CN103141124B - 在长期演进系统中减少多个用户设备之间通信设立时间的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于在长期演进(LTE)系统中减少多个用户设备(UE)之间的通信设立时间的方法。根据一个方法，包括eNodeB和移动性管理实体(MME)的LTE子系统：从与虚拟信道相关联的第一UE接收对于LTE连接的请求，并且响应于对于LTE连接的请求中的内容，代表第一UE生成在虚拟信道上传送媒体的请求，LTE子系统将请求发送到应用服务器以触发用于将媒体传输从第一UE递送到与虚拟信道相关联的至少一个其它UE的呼叫的建立。

Description

在长期演进系统中减少多个用户设备之间通信设立时间的方法
技术领域
本技术领域总的来说涉及通信系统，并且更具体而言涉及在长期演进通信系统中减少多个用户设备之间的通信设立时间。
背景技术
长期演进(LTE)是朝向第四代(4G)无线技术的最后一步，第四代(4G)无线技术被设计为提高移动电话网络的容量和速度并且提供媒体的端到端互联网协议(IP)服务递送。当前，LTE包括对于通用移动通信系统(UMTS)的一组增强功能，其被描述在第三代合作伙伴计划(3GPP)内开发并且由其公布的一套技术规范中，其中3GPPTS的最新版本于2010年6月被作为修订“版本9”发布(版本10当前正在开发中)。
LTE部分地提供基于IP的扁平网络架构，该基于IP的扁平网络架构被设计为确保支持诸如例如GPRS(通用分组无线服务)和WiMAX(全球微波接入互操作性)的一些传统或非3GPP系统之间的移动性。LTE的一些主要优点的是相同平台中的高吞吐量、低延迟、即插即用、FDD(频分双工)以及TDD(时分双工)、改进的终端用户体验、导致低运营成本的简单架构以及与诸如GSM(全球移动通信系统)、cdmaOneTM、W-CDMA(UMTS)和CMDA200的较旧的标准无线技术的互操作性。
美国(US)许多主要运营商和若干个全球运营商已经开始将他们的网络转换到LTE。此外，US公共安全机构(包括US情报机关)已经将LTE认同为用于新的700MHz公共安全无线电频带的优选技术。然而，LTE系统当前未针对公共安全应用提供一些传统系统的益处。
例如，一些公共安全应用(例如使用一键通(Push-to-Talk)的关键任务型应用)对于使用传统通信系统的多个用户设备之间的通信经历快速的设立时间，这当前在LTE系统上不可实现。因为此类应用被广泛地采用，所以公共安全客户将继续期望甚至在LTE系统上的这些较快的呼叫设立时间。
因此，存在对于在LTE通信系统中减少多个用户设备之间的通信设立时间的方法的需要。
附图说明
附图与下文中的具体描述一起被并入并形成本说明书的一部分，用来进一步图示包括所要求保护的发明的构思的各种实施例，并且解释那些实施例的各种原理和优点，在附图中相同的附图标记在所有单独的视图中指代相同或功能上类似的元素。
图1是实现根据一些实施例的用于减少多个用户设备之间的通信设立时间的方法的通信系统的系统图。
图2是图示根据一些实施例的由LTE子系统所执行的用于减少多个用户设备之间的通信设立时间的方法的流程图。
图3是图示根据一些实施例的具有有助于实现用于减少多个用户设备之间的通信设立时间的方法的标识符的S-TMSI字段的框图。
图4是图示根据一些实施例的用于减少多个用户设备之间的通信设立时间的在多个用户设备和LTE子系统组件之间的信令的消息序列图。
技术人员将了解的是，图中的元素是为了简单和清楚而示出的，并且不必按比例绘制。例如，图中某些元素的尺寸相对于其它元素可以被放大以帮助提高对本发明的各种实施例的理解。此外，描述和图未必需要所图示的次序。应当进一步了解的是，可以以发生的特定次序来描述或者描绘某些动作和/或步骤，而本领域的技术人员将理解的是，实际上不需要关于顺序的这种特异性。装置和方法组件在适当的情况下由图中的常规符号来表示，仅示出与理解各种实施例有关的那些具体细节，以便不使本公开与将对于得益于本文描述的本领域的普通技术人员而言是容易显而易见的细节相混淆。因此，应当了解的是为了说明的简单和清楚，可以不描绘在商业上可行的实施例中有用或必要的常见的和公知的元素，以便于较少地阻碍对这些各种实施例的观察。
具体实施方式
一般而言，依据实施例，LTE子系统：从与虚拟信道相关联的第一用户设备(UE)接收对于LTE连接的请求；响应于对于该LTE连接的请求中的内容，并且当连接正在被建立以及用于媒体传输的承载正在被激活时，LTE子系统代表第一UE生成在虚拟信道上传送媒体的请求并且将该传送请求发送到应用服务器，以触发用于将媒体传输从第一UE递送到与该虚拟信道相关联的至少一个其它UE的呼叫的建立。在说明性实施方式中，当已经为第一UE激活了用于媒体传输的专用的演进分组系统承载时，LTE子系统进一步通知应用服务器。
根据另一实施例，应用服务器：接收在虚拟信道上传送媒体的请求，其中，该传送请求由LTE子系统代表与该虚拟信道相关联的第一UE生成；并且响应于接收到该传送请求，向与该虚拟信道相关联的至少一个其它UE发送即将到来的在该虚拟信道上的媒体传输的通知。在说明性实施方式中，当已经针对媒体传输为第一UE激活了专用的演进分组系统承载时，应用服务器进一步接收承载激活消息，并且响应于该承载激活消息，用信号通知第一UE该传送请求被许可并且用信号通知至少一个其它UE该传送请求被许可用于媒体传输。
根据又一实施例：用户设备：生成对于LTE连接的请求，其中，该请求包括用于UE的标识符和用于UE与其相关联的虚拟信道的标识符；并且将该请求发送到LTE子系统，以触发LTE子系统代表UE生成在虚拟信道上传送媒体的请求，并将其发送到应用服务器。在说明性实施方式中，用于UE的标识符和用于虚拟信道的标识符被包括在S-TMSI字段中。
在本文中使用各种技术，能够改善用于LTE系统中的用户设备之间的通信设立时间。本领域的技术人员将认识到，本文所描述的上述识别到的优点和其它优点仅仅是说明性的，并且不意味着是各种实施例的所有的优点的完全呈现。
现在参考图，并且特别是图1，示出并且总体以100来指示根据一些实施例的通信系统。系统100包括系统元件：LTE演进分组核心(EPC)110，其具有多个逻辑元件(包括移动性管理实体(MME)112、多媒体广播组播服务网关(MBMSGW)114、服务网关(SGW)116、分组数据网络网关(PDNGW)118以及策略和计费规则功能(PCRF)120)；接入网(在这种情况下，无线接入网(RAN))122，其包括多个eNodeB(LTE基站)基础设施设备124及126和组播控制实体(MCE)128；多个UE130、132、134和136；以及应用服务器(AS)138，其具有一键通应用140和MBMS功能142的逻辑实体。通常，EPC和RAN被共同地称为LTE系统。下文进一步地描述通信系统100的元件和它们之间的接口。
此外，RAN122元件、EPC110元件、应用服务器138以及UE130至136根据3GPPTS来实现协议和信令；并且术语LTE通信系统、LTE系统以及演进分组系统(EPS)在本文中可交换地使用，并且被各自定义为包括RAN122和EPC110但不包括应用服务器138或UE。相反，应用服务器138被包括在针对UE的服务提供商的网络中，并且使用LTE系统来促进应用服务器138与UE之间的通信。此外，仅有限数目的EPC元件和UE以及一个应用服务器及RAN示出在图中，但更多的此类元件可以被包括在实际的商用或私有系统实施方式中；并且为便于说明仅一个UE被示出连接到eNodeB，而且一个eNodeB被示出连接到EPC。而且，RAN可以是任何类型的接入网，包括任何2G或3G接入网，2G例如是全球移动通信系统(GSM)，3G例如是通用移动通信系统(UMTS)。
通常，UE、应用服务器138、EPC110逻辑元件以及RAN122元件各自使用(尽管未示出)存储器、一个或多个网络接口以及处理设备来实现，处理设备被可操作地耦合并且当被编程时形成用于这些系统元件实现它们的所期望的功能性的装置，例如参考在图2至图4中示出的方法和附图所图示的那样。网络接口被用于在系统100的元件之间传递信令，在本文中这也被称为消息传递(例如，消息、分组、数据报、帧、超帧等)。网络接口在任何特定元件中的实施方式取决于该元件被连接到的网络的特定类型，即，有线和/或无线。
在网络支持无线通信的情况下，接口包含元件，该元件包括可根据任何一个或多个标准或专有无线接口操作的处理、调制以及收发器元件，其中，处理、调制以及收发器元件的功能性中的一些可以借助于处理设备通过诸如存储在系统元件的存储器设备上的软件应用或固件的编程逻辑或者通过硬件来执行。
被UE、应用服务器138、EPC110逻辑元件以及RAN122元件利用的处理设备可以以用于执行参考图2至图4所描述的功能性的软件或固件逻辑或代码来编程；和/或处理设备可以用硬件实现为例如状态机或ASIC(专用集成电路)。由这些系统元件所实现的存储器能够包括对于相应元件的运行所需要的各种信息的短期和/或长期储存。存储器可以进一步存储软件或固件，以用于以对于执行处理设备的功能性所需要的逻辑或代码来对处理设备进行编程。
我们现在转向在图1中示出的系统元件的功能性的简要描述，这将有助于对图2至4中所图示的方法的稍后描述的理解。在本领域中还被称为订户、通信设备、接入设备、接入终端、移动站、移动订户单元、移动设备、用户设备等的UE130、132、134以及136可以是任何类型的通信设备，诸如无线电、移动电话、移动数据终端、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、双向无线电、蜂窝电话、以及能够在有线或无线环境中操作并且可以被公众用户(诸如消费者)或私人用户(诸如公共安全用户)所使用的任何其它设备。
当UE经由RAN附接到LTE系统时，它基于由UE所发送的服务提供商的标识而被连接到适当的核心网络(即，MME、SGW以及PDNGW)。针对UE的移动性管理基于源和候选(或目标)LTE小区(其中每个小区被定义为包括单个eNodeB的覆盖区域或eNodeB的覆盖区域的一部分并且能够通过小区标识符来标识)的无线电技术和UE的移动性状态来分类。依据小区与eNodeB之间的关系的这个理解，在不损失清晰性的情况下，在本文内可以有时可交换地使用术语“小区”和“eNodeB”。此外，缩写eNB可以被用来代替eNodeB。从移动性角度看，UE可以处于分离(DETACHED)、空闲(IDLE)以及激活(ACTIVE)这三个状态中的一个。分离状态被定义为其中UE被通电但正在搜索并且向LTE系统注册的过程中的过渡状态。
激活状态被定义为其中UE向LTE系统注册并且与eNodeB具有RRC(无线电资源控制)连接的状态。因此，当UE处于激活状态并且具有与eNodeB的RRC连接时，而且当UE到MME信令连接已经建立时，UE被认为具有“LTE连接”。在这个激活状态中，LTE系统知道该UE属于的小区并且能够在专用于UE的承载资源上从UE传送/接收数据。而且，在激活状态中，当UE在两个LTE小区之间移动时，执行“后向”切换或预测切换。在这种类型的切换中，源小区基于来自UE的射频(RF)测量报告来确定目标小区，并且查询目标小区是否具有足够的承载资源来容纳该UE。目标小区还在源小区命令UE切换到目标小区之前准备承载资源。在LTE系统中，当前(或服务)eNodeB的责任是指示UE发送RF测量报告，并且基于这些报告，准备目标eNodeB以接受该UE，以及最后将UE切换到目标eNodeB。
空闲状态被定义为UE的节电状态，其中UE不正在专用或缺省承载上传送或者接收分组，但能够接收MBMS服务。在空闲状态中，不在eNodeB中存储关于UE的上下文，并且UE的位置仅在MME处已知，而且仅处于可以包括多个eNodeB的跟踪区域(TA)的粒度。MME知道UE最后在其中注册的TA，而为了将该UE定位到小区需要进行寻呼。
应用服务器138是支持服务通过LTE系统到UE的应用(在处理设备中执行)或供应的基础设施设备。这样的应用包括但不限于经由单播或组播的PPT服务、PTV(一键视频)服务、PTX(一键做任何事情)服务。组播能够通过EPS借助于单播服务或MBMS服务来递送。在实施例中，应用服务器138是UE能够接入的公共安全机构的公用陆地移动网(PLMN)的基础设施元件。这样，应用服务器可以是例如计算机辅助调遣(CAD)服务器、媒体服务器、呼呼控制器等。如图示，应用服务器138包括PTT应用140和MBMS功能142。PTT应用140有助于媒体递送到具有PTT能力的UE。通常与广播组播服务中心(BM-SC)相关联的MBMS功能142管理到UE的MBMS服务，并且是MBMS业务的源。MBMS功能142包括例如：针对请求激活MBMS服务的终端的授权、广播和组播服务的调度、MBMS数据的完整性和机密性保护、MBMS会话通告以及用作内容提供商或在LTE系统外面的任何其它广播/组播源的入口点。此外，尽管MBMS点对多点(PTM)功能142被说明性地示出，但是应用服务器138能够可替换地配置有任何适当的PTM(例如，广播和/或组播)能力。
EPC110是提供移动核心功能性的全IP核心网络，移动核心功能性在以前的移动代(2G、3G)中已经由两个单独的子域实现：针对语音的电路交换(CS)和针对数据的分组交换(PS)。EPC110使得能实现上文提及的媒体的全IP端到端递送：从配备有嵌入式IP能力的移动手持设备和其它用户设备，通过基于IP的eNodeB，跨越EPC以及遍及应用域、IMS(IP多媒体子系统)和非IMS。
如上文所提及的，EPC110包括MME112、MBMSGW114、SGW116、PDNGW118以及PCRF120的逻辑组件，并且还包括这些逻辑实体之间的相应接口(在本领域中还被称为参考点)。EPC110的逻辑实体被示出为单独的逻辑块，并且在一些实施例中实际上能够各自被包括在单独的硬件设备中，或者可替换地，能够用一个或多个硬件设备来组合。而且，EPC110取决于网络的尺寸可以具有服务数以千计或数以万计的UE并且服务许多应用服务器的若干个这样的组件。为了清楚起见，在图1中未示出EPC中的附加的已知元件和接口，如在对于EPC110的商用环境或私有环境所需要的针对LTE的3GPPTS中所描述的。
首先转向MME112，这个EPC元件是LTE系统上用于UE接入的关键控制节点。它负责空闲模式UE跟踪和寻呼过程，包括重传。它涉及承载激活/去激活处理，并且还负责在初始附接时和在涉及核心网络(CN)——即，MME、SGW、PDNGW——节点重定位的LTE内切换时为UE选择SGW。MME112负责对用户进行验证(通过与未示出的HSS交互)。使用NAS协议生成的非接入层(NAS)信令终止于MME112处，并且MME112还负责UE的临时标识或标识符的生成和分配。MME112进一步检查UE的授权以占据服务提供商的PLMN并且强制UE漫游限制。
在控制平面中，运行在MME112与UE之间的NAS协议被用于控制目的，诸如网络附接、认证、承载的设置以及移动性管理。不像在其它系统中，在UE可以被连接并且没有对其分配的承载的意义上，在LTE中承载的分配和维护独立于UE的连接状态，并且相反地，UE可能是空闲的但具有分配的承载。
如在本文中所使用的，术语承载或承载资源被定义为网络(诸如RAN)中的传输路径，并且被用来携带UE数据业务(在本文中还被称为通信或服务数据流(SDF))。EPS承载被定义为在UE与PDNGW之间延伸并且包含无线路径(UE到eNodeB)以及网络输送路径(eNodeB到PDNGW)两者的承载。承载可以是双向的，即具有从UE到应用服务器的上行链路路径和从应用服务器到UE的下行链路路径两者；或者承载可以是单向的，诸如从应用服务器到UE以用于MBMS业务的普通点对多点(PTM)下行链路路径。
承载可以是点对点(PTP)(诸如专用承载或缺省承载)或PTM承载(诸如MBMS承载)，并且具有与其相关联的一组特性或属性，包括但不限于QoS、数据被调制的载波频率、特定带宽、比特速率等。缺省承载被定义为非GBR(保证比特速率)承载，其提供“尽力而为”SDF传输，并且被分配给UE持续它附接到LTE系统的持续时间，并且不需要显式地请求。专用承载被定义为针对相同UE而建立并且由(或者代表)UE明确请求的任何附加的承载，并且可以是非GBR或GBR。
在LTE系统中MBMSGW114是入口点，并且它将MBMS业务分布到MBMS服务区域内的所有eNodeB。MBMS可以使用单频网络(SFN)传输，这也被称为MBSFN。在MBSFN中，传输发生自使用相同资源块的时间同步组的eNodeB。IP组播能够被用于将业务从MBMSGW114分布到不同的eNodeB。RAN122中的MCE128确保跨越给定MBSFN区域的所有eNodeB对给定的服务分配了相同的资源块。MCE128的任务是确保在eNodeB处的RLC/MAC层被适当地配置以用于MSSFN操作。
SGW116路由和转发用户点对点数据分组，同时还在eNodeB间切换期间作为用于用户平面的移动性锚并且作为用于LTE与其它3GPP技术之间的移动性锚。
通过作为UE的业务的出口点和入口点，PDNGW118向UE提供到外部分组数据网络(PDN)的连通性。UE可以同时与一个以上的PDNGW具有连通性以用于接入多个PDN。PDNGW118执行策略实施、针对每个用户的分组过滤、计费支持、合法侦听以及分组筛选。PDNGW118的另一关键作用是作为用于3GPP与诸如WiMAX和3GPP2(CDMA1X和EvDO)的非3GPP技术之间的移动性的锚。PCRF120支持SDF检测、策略实施以及基于流的计费。
RAN122在本实施方式中是E-UTRAN(演进的UMTS陆地无线接入网)，E-UTRAN包括多个小区，每个小区由例如124、126的eNodeB来服务，eNodeB用作UE与EPC110之间的中间基础设施设备和用于UE对分配的承载的接入点。每个小区表示为连接到RAN的UE提供无线资源的地理覆盖区域，无线资源在本文中被称为用于携带数据(或SDF)的承载。eNodeB中的RRC层基于由UE所发送的相邻小区测量来进行切换决定、空中寻呼UE、广播系统信息、控制诸如信道质量信息(CQI)报告的周期性的UERF测量报告，以及将小区级临时标识符分配给激活的UE。RRC层还在切换期间执行UE上下文从源eNodeB向目标eNodeB的转移，并且进行RRC消息的完整性保护。此外，RRC层负责EPS承载资源的设置和维护。
关于LTE参考点，UE经由LTE-Uu参考点来通信它与eNodeB的信令。S1-MME参考点被用于E-UTRAN(例如，经由eNodeB126)与MME112之间的控制平面协议(例如，将流控制传输协议(SCTP)用作为输送协议的eRANAP)。eNodeB126(E-UTRAN)与SGW116之间的S1u参考点被用于在切换期间的每承载用户平面隧道和eNodeB间路径切换，其中，在这个接口上的输送协议是GPRS隧道协议-用户平面(GTP-U)。X2参考点被用于eNodeB间通信。
由于UE移动性并且如果为了所需要的PDN连通性SGW需要连接到非并列的PDNGW，则S5参考点提供了用户平面隧道和SGW116与PDNGW118之间的隧道管理，并且被用于SGW重定位。基于GTP和IETF(互联网工程任务组)的移动IP协议被用在这个接口上。
Gx参考点提供QoS策略和计费规则从PCRF120到PDNGW118中的策略和计费实施功能(PCEF，未示出)的转移。Rx参考点驻留在PCRF120与应用服务器138中的应用功能(AF，未示出)之间。S10参考点驻留在MME之间以用于MME重定位和MME到MME信息转移。S11参考点驻留在MME112与SGW116之间以用于对应的信令。
SGi参考点驻留在PDNGW118与诸如运营商外部的公用或私有PDN或运营商内PDN的分组数据网络(在这种情况下为包括应用服务器138的PDN)之间，例如，用于提供IMS服务。SGi参考点对应于用于2G/3G接入的Gi参考点。
为了(在这个说明性实施例中)支持由MBMS所提供的PTM信令，在MBMSGW114与应用服务器138之间的SG-mb参考点支持MBMS承载信令以用于设置和释放在MBMS会话建立和终止时的上下文，并且还可以支持用户相关信令，例如用于组播会话授权或用户会话接合或分离。MBMSGW114与应用服务器138之间的SGi-mb参考点支持MBMS业务平面。MBMSGW114与eNodeB126之间的M1参考点利用IP组播协议用于分组到eNodeB的递送。业务平面“有效载荷”被封装在SYNC协议数据单元(PDU)中。eNodeB126与MCE128之间的M2参考点被MCE128用来给eNodeB提供无线电配置数据。MME112与MCE128之间的M3参考点支持MBMS会话控制信令，例如用于会话发起和终止。Sm参考点提供MBMSGW114与MME112之间的通信以支持PTM服务。
PTM承载通常与服务相关联，并且经由临时移动组标识(TMGI)来标识。在eNodeB与UE之间，PTM承载采取组播业务信道(MTCH)的形式，其中关联到特定TMGI的业务在任何给定时间通过特定MTCH来携带。在MBSFN区域内，正在以相同的调制和编码级别被传送的若干个MTCH能够被分组在一个MCH输送信道中。公共信令在RRC层(例如，MCCH控制信道)处且在MAC层处被执行。
如在本文中所使用的，术语虚拟信道(VC)意指媒体源与一组与该虚拟信道相关联的目标UE之间的可识别的信息流。通常，可以使若干个虚拟信道在服务区域中同时激活。虚拟信道可以被看成为表示通信服务和/或信息流被寻址到的用户组。为了接收所期望的内容，UE必须识别并且解码该虚拟信道被映射到的下行链路承载。如果一个或多个MBMSPTM承载被用于虚拟信道，则每个承载可以通过SGi-mb和M1接口来包括MTCH和相关的分支。UE可以是用于通过使用上行链路承载来将媒体发送到应用服务器的虚拟信道的内容源。
现转向图2，示出并且整体以200来指示图示了用于减少多个用户设备之间的通信设立时间的方法的流程图。由方法200所指示的功能性在LTE子系统中执行，其中，子系统被定位为LTE系统的元件的子集(少于全部)。在这个说明性实施例中，取决于特定实施方式，执行方法200的LTE子系统包括eNodeB或MME。为了便于理解，与在图3中示出的图和图4的消息序列图相结合地描述图2。
根据方法200，eNodeB从与被映射到下行链路承载的虚拟信道相关联的UE接收(202)对于LTE连接的请求。图4图示了全部与相同的虚拟信道相关联的三个UE402、404、406，其中，与虚拟信道相关联意指该UE具有用于识别和解码虚拟信道所必需的信息以便在该虚拟信道上发送或者接收媒体传输。如在本文中所使用的媒体传输意指以媒体(例如，语音、数据、视频等)作为其内容或有效载荷的消息传递。在一些说明性实施方式中，UE能够通过从地址簿、信道选择器旋钮/开关的位置、缺省设定等中选择虚拟信道而变得与虚拟信道相关联。在一个示例实施方式中，虚拟信道到TMGI的表被预加载到UE中(因此UE将通过参考虚拟信道与TMGI之间的映射来关联到虚拟信道)；并且例如这个映射能够被绑定到UE上的选择器旋钮/开关位置。
图4还示出了LTE子系统408(其包括eNB和MME)和应用服务器410。如可以在图示了根据本公开的实施例的这些元件之间的信令的消息序列图(MSC)400中看见的那样，UE406构建并且向eNodeB发送对于LTE连接的请求。在这种情况下，连接请求是RRC连接请求消息412，其具有与3GPPTS兼容的格式并且当UE处于空闲状态时被用来向LTE系统请求连接。请求412包括用于UE的标识符和标识UE406与其相关联的虚拟信道的内容，例如，表示为比特串的虚拟信道标识符。例如，如上所述TMGI或TMGI的一部分能够用来标识虚拟信道。更具体而言，TMGI包括三个字段：MNC=移动网络代码(载体id)；MMC=移动国家代码(国家id)；以及MBMS服务ID(24个比特)，其中，MBMS服务ID标识虚拟信道。在一个说明性实施方式中，一组MBMS服务ID经由网络管理来定义并且被映射到虚拟信道；而映射被加载到UE中。此外，具有比MBMS服务ID更少数目的比特的VC标识符能够被包括在RRC连接请求消息412中；而且该VC标识符被翻译为对应的MBMS服务ID，MBMS服务ID标识虚拟信道。
在一个实施例中，UE406将UE标识符和虚拟信道标识符包括在RRC连接请求消息412的现有字段中，诸如在S-TMSI字段中。图3图示了根据本公开的S-TMSI字段300，S-TMSI字段300被格式化为包括UE标识符和虚拟信道标识符。S-TMSI字段300包括8比特MMEC(MME代码)字段302和相邻的32比特M-TMSI字段。当UE406首次附接到eNodeB时，eNodeB为UE选择服务MME，并且MMEC是用于所选择的MME的唯一标识符。一旦UE重新连接到LTE(在处于空闲状态之后)，eNodeB就使用该MMEC来将信令路由到正确的MME。MME将M-TMSI分配给UE，其中，M-TMSI具有允许UE406将VC标识符包括在M-TMSI中的结构和格式以用于使得能实现根据本公开的方法。
在这个说明性实施方式中，M-TMSI包括3比特格式ID字段304、1比特PRI字段306、6至8比特VC字段308、5至14比特保留字段310以及0-17比特UEID/签名字段312。当MME生成M-TMSI时，仅UEID字段被填充，而其它比特被设置为0。当在格式ID字段中接收到除0之外的值的比特时，除只是UEID之外的字段被解释为有意义的。PRI字段306指示UE的用户是常规用户还是优先用户。VC字段308包含虚拟信道标识符。在本示例中VC字段具有仅6-8个比特的长度，但它能够通过来自相邻的保留字段的适当比特来容易地扩展。
字段310被保留用于将来使用，并且可以被例如用于容纳更多的UE或者用于定义新的格式。取决于格式ID，字段312包含UE标识符和/或加密签名(例如，使用公钥基础设施(PKI)生成的数字证书)以用于对于LTE连接的请求者的早期验证。应该注意的是，图3提供了UE和VC标识符如何能够被包括在UE与LTE系统之间的现有消息传递中的一个示例。然而，在本公开的范围内构思了将这些标识符并入现有消息传递或使用包括VC和/或UE标识符的专有消息传递的替换方式。
返回到图2的方法200，一旦接收到对于LTE连接的请求并且响应于该请求中的内容，LTE系统(eNodeB或MME其中之一，或两者合作)就代表UE生成(204)在虚拟信道上传送媒体的请求，并且将该传送请求发送(206)到应用服务器。换句话说，利用UE和VC标识符，UE发送对于LTE连接的请求触发LTE系统，以代表UE生成并且向应用服务器发送在所标识的VC上传送的请求。因为LTE系统(而不是像通常实现的那样是UE)生成传送请求，所以它在本文中被认为是“代理的”传送请求。这个代理的传送请求到应用服务器的发送触发呼叫的建立，用于将媒体传输从UE(其发送对于LTE连接的请求)递送到与所标识的虚拟信道相关联的一个或多个其它UE。参考图4讨论代理的传送请求和伴随的呼叫建立的细节。
因此，MSC400示出LTE子系统将代理的传送请求414发送到应用服务器410。在一个实施例中，一旦接收到RRC连接消息，eNodeB就从M-TMSI中检索UE和VC标识符，并且然后生成以及向应用服务器410发送该传送请求。在可替换的实施例中，当eNodeB接收到对于LTE连接的请求时，eNodeB将至少包括VC标识符的消息发送到MME，以触发MME创建并且向应用服务器发送代理的传送请求。在一个说明性实施方式中，从eNodeB到MME的消息包含来自RRC连接消息的M-TMSI，并且是例如包含M-TMSI或至少来自M-TMSI的VC标识符的NAS服务请求消息；或者从eNodeB向MME发送的消息可以是包含VC标识符的专有消息。
此外，传送请求可以是与标准兼容的消息，或者是包含UE和VC标识符以及用于服务eNodeB的标识符的专有消息。例如，传送请求是发言权(floor)控制请求，该发言权控制请求具有与蜂窝上的一键通开放移动联盟技术规范(OMA-TS-PoC)用户平面中所描述的发言权控制请求一致的格式，该技术规范在版本1.0中定义了媒体突发发言权控制(MBCP)并且在版本2.0和2.1中定义了通话突发发言权控制(TBCP)。根据这个标准的相关消息传递包括通知请求UE发言权控制请求被许可的发言权许可消息，以及通知与虚拟信道相关联的其它UE传送请求被许可用于在该虚拟信道上的媒体传输的发言权采纳消息。
通过eNodeB或MME发送代理的传送请求触发呼叫的建立，以在虚拟信道上将媒体传输从UE406递送到UE402和404。如术语被用在本文中那样，呼叫被定义为由发言权许可开始和发言权空闲结束所界定的资源分配的集合。呼叫的建立指的是发送到UE的信令(与LTE子系统发送传送请求同时或在其之后)，这为即将到来的媒体传输准备虚拟信道和/或通知UE媒体传输在所标识的虚拟信道上即将到来，使得UE准备好接收和解码该传输。因此，在一个实施方式中，触发呼叫建立的传送请求至少包括触发向UE402和404通知在所标识的虚拟信道上即将到来的媒体传输，并且有益效果是这个通知比在标准LTE过程中更早被发送出去。
通常(根据标准LTE)，新的类似的MBMS传输的开始的通知由BM-SC来触发，并且必须在数据传输本身的实际开始之前的至少大约5-10秒被发送。根据本公开的实施例，新MBMS传输开始的通知由UE在有数据发送的情况下触发，这代替由BM-SC触发的标准MBMS通知。该过程可以被看成为具有上行链路建立阶段和下线链路建立阶段，这最后导致传输的开始的通知以及传输本身被发送到UE。
通常，根据标准LTE，以下步骤顺序地发生：第一UE发送对于LTE连接的请求；建立非GBR发言权控制承载；第一UE生成并且在非GBR发言权控制承载上向应用服务器发送传送请求(例如，发言权控制请求)；应用服务器将发言权许可消息发送到第一UE，通知第一UE该发言权控制请求被许可；以及应用服务器发送发言权采纳消息。然后应用服务器触发用于传输的开始的通知。然而，根据本公开，存在响应于代理的传送请求的发送而发生的将到来的到UE的传输的通知的更早触发，这可以导致仅数百微秒数量级的通知的延迟。
在一个实施例中，eNodeB发起即将到来的媒体传输的通知。例如，一旦从请求UE接收到RRC连接请求消息，eNodeB就生成通知消息，并且将通知消息路由(例如，经由在与eNodeB和所标识的虚拟信道相关联的MBMSGW处的端口)到支持该虚拟信道的参与MBSFN的eNodeB的集合。这导致通知420空中发送到使用该虚拟信道的UE。
在说明性实施例中，一旦接收到传送请求414，应用服务器就将即将到来的媒体传输的通知发送到使用虚拟信道的UE。因此，MSC400示出应用服务器410发送即将到来的传输的通知418(例如，类似于在3GPPTS中所描述的寻呼请求)，该通知通过LTE系统作为消息传递420而被通信到UE402、404、406。由传送请求消息414所携带的虚拟信道的标识可以例如仅通过起源UE406被理解为仅在限制性设定内是可能的。为了通知其它UE，更通用的虚拟通信道标识符或许是必要的。为此目的，应用服务器410进一步将所接收到虚拟信道标识符翻译成对于PLMN上的子系统而言并且对于除UE406之外的UE而言是可识别的或已知的不同虚拟信道标识符。
此外，在一个实施方式中，当UE406正在执行RRC连接过程并且正在激活用于媒体传输的专用EPS承载时，即将到来的传输的通知418被发送到UE402、404、406。作为消息传递430的一部分，激活承载能够涉及当UE没有分配的承载时UE在LTE系统中建立承载的第一种情况或UE重新激活已经不活跃的已分配的承载的第二种情况。
在用于防止应用服务器在不能够对媒体传输建立专用EPS承载时应用服务器开始呼叫的情况的进一步实施例(还参考图2的方法200来说明)中，LTE子系统向应用服务器通知(208)在UE处激活的承载的可用性。为了通知应用服务器，LTE子系统：确定用于媒体传输的专用承载已经是活跃的或者它已经被激活，创建通知并且将它发送到应用服务器。eNodeB或MME能够向应用服务器生成为在虚拟信道上即将到来的媒体传输建立了专用EPS承载的通知。相反地，如果承载甚至在尝试激活之后仍是不活跃的，则应用服务器仍然被通知使得它能够对请求者UE拒绝发言权许可。
往回转向在图4中示出的说明性实施方式，MSC400图示应用服务器410从LTE子系统408接收“承载激活”或“承载建立”消息422，消息422指示为所标识的虚拟信道上的媒体传输建立了专用EPS承载。这个承载激活消息能够采取任何适当的格式，包括与LTE标准兼容的经修改的消息或专有消息。
在一个实施方式中，例如经由在UE的建立的EPS承载上发送的发言权许可消息424，承载激活消息422的接收触发应用服务器410向UE406用信号通知传送请求被许可。例如经由在下行链路MBMS承载上发送的发言权采纳消息，应用服务器在本实施方式中进一步向UE402和404用信号通知426、428，传送请求被许可用于所标识的虚拟信道上的媒体传输并且在虚拟信道上的媒体传输可能已经开始。应该进一步注意的是，应用服务器能够发送发言权许可和发言权采纳消息而不用首先接收到承载激活消息。此外，发言权许可消息是否被用作为用于UE406发送语音的选通消息是可选的。
在上文的描述中，已经对特定实施例进行了描述。然而，本领域的普通技术人员了解的是，能够在不背离如在下文的权利要求中所阐述的本发明的范围的情况下进行各种修改和改变。因此，本说明书和图将在说明性而不是限制性意义上来考虑，并且所有这样的修改旨在被包括在本教导的范围内。有益效果、优点、对问题的解决方案以及可以使任何有益效果、优点或对问题的解决方案发生或变得更显著的任何一个或多个元素将不被解释为任何或全部权利要求的关键、必须或本质的特征或元素。本发明仅由所附权利要求来限定，包括在本申请的待审期间做出的任何修改和如所发布的那些权利要求的所有等同物。
而且在本文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等等的相关术语可以被仅用来区分一个实体或动作与另一实体或动作，而不必要求或暗示在这样的实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“含”、“含有”、“具有”、“有”、“包括”、“包括有”、“包含”、“包含有”或其任何其它变化均旨在涵盖非排他的包括，从而使得含、具有、包括、包含元素列表的处理、方法、物品或装置不仅包括那些元素而且可以包括没有明确列举的或这样的处理、方法、物品或装置所固有的其它元素。继之以“含”、“具有”、“包括”、“包含”的元素在没有更多的约束的情况下不排除在含、具有、包括、包含该元素的处理、方法、物品或装置中存在额外的相同的元素。除非在本文中以其它方式明确地说明，否则术语“一”和“一个”被定义为一个或多个。术语“大体上”、“本质上”、“大概”、“大约”或其任何其它版本均被定义为如由本领域的普通技术人员所理解的接近于，并且在非限制性实施例中，该术语被定义成在10%内，在另一实施例中在5%内，在再一实施例中在1%内并且在又一实施例中在0.5%内。如本文中使用的术语“耦合的”被定义为连接的，然而不必是直接地或不必是机械地。以特定方式“配置的”设备或结构被至少以该方式来配置，并且还可以以未列举的方式来配置。
应当了解的是一些实施例可以包括一个或多个通用或专用的处理器(或“处理设备”)，诸如微处理器、数字信号处理器、定制的处理器和现场可编程门阵列(FPGA)以及控制一个或多个处理器的特有的存储的程序指令(包括软件和固件两者)，结合特定的非处理器电路来实现在本文中所描述的用于在LTE通信系统中减少多个用户设备之间的通信设立时间的方法和/或装置的功能的一些、大部分或全部。非处理器电路可以包括但不限于无线电接收机、无线发射机、信号驱动器、时钟电路、电源电路以及用户输入设备。这样，这些功能可以被解释为在本文所述的用于在LTE通信系统中减少多个用户设备之间的通信设立时间的方法的步骤。或者，一些或所有功能能够由不具有存储的程序指令的状态机来实现，或被实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)中，其中每个功能或特定功能的一些组合被实施为定制逻辑。当然，能够使用这两种方式的组合。出于前述讨论和权利要求语言的目的，状态机和ASIC两者在本文中被认为是“处理设备”。
而且，实施例能够被实施为计算机可读存储元件或介质，计算机可读存储元件或介质具有存储其上的计算机可读代码以用于对计算机(例如，包括处理器)进行编程以执行如本文中所描述的和所要求保护的方法。这样的计算机可读存储元件的示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光存储设备、磁存储设备、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦可编程只读存储器)以及闪存。另外，预期的是普通技术人员，尽管可能由例如可用时间、当前技术以及经济考虑而促动巨大的努力和许多设计选择，但是当由本文中所公开的概念和原理指导时将容易地能够以最少的实验生成这样的软件指令和程序以及IC。
本公开的说明书摘要被提供来允许读者讯速地探知技术性公开的本质。应该理解的是，它将不被用来解释或者限制权利要求的范围或意义。此外，在前述具体描述中，可以看见的是各种特征被一起分组在各种实施例中以用于使本公开合理化的目的。公开的这个方法将不被解释为反映所要求保护的实施例需要比在每个权利要求中明确引用的更多的特征。更确切的，如以下权利要求反映的那样，发明主题较少依赖单个公开的实施例的所有特征。因此，以下权利要求从而被并入具体描述，同时每个权利要求作为单独要求保护的主题而独立存在。

Claims (14)

1.一种用于在长期演进LTE系统中减少多个用户设备UE之间通信设立时间的方法，所述方法包括：
LTE子系统，其中所述LTE子系统是所述LTE系统的元件的子集，所述LTE子系统执行：
从与虚拟信道相关联的第一UE接收对于LTE连接的请求，其中，所述请求包括用于所述第一UE的标识符和用于所述第一UE所关联的所述虚拟信道的标识符，而且其中，所述虚拟信道代表媒体传输被寻址到的至少一个其它UE；
响应于对于所述LTE连接的所述请求，代表所述第一UE生成在所述虚拟信道上传送媒体的请求，其中，所述传送请求包括所述虚拟信道的标识符，所述虚拟信道的标识符被包含在从所述第一UE接收的请求中；
将所述传送请求发送到应用服务器以触发呼叫建立，用于将媒体传输从所述第一UE递送到与所述虚拟信道相关联的所述至少一个其它UE，其中，触发呼叫建立的步骤包括：至少触发向所述至少一个其它UE的关于在所述虚拟信道上即将到来的媒体传输的通知；以及
当已经为所述第一UE激活了用于所述媒体传输的专用演进分组系统承载时，通知所述应用服务器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所述第一UE正在激活用于所述媒体传输的专用演进分组系统承载时，所述即将到来的媒体传输的通知被发送到所述至少一个其它UE。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，通知所述应用服务器的步骤包括：所述LTE子系统执行：
确定用于所述媒体传输的专用EPS承载已经被激活；
创建用于确认所述EPS承载已经被建立的通知；
将所述通知发送到所述应用服务器。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述LTE子系统通知所述应用服务器的步骤包括：eNodeB通知所述应用服务器。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述LTE子系统通知所述应用服务器的步骤包括：移动性管理实体通知所述应用服务器。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，对于所述LTE连接的所述请求包括RRC连接请求消息，所述RRC连接请求消息具有用于标识所述虚拟信道的内容。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述内容包括S-TMSI字段，所述S-TMSI字段包含用于所述第一UE的标识符和用于所述虚拟信道的标识符。
8.根据权利要求6所述的方法，其中，在所述LTE子系统中，所述RRC连接请求消息由eNodeB接收，所述eNodeB生成并且发送所述传送请求到所述应用服务器。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述LTE子系统中，对于所述LTE连接的所述请求导致从eNodeB到移动性管理实体MME的消息，其中，来自所述eNodeB的所述消息包括用于所述第一UE的标识符和用于所述虚拟信道的标识符，其中，来自所述eNodeB的所述消息触发所述MME生成并且发送所述传送请求到所述应用服务器。
10.一种用于在长期演进LTE系统中减少多个用户设备UE之间通信设立时间的方法，所述方法包括：
应用服务器执行：
接收在虚拟信道上传送媒体的请求，其中，从LTE子系统代表与所述虚拟信道相关联的第一UE来接收所述传送请求，其中，所述LTE子系统是所述LTE系统的元件的子集，而且其中，所述虚拟信道代表媒体传输被寻址到的至少一个其它UE；
响应于接收到所述传送请求，向与所述虚拟信道相关联的至少一个其它UE发送在所述虚拟信道上即将到来的媒体传输的通知；以及
当已经为所述第一UE激活了用于所述媒体传输的专用演进分组系统承载时，所述应用服务器接收承载激活消息。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述传送请求包括第一虚拟信道标识符，所述方法还包括：所述应用服务器将所述第一虚拟信道标识符翻译成第二虚拟信道标识符，所述第二虚拟信道标识符是子系统和除所述第一UE之外的UE所知道的。
12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：响应于所述承载激活消息，向所述第一UE信号通知所述传送请求被许可。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：响应于所述承载激活消息，向所述至少一个其它UE信号通知传送请求被许可用于所述媒体传输。
14.一种用于在长期演进LTE系统中减少多个用户设备UE之间通信设立时间的方法，所述方法包括：
UE执行：
生成对于LTE连接的请求，其中，所述请求包括用于所述UE的标识符和用于所述UE所相关联的虚拟信道的标识符，其中，所述虚拟信道代表媒体传输被寻址到的至少一个其它UE，以及其中，用于所述UE的所述标识符和用于所述虚拟信道的所述标识符被包括在S-TMSI字段中；
将所述请求发送到LTE子系统，以触发所述LTE子系统代表所述UE生成并且发送在所述虚拟信道上传送媒体的请求到应用服务器，其中，所述LTE子系统是所述LTE系统的元件的子集。
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