CN104869642A - 移动通信系统、核心网设备及其mbms数据发送方法 - Google Patents

移动通信系统、核心网设备及其mbms数据发送方法 Download PDF

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CN104869642A CN201510240892.7A CN201510240892A CN104869642A CN 104869642 A CN104869642 A CN 104869642A CN 201510240892 A CN201510240892 A CN 201510240892A CN 104869642 A CN104869642 A CN 104869642A
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Abstract

本发明提供了移动通信系统、核心网设备及其MBMS数据发送方法。根据本发明的移动通信系统是包括eNB以及核心网设备的移动通信系统，其中，所述核心网设备被设置为网络时间协议(NTP)服务器，并向作为NTP客户端的eNB提供时钟；并且所述核心网设备包括：获取单元，用于通过对每个eNB周期性地执行同步处理来获取核心网设备和每个eNB之间的发送链路延迟信息；确定单元，用于基于由获取单元获取的发送链路延迟信息确定发送的时间；以及用于复制与eNB一样多的多媒体广播多播服务(MBMS)数据，将由确定单元确定的时间信息添加到每个被复制的MBMS数据，并将MBMS数据发送到每个eNB的单元。

Description

移动通信系统、核心网设备及其MBMS数据发送方法
本申请是申请日为2007年10月25日、申请号为200710163492.6、发明名称为“移动通信系统、核心网设备及其MBMS数据发送方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及移动通信系统、核心网设备和用于它们的MBMS数据发送方法，并且更具体地涉及用于在演进的通用地面无线电接入网(E-UTRAN)中发送多媒体广播多播服务(MBMS)数据的方法。
背景技术
在第三代合作伙伴计划(3GPP)标准的Release 7及之后的版本中，正在研究下一代网络，如长期演进(LTE)/系统体系结构演进(SAE)。
3GPP Release 6已经定义了被称作MBMS的特征，计划将该特征用于分配视频、图像及/或音乐数据(例如，参见“Introduction of the MultimediaBroadcast Multicast Service(MBMS)in the Radio Access Network(RAN)；Stage 2(Release 6)”(3GPP TS25.346V6.5.0(2005-06)))，并且在基于Release 7及之后的版本的系统中实现该特征的方法正在被讨论。
然而，在按照Release 7及之后的版本的要求而具体化了的E-UTRAN系统配置中，无线电网络控制器(RNC)与NodeB(无线电基站)相集成以成为eNB(E-UTRAN NodeB)，并且与核心网设备(用户平面实体(UPE)/移动性管理实体(MME))的接口是互联网协议(IP)网络。由于这些原因，尚未具体地定义如下内容：如何吸收(absorb)发送链路上的延迟或波动，基于小区(cell)复制并发送来自广播多播服务中心(BM-SC)的MBMS数据的点，以及/或者当用户设备(UE)穿过不同eNB的小区时如何同步eNB发送的数据。
图7中概念性地示出相关技术的网络配置中的MBMS服务。如图7所示，在RNC 7和NodeB(#1、#2)6-1、6-2之间执行同步处理。通过此同步，RNC 7识别出在到NodeB(#1、#2)6-1和6-2的发送链路上的延迟，并执行处理以基于小区复制经由GGSN(网关GPRS(通用分组无线电服务)支持节点)9和SGSN(服务GPRS支持节点)8从BM-SC 5接收的MBMS数据，然后经由NodeB(#1、#2)6-1和6-2将MBMS数据发送到UE(#1、#2)1-1和1-2。
用于在相关技术的网络配置中多播发送的技术包括在日本早期公开专利No.2004-229117中描述的技术。
虽然当前在考虑E-UTRAN，但是当要在当前系统中实现MBMS服务时，NodeB和RNC要彼此同步，并且RNC要在考虑NodeB的小区的情况下执行数据复制处理。
另一方面，在E-UTRAN中，RNC的功能和NodeB的功能被集成并定义为eNB。因此，存在没有明确定义在实现MBMS服务时用于复制MBMS数据的点的问题，以及没有定义同步方法而为了在UE穿过eNB的小区时实现无缝服务必须同步eNB发送到空中(或无线空间)的MBMS数据的问题。即使使用在日本早期公开专利No.2004-229117中描述的技术，也不能够解决这些问题。
发明内容
本发明的示例性目的是提供一种移动通信系统和一种核心网设备，以及一种用于它们的MBMS数据发送方法，所述移动通信系统可明确定义在E-UTRAN中实现MBMS服务的方法，并且可实现在UE上的无缝数据接收。
根据本发明的示例性方面的移动通信系统是包括eNB(演进的通用地面无线电接入网(E-UTRAN)NodeB)以及核心网设备的移动通信系统，所述eNB是通过集成无线电网络控制器功能和无线电基站功能而被配置的，其中，所述核心网设备被设置为网络时间协议(NTP)服务器，并向作为NTP客户端的eNB提供时钟；并且所述核心网设备包括：获取单元，用于通过对每个eNB周期性地执行同步处理来获取核心网设备和每个eNB之间的发送链路延迟信息；确定单元，用于基于由获取单元获取的发送链路延迟信息确定发送的时间；以及用于复制与eNB一样多的多媒体广播多播服务(MBMS)数据，将由确定单元确定的时间信息添加到每个被复制的MBMS数据，并将MBMS数据发送到每个eNB的单元。
根据本发明的示例性方面的核心网设备是一种在包括通过集成无线电网控制器功能和无线电基站功能而被配置的eNB(E-UTRAN(演进的通用地面无线电接入网)NodeB)的移动通信系统中的核心网设备，其中，所述核心网设备被设置为网络时间协议(NTP)服务器，并向作为NTP客户端的eNB提供时钟；并且所述核心网设备包括获取单元，用于通过对每个eNB周期性地执行同步处理来获取核心网设备和每个eNB之间的发送链路延迟信息；确定单元，用于基于由获取单元获取的发送链路延迟信息确定发送的时间；以及用于复制与eNB一样多的多媒体广播多播服务(MBMS)数据，将由确定单元确定的时间信息添加到每个被复制的MBMS数据，并将MBMS数据发送到每个eNB的单元。
根据本发明的示例性方面的MBMS数据发送方法是一种在如下的移动通信系统中使用的MBMS(多媒体广播多播服务)数据发送方法，所述移动通信系统包括eNB(演进的通用地面无线电接入网(E-UTRAN)NodeB)以及核心网设备，所述eNB是通过集成无线电网络控制器功能和无线电基站功能而被配置的，所述核心网设备被设置为网络时间协议(NTP)服务器并向作为NTP客户端的eNB提供时钟，所述MBMS数据发送方法包括：通过对每个eNB周期性地执行同步处理来获取核心网设备和每个eNB之间的发送链路延迟信息；基于由获取单元获取的发送链路延迟信息确定发送的时间；复制与eNB一样多的多媒体广播多播服务(MBMS)数据；将所确定的时间信息添加到每个被复制的MBMS数据；并且将MBMS数据发送到每个eNB。
根据本发明的示例性方面的移动通信系统是一种包括eNB(演进的通用地面无线接入网(E-UTRAN)NodeB)和核心网设备的移动通信系统，所述eNB是通过集成无线电网络控制器功能和无线电基站功能而被配置的，其中：
所述核心网设备被设置为网络时间协议(NTP)服务器，并且向作为NTP客户端的eNB提供时钟；并且
所述核心网设备包括：
获取装置，用于通过对每个eNB周期性地执行同步处理来获取核心网设备和每个eNB之间的发送链路延迟信息；
确定装置，用于基于由获取装置获取的发送链路延迟信息确定发送的时间；以及
用于复制与eNB一样多的多媒体广播多播服务(MBMS)数据，将由确定装置确定的时间信息添加到每个被复制的MBMS数据，并将MBMS数据发送到每个eNB的装置。
根据本发明的示例性方面的核心网设备是一种在包括通过集成无线电网络控制器功能和无线电基站功能而被配置的eNB(E-UTRAN(演进的通用地面无线电接入网)NodeB)的移动通信系统中的核心网设备，其中：
所述核心网设备被设置为网络时间协议(NTP)服务器，并向作为NTP客户端的eNB提供时钟；并且
所述核心网设备包括：
获取装置，用于通过对每个eNB周期性地执行同步处理来获取核心网设备和每个eNB之间的发送链路延迟信息；
确定装置，用于基于由获取装置获取的发送链路延迟信息确定发送的时间；以及
用于复制与eNB一样多的多媒体广播多播服务(MBMS)数据，将由确定装置确定的时间信息添加到每个被复制的MBMS数据，并将MBMS数据发送到每个eNB的装置。
附图说明
图1是示出根据本发明的示例性实施例的移动通信系统的配置的框图；
图2是示出图1中的UPE的示例性配置的框图；
图3是示出图1中的eNB的示例性配置的框图；
图4是示出在根据本发明的示例性实施例的图1中所示的情况下，对MBMS数据发送定时进行同步处理的序列图；
图5示出在根据本发明的示例性实施例的E-UTRAN系统中，基于小区在UPE处复制MBMS数据的情况；
图6是示出在图5中所示的情况下，对MBMS数据发送定时进行同步处理的序列图；以及
图7示出相关技术的3GPP网络配置及MBMS服务。
具体实施方式
接下来，将参考附图描述本发明的示例性实施例。图1是示出根据本发明的第一示例性实施例的移动通信系统的配置的框图。图1示出在E-UTRAN(演进的通用地面无线接入网)配置中，UPE(用户平面实体)复制与eNB(E-UTRAN NodeB)一样多的MBMS(多媒体广播多播服务)数据的情况。
根据本发明的第一示例性实施例的移动通信系统包括E-UTRAN配置，该E-UTRAN配置包括UE(用户设备：移动终端)(#1、#2)1-1和1-2、通过集成RNC(无线电网络控制器)的功能和NodeB(无线电基站)的功能而被配置的eNB(#1、#2)2-1和2-2、UPE 3、MME(移动性管理实体)4以及BM-SC(广播多播服务中心)5。
图2是示出图1中的UPE 3的示例性配置的框图。在图2中，UPE 3包括控制单元(中央处理单元或CPU)31、存储器32和通信控制单元33。控制单元31包括发送链路延迟计算单元311、发送定时确定单元312和数据传送单元313。存储器32包括作为缓冲存储器321的区域。
通过控制单元31执行存储在存储器32中的程序，来实现由发送链路延迟计算单元311、发送定时确定单元312和数据传送单元313执行的处理，并且这些单元执行如下所述的处理操作。在存储器32的缓冲存储器321中，维护来自BM-SC 5的MBMS数据。缓冲存储器321是可以不必被设置在存储器32中的。
图3是示出图1中的eNB(#1、#2)2-1和2-2的示例性配置的框图。在图3中，eNB 2(eNB(#1、#2)2-1、2-2)包括控制单元(CPU)21，其中设置了作为缓冲存储器221的区域的存储器22，用于控制与UPE 3的通信的通信控制单元23，和用于控制与UE(#1、#2)1-1和1-2的无线通信的无线通信控制单元24。
图4是示出在根据本发明的第一示例性实施例的图1中所示的情况下，对MBMS数据发送定时进行同步处理的序列图。参考图1到图4，以下将描述在根据本发明的第一示例性实施例的图1的情况下，对MBMS数据发送定时进行的同步处理。
在根据第一示例性实施例的E-UTRAN系统中，在UPE 3处基于eNB复制MBMS数据，并在eNB(#1、#2)2-1和2-2处基于小区复制MBMS数据。
当MBMS数据复制点是UPE 3(基于eNB)以及eNB(#1、#2)2-1和2-2(基于小区)时，UPE 3的数据传送单元313执行如下处理：复制并发送与UPE 3管理下的eNB(#1、#2)2-1和2-2一样多的MBMS数据(参见图4中的a9和a10)。
在此情况下，为了考虑从UPE 3所管理的eNB(#1、#2)2-1和2-2向空中(无线空间)发送的定时，UPE 3对每个eNB(#1、#2)2-1和2-2执行同步处理以掌握(grasp)发送链路上的延迟，并将时间信息添加到数据以同步向空中发送的定时。这实现了UE(#1、#2)1-1和1-2上的小区合并(cell combining)，即使当UE穿过不同eNB(#1、#2)2-1和2-2的小区时也是如此。
通过提供UPE 3作为网络时间协议(NTP)服务器，并将eNB(#1、#2)2-1和2-2作为NTP客户端，来实现eNB(#1、#2)2-1和2-2之间的时间同步，所述时间同步是调整MBMS数据发送的定时所需要的。
图4是示出在图1中所示的情况下，对MBMS数据发送定时进行同步处理的序列图。在第一示例性实施例中，通过将UPE 3设置为NTP服务器并将UPE 3所管理的eNB(#1、#2)2-1和2-2设置为NTP客户端，来实现eNB(#1、#2)2-1、2-2和UPE 3之间的时间同步(图4中的a1)。
在第一示例性实施例中，周期性地执行从UPE 3到每个eNB(#1、#2)2-1和2-2的同步(图4中的a3和a5)，以使得发送链路延迟计算单元311掌握UPE 3和每个eNB(#1、#2)2-1和2-2之间的IP(互联网协议)发送链路上的延迟(图4中的a4和a6)。
根据由发送链路延迟计算单元311确定的发送链路延迟的值，UPE 3的发送定时确定单元312在考虑eNB中的设备内延迟和具有最大延迟的eNB的发送链路延迟的值的情况下，计算向空中发送数据的定时(图4中的a7)。
UPE 3的数据传送单元313为UPE 3所管理的每个eNB(#1、#2)2-1和2-2复制来自BM-SC 5的MBMS数据，然后将由发送定时确定单元312所计算出的向空中发送的定时值添加到MBMS数据，并通过通信控制单元33发送数据(图4中的a9和a10)。
在接收到MBMS数据之后，每个eNB(#1、#2)2-1和2-2缓存数据，一直到接收到的数据中所指定的发送定时为止(图4中的a11)，然后向空中发送数据从而实现eNB(#1、#2)2-1和2-2之间同步的MBMS数据发送(图4中的a12和a13)。这实现了在UE穿过不同eNB(#1、#2)2-1和2-2的小区移动时UE(#1、#2)1-1和1-2上的小区合并。
图5示出在根据本发明的第二示例性实施例的E-UTRAN系统中，基于小区在UPE 3a处复制MBMS数据的情况。UPE 3a和eNB(#1、#2)2a-1、2a-2具有与在上述的图2和图3中所示的根据本发明的第一示例性实施例的UPE和eNB类似的配置。
当MBMS数据复制点是UPE 3a(基于小区)时，UPE 3a知道在UPE3a管理下的eNB(#1、#2)2a-1和2a-2的小区，并且UPE 3a的数据传送单元313执行复制并发送MBMS数据的处理。
在此情况下，为了考虑从UPE 3a管理下的eNB(#1、#2)2a-1和2a-2向空中发送数据的定时，UPE 3a对每个eNB(#1、#2)2a-1和2a-2执行同步处理以掌握发送链路延迟，并缓存eNB(#1、#2)2a-1和2a-2的MBMS数据以调整向空中发送数据的定时。
图6是示出在图5中所示的情况下，对MBMS数据发送定时进行同步处理的序列图。参考图2、图3、图5和图6，以下将描述根据本发明的第二示例性实施例在图5中所示的情况下，对MBMS数据发送定时的同步处理。
通过将UPE 3a设置为NTP服务器，并将UPE 3a所管理的eNB(#1、#2)2a-1和2a-2设置为NTP客户端，来实现eNB(#1、#2)2a-1、2a-2和UPE 3a之间的时间同步(图6中的b1)。
在第二示例性实施例中，UPE 3a的发送链路延迟计算单元311对每个eNB(#1、#2)2a-1和2a-2周期性地执行同步(图6中的b3和b5)，从而掌握UPE 3a和每个eNB(#1、#2)2a-1和2a-2之间的IP发送链路上的延迟(图6中的b4和b6)。根据由发送链路延迟计算单元311所确定的发送链路延迟的值，UPE 3a的发送定时确定单元312在考虑eNB中的设备内延迟和具有最大延迟的eNB的发送链路延迟的值的情况下，来计算向空中发送数据的定时(图6中的b7)。
数据传送单元313为UPE 3a管理下的eNB的每个小区复制来自BM-SC 5的MBMS数据(图6中的b8和b9)，然后通信控制单元33在考虑由发送定时确定单元312计算出的向空中发送数据的定时的情况下，调整要被发送给eNB(#1、#2)2a-1和2a-2(基于小区)的数据的发送定时(图6中的b10到b12)。eNB(#1、#2)2a-1和2a-2按原样向空中发送从UPE 3a接收的数据，而不对该数据施加特定的处理(图6中的b13)。
在以上描述中，UPE 3a基于小区复制MBMS数据，就是说，在图6的b9处，UPE 3a复制与UPE 3a管理下的eNB的小区一样多的MBMS数据。然而，UPE 3a也可以基于eNB复制MBMS数据。在那种情况下，每个eNB(#1、#2)2a-1和2a-2基于小区复制从UPE 3a接收的MBMS数据，并向空中发送数据。在向空中发送数据之前，eNB(#1、#2)2a-1和2a-2可以缓存所接收的数据，一直到所接收的数据中包含的向空中发送数据的定时为止。
如上所述，第一和第二示例性实施例提供了在E-UTRAN配置中实现MBMS服务的效果。
作为在从eNB(#1、#2)2-1和2-2以及2a-1和2a-2向空中发送MBMS数据时的同步的方法，通过将UPE 3和3a设置为NTP服务器并将eNB(#1、#2)2-1和2-2以及2a-1和2a-2设置为NTP客户端，eNB(#1、#2)2-1和2-2以及2a-1和2a-2可共享公共的时间信息。
此外，在第一和第二示例性实施例中，当UPE 3或3a要发送MBMS信息时，通过预先对eNB(#1、#2)2-1、2-2或2a-1、2a-2执行同步，可以考虑eNB(#1、#2)2-1、2-2或2a-1、2a-2与UPE 3或3a之间的发送链路延迟，并且可以实现在从eNB(#1、#2)2-1和2-2、或2a-1和2a-2向空中发送MBMS数据时的定时调整。
此外，作为在第一和第二示例性实施例中的E-UTRAN中的MBMS数据复制的方法，UPE 3或3a或者基于eNB或者基于小区复制并发送MBMS数据。这可以实现当UE(#1、#2)1-1和1-2穿过小区时的小区合并处理。
当UPE 3或3a基于eNB执行复制时，UPE 3或3a可以在考虑向空中发送数据的定时的情况下执行处理来为eNB(#1、#2)2-1和2-2或者2a-1和2a-2设置非同时的传送定时。
通过将复制MBMS数据并将其传送到eNB(#1、#2)2-1和2-2以及2a-1和2a-2的功能分配给UPE 3和3a以外的设备，并且使UPE 3和3a管理有限数目的eNB，第一和第二示例性实施例可以减小UPE 3和3a上的负担，并且可以提供详细的MBMS服务。
作为在E-UTRAN的网络配置中的eNB之间同步的方法，根据本发明的第三实施例的移动通信系统将UPE设置为NTP服务器，其向作为NTP客户端的eNB提供时钟。
然后，UPE对每个eNB周期性地执行同步处理，并基于发送链路延迟信息决定向空中(即，无线空间)发送的时间。当UPE复制与eNB一样多的MBMS数据时，UPE设置eNB向空中发送MBMS数据的时间信息，以使得eNB在相同的定时发送数据，这为UE提供了稳定的数据发送，而不会有瞬间的中断。
因此，根据本发明的第三示例性实施例的移动通信系统可提供如下效果，即，使得eNB能够共享公共的时间信息以在E-UTRAN中实现MBMS服务。
此外，在根据本发明的第三示例性实施例的移动通信系统中，当UPE要发送MBMS数据时，UPE预先对每个eNB执行同步处理，以便考虑eNB和UPE之间的发送链路延迟，这样可以实现对eNB向空中发送MBMS数据的定时的调整。
此外，在根据本发明的第三示例性实施例的移动通信系统中，通过UPE基于eNB或基于小区复制并发送MBMS数据，可以实现在UE的移动跨过小区时的小区合并处理。
根据本发明的示例性优点是可以在E-UTRAN中实现MBMS服务，从而实现在UE上的无缝数据接收。
虽然已经参考本发明的示例性实施例具体地示出并描述了本发明，但是本发明并不局限于这些实施例。本领域中的技术人员应理解，可在其中做出形式上或细节上的各种改变，而不脱离如权利要求所定义的本发明的精神和范围。
此申请基于并要求2006年10月25日提交的日本专利申请No.2006-289330的优先权，该在先申请的全部公开内容通过引用被结合于此。

Claims (6)

1.一种包括eNB和核心网设备的移动通信系统，所述eNB是演进的通用地面无线电接入网E-UTRAN无线电基站并且是通过集成无线电网络控制器的功能和无线电基站的功能而被配置的，其中：
所述核心网设备被设置为网络时间协议服务器，并且向作为网络时间协议客户端的所述eNB提供时钟；并且
所述核心网设备包括：
获取单元，用于通过对所述eNB中的每个eNB周期性地执行同步处理来获取所述核心网设备和所述eNB中的每个eNB之间的发送链路延迟信息；
确定单元，用于基于由所述获取单元获取的所述发送链路延迟信息确定通过空气发送的时间；以及
用于复制与所述eNB一样多的多媒体广播多播服务数据，将由所述确定单元确定的相同的时间信息添加到每个被复制的多媒体广播多播服务数据，并将所述多媒体广播多播服务数据发送到所述eNB中的每个eNB的单元；
其中，所述核心网设备在复制与所述eNB一样多的所述多媒体广播多播服务数据时，设置指示所述eNB将所述多媒体广播多播服务数据发送到空中的时间的所述时间信息，并且
其中，所述核心网设备基于eNB或基于小区复制并发送所述多媒体广播多播服务数据。
2.如权利要求1所述的移动通信系统，其中所述核心网设备是用户平面实体UPE。
3.一种在包括通过集成无线电网络控制器的功能和无线电基站的功能而被配置的eNB的移动通信系统中的核心网设备，所述eNB是演进的通用地面无线电接入网E-UTRAN无线电基站，其中：
所述核心网设备被设置为网络时间协议服务器，并且向作为网络时间协议客户端的所述eNB提供时钟；并且
所述核心网设备包括：
获取单元，用于通过对所述eNB中的每个eNB周期性地执行同步处理来获取所述核心网设备和所述eNB中的每个eNB之间的发送链路延迟信息；
确定单元，用于基于由所述获取单元获取的所述发送链路延迟信息确定通过空气发送的时间；以及
用于复制与所述eNB一样多的多媒体广播多播服务数据，将由所述确定单元确定的相同的时间信息添加到每个被复制的多媒体广播多播服务数据，并将所述多媒体广播多播服务数据发送到所述eNB中的每个eNB的单元；
其中，所述核心网设备在复制与所述eNB一样多的所述多媒体广播多播服务数据时，设置指示所述eNB将所述多媒体广播多播服务数据发送到空中的时间的所述时间信息，并且
其中，所述核心网设备基于eNB或基于小区复制并发送所述多媒体广播多播服务数据。
4.如权利要求3所述的核心网设备，其中所述核心网设备是用户平面实体UPE。
5.一种在移动通信系统中使用的多媒体广播多播服务数据发送方法，所述移动通信系统包括eNB以及核心网设备，所述eNB是演进的通用地面无线电接入网E-UTRAN无线电基站并且是通过集成无线电网络控制器的功能和无线电基站的功能而被配置的，所述核心网设备被设置为网络时间协议服务器并向作为网络时间协议客户端的eNB提供时钟，所述多媒体广播多播服务数据发送方法包括：
通过对所述eNB中的每个eNB周期性地执行同步处理来获取核心网设备和所述eNB中的每个eNB之间的发送链路延迟信息；
基于所获取的发送链路延迟信息确定通过空气发送的时间；
复制与所述eNB一样多的多媒体广播多播服务数据；
将相同的时间信息添加到每个被复制的多媒体广播多播服务数据；
将所述多媒体广播多播服务数据发送到所述eNB中的每个eNB；
在复制与所述eNB一样多的所述多媒体广播多播服务数据时，设置指示所述eNB将所述多媒体广播多播服务数据发送到空中的时间的所述时间信息；以及
基于eNB或基于小区复制并发送所述多媒体广播多播服务数据。
6.如权利要求5所述的多媒体广播多播服务数据发送方法，其中所述核心网设备是用户平面实体UPE。
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