CN104798336B - 集群业务处理方法和组播协调实体 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种集群业务处理方法和组播协调实体。集群业务处理方法，包括：组播协调实体MCE接收上游设备发送的组播会话开始请求消息，所述组播会话开始请求消息中包含集群业务指示；所述MCE根据所述集群业务指示，为该集群业务分配多媒体广播组播MBMS空口资源；其中，分配的MBMS空口资源能够使得可调度集群业务数据的资源间隔不超过空口时延要求。本发明实施例可以满足语音通话、交互视频等对时延要求严格的集群业务需求。

Description

集群业务处理方法和组播协调实体
技术领域
本发明实施例涉及通信技术，尤其涉及一种集群业务处理方法和组播协调实体。
背景技术
第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，以下简称：3GPP)在研究用多媒体广播组播业务(Multimedia Broadcast Multicast Service，以下简称：MBMS)技术承载集群业务。
在公共安全领域，集群业务有着广泛的用途。其基本方式为组呼，即在群组内，成员通过按下按讲(Push To Talk，以下简称：PTT)按键后即可开始讲话。该群组的其他成员都可以听到该成员的话音。由于其用途，集群业务对组呼的呼叫和业务数据传输时延都有较高的要求，具体为：呼叫建立时延不超过300ms，端到端的业务数据传输时延不超过150ms。目前3GPP开始研究如何在长期演进(Long Term Evolution，以下简称：LTE)系统上支持组呼业务。LTE需要支持的集群通信传输媒体，例如可以包括语音通话、交互视频、视频流和即时消息等。其中会话类型的语音通话和交互视频对时延要求很高，分组数据网关(Packet Data Network Gateway，以下简称：PDN-GW)与用户设备(User Equipment，以下简称：UE)之间的时延要求在100ms以内，基站(eNB)与UE之间的时延要求在50ms左右以保证服务质量(Quality of Service，以下简称：QoS)。
但是，现有MBMS集群业务的组播信道(Multicast Channel，以下简称：MCH)的组播信道调度周期(MCH Scheduling Period，以下简称：MSP)的最小取值为80ms，显然无法满足语音通话和交互视频对时延的严格要求。
发明内容
本发明实施例提供一种集群业务处理方法和组播协调实体。
第一方面，提供一种集群业务处理方法，包括：
组播协调实体MCE接收上游设备发送的组播会话开始请求消息，所述组播会话开始请求消息中包含集群业务指示；
所述MCE根据所述集群业务指示，为该集群业务分配多媒体广播组播MBMS空口资源；
其中，分配的MBMS空口资源能够使得可调度集群业务数据的资源间隔不超过空口时延要求。
结合第一方面，在第一种实现方式中，所述集群业务指示采用所述组播会话开始请求消息中已有的信息元素IE，或者，所述集群业务指示采用所述组播会话开始请求消息中新增的IE。
结合第一种实现方式，在第二种实现方式中，所述已有的IE，包括：
MBMS数据传输的最小时间、MBMS会话持续时间、服务质量、MBMS会话标识、TMGI中的MBMS业务标识。
结合第一方面、第一种实现方式或第二种实现方式，在第三种实现方式中，所述MCE根据所述集群业务指示，为该集群业务分配MBMS空口资源，包括：
所述MCE根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少一个组播信道MCH上。
结合第三种实现方式，在第四种实现方式中，所述MCE根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少一个组播信道MCH上，包括：
所述MCE根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到一个MCH上，且所述一个MCH的调度周期MSP满足所述空口时延要求。
结合第三种实现方式，在第五种实现方式中，所述MCE根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少一个组播信道MCH上，包括：
所述MCE根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少两个MCH上，且相邻两个MCH调度时间间隔满足所述空口时延要求。
结合第一方面、第一至第五种实现方式中的任一种，在第六种实现方式中，所述MCE接收上游设备发送的组播会话开始请求消息，包括：
所述MCE接收移动管理实体MME发送的组播会话开始请求消息，所述组播会话开始请求消息为广播组播业务中心BMSC通过多媒体广播组播业务网关MBMS GW发送给所述MME的。
第二方面，提供一种组播协调实体，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收上游设备发送的组播会话开始请求消息，所述组播会话开始请求消息中包含集群业务指示；
资源分配模块，用于根据所述集群业务指示，为该集群业务分配多媒体广播组播MBMS空口资源；
其中，分配的MBMS空口资源能够使得可调度集群业务数据的资源间隔不超过空口时延要求。
结合第二方面，在第一种实现方式中，所述集群业务指示采用所述组播会话开始请求消息中已有的信息元素IE，或者，所述集群业务指示采用所述组播会话开始请求消息中新增的IE。
结合第一种实现方式，在第二种实现方式中，所述已有的IE，包括：
MBMS数据传输的最小时间、MBMS会话持续时间、服务质量、MBMS会话标识、TMGI中的MBMS业务标识。
结合第二方面、第一种实现方式或第二种实现方式，在第三种实现方式中，所述资源分配模块，具体用于：
根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少一个组播信道MCH上。
结合第三种实现方式，在第四种实现方式中，所述资源分配模块，具体用于：
根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到一个MCH上，且所述一个MCH的调度周期MSP满足所述空口时延要求。
结合第三种实现方式，在第五种实现方式中，所述资源分配模块，具体用于：
根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少两个MCH上，且相邻两个MCH调度时间间隔满足所述空口时延要求。
结合第二方面、第一至第五种实现方式中的任一种，在第六种实现方式中，所述接收模块，具体用于：
接收移动管理实体MME发送的组播会话开始请求消息，所述组播会话开始请求消息为广播组播业务中心BMSC通过多媒体广播组播业务网关MBMS GW发送给所述MME的。
第三方面，提供一种组播协调实体，包括：处理器、存储器以及至少一个通信接口，所述通信接口用于与外部设备进行通信，所述存储器用于存储计算机程序指令，所述处理器用于调用所述存储器存储的计算机程序指令，以执行上述的集群业务处理方法。
本发明实施例中，MCE通过上游设备发送的组播会话开始请求消息中可以获得集群业务指示，从而可以获知该集群业务有空口时延要求，因此，MCE为该集群业务分配MBMS空口资源时即可考虑空口时延要求，保证分配的MBMS空口资源能够使得可调度集群业务数据的资源，例如MCH的间隔不超过空口时延要求，进而满足语音通话、交互视频等对时延要求严格的集群业务需求。
附图说明
图1为本发明集群业务处理方法实施例一的流程图；
图2为本发明集群业务处理方法实施例二的信令流程图；
图3为本发明集群业务处理方法实施例二中的一种资源分配示意图；
图4为本发明集群业务处理方法实施例二中的另一种资源分配示意图；
图5为本发明MCE实施例一的结构示意图；
图6为本发明MCE实施例二的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明集群业务处理方法实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的方法，可以包括：
S101、组播协调实体(multicast Coordination Entity，以下简称：MCE)接收上游设备发送的组播会话开始请求消息，该组播会话开始请求消息中包含集群业务指示；
S102、MCE根据该集群业务指示，为该集群业务分配MBMS空口资源，其中，分配的MBMS空口资源能够使得可调度集群业务数据的资源间隔不超过空口时延要求。
当有集群业务发起或更新时，上游设备可以向MCE发送组播会话开始请求消息。
该上游设备可以包括广播组播业务中心(Broadcast Multicast ServiceCentre，以下简称：BMSC)、多媒体广播组播业务网关(Multimedia Broadcast MulticastService Gateway，以下简称：MBMS GW)以及移动管理实体(Mobility Management Entity，以下简称：MME)，因此，MCE可以接收MME发送的组播会话开始请求消息，该组播会话开始请求消息为BMSC通过多MBMS GW发送给MME的。
在现有技术中，该组播会话开始请求消息中并不包含集群业务指示，因此，MCE在接收到该组播会话开始请求消息之后，其为该集群业务分配MBMS空口资源时可能并不考虑空口时延给该集群业务带来的影响。举例来说，若空口时延要求为80ms，但是MCE分配的MCH之间的间隔可能超过80ms。因此，在本实施例中，上游设备发送给MCE的组播会话开始请求消息中携带有集群业务指示，在具体实现时，该集群业务指示既可以复用组播会话开始请求消息中已有的信息元素(Information Element，以下简称：IE)，也可以在该组播会话开始请求消息中新增一IE，本实施例不作限定。
MCE根据该集群业务指示即可获知该集群业务有空口时延要求，相应的，MCE为该集群业务分配MBMS空口资源，且分配的MBMS空口资源能够使得可调度集群业务数据的资源，例如MCH的间隔不超过空口时延要求。
在具体实现时，MCE可以根据该集群业务指示，确定将集群业务映射到至少一个MCH上，已确定MBMS空口资源。
本实施例中，MCE通过上游设备发送的组播会话开始请求消息中可以获得集群业务指示，从而可以获知该集群业务有空口时延要求，因此，MCE为该集群业务分配MBMS空口资源时即可考虑空口时延要求，保证分配的MBMS空口资源能够使得可调度集群业务数据的资源，例如MCH的间隔不超过空口时延要求，进而满足语音通话、交互视频等对时延要求严格的集群业务。
除了空口时延要求外，该集群业务指示还可以用于其他用途，我们不做任何限制。比如，当该集群业务指示为集群组标识时，MCE将根据该指示将同一集群组的MBMS承载复用到同一个MCH或映射到同一个MBSFN Area，以使终端可以更省电地接收该集群组的所有数据。再比如，MCE可以根据该集群业务指示，在准入该MBMS承载时不进行空口资源预留的预算或只预算少量空口资源。具体的例子可以是，当MCE已经为集群业务预算了设定资源后，MCE将不再为后续集群业务触发的MBMS承载建立在准入控制时预算新的空口资源。这样做是因为每个集群组可能预建立MBMS承载。这种情况下，可能很长时间内某个MBMS承载都没有集群业务数据，如果为每个集群业务的MBMS承载都预留资源将严重影响系统准入其他承载。
下面采用一个具体实施例，对本发明的技术方案进行详细说明。
图2为本发明集群业务处理方法实施例二的信令流程图，如图2所示，本实施例的方法可以包括：
S201、BMSC向MBMS GW发送MBMS会话开始请求消息(MBMS session startrequest)；
该MBMS session start request消息中可以携带集群业务指示；
具体来说，BMSC在接收到集群应用服务器发送的MBMS承载建立/更新请求后，可以向MBMS GW发送MBMS session start request消息。
为了用MBMS支持集群，集群应用服务器可以在集群用户注册激活集群群组时就向3GPP网络获取该群组的临时移动组标识(Temporary mobile group identifier，以下简称：TMGI)并发起MBMS承载建立/更新过程，然后在群组业务发起时直接用MBMS承载传输组呼通知消息和集群业务数据，从而可以满足集群通信信道建立时延不大于300ms的需求。
MBMS session start Request消息中包含的集群业务指示，可以采用两种方式实现：
方式一、采用该消息中现有IE的特殊取值
举例来说，可以对MBMS数据传输的最小时间(Minimum Time to MBMS DataTransfer)、MBMS会话持续时间(MBMS Session Duration)、服务质量(Quality ofService，以下简称：QoS)、MBMS会话标识(MBMS session identity)、TMGI中的MBMS业务标识(MBMS service ID)进行特殊设置，例如设置为全1，全0，或其它协议约定的特殊值或特殊范围。
方式二、在该消息中新增IE
举例来说，可以新增MBMS业务类型(MBMS service type)，明确指示该MBMS业务为集群业务。
可选的，该MBMS session start Request消息中还可以包含MBMS业务区域(MBMSservice area)信息，以确定需要建立MBMS承载的范围。MBMS service area通常是网管配置的一个有小区集合组成的区域。对集群通信区域不固定的情况，支持集群的UE在跟踪区(Tracking Area，以下简称：TA)更新或小区重选或初始接入或切换到新基站后向集群应用服务器上报所在基站的位置信息，例如E-UTRAN小区全球标识(E-UTRAN Cell GlobalIdentifier，以下简称：ECGI)，或MBMS业务区域标识(MBMS SAI)等，从而可以让集群应用服务器确定集群用户所在地理范围，并告诉BM-SC。
S202、MBMS GW向BMSC反馈MBMS会话开始响应(MBMS session start response)消息；
S203、MBMS GW向MME发送MBMS session start request消息；
该消息中也包含集群业务指示、TMGI和MBMS GW为该集群业务分配的MBMS GW的组播IP地址。
S204、MME向MCE发送MBMS session start request消息；
该消息中包含集群业务指示、TMGI和MBMS GW为该集群业务分配的MBMS GW的组播IP地址。
S205、MCE根据该集群业务指示，为该集群业务分配MBMS空口资源。
具体来说，MCE接收到该MBMS session start request消息后，可以根据可用的空口无线资源情况和该集群业务的QoS要求，判断是否可以接纳该业务。如果可以接纳，则MCE可以为该业务分配MBMS空口资源，且分配的MBMS空口资源能够使得可调度集群业务数据的资源间隔不超过空口时延要求。
MCE分配MBMS空口资源，可以具体为：确定将该集群业务映射到哪个或哪几个MCH上。映射到的MCH可以是已经有的其它MBMS业务映射的MCH，也可以是新的MCH。
举例来说，MCE在接纳集群业务的MBMS session start request消息后，将给该业务分配MBMS空口资源，可以将该集群业务映射到两个MCH(MCH1和MCH2)。MCH1和MCH2的空口无线资源配置情况如图3所示。其中MCH1和MCH2的配置资源都可以以80ms为周期出现，MCH1和MCH2资源出现的偏置offset为40ms。这样配置的目的是让该集群业务每40ms就有一次调度机会，满足集群语音通话和/或交互视频在空口的时延要求(<50ms)。
又或者，MCE在接纳集群业务的MBMS会话开始请求后，将给该业务分配MBMS空口资源，并将它映射到一个MSP为40ms的MCH(MCH3)。MCH3的空口无线资源配置情况如图4所示。其中MCH3的配置资源以40ms为周期出现。这样配置的目的是让该集群业务每40ms就有一次调度机会，满足集群语音通话和/或交互视频在空口的时延要求(<50ms)。
上述给出的配置给集群业务的MCH的空口无线资源配置情况只是举例说明，本领域技术人员可以理解的是，只要可调度集群业务数据的资源间隔不超过其空口时延要求的最大值就可以。
类似的，集群业务也可以映射到三个及以上的MCH，其实现原理类似，此处不再赘述。
S206、MCE向MME反馈MBMS会话开始响应消息(MBMS session start response)；
S207、MME向MBMS GW反馈MBMS session start response消息；
S208、MCE向eNB发送MBMS session start request消息；
该消息可以包含集群业务的TMGI和该集群业务的组播IP地址。
S209、eNB向MCE反馈MBMS session start response消息；
S210、eNB加入MBMS组播组；
eNB可以根据MCE在S208得到的组播IP地址加入MBMS组播组。
S211、MCE向eNB发送MBMS调度消息(MBMS scheduling information)；
MBMS scheduling information消息可以包含新组播控制信道(MulticastControl Channel，以下简称：MCCH)消息的内容和新MCCH生效时间，MCCH消息的内容主要为MCH列表信息，包括每个已配置MCH对应的空口资源和包含哪些MBMS业务等信息。
S212、eNB向MCE反馈MBMS调度响应消息(MBMS scheduling informationResponse消息)；
S213、eNB在空口发送MCCH改变通知消息(MCCH change notification)；
eNB在新MCCH生效时间之前一个MCCH的修改周期(Modification Period，以下简称：MP)发送MCCH change notification消息，以通知对MBMS感兴趣的UE提前知道MCCH将在下一个MCCH MP边界发生改变，并准备读取新MCCH。
S214、eNB在空口广播更新后的MCCH消息；
eNB在MCCH生效时间指示的对应MCCH MP边界开始在配置的MCCH位置发送新的MCCH。读取新的MCCH后，对该集群业务感兴趣的UE将根据MCCH的指示周期性地读取MCH1和MCH2的MCH调度信息(MCHScheduling Information，以下简称：MSI)以判断是否有该集群业务的数据。如果有，则进一步根据MSI的指示到对应的子帧位置(甚至频率位置)读取该集群业务的数据。
本实施例中，BMSC在MBMS session start request消息中对集群业务进行特殊指示，从而使得MCE可以根据该特殊指示分配MBMS空口资源，以满足集群业务的空口时延要求。
图5为本发明MCE实施例一的结构示意图，如图5所示，本实施例的MCE可以包括：接收模块51、资源分配模块52，其中：
接收模块51，用于接收上游设备发送的组播会话开始请求消息，所述组播会话开始请求消息中包含集群业务指示；
资源分配模块52，用于根据所述集群业务指示，为该集群业务分配多媒体广播组播MBMS空口资源；
其中，分配的MBMS空口资源能够使得可调度集群业务数据的资源间隔不超过空口时延要求。
进一步的，所述集群业务指示采用所述组播会话开始请求消息中已有的信息元素IE，或者，所述集群业务指示采用所述组播会话开始请求消息中新增的IE。
其中，已有的IE，包括：
MBMS数据传输的最小时间、MBMS会话持续时间、服务质量、MBMS会话标识、TMGI中的MBMS业务标识。
进一步的，资源分配模块52，具体用于：
根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少一个组播信道MCH上。
进一步的，资源分配模块52，具体用于：
根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到一个MCH上，且所述一个MCH的调度周期MSP满足所述空口时延要求；
或者，
根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少两个MCH上，且相邻两个MCH调度时间间隔满足所述空口时延要求。
进一步的，接收模块51，具体用于：
接收移动管理实体MME发送的组播会话开始请求消息，所述组播会话开始请求消息为广播组播业务中心BMSC通过多媒体广播组播业务网关MBMS GW发送给所述MME的。
本实施例的MCE，可以用于执行图1或图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图6为本发明MCE实施例二的结构示意图，如图6所示，本实施例的MCE包括：处理器61、存储器62以及至少一个通信接口63，该通信接口63用于与外部设备进行通信，存储器62用于存储计算机程序指令，处理器61用于调用存储器62存储的计算机程序指令，以执行如上述图1和图2所示实施例中MCE所执行的技术方案。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种集群业务处理方法，其特征在于，包括：
组播协调实体MCE接收上游设备发送的组播会话开始请求消息，所述组播会话开始请求消息中包含集群业务指示，所述组播会话开始请求消息为所述上游设备确定存在集群业务发起或更新时向所述MCE发送的，所述集群业务指示用于指示所述集群业务有空口时延要求；
所述MCE根据所述集群业务指示，为该集群业务分配多媒体广播组播MBMS空口资源；
其中，分配的MBMS空口资源能够使得可调度集群业务数据的资源间隔不超过空口时延要求。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述集群业务指示采用所述组播会话开始请求消息中已有的信息元素IE，或者，所述集群业务指示采用所述组播会话开始请求消息中新增的IE。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述已有的IE，包括：
MBMS数据传输的最小时间、MBMS会话持续时间、服务质量、MBMS会话标识、TMGI中的MBMS业务标识。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述MCE根据所述集群业务指示，为该集群业务分配MBMS空口资源，包括：
所述MCE根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少一个组播信道MCH上。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述MCE根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少一个组播信道MCH上，包括：
所述MCE根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到一个MCH上，且所述一个MCH的调度周期MSP满足所述空口时延要求。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述MCE根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少一个组播信道MCH上，包括：
所述MCE根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少两个MCH上，且相邻两个MCH调度时间间隔满足所述空口时延要求。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，所述MCE接收上游设备发送的组播会话开始请求消息，包括：
所述MCE接收移动管理实体MME发送的组播会话开始请求消息，所述组播会话开始请求消息为广播组播业务中心BMSC通过多媒体广播组播业务网关MBMS GW发送给所述MME的。
8.一种组播协调实体，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收上游设备发送的组播会话开始请求消息，所述组播会话开始请求消息中包含集群业务指示，所述组播会话开始请求消息为所述上游设备确定存在集群业务发起或更新时向MCE发送的，所述集群业务指示用于指示所述集群业务有空口时延要求；
资源分配模块，用于根据所述集群业务指示，为该集群业务分配多媒体广播组播MBMS空口资源；
其中，分配的MBMS空口资源能够使得可调度集群业务数据的资源间隔不超过空口时延要求。
9.根据权利要求8所述的实体，其特征在于，所述集群业务指示采用所述组播会话开始请求消息中已有的信息元素IE，或者，所述集群业务指示采用所述组播会话开始请求消息中新增的IE。
10.根据权利要求9所述的实体，其特征在于，所述已有的IE，包括：
MBMS数据传输的最小时间、MBMS会话持续时间、服务质量、MBMS会话标识、TMGI中的MBMS业务标识。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的实体，其特征在于，所述资源分配模块，具体用于：
根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少一个组播信道MCH上。
12.根据权利要求11所述的实体，其特征在于，所述资源分配模块，具体用于：
根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到一个MCH上，且所述一个MCH的调度周期MSP满足所述空口时延要求。
13.根据权利要求11所述的实体，其特征在于，所述资源分配模块，具体用于：
根据所述集群业务指示，确定将所述集群业务映射到至少两个MCH上，且相邻两个MCH调度时间间隔满足所述空口时延要求。
14.根据权利要求8～10中任一项所述的实体，其特征在于，所述接收模块，具体用于：
接收移动管理实体MME发送的组播会话开始请求消息，所述组播会话开始请求消息为广播组播业务中心BMSC通过多媒体广播组播业务网关MBMS GW发送给所述MME的。
15.一种组播协调实体，其特征在于，包括：处理器、存储器以及至少一个通信接口，所述通信接口用于与外部设备进行通信，所述存储器用于存储计算机程序指令，所述处理器用于调用所述存储器存储的计算机程序指令，以执行如权利要求1～7中任一项所述的集群业务处理方法。
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