具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。应该指出,所描述的实施例仅是为了说明的目的,而不是对本发明范围的限制。所描述的各种数值并非用于限定本发明,这些数值可以根据本领域普通技术人员的需要进行任何适当的修改。
在本发明中,承载MBMS业务的专用载频只需要使用非成对下行频段,无需上行频段,这样可以通过提高下行发射功率来提高MBMS业务的覆盖范围。
另外,在本发明中,UE驻留在原有的非MBMS载频上。
图2A示出了承载MBMS业务的非成对下行载频。
在本发明中,如图2A所示,承载MBMS业务的专用载频只需要使用非成对的下行频段,无需上行频段。由于UE发射功率有限,这样做可以通过提高下行发射功率来提高MBMS业务的覆盖范围。
图2B示出了LTE架构下的MBMS网络结构示意图,支持MBMS的网元主要包括:BM-SC(广播多播业务中心)、aGW(接入网关)、eNB(演进的基站)、UE(用户设备)。BM-SC是内容提供者的入口,用于授权和在PLMN中发起MBMS承载业务,并按照预定时间计划传送MBMS数据。aGW对用户进行MBMS承载业务控制,并将MBMS数据传送到UTRAN。eNB负责向指定的MBMS服务区的空中接口高效地传送MBMS数据。
图3A示出了根据本发明的支持MBMS专用载频的网络结构的示意图。
如图3A所示,在小区1中使用MBMS业务专用载频,在小区2、3、4中使用非MBMS业务载频,小区1和小区3可以由同一个基站eNB2来管理,也可以由各自独立的基站eNB(如eNB2和eNB1等)来管理。aGW和eNB之间的接口称为S1接口,eNB之间的接口称为X2接口。
图3B是MBMS多播业务提供的各阶段流程的时序图(参见3GPP TS23.246):
步骤S302,订阅(Subscription):建立用户和业务提供者之间的关系,使得用户可以接收相关的MBMS多播业务。
步骤S304,业务公告(Service announcement):用于分发有关业务的用户信息,业务激活的参数(如IP多播地址),以及其它相关参数(如业务开始时间)。
步骤S306,加入(joining):是订阅者加入多播组的过程。
步骤S308,会话开始(Session start):是BM-SC准备发送MBMS数据的过程,通过一系列的信令交互,在网络中建立起MBMS数据传输所需的承载,在该过程中可能需要进行接收数据用户数的统计,以便决定是否建立承载以及建立何种类型的承载。
步骤S310,MBMS通知(MBMS Notification):通知UE将要发送MBMS多播数据。
步骤S312,数据发送(Data transfer):在该阶段,MBMS数据发送到UE。
步骤S314,会话结束(Session stop):当MBMS数据将要发送完毕时,BM-SC启动会话结束过程,以释放网络中的业务承载资源。
步骤S316,离开(Leave):意味着订阅者离开某个多播组的过程,该用户不再接收某特定的MBMS业务。
上述过程中,步骤S302、S306和S316是UE和BM-SC通过点对点的方式进行的,而且只能在非MBMS业务载频上完成。步骤S304可以由BM-SC通过点对点方式发送给相关的UE,该过程可以在非MBMS业务载频上完成,也可以通过广播或者多播的方式进行,该过程可以在MBMS业务专用载频上完成。以上步骤S302~S306和S316与本发明无关,因此,省略对上述步骤的详细描述。在稍后的描述中,将主要对步骤S308~S314的操作进行具体描述。
图3C是MBMS广播业务提供的各阶段流程的时序图(参见3GPP TS23.246):
步骤S352,业务公告(Service announcement):用于分发有关业务的用户信息,业务激活的参数(如IP广播地址),以及其它相关参数(如业务开始时间)。
步骤S354,会话开始(Session start):是BM-SC准备发送MBMS数据的过程,通过一系列的信令交互,在网络中建立起MBMS数据传输所需的承载,在该过程中可能需要进行接收数据用户数的统计,以便决定是否建立承载以及建立何种类型的承载。
步骤S356,MBMS通知(MBMS Notification):通知UE将要发送MBMS广播数据;
步骤S358,数据发送(Data transfer):在该阶段,MBMS数据发送到UE。
步骤S360,会话结束(Session stop):当MBMS数据将要发送完毕时,BM-SC启动会话结束过程,以释放网络中的业务承载资源。
上述过程中,与步骤S304相同,步骤S352可以由BM-SC通过点对点方式进行,也可以通过广播或者多播的方式进行,该过程可以在MBMS业务专用载频和非MBMS业务载频上完成。以上步骤S352与本发明无关,因此,省略对该步骤的详细描述。在稍后的描述中,将主要对步骤S354~S360的操作进行具体描述。
在本发明中,对于MBMS广播和多播业务,会话开始步骤(S308、S354)、MBMS通知步骤(S310、S356)、数据发送步骤(S312、S358)、会话结束步骤(S314、S360)的处理流程非常相似,只需将其中的“广播”和“多播”进行相应的替换。因此,在以下的描述中,将不再区分MBMS广播业务和MBMS多播业务,而将其统称为“MBMS业务”。
在本发明的专用载频系统中,MBMS业务和非MBMS业务承载在不同的载频上,为了下面说明方便,将承载MBMS业务的载频称为MBMS专用载频,承载非MBMS业务的载频称为非MBMS载频。
UE驻留在非MBMS载频,在驻留载频上,UE可以发起呼叫、小区更新/位置区更新、收到寻呼等过程。MBMS专用载频信息、MBMS业务公告、MBMS业务通知在非MBMS载频上下发。而MBMS信道配置、MBMS调度、MBMS数据等信息在MBMS专用载频上下发。
图4A示出了根据本发明的MBMS会话开始过程的时序图。
如图4A所示,MBMS会话开始阶段包括以下4个步骤:
步骤S401,BM-SC和aGW之间的MBMS会话开始信令的交互;
步骤S402,aGW和eNB之间的MBMS会话开始信令的交互,MBMS会话开始请求需要发送给MBMS专用载频所属eNB和非MBMS载频所属eNB,而且eNB都属于该MBMS业务的服务区内;
步骤S403,计数过程是统计对该MBMS业务感兴趣的用户数,该过程由eNB在空中接口下发计数请求给UE,eNB接收UE返回的计数响应,eNB根据计算结果判决是否建立无线承载以及建立何种无线承载等过程组成,例如,计数结果大于0建立无线承载,而且用户数目大于某个门限建立PTM发射模式的承载。是否需要计数由aGW或者eNB根据无线资源管理策略决定,如果不需要计数则S403省略。稍后,将参照图4B,对计数过程进行详细描述。
步骤S404,如果需要建立MBMS业务的无线承载,则只在MBMS专用载频上建立该无线承载。
图4B示出了图4A所示的计数过程S403、无线承载建立过程S404、图3B和3C所示的MBMS通知过程S310、S356和数据发送过程S312、S358。
图4B具体描述了计数过程S403和MBMS通知过程S310、S356,其中eNB1是非MBMS载频所属eNB,eNB2是MBMS专用载频所属eNB,这两个eNB可以相同,也可以不同:
步骤S411,非MBMS载频所属eNB1,下发MBMS计数请求消息,对该MBMS业务感兴趣的UE返回MBMS计算请求响应。
步骤S412,eNB1将计数结果传递给eNB2,可以通过以下两种方法进行计数结果的传递:
a)步骤S412’,eNB1通过X2接口将计数结果传递给eNB2;
b)步骤S412”,eNB1通过S1接口先将计数结果传递给aGW,由aGW通过S 1接口将计算计数结果传递给eNB2。
步骤S413,eNB2根据计数结果进行无线承载判决,是否建立承载以及建立何种承载(如PTM(点对多点)承载/PTP(点对点)承载),例如,计数结果=0,不需要建立无线承载;计数结果>0,需要建立无线承载;计数结果>0且计数结果<某个门限,则需要建立PTP承载;计数结果>0且计数结果>某个门限,需要建立PTM承载。以上是计数结果的判决一种例子,具体判决算法可自行确定。如不需要建立PTP承载只要计数结果大于0即可建立PTM承载。
步骤S414,根据所需建立的无线承载的类型,eNB2建立无线承载和相应的资源;
步骤S415,eNB2下发MBMS通知以及相关MBMS无线承载的配置参数(包括信道配置和调度配置),UE根据相关参数准备接收MBMS数据;
步骤S416,同时eNB1下发MBMS通知,但不需要下发相关MBMS无线承载的配置参数,只需要通知UE,MBMS在哪个载频上下发,eNB1可以通过以下三种方式确定何时下发MBMS通知:
a)eNB2将下发MBMS通知的时间通过X2接口通知给eNB1;
b)eNB2将下发MBMS通知的时间通过S1接口通知给aGW,然后,aGW再通过S1接口将下发MBMS通知的时间转发给eNB1;以及
c)eNB1根据会话开始到MBMS数据发送的间隔,在预定定时下发MBMS通知。
步骤S417,eNB2从aGW接收MBMS数据,并从MBMS专用载频上下发给UE。
图4C示出了根据本发明的MBMS会话停止过程的时序图。
如图4C所示,MBMS会话停止阶段包括以下3个步骤:
步骤S421,BM-SC和aGW之间的MBMS会话停止信令的交互;
步骤S422,aGW和eNB之间的MBMS会话停止信令的交互,MBMS会话停止请求需要发送给MBMS专用载频所属eNB2和非MBMS载频所属eNB1,而且eNB都属于该MBMS业务的服务区内;
步骤S423,eNB2释放无线承载的资源,并通知UE该MBMS业务停止,eNB1只需要通知UE该MBMS业务停止。
接下来,将参照图5A~5D,对根据本发明的支持MBMS专用载频的UE的结构和操作进行具体的描述。
图5A和5B示出了根据本发明的UE的结构方框图。
如图5A所示,根据本发明一个实施例的UE 1000包括控制器1100、接收单元1200、载频选择单元1400、存储器1500和MBMS业务组加入处理单元1600。
接收单元1200根据载频选择单元1400的控制,在MBMS专用载频和非MBMS载频之间进行切换,接收MBMS专用载频和非MBMS载频上的信息,并将信息传递给载频选择单元1400。
载频选择单元1400根据所接收到的MBMS通知以及存储在存储器1500中的MBMS业务调度模板,控制接收单元1200在MBMS专用载频和非MBMS载频之间的切换,并将接收单元1200接收到的各种信息和数据传递给控制器1100。
控制器1100根据来自载频选择单元1400的、由接收单元1200在非MBMS载频上接收到的MBMS业务公告,确定是否存在感兴趣的MBMS业务组,当存在感兴趣的MBMS业务组时,通过MBMS业务组加入处理单元1600加入所述MBMS业务组。此外,控制器1100根据来自载频选择单元1400的、由接收单元1200在MBMS专用载频上接收到的MBMS RB(无线承载)配置信息以及MBMS业务调度信息,生成MBMS业务调度模板,并将其存储在存储器1500中。
存储器1500用于存储MBMS业务调度模板。
MBMS业务组加入处理单元1600根据控制器1100的指令,执行加入MBMS业务组的操作。
如图5B所示,根据本发明另一实施例的UE 1000’包括控制器1100、非MBMS载频接收单元1310、MBMS专用载频接收单元1320、载频选择单元1400、存储器1500 MBMS业务组加入处理单元1600。与图5A相比,在本实施例中,以非MBMS载频接收单元1310和MBMS专用载频接收单元1320代替了接收单元1200。
非MBMS载频接收单元1310和MBMS专用载频接收单元1320分别接收非MBMS载频和MBMS专用载频上的信息,并将信息传递给载频选择单元1400。
载频选择单元1400根据所接收到的MBMS通知以及存储在存储器1500中的MBMS业务调度模板,选择非MBMS载频接收单元1310和MBMS专用载频接收单元1320在非MBMS载频和MBMS专用载频上接收到的各种信息和数据,并将其传递给控制器1100。
控制器1100根据来自载频选择单元1400的、由非MBMS载频接收单元1310在非MBMS载频上接收到的MBMS业务公告,确定是否存在感兴趣的MBMS业务组,当存在感兴趣的MBMS业务组时,通过MBMS业务组加入处理单元1600加入所述MBMS业务组。此外,控制器1100根据来自载频选择单元1400的、由MBMS专用载频接收单元1320在MBMS专用载频上接收到的MBMS RB(无线承载)配置信息以及MBMS业务调度信息,生成MBMS业务调度模板,并将其存储在存储器1500中。
存储器1500用于存储MBMS业务调度模板。
MBMS业务组加入处理单元1600根据控制器1100的指令,执行加入MBMS业务组的操作。
图5C是示出了根据本发明的UE的具体操作的流程图。
如图5C所示,最初,在步骤S500,UE驻留在非MBMS载频上,通过非MBMS载频上的广播信道接收MBMS专用载频相关信息(包括频率、带宽等信息)。接下来,在步骤S502,UE根据在非MBMS载频上接收到的MBMS业务公告,加入感兴趣的MBMS业务组。此外,如果UE接收到MBMS计数请求,则返回MBMS计数响应,表明UE是否对该MBMS业务感兴趣;当然,eNB也可以不下发MBMS计数请求,不对感兴趣的UE进行计数。当MBMS业务准备启动时,相应的MBMS通知在非MBMS载频和MBMS专用载频下发。当UE接收到感兴趣的MBMS业务的MBMS通知时(步骤S504),UE准备接收该MBMS业务,在步骤S506,选择MBMS专用载频,并在步骤S508,在MBMS专用载频上接收系统消息,其中包括MBMS RB(无线承载)配置信息以及MBMS业务调度信息,从而根据MBMS RB配置信息以及MBMS业务调度信息,产生准备接收的MBMS业务的调度模板。在步骤S510,UE根据所产生的MBMS业务调度模板,在发送MBMS数据的定时,接收MBMS数据。在MBMS数据发送的空隙,在步骤S512,确定MBMS数据发送是否结束。如果MBMS数据发送尚未结束(步骤S5 12中的“否”),则在步骤S514,UE在接收MBMS数据发送的空隙,返回驻留的非MBMS载频,处理非MBMS业务相关操作(如接收寻呼,位置区更新等),然后在下一个调度数据发送前返回MBMS专用载频继续接收MBMS数据(步骤S510)。另一方面,在MBMS任务停止后(步骤S512中的“是”),在步骤S516,UE返回驻留的非MBMS载频,不再在MBMS专用载频上接收数据。
对于双接收机UE,其中的一个接收机(1320)接收MBMS业务(MBMS专用载频),不需要在空隙内返回非MBMS载频;而另一个接收机(1310)驻留在非MBMS载频。由载频选择单元1400确定将哪个接收机接收到的数据传递给控制器1100进行处理。
图5D是用于解释UE在MBMS专用载频和非MBMS专用载频之间的切换过程的示意图。
如图5D所示,UE在MBMS专用载频和非MBMS载频之间进行切换。结合图5C可知,步骤S500和S502在非MBMS载频上完成。步骤S504可以在MBMS专用载频和非MBMS载频之一上完成。在步骤S506,UE切换到MBMS专用载频,并在完成步骤S508种的接收步骤之后,返回非MBMS载频。但是,UE也可以不返回非MBMS载频,一直保持在MBMS专用载频上,也可以根据所产生的MBMS业务调度模板中的信息来确定是返回非MBMS载频,还是保持在MBMS专用载频上。步骤S510在MBMS专用载频上完成。步骤S514在非MBMS载频上完成。重复步骤S510~S514,直至MBMS数据发送结束。最后,在步骤S516,返回非MBMS载频。
下面,对UE在MBMS专用载频上接收MBMS数据期间建立非MBMS业务的操作进行详细描述。
图6示出了MBMS业务调度的例子。
(1)UE主叫过程
如果在MBMS专用载频上接收MBMS数据期间(步骤S510期间)要建立非MBMS业务,UE首先进行业务优先级判断,如果非MBMS业务具有高优先级,则UE返回驻留的非MBMS载频,发起非MBMS业务;非MBMS业务结束后,UE继续MBMS业务的接收过程。如果MBMS业务的优先级较高,则继续接收MBMS数据,等到MBMS数据发送的空隙,再对非MBMS业务进行处理(步骤S514)。
(2)UE被叫过程
当UE被叫一个非MBMS业务时,eNB将通过寻呼通知UE,根据寻呼消息发送方式的不同,有两种方法:①寻呼在MBMS专用载频和非MBMS载频上发送,②寻呼只在非MBMS载频上发送。
①寻呼在MBMS专用载频和非MBMS载频上发送
正在MBMS专用载频上接收MBMS业务的UE接收到寻呼后,UE执行业务优先级判断,如果非MBMS业务优先级高,UE返回驻留的非MBMS载频,在非MBMS载频上响应寻呼。如果MBMS业务的优先级较高,则继续接收MBMS数据,等到MBMS数据发送的空隙,再对非MBMS业务进行处理(步骤S514)。
该方法的优点是UE不需要频繁返回驻留的非MBMS载频,这样可以省电。
②寻呼只在非MBMS载频上发送。
根据上述步骤S514,UE在调度空隙返回非MBMS载频时接收寻呼。
优点是寻呼范围减小,降低了对寻呼信道容量的需求,而且简化的MBMS专用载频的结构。
图7示出了根据本发明的演进基站eNB的结构方框图。
如图7所示,根据本发明的演进基站eNB 2000包括eNB控制器2100、发送单元2200、接收单元2300、计数结果生成单元2400和RB建立单元2500。
发送单元2200执行各种信息和数据的发送,包括在非MBMS载频上发送MBMS计数请求、在非MBMS载频上发送MBMS数据、在非MBMS载频上发送MBMS通知、以及在MBMS专用载频上发送MBMS通知、RB配置信息、MBMS业务调度信息等。
接收单元2300执行各种信息和数据的接收,并将各种信息和数据传递给eNB控制器2100。而且,接收单元2300接收来自UE的MBMS计数响应,并将MBMS计数响应传递给计数结果生成单元2400。
计数结果生成单元2400根据从接收单元2300传递过来的MBMS计数响应,根据包含在MBMS计数响应中的UE是否对该MBMS业务感兴趣的信息,生成MBMS计数结果,并将MBMS计数结果传递给eNB控制器2100。
RB建立单元2500负责根据eNB控制器2100的指令,建立符合要求的无线承载RB。
eNB控制器2100控制上述各个单元的操作,根据计数结果生成单元2400所生成的MBMS计数结果,确定是否要建立RB,以及应当建立何种RB。当需要建立RB时,eNB控制器2100控制RB建立单元2500建立相应的RB,并控制发送单元2200在非MBMS载频上发送MBMS通知,并同时在MBMS专用载频上发送MBMS通知、RB配置信息、MBMS业务调度信息;之后,根据MBMS业务调度信息,控制发送单元2200在MBMS专用载频上发送MBMS数据。
在本发明中,如图4B所示,生成MBMS计数结果的基站(eNB1)可以不同于建立RB的基站(eNB2)。因此,在以上操作中,第一基站的发送单元可以将所生成的MBMS计数结果通过X2接口直接传递给负责建立RB的第二基站。所述第二基站的eNB控制器根据接收单元通过X2接口接收到的MBMS计数结果来执行后续操作。或者,第一基站的发送单元可以将所生成的MBMS计算结果通过S1接口传递给接入网关,并由接入网关再通过S1接口传递给第二基站。所述第二基站的eNB控制器根据接收单元通过S1接口接收到的MBMS计数结果来执行后续操作。在这种情况下,第一基站可以只工作在非MBMS载频上,而第二基站可以只工作在MBMS专用载频上。
图8是示出了根据本发明的演进基站eNB的计数过程和RB建立操作的流程图。
在步骤S800,eNB在非MBMS载频上发送MBMS计数请求。UE在接收到MBMS计数请求之后,发送MBMS计数响应,在MBMS计数响应中,表明UE是否对该MBMS业务感兴趣。在步骤S802,eNB接收MBMS计数响应,并在步骤S804,根据MBMS计数响应,生成MBMS计数结果。然后,在步骤S806,eNB根据MBMS计数结果,确定是否要建立RB,以及应当建立何种RB。如果确定要建立RB(步骤S806中的“是”),则eNB在步骤S810建立相应的RB,并执行步骤S812,在非MBMS载频上发送MBMS通知,同时,在MBMS专用载频上发送MBMS通知、RB配置信息、MBMS业务调度信息。之后,根据MBMS业务调度信息,在步骤S814,eNB在MBMS专用载频上发送MBMS数据。
如果确定不建立RB(步骤S806中的“否”),则在步骤S808,处理结束。
本发明中,非MBMS载频也可以是WCDMA/GSM等其它无线接入系统,如图9,WCDMA/GSM的无线接入网(UTRAN/GERAN)通过SGSN(服务GPRS支持节点)接到aGW。在这种网络结构下,本发明的只要在前述方案中稍做改变,不需要涉及2种载频之间交互的流程,如非MBMS载频的计数过程等。
利用本发明,MBMS专用载频可以使用资源丰富的非成对载频;覆盖范围大;系统简单,可以独立组成多媒体广播网;而且对非MBMS业务的影响小。
最后所应说明的是:以上实施例仅仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。