CN106385715A - 在无线网络中通过基站传输广播服务的方法及相应基站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于从无线通信蜂窝网络向移动终端传输广播服务的方法和毫微微基站，所述移动终端适于在第一一般模式直接从属于所述无线通信蜂窝网络的多个全局基站中的一个全局基站接收所述广播服务，或者在第二特定模式通过毫微微基站接收所述广播服务。根据本发明，一种所述方法包括直接接收由覆盖了所述毫微微基站所在的区域的全局基站广播的服务；向位于所述毫微微基站的覆盖范围内并且处于所述第二特定模式的所述移动终端中继所接收的广播服务；以及经由高速因特网连接连接到所述无线通信蜂窝网络，用于向所述移动终端提供语音或数据通信。

Description

在无线网络中通过基站传输广播服务的方法及相应基站
本申请是2009年5月31日递交的第200910159547.5号发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明总体上涉及无线通信网络，特别涉及通过使用毫微微(Femto)基站向移动终端传输广播服务的方法。
背景技术
无线通信系统总是越来越高效。被用于无线接口处，特别是用于与网络的每个小区相关联的基站处的新技术允许更高的流速。由于这样的速率，移动运营商可以允许用户在他们的蜂窝手持机上不只是执行语音或数据通信，也可以接收新的多媒体服务，例如广播电视节目。每天，被所有这些服务吸引的新的人群会决定购买一个移动终端并取得这些服务的订阅。
为了保证所有用户持久的接入和高的服务质量水平，移动运营商必须定期地安装新的基站从而保证广泛和有效的覆盖区域。但是，即使新的基站更强大，它们只能管理在同一时间位于同一小区的有限数量的用户。由于用户数量是定期增长的，因此运营商不得不增加现有基站以在高密度区域提供足够的服务水平。
不幸地是，这样的基础设施发展给移动运营商造成了巨大的开销，移动运营商经常在用户订阅上报告该开销。为了避免这样的额外开销，已知的是在某些特定位置配置微小区基站。
一个解决方案来自这样的观察，即使用户在家里或者在办公室，基于习惯或者方便，他仍然使用他的移动终端来获取移动运营商提供的服务，而不是使用通常在他的家里或办公室可用的固定网络。为了减少与覆盖了用户家里或办公室的地理区域的全局蜂窝基站的通信量，已经提出了安装与用户家里或办公室的固定网络相连接的接入点基站，也被称作毫微微基站或FBS，并且已经提出了使用该毫微微基站和固定网络取代全局基站与移动终端通信。
附图1示出了包含在这个已知解决方案中的不同元件的示意性架构图，这个架构通常包括：
－全局基站1，其属于无线通信蜂窝网络10且覆盖了包括用户家里或者办公室在内的特定地理区域；
－移动终端2，其使得用户执行通信或接收由所述无线通信蜂窝网络10提供的广播服务；
－接入点基站或FBS 3，适用于执行与移动终端2的无线通信；
－固定接入网络20，包括由调制解调器21和DSLAM 22组成DSL回程，用于提供高速因特网连接；
－家庭网络30，包括所述调制解调器21和所述FBS 3，除此之外，还包括个人计算机31和电视装置32。
全局基站1是无线通信蜂窝网络10的标准基站。无线通信蜂窝网络10可以是GSM网络，第三代移动网络例如UMTS蜂窝网络，或者在WiMAX解决方案下的功能设备。全局基站1适用于识别在其覆盖区域内的所有移动终端。通过该全局基站建立与位于在该小区覆盖范围内的特定移动终端的连接，从而实现去往或来自该特定移动终端的每个呼叫或者数据传输。这样的基站1也可以持续地广播例如广播服务的内容，使得在其覆盖范围内的所有用户在他们的移动终端上可以接收和使用这些服务。
毫微微基站3由移动运营商提供给他的订户，毫微微基站3是简化的基站，其具有受限制的功率，专门设计用于住宅或小型商业环境。FBS 3比全局基站更简单功耗更少的事实使得制造FBS 3成本较低。FBS 3可以覆盖小区域并可以容忍已经与所述FBS配对的少量的移动电话(通常是一到五个)。FBS 3一方面能够通过无线接口与移动终端2通信，另一方面，通过使用在用户家里或办公室可用的高速因特网连接22，通过调制解调器21与无线通信蜂窝网络10通信。虽然在附图1中，高速因特网连接由DSL线提供，所述连接也可以通过另一个高吞吐接入，例如，有线接入提供。
因此，当用户不在FBS 3附近时，他的移动终端2发起或接收的所有的通信通常通过全局蜂窝基站1或用户所位于的小区中的任何其他基站执行。所述移动终端2也可以接收由这些基站持续广播的所有的服务。另一方面，一旦移动终端2位于毫微微基站3的覆盖区域内，即，当用户在他的家中或者在他的办公室时，移动终端2发起或接收的所有通信都使用调制解调器21和DSLAM设备22通过FBS 3和固定网络来执行。
在这种情况下，通过使用所述FBS 3的IP地址，通过所述接入网20的DSLAM 22和调制解调器21，由无线通信蜂窝网络10提供的广播服务被广播到FBS 3。FBS 3将接收到的服务传输给移动终端2，然后用户可以在任何时候在他的移动终端上参考它们。
在这个已知的解决方案中，由于基站不再管理在家里或办公室的用户的移动终端(基站的覆盖区域包括该用户的家里或办公室)，降低了全局基站1的拥塞。
但是，当用户终端2与FBS 3连接时，在移动终端2和无线通信蜂窝网络10之间的所有的传输通过使用用户的高速因特网连接执行。由于广播服务通过高速因特网连接被持续发送给FBS 3，用于执行这个传输的DSL连接的带宽可能相当大地减少了发生在调制解调器21与同样使用DSL连接的其他家庭网络30的其他元件之间的其他数据流的吞吐量，所述家庭网络30的其他元件例如为个人计算机31或电视机32。对TV广播服务更是这样。
为了避免这个缺陷，改进的解决方案可以是，只有当用户选择在他的移动终端2上接收广播服务时，才通过高速因特网连接21和22广播这些服务。
附图2示出了在这种情况下不同元件之间的示意性交互。
与附图1所公开的解决方案相反，移动运营商不持续地向FBS 3广播所有的服务。替代地，当移动终端2位于FBS 3的覆盖区域内时，只有例如EPG(电子节目指南)或ESG(电子服务指南)的广播服务的列表通过接入网20和FBS 3被从无线通信蜂窝网络10传输到移动终端2(附图2中的步骤S1)。
如果用户希望接收某一特定服务，他从他的移动终端2的列表上选择该服务。这个选择被包含在合适的消息中，先通过无线接口从移动终端传输到FBS 3，然后FBS 3通过使用DSL回程21，22传输与该选择相对应的请求给无线通信蜂窝网络10(附图2中的步骤S2)。这个请求可以通过使用专门适于接入多播组的IGMP(因特网组管理协议)的协议实现。
基于对请求的接收，无线通信蜂窝网络10识别所请求的服务和FBS 3的地址，基于所述识别，与该选择相应的服务通过DSL回程被传输给FBS 3，然后由FBS 3传输给移动终端2(附图2中的步骤S3)。
由于这个解决方案，只有当用户决定考虑其移动终端上的特定服务时，在调制解调器21和家庭网络20的其他元件之间的其他数据流的吞吐量才会减少，该家庭网络20的其他元件例如为个人计算机31或电视机32。
但是这个解决方案要求向移动终端2、FBS 3和移动运营商网络10提供复杂的特定特征。
实际上，当移动终端位于FBS的覆盖区域内时，无线通信蜂窝网络10必须能够不只是决定其应该提供服务列表给FBS 3，还必须能够响应来自FBS 3的服务请求。
另外，FBS 3必须能够将从移动终端2接收到的选择信息转换为合适的请求，在附图1的情况中，所述FBS只是用作移动终端2和无线通信蜂窝网络10之间的中继。
进一步，移动终端2必须提供有可以向FBS 3发送选择的特定功能。当服务被持续广播时，由于该选择只以透明方式发生在移动终端2上，这样的功能不是必须的。也必须创建并规范化用于在移动终端2和FBS 3之间的无线接口上传输该选择的新消息结构。
除了制造成本的问题以外，这个解决方案不能完全避免在家庭网络30中的所有的不同元件3、31、32之间的共享带宽问题。
发明内容
本发明的目的是使得用户在家里或在他的办公室时通过FBS在他的移动终端2上接收广播服务，而不需要改变高速因特网连接的带宽，从而使用该连接的不同元件仍然可以正常工作。
为此，本发明的第一个目标是提供一种如权利要求1所述的从无线通信蜂窝网络向移动终端传输广播服务的方法。
本发明的第二个目标是提供一种如权利要求5所述的用于从无线通信蜂窝网络向移动终端传输广播服务的毫微微基站。
附图说明
本发明的特征和优点将由于下述的细节描述而变得更加明显。细节描述参考附图，其中：
－附图1，已经描述过，为根据现有技术通过全局基站或者通过FBS向移动终端传输广播服务的不同元件的示意性架构图。
－附图2，已经描述过，示出了不同元件的另一种特定架构图，通过这些元件无线通信蜂窝网络可以经由FBS向移动终端传输服务。
－附图3图解性地描述了根据本发明的方法经由全局基站或者经由FBS向移动终端传输广播服务的不同元件的特定优选架构。
具体实施方式
如附图3所示，这个架构经典地包含了已经在附图1或附图2中描述过的组件，即：
－属于无线通信蜂窝网络10的全局基站1；
－提供在例如用户的家或者用户的办公室这样的区域中的毫微微基站3；
－适于直接通过全局基站1或通过毫微微基站3接收由无线通信蜂窝网络10提供的广播服务的移动终端2。
正如参照附图1已经描述过的，由移动终端2发起或者接收的通信既可以通过网络10的全局基站1(一般模式)也可以通过毫微微基站3(特定模式)来执行，取决于移动终端2的位置。
假设用户的订阅也允许接收广播服务，例如TV节目，移动终端也可以：
－在一般模式下(当用户远离家里或办公室时)，接收这种直接通过全局基站1广播的服务；
－在特定模式下(当用户在家里或在办公室时)，接收这种通过毫微微基站3的服务。
根据本发明的方法与根据附图1的方法的不同之处在于：广播服务不是使用固定接入网络20从无线通信蜂窝网络10传输到毫微微基站3。相反地，根据本发明的方法，毫微微基站3直接接收由覆盖了该毫微微基站的区域的全局基站1广播的服务(附图3的步骤S30)。
基于接收，毫微微基站3适于在其覆盖区域内中继接收到的服务(附图3的步骤S32)。然后，如果用户位于毫微微基站3的覆盖区域内，并且如果他的移动终端2配置为特定模式，用户仍然可以在他的移动终端2上接收广播服务。
根据本发明的方法的一个优点是，当用户使用他的毫微微基站3(正如移动运营商所推荐的)，并且希望考虑他的移动终端2上的广播服务时，他的因特网高速连接的带宽没有改变。事实上，由于固定网络不再用于将广播服务从无线通信蜂窝网络10转发给毫微微基站3，对于家里或办公室中使用因特网连接转发的资源的应用，带宽仍然可用。
此外，用户将不尝试使他的移动电话2的特定模式无效，从而既直接从全局基站1接收广播服务又为其他目的保持带宽。
本发明的另一个优点是用户可以接收所需带宽大于因特网连接可用带宽的服务。事实上，在很多区域，因特网连接所提供的带宽对于转发例如电视节目的服务是不够的。尽管节目是由无线通信蜂窝网络经由其全局基站广播的，但对于不接收这样的节目的用户，这将是有害的。
本发明的一个实施例中，在中继所接收的服务之前毫微微基站3可以修改接收的广播服务的调制和/或编码方案(附图3的步骤S31)。由于这种修改，毫微微基站3和移动终端2之间传输的吞吐量增加，但仍然使用低功率。
事实上，当前全局基站使用的调制和编码方案特别适于使得位于小区的边界的移动终端和FBS能够正确地接收广播服务。为了在小区边界所接收的信号仍然能够正确地被解释，这样的调制或编码方案使用了强冗余。这样的冗余通过使用传输比特中的大部分用于错误检测来实现。因此，为了使得有效负载数据速率仍然适合广播服务的传输，全局基站必须以最大功率传输这些服务。例如，当全局基站属于Wimax移动网络时，当前通过使用QPSK(四相相移键控)调制传输广播服务。
由于毫微微基站3的覆盖区域适于用户家里或用户办公室，当移动终端2在特定模式下时，它将正确接收毫微微基站3发出的信号，而不会有任何重大的改变。因此，毫微微基站3不必要通过使用针对错误检测的每符号大量比特的调制或编码方案来广播服务。毫微微基站可以典型地使用16-QAM或64-QAM调制方案(正交振幅调制)。
为了执行这样的调制转换，毫微微基站可以提供有特定的调制解调器(没有示出)。一旦毫微微基站3收到与广播服务相关的数据，则这样的调制解调器将解调这些数据，并且在毫微微基站3中继广播服务前使用适用于家庭广播的调制方案来调制它们。
毫微微基站3也经由高速因特网连接与移动网络10连接。这个高速连接可以包括DSL连接或有线连接。由于这个连接，当用户的移动终端配置为处于特定模式下时，该用户可以执行语音或数据通信。这些通信可以经由FBS 3和高速因特网连接从无线通信蜂窝终端/移动网络传输到无线通信蜂窝网络/移动终端。
有利地，毫微微基站3可以直接从覆盖了毫微微基站所在区域的全局基站1接收寻呼请求。然后，当移动终端处于特定模式时，寻呼请求被从毫微微基站3中继到移动终端2。这些寻呼请求的响应有利地通过毫微微基站3和高速因特网连接传输到无线通信蜂窝网络10。

Claims (12)

1.一种在毫微微基站(3)中用于服务移动终端(2)的方法，所述移动终端(2)适于在第一通用模式从属于无线通信蜂窝网络(10)的多个全局基站中的一个全局基站(1)直接接收广播服务，或者在第二特定模式通过毫微微基站(3)接收所述广播服务，所述方法包括：
直接接收(S30)由覆盖了所述毫微微基站(3)所在的区域的全局基站(1)广播的服务；
向位于所述毫微微基站(3)的覆盖范围内并且处于所述第二特定模式的所述移动终端(2)中继(S32)所接收的广播服务；以及
经由高速因特网连接(21，22)连接到所述无线通信蜂窝网络(10)，用于向所述移动终端(2)提供语音或数据通信。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
在向所述移动终端(2)中继所接收的广播服务之前，修改(S31)所接收的广播服务的调制和/或编码方案。
3.根据权利要求2所述的方法，其中中继所接收的广播服务通过使用16-QAM调制方案和64-QAM调制方案之一来执行。
4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
直接从覆盖了所述毫微微基站(3)所在的区域的全局基站(1)接收(S30)寻呼请求；以及
向位于所述毫微微基站(3)的覆盖范围内并且处于所述第二特定模式的所述移动终端(2)中继(S32)所接收的寻呼请求。
5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括：
经由所述高速因特网连接(21，22)向所述无线通信蜂窝网络(10)传输从所述移动终端(2)接收的寻呼响应。
6.一种用于服务移动终端(2)的毫微微基站(3)，所述移动终端(2)适于在第一通用模式从属于无线通信蜂窝网络(10)的多个全局基站中的一个全局基站(1)直接接收广播服务，或者在第二特定模式通过所述毫微微基站(3)接收所述广播服务，所述毫微微基站适于：
直接接收由覆盖了所述毫微微基站(3)所在的区域的全局基站(1)广播的服务；
向位于所述毫微微基站(3)的覆盖范围内并且处于所述第二特定模式的所述移动终端(2)中继所接收的广播服务；以及
经由高速因特网连接(21，22)连接到所述无线通信蜂窝网络(10)，用于向所述移动终端(2)提供语音或数据通信。
7.根据权利要求6所述的毫微微基站(3)，进一步适于：
在向所述移动终端(2)中继所接收的广播服务之前，修改所接收的广播服务的调制和/或编码方案。
8.根据权利要求7所述的毫微微基站(3)，其中中继所接收的广播服务通过使用16-QAM调制方案和64-QAM调制方案之一来执行。
9.根据权利要求6所述的毫微微基站(3)，进一步适于：
直接从覆盖了所述毫微微基站(3)所在的区域的全局基站(1)接收寻呼请求；以及
向位于所述毫微微基站(3)的覆盖范围内并且处于所述第二特定模式的所述移动终端(2)中继所接收的寻呼请求。
10.根据权利要求9所述的毫微微基站(3)，进一步适于：
经由所述高速因特网连接(21，22)向所述无线通信蜂窝网络(10)传输从所述移动终端(2)接收的寻呼响应。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的毫微微基站(3)，其特征在于所述高速连接是DSL连接。
12.如权利要求6至10中任一项所述的毫微微基站(3)，其特征在于所述高速连接是有线连接。
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