KR101098294B1

KR101098294B1 - 멀티캐스트 모드를 지원하는 통신 시스템용 전송 방법

Info

Publication number: KR101098294B1
Application number: KR1020040016829A
Authority: KR
Inventors: 추아모이초; 다스아르넵; 지팅팡
Original assignee: 알카텔-루센트 유에스에이 인코포레이티드
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2011-12-26
Also published as: US7894468B2; EP1460791B1; US20040184471A1; JP4549706B2; KR20040083360A; JP2004289830A; EP2234307B1; EP1460791A2; EP1460791A3; EP2234307A1

Abstract

멀티캐스트 메시지의 재전송의 수가 메시지의 수신기들(105)의 수에 기초하여 변경될 수 있는 멀티캐스트 모드를 지원하는 통신 시스템들에서 멀티캐스트 메시지들 및 시그널링 메시지 응답들을 전송하는 방법이 제공된다. 멀티캐스트 메시지에 대한 시그널링 메시지들은 고정된 수의 멀티캐스트 메시지 전송들에 응답하여 전송될 수 있으며, 고정된 수의 전송 후에 멀티캐스트 메시지를 수신하지 않은 수신기들(105)은 주어진 추가 횟수까지 추가 재전송들을 요구할 수 있다. 게다가, 시그널링 메시지들은 서로 다른 시간에 전송될 수 있거나 수신기들(105)의 무선 상태에 기초하여 스태거링(staggering)될 수 있다. 예컨대, 제1 멀티캐스트 메시지가 전송되고, 수신기들(105)의 그룹들로부터의 응답들은 주어진 기간 동안 리스닝(listening)될 수 있으며, 이 다음에 다음 멀티캐스트 메시지 중 하나 및 제1 멀티캐스트 메시지의 일부가 그룹들에 전송될 수 있다.

멀티캐스트, 메시지, 그룹, 무선, 수신기, 전송

Description

멀티캐스트 모드를 지원하는 통신 시스템용 전송 방법{TRANSMISSION METHODS FOR COMMUNICATION SYSTEMS SUPPORTING A MULTICAST MODE}

도 1은 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 UMTS 아키텍처의 고레벨 다이어그램.

도 2는 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 UMTS에서의 HSDPA 시그널링을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 UMTS의 멀티캐스트 모드를 나타낸 도면.

도 4는 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 방법을 나타내는 흐름도.

도 5는 본 발명의 전형적인 실시예에 따른 방법을 나타내는 흐름도.

도 6(a) 및 6(b)는 본 발명의 다른 전형적인 실시예에 따른 방법을 나타내는 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

105: 수신기 110: 노드 기지국

115 무선 네트워크 제어기 180: 이동 교환국

발명의 배경

발명의 분야

본 발명은 일반적으로 멀티캐스트 모드를 지원하는 통신 시스템용 전송 방법들에 관한 것이다.

관련 기술의 설명

통상적으로, 음성 통신은 무선 네트워크들에서의 주요 응용이었다. 그 결과, 이동 통신 글로벌 시스템(GSM) 및 IS-95와 같은 셀룰라 표준들은 음성 트래픽만을 위하여 최적화됐다. 그러나, 최근 인터넷의 폭발적인 성장으로 인하여 무선 네트워크들을 통한 신뢰성이 있는 음성 및 고속 데이터 액세스를 제공할 필요성이 증대되고 있다. 최근까지, CDMA 2000 및 강화된 범용 패킷 무선 서비스(EGPRS)와 같은 표준화된 3세대(3G) 시스템들은 기존 음성중심 2세대(2G) 시스템들의 무선 인터페이스(air interface)를 발전시켜 이러한 능력을 제공하려고 했다. 그러나, 음성 및 패킷 데이터에 대한 서비스 요구사항은 다르다.

이들 표준들에서 지연-허용 데이터 서비스들의 지원은 음성 중심 기술들이 패킷 데이터에 대한 자원 할당에 적용되기 때문에 부적당하다는 것이 증명됐다. 최근 표준화된 CDMA 2000 1X EV-DO은 CDMA2000 및 EGPRS의 설계 기술과 다른 설계 기술을 사용하여 전용 CDMA2000 1X 캐리어를 통한 효율적인 패킷 데이터 서비스를 지원한다. 그러나, 1X-EV-DO는 기존 1X 시스템들과 호환 불가능하며 동일한 캐리어를 통해 음성 서비스를 지원하지 않는다.

따라서, 범용 이동 통신 시스템(UMTS) 및 CDMA2000 1X와 같은 3G 시스템들을 발전시키기 위하여 3세대 공동 프로젝트(3GPP) 및 3GPP2에 대해서 더욱 노력 중이다. UMTS 및 최신 1X EV-DV 표준들에서 고속 다운링크 패킷 액세스(HSDPA) 시스템에 반영된 이들 3G 진화는 완벽히 호환가능한 방식으로, 동일한 캐리어를 통해서 동시에 효율적으로 음성 및 고속 데이터에 대한 개별적이면서 종종 상충하는 필요성들을 지원하기 시작하였다.

무선 인터넷 응용과 같은 무선 응용들과 연관된 빠른 개발의 필요성을 충족시키고 HSDPA를 지원하기 위하여, 고속 다운링크 공유 채널(HS-DSCH)로 불리는 공유 채널이 사용될 수 있다. HS-DSCH는 고속 스케줄링, 적응 변조 및 코딩(AMC) 및 하이브리드 자동 재송 요구(HARQ)와 같은 다수의 성능 향상 기술들에 의해 가능해질 수 있다. 고속 스케줄링은 섹터 스루풋(throughput)을 최대화하기 위한 채널 품질 민감 스케줄링 기술인데, 예컨대 기지국은 채널 품질에 기초하여 주어진 시간에 하나 이상의 사용자에게 자원들을 할당한다. AMC 기술들은 스케줄링된 사용자 우세 채널 조건에 가장 "적합한" 데이터율 및 전송 포맷(즉, 변조 레벨 및 채널 코딩율)을 선택할 수 있다.

지연들 및 측정 에러들은 AMC로부터 성능 감소를 유발할 수 있다. 예컨대, 비트 블록 또는 패킷이 QPSK 변조 및 0.5의 코딩율을 사용하여 전송되고 잘못 수신되는 것을 가정하자. 그 패킷의 재전송은, 일반적으로 새로운 변조의 적절한 선택 및 오리지날 코딩된 비트 세트로부터의 적어도 몇 개의 새로운 "패리티" 비트들을 발생시킨다. 따라서, HARQ 기술들이 성능 저하를 최소로 하면서 물리 계층에서의 고속 재전송을 통해 임의의 레벨의 견고성을 제공하기 위해 사용될 수 있다.

HARQ는 오리지날 전송을 무시하기보다는 새로운 전송과 오리지널 전송을 결합한다. 이는 패킷의 정확한 디코딩 확률을 매우 향상시킨다. HARQ에서 단어 "하이브리드"는 순방향 에러 정정(FEC) 기술이 ARQ 기술들에 부가하여 사용된다는 것을 나타낸다. HARQ결합 방식들은 재전송이 오리지날 비성공 전송과 결합된다는 것을 의미한다. 따라서, HARQ는 그들 자체에 의하여 비성공 디코딩을 야기한 전송이 낭비되지 않게 하도록 돕는다.

2개의 타입의 HARQ, 즉 타입-I 및 타입-II HARQ가 존재한다. 타입-I HARQ에서는, 송신자가 부정응답(NACK)의 수신시에 동일한 패킷을 재전송한다. 타입-II HARQ에서는, 정보 메시지가 다수의 개별 패킷들로 인코딩된다. NACK의 수신시에, 증분 패킷이 송신기에 의하여 전송된다. 그 다음에, 수신기는 그 패킷과 이전 패킷을 결합시켜 메시지를 공동으로 결합 디코딩한다. HARQ 결합의 형태(타입-II HARQ)인 루슨트 테크롤로지스 인크의 적응 비동기 증분 리던던시(A²IR) 방법은 IX EV-DV 및 HSDPA에 적용된다. A²IR은 융통성이 있는 방법이며 잠재적으로 다른 변조 방식들을 사용하는 사본들의 HARQ 결합을 허용한다.

UMTS에서는 일부 응용들에 대하여 다수의 사용자가 동시에 동일한 데이터를 수신할 수 있어야 한다는 것이 예상된다. 두 개의 서비스들 (1) 셀방송 서비스(CBS) 및 (2) IP-멀티캐스트 서비스가 규정된다. CBS는 저비트율 데이터가 공유 방송 채널을 통해 주어진 셀 세트 내의 모든 가입자들에게 전송되도록 한다. 이러한 서비스는 메시지 기반 서비스를 제공한다. IP-멀티캐스트 서비스는 모바일 가입자들이 멀티캐스트 트래픽을 수신하도록 한다. 이 서비스는 현재 다수의 가입자들이 무선 또는 코어 네트워크 자원들을 공유하는 것을 허용하지 않으며 공공 육상 이동 네트워크(PLMN) 내에서의 및 무선 액세스 네트워크를 통한 자원 활용의 이점을 제공하지 않는다.

멀티캐스트는 다수의 수신자들에게 정보의 단일 스트림을 동시에 전송함으로서 트래픽을 감소시키는 UMTS의 대역폭 유지 기술이다. 멀티캐스트 그룹에서 N명의 사용자들이 존재할 때, 멀티캐스트 방식에 따라 소모되는 자원들은 유니캐스트 방식의 1/N이다. 데이터 패킷의 수신시에, 수신기는 송신기에 전송되는 긍정응답(ACK)/부정응답(NACK) 패킷을 발생시키는데, 이 ACK/NACK 패킷은 전송이 성공적이었는지의 여부를 나타낸다. 멀티캐스트 서비스들에서, 이들 ACK/NACK 패킷들은 멀티캐스트 그룹에서 수신기들의 수가 많은 경우에 심각한 충돌 또는 심각한 간섭을 유발할 수 있다. 그러므로, 멀티캐스트 모드를 사용하는 통신 시스템들에서, 메시지의 에러 요건들이 엄격할 때, 통신 링크들을 통한 전송 에러들을 감소시키도록 타입-I 및 타입-II HARQ(A²IR)와 같은 ARQ 프로토콜들을 수정할 필요가 있을 것이다.

발명의 요약

멀티캐스트 메시지들 및 수신된 멀티캐스트 메시지들에 대한 시그널링 메시지 응답에 대한 전송 방법들이 멀티캐스트 모드를 지원하는 통신 시스템에 대하여 기술된다. 멀티캐스트 메시지의 다수의 재전송은 메시지의 수신기 수에 기초하여 변화될 수 있다. 멀티캐스트 메시지에 대한 시그널링 메시지들은 고정된 수의 멀티캐스트 메시지 전송들에 응답하여 전송될 수 있으며, 고정된 수의 전송 후에 멀티캐스트 메시지를 아직 수신하지 않은 수신기들은 추가적으로 주어진 횟수까지 수신된 멀티캐스트 메시지의 추가 재전송을 요구할 수 있다.

다른 특징에 따르면, 수신기들로부터의 시그널링 메시지들은 서로 다른 시간에 전송될 수 있거나 또는 수신기들의 무선 상태에 기초하여 스태거링될 수 있다. 예컨대, 제1 멀티캐스트 메시지가 그룹들에 전송될 수 있으며, 그룹들로부터의 응답들이 주어진 기간 동안 리스닝(listening)될 수 있으며, 그 후 다음 멀티캐스트 메시지 중 하나 그리고 제1 멀티캐스트 메시지의 일부분이 상기 응답들에 기초하여 그룹들에게 전송될 수 있다.

본 발명의 전형적인 실시예들은 이하에 기술된 상세한 설명 및 첨부된 도면으로부터 더 완벽하게 이해될 것이며, 도면에서 동일 부재는 동일한 부호로 표시되며, 또한 도면은 본 발명의 예시적인 실시예를 예시할 뿐 본 발명을 제한하지는 않는다.

예시적인 실시예들의 상세한 설명

이하의 설명이 UMTS에서 공지된 (HSDPA) 명세에 기초하여 기술되고 이 예시적 문맥으로 기술되지만, 여기에 도시되고 기술된 전형적인 실시예는 단지 예시적일 뿐 본 발명을 제한하지 않는다는 것을 유의해야 한다. 마찬가지로, 예컨대 CDMA2000과 같은 다른 전송 시스템으로의 응용을 위한 다양한 수정이 당업자에게는 자명하며 여기에 교시된 내용에 의해 계획된다. 이하에서 기지국과 노드-B는 같은 것으로 사용된다. 부가적으로, 사용자, 사용자 장치(UE), 이동국 및 원격 국의 용어는 동의어로 사용되며 무선 통신 네트워크에서 무선 자원들의 원격 사용자를 기술한다. 때때로, 사용자는 또한 멀티캐스트 메시지의 수신기로 언급될 수 있다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 UMTS 구조의 고레벨 다이어그램을 나타낸다. 도 1을 참조하면, UMTS(100)은 다양한 코어 네트워크들(175)과 인터페이싱할 수 있는 UMTS 지상 무선 액세스 네트워크(UTRAN)(150)로 언급될 수 있는 무선 액세스 네트워크 부분을 포함한다. 코어 네트워크들(175)은 이동 교환국(MSC)(180), 외부 네트워크들(190)에 대한 게이트웨이들(서비스 GPRS 지원 노드(SGSN)(185) 및 게이트웨이 GPRS 서빙/지원 노드(GGSN)(188))을 포함할 수 있다. 일반적으로, UMTS에서, SGSN들 및 GGSN들은 패킷들을 무선 네트워크를 통해 이동국과 교환하고, 패킷들을 다른 인터넷 프로토콜(IP) 네트워크들과 교환한다. 외부 네트워크들(190)은 PSTN 또는 ISDN과 같은 다양한 회로 네트워크(193)(예컨대, 인터넷) 및 패킷 데이터 네트워크(195)를 포함할 수 있다. UTRAN(150)은 예컨대 T1/E1, STM-x 등과 같은 다양한 백-홀 장비(back-haul facility)를 통해 코어 네트워크들(175)에 링크될 수 있다.

UTRAN(150)는 무선 인터페이스(101)를 통해 UE 그룹(105)에 서비스할 수 있는 노드 B(110)라 불리는 셀 사이트들을 포함할 수 있다. 노드 B(110)는 UTRAN(150)에서 무선 트랜시버들 및 무선 네트워크 제어기들(RNC)(115)을 포함할 수 있다. 몇몇의 노드 B들(110)은 RNC(115)와 인터페이싱할 수 있으며, RNC(115)에서는 호출 셋업 및 제어 활성화 외에 소프트 핸드오프(soft handoff)에서의 무선 자원 관리 및 프레임 선택과 같은 태스크들이 수행될 수 있다. 노드 B(110) 및 RNC(115)는 예컨대 ATM 기반 패킷 전송을 사용하는 링크들을 통해 접속될 수 있다. HSDPA에 대하여, HS-DSCH는 UTRAN(150)에서 노드 B(110)에 전송될 수 있다.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 UMTS에서의 HSDPA 시그널링은 나타낸다. HSPDA 시스템에서, 다운링크 시그널링은 각각의 HS-DSCH를 가진 공유 제어 채널들(SCCH)의 사용을 통해 수행될 수 있다. SCCH, HS-DSCH 및 음성 채널들이 동일한 자원들(예컨대, 전력 및 대역폭)을 공유하기 때문에, 제어 시그널링은 시스템 자원들 및 용량의 잠재적인 비용에도 불구하고 종종 개선될 수 있다. 도 2를 참조하면, 다운링크에서, SCCH(205)를 통해 전송되는 시그널링 메시지들은 필드(211)로 도시된 AMC 및 HARQ 제어 정보를 포함할 수 있다. 업링크에서, SCCH(215)를 통해 전송되는 시그널링 메시지들은 HARQ 필드에 대한 긍정응답(ACK)/부정응답(NACK)(217) 및 예컨대 AMC를 스케줄링하기 위한 채널 품질 표시자(CQI) 필드(219)를 포함할 수 있다.

HS-DSCH(210)의 스케줄링된 성질로 인하여, 제어 시그널링은 특정 사용자(UE 105)에 대하여 항상 필요한 것은 아니다. 채널화 코드의 수가 제한되지 않을 수 있는 다운링크에서, 사용자들 사이에 단지 몇 개의 제어 채널들만이 지정되는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, SCCH(205)는 사용자가 스케줄링될 때만 사용자에게 할당될 수 있다.

AMC 및 HARQ 제어 정보를 사용자에게 제때 제공하기 위하여, SCCH(205)는 도 2에 도시된 바와 같이 HS-DSCH(210)과 스태거링될 수 있다. SCCH는 HS-DSCH에 앞서 전송될 수 있다. 비록 사용자 장비 식별자(UE ID) 필드(207)가 성공적으로 디코딩될지라도, 의도된 사용자는 다가오는 HS-DSCH(210)에게 알려질 수 있다. 그 다음에, UE(105)는 AMC 및 HARQ 제어 정보(예컨대, 변조 및 코딩 방식(MCS) 및 사용된 HARQ 채널)를 얻기 위하여 SCCH(205)의 나머지를 디코딩하고 HS-DSCH(210)의 디코딩을 준비한다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동작의 멀티캐스트 모드의 네트워크 구성을 나타낸다. 오늘날 단일 소스 엔티티로부터의 데이터가 다수의 종단점들에 전송되도록 하는 지점 대 다지점 서비스들이 존재한다. 이들 서비스들은 무선 네트워크를 통해 광범위하게 사용될 것으로 예측되며, 이에 따라 상기 서비스들을 효율적으로 지원하기 위한 PLMN에서의 능력에 대한 필요성이 존재한다. 멀티미디어 방송/멀티캐스트 서비스(MBMS)는 홈 환경 및 다른 부가 가치 서비스 공급업자(VASP)에 의하여 제공되는 이러한 방송/멀티캐스트 서비스들에 대한 이 능력을 제공할 수 있다. MBMS는 단일 소스 엔티티로부터 다수의 수신자에게 데이터가 전송되는 단방향 지점 대 다지점 전달 서비스이다. 3GPP에 의하여 규정된 동작 모드들 중 한 모드는 멀티캐스트 모드이다.

도 3은 멀티캐스트 모드 네트워크의 일반적인 고레벨 개요를 도시한다. 앞서 짧게 기술된 바와 같이, 멀티캐스트 모드는 단일 소스 지점으로부터 멀티캐스트 영역 내의 멀티캐스트 그룹으로 멀티미디어 데이터(예컨대, 텍스트, 오디오, 사진, 비디오 등)의 단방향 지점 대 다지점 전송을 허용할 수 있다. 멀티캐스트 모드는 무선/네트워크 자원들을 효율적으로 사용하기 위한 것이며, 예컨대 데이터는 공통 무선 채널을 통해 전송된다. 데이터는 네트워크에 의하여 정의된 멀티캐스트 영역들(예컨대, 홈 환경)에 전송될 수 있다. 멀티캐스트 모드에서, 네트워크는 멀티캐스트 그룹의 멤버들을 포함하는 멀티캐스트 영역 내의 셀들에 선택적으로 전송할 수 있다. UE에 의하여 수신된 멀티캐스트 서비스는 하나 이상의 연속적인 멀티캐스트 세션들을 포함할 수 있다. 예컨대, 멀티캐스트 서비스는 단일의 진행 세션(예컨대, 멀티미디어 스트림)으로 이루어질 수 있거나 또는 연장된 기간 전반에 걸쳐 몇몇의 간헐적인 멀티캐스트 세션들(예컨대, 메시지들)을 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적인 실시예의 멀티캐스트의 장점을 취할 수 있는 응용들은 화상 회의, 기업 홍보, 방송 교육, 온라인 입찰, 온라인 게이밍, 소프트웨어 배포, 주식 시세, 뉴스 등을 포함할 수 있다.

멀티캐스트 모드는 일반적으로 멀티캐스트 가입 그룹에의 가입 및 대응하는 멀티캐스트 그룹에의 사용자 참여를 필요로 한다. 가입 및 그룹 참여는 PLMN 오퍼레이터, 사용자 또는 그들을 대신하는 제삼자(예컨대, 회사)에 의해 행해질 수 있다. 멀티캐스트 모드는 IETF IP 멀티캐스트와 상호동작 가능해야 할 것이다. 이는 IP 서비스 플랫폼들의 최적 사용으로 인하여 응용들 및 컨텐츠의 효용성을 최대로 하도록 하며, 이에 따라 현재 및 미래 서비스들은 더 자원 효율적인 방식으로 전송될 수 있다.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 방법을 나타내는 흐름도이다. 수신기들(사용자들)의 그룹에의 멀티캐스트 메시지의 전송 수는 수신기들의 그룹 크기에 기초하여 변경될 수 있다. 멀티캐스트 메시지의 송신자(송신기)에서의 버퍼가 오버플로우되는 것을 방지하기 위하여, 데이터 패킷들(멀티캐스트 메시지를 포함함)의 출발율(departure rate)은 사용자들로부터 수신된 패킷들의 도달율(arrival rate)보다 높아야 한다. 따라서, 제공된 로드에 기초하여, 패킷 크기는 및 전송들의 수(N)가 결정될 수 있다.

멀티캐스트 메시지의 전송 효율을 증가시키기 위하여, 작은 N 또는 작은 그룹 크기를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 작은 그룹 크기(또는 양호한 무선 상태들)는 보다 큰 그룹 크기와 비교하여 또는 불량한 무선 상태들을 가진 그룹과 비교하여 송신자로부터의 멀티캐스트 메시지의 재전송을 적게 요구할 것이다.

따라서, 지금 도 4를 참조하면, 임계치(Th)가 사용자들의 그룹 크기(S)에 대하여 평가되기 위하여 설정될 수 있다(S404). 임계치는 예를 들어 기지국에 등록된 수신기들의 추적을 유지하는 기지국 트랜시버 내부의 소프트웨어에 의하여 설정될 수 있으며 고정되거나 변화할 수 있다. 주어진 사용자 그룹의 크기는 HARQ 또는 A²IR이 예컨대 멀티캐스트 메시지를 그룹에 재전송하기 위하여 구현될 수 있는지의 여부를 결정하기 위하여 임계치에 대하여 평가될 수 있다(S406). 만일 S가 Th와 동일하거나 크면(S≥Th, S406의 출력이 "예"이면), 사용자들의 그룹은 멀티캐스트 메시지의 N개의 전송을 수신한다. 다시 말해서, 멀티캐스트 메시지의 고정된 수의 전송이 수행된다(S408). 따라서, 그룹 내의 사용자들은 예컨대 수신된 멀티캐스트 메시지에 응답하여 긍정응답(ACK) 또는 부정응답(NACK) 패킷으로서 구현될 수 있는 시그널링 메시지를 전송할 수 있다(S410). 임의의 경우에, 멀티캐스트 메시지가 그룹에 N번(여기서 N은 멀티캐스트 메시지의 오리지날 전송과 재전송을 포함함) 재전송될 것이다.

그러나, 만일 그룹 크기(S)가 임계치보다 작으면(S<Th, S406의 출력이 "아니오" 이면), 그룹의 사용자들은 예컨대 유니캐스트 모드에서 처럼 고정된 수의 전송들에 의하여 제약되지 않고 멀티캐스트 메시지의 수신을 나타내기 위하여 ACK/NACK 패킷을 전송할 수 있다. 따라서, 전술한 방법은 업링크 상에서 필요한 피드백 시그널링의 양을 효율적으로 감소시켜 자원들을 보존한다.

도 5는 본 발명의 다른 전형적인 실시예에 따른 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5의 많은 기능들이 도 4와 유사하므로, 단지 차이점만이 상세히 설명된다.도 4와 유사하게, 사용자들의 그룹 크기(S)는 임계치에 대비하여 평가될 수 있다(S506). 만일 S≥Th이면, 사용자들의 그룹은 멀티캐스트 메시지의 고정된 수의 N번의 전송을 수신한다(S508). N번째 전송 후에, 멀티캐스트 메시지를 아직 수신하지 않은 그룹의 임의의 사용자는 그 시간에 시그널링 메시지를 전송할 수 있다(S510). 따라서, 멀티캐스트 메시지의 전송자는 Δ 추가 횟수까지 멀티캐스트 메시지를 재전송할 것이다. 만일 다른 한편으로, 그룹의 크기가 작다면, 즉 S≤Th(S506의 출력이 "아니오"이면), 그룹의 사용자들은 유니캐스트 모드에서 수행될 수 있는 것처럼 멀티캐스트 메시지의 수신을 나타내고 및/또는 멀티캐스트 메시지의 추가 전송을 요구하기 위하여 ACK/NACK 패킷을 전송할 수 있다(S512). 따라서, HARQ 및/또는 A²IR이 예컨대 Δ 횟수까지 멀티캐스트 메시지의 재전송을 허용할 수 있기 때문에, 상기는 멀티캐스트 모드를 지원하는 통신 시스템들에서 업링크 상에서 요구되는 피드백의 양을 더욱 효율적으로 감소시킬 수 있다.

도 6(a) 및 도 6(b)은 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 방법을 나타내는 흐름도이다. 이 예시적인 실시예에서, 오프셋 피드백 절차가 사용될 수 있다. 예컨대, 멀티캐스트 메시지의 전송자 또는 소스에서의 관대한 지연 제약이 주어지면, 시그널링 메시지의 수신기들(사용자들)로부터의 시그널링 메시지는 스태거링될 수 있다. 단일 전송과 비교하여, 주어진 기간에 걸친 상이한 순간에의 다수의 전송들은 고속 다운링크 공유 채널(HS-DSCH)과 같은 무선 채널들 상의 에러를 정정하는데 도움이 된다. 사용자들은 그룹의 무선 상태에 기초하여 N개의 그룹들로 정렬될 수 있다. 특히, N개의 정렬된 그룹에 대한 시그널링 메시지 전송의 순서는 무선 상태의 역순으로, 불량한 무선 상태를 가진 그룹이 그들의 시그널링 메시지들을 우선 전송하는 것에 기초하여 결정될 수 있다(즉, 최상의 무선 상태로 전송하는 그룹이 마지막에).

도 6(a)은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 멀티캐스트 메시지의 전송자의 관점에서 전송 오프셋 기술을 나타내는 흐름도이다. 초기에, 기지국 트랜시버와 같은 전송자(송신기)는 예컨대 멀티캐스트 메시지를 M개의 데이터 블록들로 인코딩할 수 있다(S602). 제1 블록은 개별적으로 디코딩가능하며, 다음 블록들은 제1 블록의 반복, 예컨대 증분 리던던시 데이터 블록들일 수 있다. 그 다음에, 송신기는 다운링크 채널을 통해 사용자의 모든 그룹들, 예컨대 각각의 i번째 그룹에 멀티캐스트 메시지의 시작 블록을 전송할 수 있다(S604).

전송이 시작된 후에, 송신기는 N*K개의 응답 시간 슬롯들에서 사용자들의 각각의 i번째 그룹으로부터의 응답들을 리스닝한다(S606)(각각의 i번째 그룹은 그들의 무선 상태의 순서로 응답함). 파라미터 K는 멀티캐스트 메시지 전송들 간의 최대 지연을 제어하기 위하여 사용될 수 있는 구성가능한 지연 제약 파라미터이다. 파라미터 N은 사용자들의 그룹의 수를 나타내며, N*K(NK)는 송신기가 다음 멀티캐스트 메시지로 이동하기 전에 대기할 필요가 있는 최대 지연(시간 슬롯들에 대하여)을 나타낼 수 있다. 만일 송신기가 NK개의 시간 슬롯들 중 하나에서 NACK을 리스닝하면(S608의 출력이 예이면), 송신기는 동일한 메시지에 대한 다음 블록을 전송하고(S610) 기능 S606을 반복한다. 만일 송신기가 NK개의 시간 슬롯들 중 어느 것에서도 NACK를 리스닝하지 않으면(S608의 출력이 아니오이면), 송신기는 그것의 버퍼를 클리어(clear)하고 다음 멀티캐스트 메시지(S611)를 패치하고 기능 S602를 반복한다.

도 6(b)은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 멀티캐스트 메시지의 수신기의 관점에서 도 6(a)의 전송 오프셋 기술을 나타내는 흐름도이다. 도 6(b)을 참조하면, i번째 그룹 내의 각 수신기(사용자)는 대기하거나 또는 멀티캐스트 메시지의 새로운 전송을 리스닝한다(S612). 새로운 전송이 탐지되면(S614), 각각의 사용자는 멀티캐스트 메시지의 디코딩을 시도할 수 있다(S614). 만일 멀티캐스트 메시지가 올바르게 디코딩되면(S616의 출력이 예이면), 사용자는 상부계층에 데이터 패킷(들)을 전달하고(S618), 다음 멀티캐스트 메시지의 시작을 리스닝한다(S612로 복귀). 만일 디코딩이 에러를 가지면(S616의 출력이 아니오이면), 에러들을 가진 사용자(들)는 각각 재전송 카운터를 0으로 초기화하고(카운터는 0에서 K까지 카운트함) 멀티캐스트 메시지의 가능한 재전송(1에서 i-1번째 슬롯들까지)을 리스닝한다(S620). 정확하거나 동일한 NACK 전송은 Y번까지 그룹의 하나 이상의 사용자들에 의하여 반복될 수 있다(시그널링 메시지의 부분으로서 재전송된다).

만일 멀티캐스트 메시지의 재전송이 탐지되면(S622의 출력이 예이면), 사용자는 디코딩을 시도하고, 만일 올바르면(S616의 출력이 예이면), 사용자는 상부계층에 데이터 패킷(들)을 전달하고(S618) 다음 멀티캐스트 메시지의 시작을 리스닝한다(기능 S612로 복귀). 만일 i-1번째 슬롯들 후에 재전송이 시작되지 않으면(S622의 출력이 아니오이면), 사용자는 i번째 슬롯에서 NACK를 전송하고(S624), 재전송 카운터를 1만큼 증가시키고(S626), i 내지 N까지의 슬롯의 재전송을 리스닝한다(S628). 만일 재전송이 탐지되면(S630의 출력이 예이면), 사용자는 디코딩을 시도하며, 만일 올바르면(S616의 출력이 예이면), 사용자는 상부계층으로 데이터 패킷(들)을 전달하고(S618) 다음 멀티캐스트 메시지의 시작을 리스닝한다(S612). 만일 다음 N-i의 슬롯들에서 재전송이 탐지되지 않으면(S630의 출력이 아니오이면), 카운트가 평가된다(S622). 만일 카운트<Y이면(S632의 출력이 아니오이면), 사용자는 리스닝 기능(S662)으로 복귀한다. 만일 카운트=Y이면(S632의 출력이 예이면), 이는 그룹 내의 하나 이상의 사용자들이 Y개의 NACK들을 전송했거나 결코 멀티캐스트 메시지의 재전송을 수신하지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 이 사용자들은 상부계층에 에러를 나타내고(S634) 기능 S612 및 다음 기능들로 진행한다.

네트워크(175)에 멀티캐스트 모드를 사용하는 것의 장점은 데이터가 각 링크를 통해 한번 전송될 수 있다는 것이다. 예컨대, SGSN(188)은 데이터를 수신하기를 원하는 노드 B(110) 및 UE(105)의 수에 무관하게 RNC(115)에 한번 데이터를 전송할 것이다. 무선 인터페이스를 통한 멀티캐스트를 사용하는 장점은 많은 사용자가 동일한 데이터의 다수의 전송으로 무선 인터페이스를 방해하지 않도록 공통 채널을 통해 동일한 데이터를 수신할 수 있다는 점이다. 3세대 이동 통신 시스템들에서 높은 대역폭 응용의 사용이 증가함에 따라, 특히 다수의 사용자가 동일한 높은 데이터율 서비스들을 수신하려고 할 때, 효율적인 정보 분배가 필수적이다. 멀티캐스팅은 네트워크 내의 데이터의 양을 감소시키고 자원들을 더 효율적으로 사용할 수 있다.

게다가, 본 발명의 예시적인 실시예는 업링크에서 필요한 시그널링의 양을 감소시켜서 잠재적으로 ACK/NACK 트래픽의 양을 감소시킨다. 이는 무선 인터페이스 상의 ACK/NACK 패킷 충돌들 및 간섭의 혹독함(severity) 및 빈도를 감소시킬 수 있어서 자원들을 보존하고 멀티캐스트를 지원하는 통신 시스템들의 효율성을 개선시킨다.

설명된 본 발명의 예시적인 실시예들은 다양한 방식들로 변경될 수 있다는 것이 명백하다. 이러한 변형은 본 발명의 예시적인 실시예들의 취지 및 영역으로부터 벗어나지 않으며, 이러한 모든 수정은 당업자에게 명백하며 이하의 청구범위들의 범위 내에 포함된다.

본 발명은 멀티캐스트 모드를 사용하는 통신 시스템들에서 메시지의 에러 요건들이 엄격할때 통신 링크들을 통한 전송 에러들을 감소시킬 수 있는 멀티캐스트 모드를 지원하는 통신 시스템용 전송 방법들을 제공할 수 있다.

Claims

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멀티캐스트 메시지의 다수의 수신자들에 기초하여, 상기 멀티캐스트 메시지의 다수의 재전송들을 수신하는 자동 재송 요구(automated repeat request; ARQ) 전송 방법에 있어서,

네트워크 요소에서, 수신기들의 그룹의 그룹 크기(S)에 기초하여, 상기 그룹 크기가 임계치 이상이면, 상기 멀티캐스트 메시지의 ARQ 전송에 대한 복수의 재전송들을 수신하는 단계; 및

상기 그룹 크기(S)가 임계치(Th) 이상이면, 상기 복수의 재전송들을 수신한 후에만, 상기 멀티캐스트 메시지의 추가 전송들을 요구하기 위해, 긍정응답(ACK) 및 부정응답(NACK) 중 적어도 하나를 전송하는 단계를 포함하는, 자동 재송 요구 전송 방법.
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제3항에 있어서,

상기 그룹 크기가 상기 임계치 미만이면, 상기 멀티캐스트 메시지의 추가 전송들을 요구하기 위해, 긍정응답(ACK) 및 부정응답(NACK) 중 하나를 업링크 채널 상에서 전송하는 단계를 더 포함하는, 자동 재송 요구 전송 방법.
하나 이상의 사용자들에 대한 멀티캐스트 모드를 지원하는 통신 시스템에 대한 자동 재송 요구(ARQ) 전송 방법에 있어서,

제 1 네트워크 요소에서, 멀티캐스트 메시지의 ARQ 전송을 수신하기 위해 N개의 그룹들로 상기 사용자들을 정렬시키는 단계로서, 상기 N개의 그룹들은 각각의 사용자의 무선 상태에 따라 정렬되는, 상기 사용자들을 정렬시키는 단계; 및

제 2 네트워크 요소에서, 상기 N개의 그룹들의 상기 정렬에 기초하여 시그널링 메시지들의 전송을 스태거링(staggering)하는 단계를 포함하고,

상기 사용자들을 정렬시키는 단계는,

최악의 무선 상태에 기초하여 상기 N개의 그룹들을 정렬시키는 단계로서, 가장 빨리 전송하는 그룹은 상기 최악의 무선 상태를 가진 그룹인, 상기 N개의 그룹들을 정렬시키는 단계를 더 포함하는, 자동 재송 요구 전송 방법.
제6항에 있어서,

상기 전송을 스태거링하는 단계는, 각 그룹 내의 사용자들이 특정 그룹의 전송 차례에서, 긍정응답(ACK) 및 부정응답(NACK) 중 하나를 전송하는 단계를 더 포함하는, 자동 재송 요구 전송 방법.
제6항에 있어서,

상기 전송을 스태거링하는 단계는, 각 그룹 내의 사용자들이 특정 그룹의 전송 차례에서, 수신된 멀티캐스트 메시지의 재전송들을 요구하기 위해 부정응답(NACK)만을 전송하는 단계를 더 포함하는, 자동 재송 요구 전송 방법.
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제5항에 있어서,

상기 업링크 채널은 공유 제어 채널(SCCH)이고, 상기 수신기들의 그룹은 멀티캐스트 가입 그룹의 부분인, 자동 재송 요구 전송 방법.
제8항에 있어서,

상기 부정응답(NACK)만을 전송하는 단계는, 임의의 NK 시간 슬롯들에서 NACK가 전송자에 의해서 탐지되지 않을 때까지, K번의 횟수까지 동일한 NACK를 반복적으로 전송하는 단계를 더 포함하는, 자동 재송 요구 전송 방법.
제6항에 있어서,

상기 제1 및 제2 네트워크 요소들은 동일한 요소인, 자동 재송 요구 전송 방법.