пользовательских устройств (UE), принимая во внимание количество UE и емкость канала произвольного доступа (RACH).

Другой задачей настоящего изобретения является предоставление способа разрешения контроллеру радиосети (RNC) передачи сообщения групповой сигнализации во множество пользовательских устройств (UE) для предоставления информации временных интервалов передачи для ответных сообщений по восходящей линии по принципу сота-за-сотой в системе мобильной связи, которая предоставляет мультимедийную широковещательную/многопользовательскую услугу (MBMS).

Еще одной задачей настоящего изобретения является предоставление способа разрешения множеству пользовательских устройств (UE) эффективно передавать ответные сообщения по восходящей линии в сообщении групповой сигнализации в системе мобильной связи, которая предоставляет мультимедийную широковещательную/многопользовательскую услугу (MBMS).

Еще одной задачей настоящего изобретения является предоставление способа эффективного выбора временных интервалов передачи для ответных сообщений по восходящей линии в сообщении групповой сигнализации в системе мобильной связи, которая предоставляет мультимедийную широковещательную/многопользовательскую услугу (MBMS).

Согласно первому аспекту настоящего изобретения указанные выше и другие задачи могут выполняться предоставлением способа разрешения контроллеру радиосети (RNC) управлять произвольным доступом пользовательских устройств (UE) в системе мобильной связи, если UE необходимо ответить на одно сообщение групповой сигнализации, причем система мобильной связи включает в себя узлы-В для установления радиосвязи с UE, расположенными в нескольких сотах, RNC, управляющий узлами-В, и узел обслуживания, соединяющий RNC с базовой сетью (CN) и передающий данные широковещательной/многопользовательской услуги из CN в UE через RNC, причем указанный способ содержит этапы, на которых:

из узла обслуживания получают информацию, указывающую количество UE, связанных с групповой сигнализацией;

если существует необходимость в групповой сигнализации, вычисляют значение окна отката, исходя из количества UE, причем значение окна отката указывает область отката, необходимую для управления произвольным доступом UE; и

помещают вычисленное значение окна отката в сообщение групповой сигнализации и передают сообщение групповой сигнализации в UE для того, чтобы предотвратить одновременный произвольный доступ, выполняемый несколькими UE в виде ответов на групповую сигнализацию.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения указанные выше и другие задачи могут выполняться предоставлением способа разрешения пользовательским устройствам (UE) выполнять произвольный доступ в систему мобильной связи, если UE необходимо ответить на одно сообщение групповой сигнализации, причем система мобильной связи включает в себя узлы-В для установления радиосвязи с UE, расположенными в нескольких сотах, контроллер радиосети (RNC), управляющий узлами-В, и узел обслуживания, соединяющий RNC с базовой сетью (CN) и передающий данные широковещательной/многопользовательской услуги из CN в UE через RNC, причем указанный способ содержит этапы, на которых:

получают сообщение групповой сигнализации, содержащее заданное значение окна отката, определенное соответственно для каждой соты, в которой расположены UE;

если определено, что требуется ответ в сообщении групповой сигнализации, произвольно выбирают значение отката внутри области, исходя из значения окна отката; и

ожидают в течение периода времени, соответствующего произвольно выбранному значению отката, и передают ответное сообщение в сообщении групповой сигнализации через канал произвольного доступа.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения указанные выше и другие задачи могут выполняться предоставлением способа разрешения пользовательским устройствам (UE) выполнять произвольный доступ в систему мобильной связи, если множеству UE необходимо ответить на одно сообщение групповой сигнализации, причем система мобильной связи включает в себя узлы-В для установления радиосвязи с UE, расположенными в нескольких сотах, контроллер радиосети (RNC) для управления узлами-В и узел обслуживания, соединяющий RNC с базовой сетью (CN) и передающий данные широковещательной/многопользовательской услуги из CN в UE через RNC, причем указанный способ содержит этапы, на которых:

предоставляют информацию, указывающую количество UE, связанных с групповой сигнализацией, из узла обслуживания в RNC;

если требуется ответ в сообщении групповой сигнализации, разрешают RNC, управляющей услугой пакетных данных для UE, исходя из количества UE, связанных с групповой сигнализацией, расположенных в конкретной соте, и объема ресурсов, предоставленных для произвольного доступа в данной соте, вычислять значение окна отката, указывающего область отката, необходимую для управления произвольным доступом пользовательских устройств;

передают сообщения групповой сигнализации, содержащее вычисленное значение окна отката из RNC в пользовательские устройства;

позволяют пользовательским устройствам произвольно выбрать значение отката в области, исходя из значения окна отката, в ответ на сообщение групповой сигнализации соответственно; и

позволяют пользовательским устройствам ожидать в течение периода времени, соответствующего произвольно выбранному значению отката, и передавать ответное сообщение в сообщении групповой сигнализации в RNC через канал произвольного доступа соответственно.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Указанные выше и другие задачи, отличительные особенности и другие преимущества настоящего изобретения будут поняты более из нижеследующего подробного описания, рассматриваемого совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую архитектуру традиционной сети системы мультимедийной широковещательной/многопользовательской услуги (MBMS);

Фиг. 2 представляет собой схему последовательности операций, иллюстрирующую процедуру обмена сообщениями в традиционной MBMS; (авторы удалили квадратные скобки на этапе 203 и квадратные скобки на этапе 206);

Фиг. 3 представляет собой поясняющее изображение, иллюстрирующее пример случая, когда множество абонентов используют канал произвольного доступа (RACH) в традиционной MBMS;

Фиг. 4 представляет собой схему последовательности операций, иллюстрирующую обычную операцию передачи данных через RACH;

Фиг. 5 представляет собой схему последовательности операций, иллюстрирующую операцию передачи данных через RACH согласно настоящему изобретению;

Фиг. 6 представляет собой схему последовательности операций, иллюстрирующую операции компонентов сети согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 представляет собой схему последовательности операций, иллюстрирующую процедуру разрешения контроллеру радиосети (RNC) выбирать значение окна отката (BOW) согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8 представляет собой схему последовательности операций, иллюстрирующую процедуру обмена сообщениями в MBMS согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Теперь более подробно будут описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи. Одинаковые или аналогичные элементы в чертежах обозначены одинаковыми ссылочными позициями, даже если они изображены на разных чертежах. В нижеследующем описании подробное описание известных функций и конфигураций, включенных в настоящее описание, опущено, если это может сделать объект настоящего изобретения менее ясным.

Настоящее изобретение может быть применимо в любой системе мобильной связи или любой услуге связи, которая передает данные из пользовательских устройств (UE) по восходящей линии, используя способ произвольного доступа. В частности, настоящее изобретение может быть более эффективно использовано в мультимедийной широковещательной/многопользовательской услуге (MBMS), в которой множество UE часто передают сообщения посредством произвольного доступа в одно и то же время.

Таким образом, настоящее изобретение будет описано, основываясь на MBMS.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения, описанном ниже, временные точки разрешения множеству UE передавать сигналы канала произвольного доступа (RACH) распределены случайным образом, и может быть уменьшено заданное количество UE, одновременно передающих сигналы RACH. В то же время временные точки передачи сигналов RACH могут быть распределены согласно количеству UE, желающих получить конкретную услугу MBMS, и доступную емкость RACH, т.е. объем ресурсов. Для этого каждое UE использует значение отката для того, чтобы выбрать временную точку произвольного доступа. Здесь, значение отката указывает, что указывает на время ожидания до попытки выполнить операцию передачи.

Операция согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения более подробно будет описана со ссылкой на Фиг. 5-8.

Если количество UE, присоединяющихся к услуге MBMS Y в соте X, обозначено "NO_UE_X_Y", можно найти, что UE, соответствующие значению "NO_UE_X_Y", пытаются передать сигналы RACH в соту X, где контроллер радиосети (RCH) передает сообщение групповой сигнализации для услуги MBMS Y, т.е. сообщение NOTIFICATION или сообщение MBMS RB SETUP.

Следовательно, RNC выдает команды UE выполнить случайную передачу ответных сообщений на сообщение групповой сигнализации, т.е. сообщения NOTIFICATION RESPONSE или сообщения MBMS RB SETUP COMPLETE, в подходящих временных точках, т.е. в заданных временных точках, зависящих от значения "NO_UE_X_Y". Это осуществляется посредством помещения значения окна отката в сообщение групповой сигнализации, предназначенное для передачи из RNC в UE.

Работа UE согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения показана на Фиг.5. Если сравнить Фиг.5 с Фиг.4, Фиг.5 дополнительно включает в себя этап 502. Поскольку сигнал по восходящей линии должен передаваться через RACH, например, если получено пейджинговое сообщение, связанное с текущими групповыми идентификаторами MBMS (TMGI), или сообщение MBMS RB SETUP, UE ожидают в течение периода времени, соответствующего значению отката, и затем начинают передавать сигнал RACH. Здесь, процедура передачи сигнала RACH представляет собой процедуру передачи произвольного сообщения через RACH на этапах 502 и 507.

На этапе 501 UE в режиме ожидания или состоянии Cell_PCH/Cell_FACH получает сообщение групповой сигнализации для услуги MBMS Y, предназначенной для предоставления, например, сообщения NOTIFICATION или сообщения MBMS RB SETAP. Сообщение групповой сигнализации содержит значение окна отката (BOW), выбранное RNC. UE выбирает временную точку передачи ответсного сообщения групповой сигнализации, используя значение BOW. В настоящем описании значение BOW соты Х для услуги MBMS Y обозначается "BOW_X_Y".

Временная точка передачи соответствует значению, произвольно выбранному из значения BOW. Произвольно выбранное значение может предотвращать передачу ответных сообщений множеством UE в одно и то же время.

При определении значения "BOW_X_Y" необходимо учитывать следующее.

Во-первых, должно быть рассмотрено количество UE для получения сообщения групповой сигнализации и передачи ответных сообщений через RACH, т.е. значение "NO_UE_X_Y".

Во-вторых, должны быть рассмотрены доступные ресурсы передачи RACH соты Х, получающей сообщение групповой сигнализации, т.е. "RACH_RESURCE_X", поскольку ресурсы передачи RACH могут различаться в зависимости от соты.

Уравнение 1

BOW_X_Y=f(NO_UE_X_Y, RACH_RESURCE_X)

Согласно приведенному выше уравнению 1 значение "BOW_X_Y" основано на функции "f", связанной с "NO_UE_X_Y", указывающим количество UE для передачи ответных сообщений через соту Х, и "RACH_RESURCE_X", указывающим доступные ресурсы передачи RACH в соте Х. При этом функция "f" может быть установлена системой.

Если в соте Х используется К каналов RACH, т.е. RACH_RESURCE_X, приведенный в выше указанном уравнении 1, дается нижеследующее уравнение 2.

Уравнение 2

"RACH_RESURCE_k", приведенное в уравнении 2, обозначает ресурсы передачи RACH, назначенные для k-ого RACH. Ресурсы передачи RACH "RACH_RESURCE_k" включают в себя сигнатуры, подканалы и значения устойчивости.

Поскольку ресурсы передачи RACH назначаются по принципу ASC-за-ASC, то ресурсы передачи RACH, назначенные для "ASC_i", могут быть определены нижеследующим уравнением 3.

Уравнение 3

RACH_RESURCE_ASC_i=

f(signature_i, subchannel_i, persistence value_i)

В приведенном выше уравнении 3 "signature_i" обозначает сигнатуры, назначенные для "ASC_i", а "subchannel_i" обозначает подканалы, назначенные для "ASC_i". Здесь подканалы соответствуют группе слотов доступа и отражают информацию таймирования для ресурса RACH. Помимо этого, "persistence_i" обозначает значение устойчивости, назначенное для "ASC_i". В одной системе может находиться максимум двенадцать подканалов, и множество подканалов может быть назначено в отношении одного ASC. Вышеприведенное уравнение 3 может быть определено путем подстановки сигнатур и слотов доступа и значения устойчивости, назначенных для "ASC_i", в произвольной функции "f". Здесь функция "f" может быть назначена системой.

Аналогично, если используются ASC в количестве Н, "RACH_RESURCE_k", приведенное в уравнении 2, дается нижеследующим уравнением 4.

Уравнение 4

В приведенном выше уравнении 4 "Weight_i" обозначает весовое значение, присвоенное "ASC_i", и указывает отношение исходя из "ASC_i" в общем объеме ресурсов передачи RACH, требуемых согласно сообщению групповой сигнализации. Например, если три из 10 сообщений RACH принадлежат "ASC 1", а оставшиеся 7 сообщений RACH принадлежат "ASC 2", если сгенерировано 10 сообщений, то "Weight_1" равно 0,3, "Weight_2" равно 0,7, а другие весовые значения равны 0. При вычислении значения BOW RNC отсылает историю использования RACH по принципу ASC-за-ASC и может вычислить весовое значение для каждого ASC.

Различные элементы, определяющие вышеописанное "RACH_RESURCE_Х", представляют собой значения, распознаваемые RNC, и при необходимости могут быть немедленно сформированы. Вышеописанные функции должны быть определены соответствующим образом и зависят от состояний системы.

Процедура определения значения BOW_X_Y, использующая конкретные значения, будет описана ниже в качестве примера.

Если допускается, что RACH находится внутри соты Х, и все восемь ASC, от ASC 0 до ASC 7, сконфигурированы для данного RACH, ресурсы передачи RACH, назначенные для ASC, являются следующими.

То есть "a" - количество одинаковых сигнатур и "b" - количество подканалов назначаются для каждого ASC. Значение устойчивости для ASC 0 равно "1", а значение устойчивости оставшихся ASC равно "р". Весовые значения ASC являются одинаковыми и равными "1/8". То есть все ASC используются соответствующим образом.

Если ресурсы передачи RACH для каждого ASC, т.е. RACH_RESURCE_ASC, определены в виде произведения количества сигнатур, количества подканалов и значения устойчивости каждого ASC, то RACH_RESURCE_ASC_0=а*(b/12)*1. Здесь, "12" представляет собой общее количество подканалов, а "1" представляет собой значение устойчивости для ASC 0. Кроме того, RACH_RESURCE_ASC_i (где i=1˜7)=a*(b/12)*p.

Таким образом, RACH_RESURCE

=SUM[i=0˜7][Weight_i*RACH_RESURCE_ASC_i]

=(1/8)* SUM[i=0˜7][a*(b/12)*p_i]

=(1/8)*8*a*(b/12)*[(1+7p)/8].

Кроме того, "BOW_X_Y", приведенное в вышеуказанном уравнении 1, может быть точно выражено в виде нижеследующего уравнения 5.

Уравнение 5

В вышеприведенном уравнении 5, возможно, что "BOW_X_Y" является прямо пропорциональным количеству UE, передающих сообщения через RACH в каждой соте, и является обратно пропорциональным доступным ресурсам передачи RACH в каждой соте.

В случае вышеуказанного примера "BOW_X_Y" может быть выражено следующим образом.

BOW_X_Y=z*NO_UE_X_Y/[a*b*(1+7p)/96]

Здесь, "z" представляет собой произвольную константу и является коэффициентом, необходимым для приведения "BOW_X_Y" к соответствующему значению.

Как показано на Фиг. 5, UE формируют значение отката, используя "BOW_X_Y", полученное на вышеуказанном этапе 501, этапе 502. Значение отката формируют в виде R[BOW_X_Y] и создают в блоках кадров радиоканала. R[BOW] представляет собой одно значение, выбранное на вышеуказанном этапе 502 из целых чисел от 0 до значения BOW, имеющих одинаковую вероятность выбора. Временные точки передачи RACH для UE, получающих сообщение групповой сигнализации для услуги MBMS Y, выбирают случайным образом в течение временного периода, соответствующего значениям от "0" до значения "BOW_X_Y". UE, получающие сообщение групповой сигнализации, определяют, что выделенный канал восходящей линии не назначен и затем переходят к этапу 503 для того, чтобы ответ мог быть передан через RACH. Перед выполнением следующих этапов 503-508 UE ожидает в течение периода времени, равного количеству кадров радиоканала, соответствующему значению отката, сформированного на этапе 502.

Вышеуказанные этапы 503-508, показанные на Фиг. 5, являются такими же, как и вышеуказанные этапы 402-407, показанные на Фиг.4. То есть на этапе 503 UE выполняет "p" тест, используя значение устойчивости ASC, соответствующее потоку данных, предназначенных для передачи через RACH. Если "p" тест выполнен успешно, UE переходит к этапу 504. С другой стороны, если "p" тест выполнен неуспешно, UE ожидает в течение заданного времени и затем повторно выполняет "p" тест.

На этапе 504 UE кодирует преамбулу RACH, используя одну сигнатуру, выбранную из доступных сигнатур, соответствующих ASC, и передает закодированную преамбулу с заданной начальной мощностью. На этапе 505 UE выполняет мониторинг AICH. Если ответное сообщение не обнаружено, UE переходит к этапу 507. UE повторно выбирает одну из доступных сигнатур, соответствующих ASC, увеличивает мощность передачи на в