專利名稱：用于在無線電通信系統(tǒng)中建立連接的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在無線電通信系統(tǒng)、特別是在移動(dòng)無線電通信系統(tǒng)中建立連接的方法。
背景技術(shù)：
在無線電通信系統(tǒng)中，經(jīng)由所謂的無線電接口或者空中接口在無線電終端和到基站的無線電站之間交換信號(hào)。這些無線電終端是移動(dòng)的或者固定的用戶終端(UE-用戶設(shè)備)；基站(NB-節(jié)點(diǎn)B)是與基于陸地的通信網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的接入站。已知的無線電通信系統(tǒng)的實(shí)例是像GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))那樣的第二代數(shù)字移動(dòng)無線電通信系統(tǒng)，其基于TDMA(時(shí)分多址)并提供直到100kbit/s的數(shù)據(jù)速率，或者是像UMTS(通用移動(dòng)電信系統(tǒng))那樣的第三代數(shù)字移動(dòng)無線電通信系統(tǒng)，其基于CDMA(碼分多址)并且具有直到2Mbit/s的數(shù)據(jù)速率。
當(dāng)前諸如GSM/GERAN(GSM邊緣無線電接入網(wǎng)絡(luò))和UMTS/UTRAN(UMTS陸地?zé)o線電接入網(wǎng)絡(luò))這樣的無線電通信系統(tǒng)中的新的特色是所謂的MBMS(多媒體廣播/組播業(yè)務(wù))業(yè)務(wù)提供。如果在已激活特殊的MBMS業(yè)務(wù)的小區(qū)內(nèi)存在用戶設(shè)備，那么在這個(gè)小區(qū)內(nèi)建立用于組播MBMS業(yè)務(wù)的無線承載。如果存在的數(shù)量低于預(yù)定的閾值，那么單獨(dú)地建立到每個(gè)用戶設(shè)備的無線承載(點(diǎn)到點(diǎn)承載)，而如果數(shù)量超過閾值，則建立單個(gè)組播無線承載以服務(wù)小區(qū)內(nèi)存在的所有用戶設(shè)備。因此，網(wǎng)絡(luò)必須知道小區(qū)內(nèi)存在的用戶設(shè)備的數(shù)量是否超過閾值，并且如果出現(xiàn)小于閾值數(shù)量，還必須知道用戶設(shè)備的身份以便建立單獨(dú)的連接。對(duì)于處于所謂的UMTS連接模式的用戶設(shè)備來說，網(wǎng)絡(luò)能夠確定在已激活特殊的MBMS業(yè)務(wù)的小區(qū)內(nèi)存在的用戶設(shè)備的數(shù)量，而不必與用戶設(shè)備直接通信。對(duì)于處于未連接狀態(tài)、例如處于所謂的空閑模式或者URA_PCH(UTRAN注冊(cè)區(qū)域?qū)ず粜诺?狀態(tài)的用戶設(shè)備來說，網(wǎng)絡(luò)將必須例如通過在控制信道上尋呼或者發(fā)信號(hào)而向用戶設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)，而用戶設(shè)備將必須在公共上行信令信道RACH(隨機(jī)接入信道)上進(jìn)行響應(yīng)。對(duì)用戶設(shè)備響應(yīng)的計(jì)數(shù)應(yīng)該在確定的時(shí)間間隔內(nèi)完成，根據(jù)計(jì)數(shù)程序的結(jié)果來決定建立或者不建立單獨(dú)的組播無線承載。
MBMS與已知業(yè)務(wù)的一個(gè)主要區(qū)別就是它可以在用戶設(shè)備處于空閑模式、也就是沒有與網(wǎng)絡(luò)建立無線電連接的時(shí)候被提供和使用。該業(yè)務(wù)在組播模式或者廣播模式下使用點(diǎn)到多點(diǎn)連接。在標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)3GPP TR25.992，V1.2.0(2003-01)“Multimedia Broadcast Multicast Service(MBMS)；UTRAN/GERAN Requirements”；TR 23.846，V6.1.0(2002-12)“MBMS；Architecture and functional description(Release6)”；TS 22.146，V6.1.0(2002-09)“MBMS；Stage 1(Release 6)”；TS45.002，V5.7.0(2002-11)“Multiplexing and multiple access on theradio path(Release 5)”；TS 44.018，V4.12.0(2002-12)，“RadioResource Control(RRC)protocol(Release4)”；以及TS44.060，V6.0.0(2002-12)“General Packet Radio Service(GPRS)；Mobile Station(MS)-Base Station System(BSS)interface；RadioLink Control/Medium Access Control(RLC/MAC)protocol”中描述了MBMS的一般原理。
因?yàn)橛脩粼O(shè)備被保持在空閑模式下以便節(jié)省無線電資源，所以無線電網(wǎng)絡(luò)不知道在給定小區(qū)中當(dāng)前使用點(diǎn)到多點(diǎn)連接的用戶設(shè)備的數(shù)量和位置。如果在這種狀態(tài)下的用戶設(shè)備希望與網(wǎng)絡(luò)建立新的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線電連接以發(fā)送例如用戶數(shù)據(jù)或者非接入層(NAS)數(shù)據(jù)，它必須在諸如RACH(隨機(jī)接入信道)或者PRACH(物理RACH)這樣的隨機(jī)信道上接入網(wǎng)絡(luò)。為了接入RACH或者PRACH，用戶設(shè)備可能必須切換到(P)BCCH((物理)廣播控制信道)頻率并持續(xù)地讀取(P)AGCH(接入許可信道)以接收它的信道分配。這可能導(dǎo)致MBMS業(yè)務(wù)的接收的長(zhǎng)時(shí)間中斷，其中該MBMS業(yè)務(wù)可以在另一個(gè)頻率上傳遞，或者在相同的(P)BCCH頻率上分配MBMS承載的情況下MBMS業(yè)務(wù)可以與用戶設(shè)備的能力不兼容。
為了減輕這個(gè)問題，已建議使用特定的MBMS RACH信道(MRACH)，該信道使用對(duì)應(yīng)于下行MBMS信道的上行信道。此外還假設(shè)了將在可用的(P)AGCH上進(jìn)行針對(duì)正在進(jìn)行的連接的資源分配，這承擔(dān)著與上述相同的MBMS業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于在上述情況中有效地建立新連接的方法。通過在獨(dú)立權(quán)利要求中公開的特征來解決這個(gè)目的。
本發(fā)明建出一種新的結(jié)合廣播信道和相關(guān)的點(diǎn)到多點(diǎn)控制信道的功能的下行MBMS相關(guān)控制信道(MACCH)，從而避免當(dāng)正在建立附加的連接時(shí)用戶設(shè)備對(duì)MBMS業(yè)務(wù)的接收的任何中斷。不過本發(fā)明的范圍不局限于上述的實(shí)例。


通過考慮以下的描述和如附圖中所示的圖可以更容易地理解本發(fā)明，并且本發(fā)明的各種其他方面和特征可以變得顯而易見，其中圖1顯示無線電通信網(wǎng)絡(luò)的框圖。
圖2顯示MBMS相鄰小區(qū)信道信息的格式。
圖3顯示基站(BTS)和用戶設(shè)備(UE)的基本圖形。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示GSM移動(dòng)無線電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)包括連接到公共交換電話網(wǎng)PSTN和其他MSC的中央移動(dòng)交換中心MSC。多個(gè)基站控制器BSC連接到MSC，其中該多個(gè)基站控制器BSC特別協(xié)調(diào)基站BTS(基地收發(fā)信機(jī)站)對(duì)所提供的無線電資源的共享?；綛TS分別在下行鏈路DL上向處于基站BTS覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶設(shè)備UE發(fā)送信號(hào)或在上行鏈路UL上從處于基站BTS覆蓋區(qū)域內(nèi)的用戶設(shè)備UE接收信號(hào)。在圖1中，基站BTS在尋呼信道PCH上向其小區(qū)內(nèi)的用戶設(shè)備發(fā)出對(duì)激活MBMS組播業(yè)務(wù)的請(qǐng)求。對(duì)這種業(yè)務(wù)感興趣或者具有特殊特征的用戶設(shè)備通過在基于爭(zhēng)用的接入信道RACH上發(fā)送接入消息來響應(yīng)該請(qǐng)求。在圖3中，基站(BTS)包括發(fā)送裝置(10)和分配裝置(20)，而用戶設(shè)備(UE)包括接收裝置(30)和建立裝置(40)。
依照本發(fā)明，所謂的MACCH履行(P)AGCH的功能和PACCH(分組相關(guān)控制信道，參見TS 45.002)的下行方面的功能。這可以被實(shí)現(xiàn)，原因在于一方面MACCH提供多個(gè)或者所有在PACCH和(P)AGCH上可用的消息、也就是用于信道許可的消息和用于控制目的的消息。針對(duì)MACCH的特定目的，可以定義附加的信息。另一方面，通過PACCH(也就是時(shí)隙、頻率和/或傳送格式指示器(TFI))來標(biāo)識(shí)MACCH。如果MACCH被用作點(diǎn)到點(diǎn)信道，則消息可以包括標(biāo)識(shí)符裝置以便對(duì)特殊的用戶設(shè)備進(jìn)行尋址，因此正如從MRACH隨機(jī)參考或者TLLI(臨時(shí)邏輯鏈路標(biāo)識(shí)符)中得知的那樣，可以實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)備的標(biāo)識(shí)。TLLI提供用于UE和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的通信的信令地址，該信令地址追蹤各個(gè)UE的位置。如果MACCH被用作點(diǎn)到多點(diǎn)信道，則可以使用全球用戶設(shè)備標(biāo)識(shí)符、例如默認(rèn)的空標(biāo)識(shí)符來對(duì)用戶設(shè)備進(jìn)行尋址。在兩種情況中，用戶設(shè)備(UE)接收裝置(30)適合于識(shí)別標(biāo)識(shí)符已被接收，此外接收裝置(30)還適合于在所接收的廣播和/或控制信息之間進(jìn)行識(shí)別。
如果MACCH被用作點(diǎn)到多點(diǎn)信道，則另一個(gè)特征是該消息可以包括關(guān)于在相鄰小區(qū)中被分配給MBMS業(yè)務(wù)信道和通知信道的頻率的信息。這在UE改變小區(qū)的情況下將加速小區(qū)再選過程，因?yàn)閁E可以在開始接收MBMS數(shù)據(jù)的同時(shí)仍然讀取新小區(qū)中的系統(tǒng)信息。因此縮短由于UE從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)所造成的業(yè)務(wù)中斷的時(shí)間。該消息在MACCH上發(fā)送，并被稱為“MBMS相鄰小區(qū)信道信息”。在圖2中顯示了該消息的一種可能的格式。
參數(shù)“Cell ID”指示頻率參數(shù)信息元素IE涉及哪個(gè)小區(qū)。這個(gè)參數(shù)是進(jìn)入一個(gè)相鄰小區(qū)列表的索引。字段的長(zhǎng)度依賴于哪個(gè)列表被用于標(biāo)識(shí)小區(qū)。例如，如果是GSM相鄰小區(qū)列表，那么需要6位，因?yàn)樵赥S44.060中定義，6位是分組測(cè)量報(bào)告消息中的Frequency_N參數(shù)或者分組測(cè)量順序消息中的removed_freq_index的長(zhǎng)度。如果使用3G相鄰小區(qū)列表，則需要7位。
當(dāng)建立MBMS通信時(shí)，在UE和基站之間使用跳頻信道(hoppingchannel)。如在本領(lǐng)域中已知的，使用三種不同的用于對(duì)定義無線電跳頻信道的頻率參數(shù)進(jìn)行編碼的方法間接編碼、直接編碼1和直接編碼2，其中在分配消息中將該頻率參數(shù)發(fā)送給UE。
在間接編碼中，通過參考存儲(chǔ)在UE內(nèi)的信息來定義所分配的無線電頻率信道組；可以在PBCCH或BCCH上接收這種信息，或者在先前的分配消息中接收到這種信息。在直接編碼中，通過使用分配信息自身中所包含的信息來定義所分配的無線電頻率信道組。直接編碼1參考在PBCCH上接收到的小區(qū)分配或者參考頻率列表(RFL)來對(duì)該信息進(jìn)行解碼。直接編碼2是獨(dú)立的。頻率列表是一組定義通用分組無線電業(yè)務(wù)(GPRS)移動(dòng)分配的無線電頻率信道的表示。在TS 44.018中定義了八位位組串的編碼，并且在TS 44.060中定義了這種信息的允許格式。此外，UE可以存儲(chǔ)每個(gè)相鄰小區(qū)的最多12至16組頻率參數(shù)。所提供的小區(qū)頻率參數(shù)是那些具有被收聽MBMS業(yè)務(wù)的UE選擇的高可能性的頻率參數(shù)。在圖2中可見，以提供僅僅一個(gè)相鄰小區(qū)的MBMS信道描述的方式對(duì)消息進(jìn)行編碼，然而，如同本領(lǐng)域的技術(shù)人員將知道的那樣，可以修改該消息以包含更多小區(qū)的頻率信息，或者替代地發(fā)送一系列包含各個(gè)小區(qū)的頻率信息的消息。
如在PACCH的情況下通過挪用MBMS信道的幀來實(shí)現(xiàn)MACCH的資源分配，因此應(yīng)該使MACCH的使用最小化。因此，已經(jīng)建立點(diǎn)到點(diǎn)以及點(diǎn)到多點(diǎn)連接的用戶設(shè)備應(yīng)寧可使用PACCH，也不使用MACCH。
依照本發(fā)明的這種方法的優(yōu)點(diǎn)為在不中斷點(diǎn)到多點(diǎn)MBMS業(yè)務(wù)的接收的情況下建立并行的點(diǎn)到點(diǎn)連接。
就像在PACCH的情況下對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)承載的操作一樣，可以執(zhí)行對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)承載的任何操作。
結(jié)合MRACH會(huì)使這些優(yōu)點(diǎn)最佳化，然而MRACH的功能不是MACCH的前提。
本發(fā)明在于廣播公共信道和點(diǎn)到點(diǎn)相關(guān)控制信道的結(jié)合以及以下事實(shí)，即為了允許最佳地使用稀少的無線電資源，用戶設(shè)備將在早期的接入階段期間建立的點(diǎn)到多點(diǎn)承載通知給網(wǎng)絡(luò)。在UTRAN(UMTS陸地?zé)o線電接入網(wǎng)絡(luò))的命名法中，可以將MACCH定義為傳輸信道，在該傳輸信道上映射(P)AGCH、點(diǎn)到多點(diǎn)PACCH和點(diǎn)到點(diǎn)PACCH。
權(quán)利要求
1.一種用于在蜂窩式無線電通信系統(tǒng)中在至少一個(gè)用戶設(shè)備(UE)和基站(BTS)之間建立連接的方法，該方法包括以下步驟-從所述基站(BTS)發(fā)送具有幀結(jié)構(gòu)的多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波；-向所述多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波的至少一個(gè)幀分配特定信息；-在所述至少一個(gè)用戶設(shè)備(UE)上接收所述多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波；-響應(yīng)于接收所述多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波中的所述特定信息，在不中斷所述多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波的接收的情況下建立從所述至少一個(gè)用戶設(shè)備(UE)到所述基站(BTS)的連接。
2.依照權(quán)利要求1的方法，其中所分配的特定信息包括廣播和/或控制信息。
3.依照權(quán)利要求1的方法，其中所述連接可以是點(diǎn)到點(diǎn)連接或者點(diǎn)到多點(diǎn)連接。
4.依照權(quán)利要求3的方法，其中當(dāng)使用所述特定信息來建立所述點(diǎn)到點(diǎn)連接時(shí)，所述特定信息包括用于對(duì)特殊用戶設(shè)備進(jìn)行尋址的標(biāo)識(shí)符。
5.依照權(quán)利要求3的方法，其中當(dāng)使用所述特定信息來建立點(diǎn)到多點(diǎn)連接時(shí)，所述特定信息包括全球用戶設(shè)備標(biāo)識(shí)符。
6.依照權(quán)利要求1的方法，其中向所述多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波的至少一個(gè)幀分配特定信息的步驟還包括從所述廣播/組播業(yè)務(wù)載波挪用至少一個(gè)幀并且將所述特定信息分配到其位置中的步驟。
7.依照權(quán)利要求3或5的方法，其中當(dāng)使用所述特定信息來建立點(diǎn)到多點(diǎn)連接時(shí)，所述特定信息包括相鄰小區(qū)信息。
8.依照權(quán)利要求7的方法，其中所述相鄰小區(qū)信息包含頻率參數(shù)。
9.依照上述權(quán)利要求之一的方法，包括對(duì)所述特定信息進(jìn)行編碼的步驟。
10.一種無線電通信系統(tǒng)，包括基站(BTS)，該基站進(jìn)一步包括-發(fā)送裝置(10)，適合于發(fā)送具有幀結(jié)構(gòu)的多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波；-分配裝置(20)，適合于向所述多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波的至少一個(gè)幀分配特定信息，以及用戶設(shè)備(UE)，該用戶設(shè)備進(jìn)一步包括-接收裝置(30)，適合于接收使用幀結(jié)構(gòu)的多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波；-建立裝置(40)，適合于響應(yīng)所述接收裝置接收所述多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波中的所述特定信息而在不中斷所述多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波的接收的情況下建立到基站(BTS)的連接。
11.依照權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中在所述用戶設(shè)備(UE)中，所述建立裝置(40)適合于建立點(diǎn)到點(diǎn)或者點(diǎn)到多點(diǎn)連接。
12.依照權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中在所述基站(BTS)中，所述分配裝置(20)還適合于分配作為特定信息的廣播和/或控制信息。
13.依照權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中在所述用戶設(shè)備(UE)中，所述接收裝置(30)還適合于在廣播和/或控制信息之間進(jìn)行識(shí)別。
14.依照權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中當(dāng)使用所述系統(tǒng)來建立所述點(diǎn)到點(diǎn)連接時(shí)，所述基站(BTS)分配裝置(20)還適合于分配用于對(duì)特殊用戶設(shè)備進(jìn)行尋址的標(biāo)識(shí)符，而所述用戶設(shè)備(UE)接收裝置(30)還適合于識(shí)別所述標(biāo)識(shí)符。
15.依照權(quán)利要求11的系統(tǒng)，其中當(dāng)使用所述系統(tǒng)來建立所述點(diǎn)到多點(diǎn)連接時(shí)，所述基站(BTS)分配裝置(20)還適合于分配全球用戶設(shè)備標(biāo)識(shí)符和/或相鄰小區(qū)頻率參數(shù)，而所述用戶設(shè)備(UE)接收裝置(30)還適合于識(shí)別所述全球用戶設(shè)備標(biāo)識(shí)符和/或所述相鄰小區(qū)頻率參數(shù)。
16.依照權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述基站(BTS)分配裝置(20)還適合于從所述廣播/組播業(yè)務(wù)MBMS載波挪用至少一個(gè)幀并且將所述特定信息分配到其位置中。
17.一種基站(BTS)，包括-發(fā)送裝置(10)，適合于發(fā)送具有幀結(jié)構(gòu)的多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波；-分配裝置(20)，適合于向所述多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波的至少一個(gè)幀分配特定信息，其中用戶設(shè)備(UE)在接收到所述特定信息時(shí)能夠在不中斷所述多媒體廣播/組播業(yè)務(wù)載波的接收的情況下建立連接。
18.依照權(quán)利要求17的基站(BTS)，其中所述分配裝置(20)還適合于分配作為特定信息的廣播和/或控制信息。
19.依照權(quán)利要求17的基站(BTS)，其中所述分配裝置(20)還適合于從所述廣播/組播業(yè)務(wù)載波挪用至少一個(gè)幀并且將所述特定信息分配到其位置中。
全文摘要
本發(fā)明提出一種新的結(jié)合廣播信道和相關(guān)點(diǎn)到多點(diǎn)控制信道的功能的下行MBMS相關(guān)控制信道(MACCH)，其中該下行MBMS相關(guān)控制信道由基站(BTS)向用戶設(shè)備(UE)發(fā)送。用戶設(shè)備(UE)通過參考信道中所包含的特定信息在不中斷廣播/組播業(yè)務(wù)(MBMS)的接收的情況下建立與基站(BTS)的點(diǎn)到點(diǎn)連接。
文檔編號(hào)H04W4/06GK1792113SQ200480013821
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2004年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月21日
發(fā)明者D·C·埃德溫, T·K·普羅克托爾, J·-M·特雷納 申請(qǐng)人:西門子公司