CN106717033A - 蜂窝网络中多播的覆盖增强 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及蜂窝网络中的覆盖增强，例如LTE蜂窝网络中的多媒体广播多播服务应用中的覆盖增强。至少两个标识符(例如临时移动组标识符)被指派给相同的服务，并且通过MBMS来重复地发送该服务。

Description

蜂窝网络中多播的覆盖增强
技术领域
本发明涉及蜂窝网络中的覆盖增强，例如用于LTE蜂窝网络中的多媒体广播多播服务中的覆盖增强。
背景技术
本部分介绍有助于促进更好地理解本发明的方面。因此，本章节的陈述应从这个角度来阅读，并且不应被理解为对哪些内容属于现有技术的承认。
在增强的4G无线系统中，特别是在未来的5G无线系统中，大量设备(例如用户设备(UE))将存在于基站(例如eNodeB)的覆盖区域中。对于以范例“物联网”所公知的场景，机器类型通信(MTC)设备是用于特定应用的UE。这种MTC设备的示例是智能仪表。在许多情况下，这些设备不是移动的，而是安装在固定的位置。这些设备中的一些位于由于高穿透损耗导致的接收信号质量低的地方。在示例场景中，设备位于建筑物的地下室。3GPP目前正研究包括针对低成本机器类型通信设备的覆盖增强的规范。根据现有技术，物理信道的重复(即在不同无线电资源上重发相同信号)被认为是增强机器类型通信用户设备的覆盖区域的解决方案。在设备到设备的基础上，确定信号是否必须被重复并在相同的物理信道上发送到该设备。低信号质量区域中的设备可以请求重传从而具有接收信号的多个机会。成功的覆盖增强所需的重复次数很高，例如100次重复，这显著降低了频谱效率。
在3GPP中规定了多媒体广播多播服务(MBMS)，用于以无线资源高效的方式同时地与一组用户设备进行通信。多媒体广播组播服务的波形组合属性导致高频谱效率。例如，通过多媒体广播多播服务传输将软件更新、仪表报告触发或关于紧急情况的关键信息(例如导致所有仪表临时关闭的气体泄漏)传递到一组机器类型通信设备。
在图1中示出了LTE中的多媒体广播多播服务(MBMS)架构。内容提供商是3GPP网络的用户，并且提供用于MBMS传输的内容。在LTE中的MBMS架构中，广播多播服务中心(BM-SC)控制MBMS系统的许多方面，诸如处理到无线电接入网络(RAN)的用户平面媒体传递、MBMS传输的控制、安全和计费方面。BM-SC向预期要由MBMS传递的特定服务分配临时移动组标识符(TMGI)。在用户服务描述(USD)中向UE通知服务和所分配的TMGI，其由应用/服务层传递给UE。
该服务在传输网络中由TMGI标识。BM-SC在会话开始请求消息中向E-UTRAN通知所需的传输承载的服务质量(QoS)。会话开始请求消息用于针对E-UTRAN传递服务而建立MBMS无线电承载(MRB)。MRB由逻辑信道标识(LCID)来标识。由TMGI标识的每个MBMS服务被映射到MRB。
MBMS服务的用户平面业务从BM-SC传递到MBMS网关(MBMS GW)。MBMS GW通过M1接口将业务递送到eNodeB(eNB)。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于蜂窝网络中的覆盖增强的先进方法和设备。覆盖增强被理解为至少暂时地或局部地提升发射机和接收机之间的数据传输质量。这还包括将基站的覆盖区域扩展到仅较差信号质量可用的区域的可能性，而由于较差的信号质量，利用根据现有技术的方法的数据接收几乎不可能并且失败。本发明的目的是改善上述之处的信号的接收，并且使得对在信号中发送的信息进行解码成为可能。
根据一个实施例，提出了一种用于例如LTE网络的蜂窝网络中的覆盖增强的方法。该方法在发射机中执行，例如基站或eNodeB或将所接收的服务转发到至少一个其他设备的设备。该方法向服务指派第一标识符。服务例如是应当在MBMS或eMBMS模式中通过网络提供的MBMS服务。此外，该方法向相同的服务指派至少一个第二标识符。相同的服务意味着发送相同的信息。该方法通过网络向用户设备发送第一标识符和至少一个第二标识符。在一个实施例中，第一标识符和至少一个第二标识符被向其发送的用户设备是机器类型通信用户设备。该方法在与第一标识符相对应的第一无线电承载上发送服务。另外，该方法在与至少一个第二标识符相对应的至少一个第二无线电承载上发送服务。根据一个实施例，无线电承载是MBMS无线电承载。根据一个实施例，第一无线电承载和第二无线电承载是不同的无线电承载。这具有MBMS传输与信道重复组合的优点。MBMS传输显著地提高频谱效率。但是这在一些用户设备遭受差的信号质量的情况下是不利的。在非移动的机器类型设备的情况下，这种效果是特别不利的，因为它们不可能移动到具有更好信号质量的区域并且在那里接收更好质量的信号。另一方面，因为数据被发送多次，所以信道重复首先降低了频谱效率。但是信道重复是有利的，因为它是用于覆盖增强的解决方案。将MBMS与信道重复相结合，实现了频谱效率方面的总体改进，并且扩展了覆盖。为了受益于如上描述的由信道重复实现的覆盖扩展，接收用户设备需要适于该方法。上述方法具有另一优点，不适于上述方法的遗留(legacy)用户设备仍然能够以与正常MBMS传输中相同的方式接收第一传输和接收信号。因此，根据本发明的方法具有以下优点：其可以服务于覆盖增强的用户设备，但是同时，不适合于覆盖增强的用户设备享有与它们在根据现有技术的系统中相同的服务水平。
根据一个实施例，第一标识符和至少一个第二标识符由广播多播服务中心(BM-SC)提供给多小区/多播协调实体(MCE)。根据一个实施例，核心网络节点或存在于网络中的应用服务器被配备为向多小区/多播协调实体(MCE)提供第一标识符和至少一个第二标识符。在一个实施例中，核心网络节点或应用服务器经由应用层信令或经由广播多播服务中心向用户设备提供第一标识符和至少一个第二标识符。
根据一个实施例，被传输的会话开始请求消息包括第一标识符和至少一个第二标识符。
根据一个实施例，多小区/多播协调实体使用第一标识符来调度和配置第一无线电承载上的第一传输，并且将至少一个第二标识符用于至少一个第二无线电承载上的至少一个第二传输。
根据一个实施例，传输第一标识符和发送至少一个第二标识符利用用户服务描述(USD)而被执行，并且至少一个第二标识符通过XML结构的扩展而被包括在用户服务描述中。
根据一个实施例，物理多播信道信息列表(PMCH-InfoList)信息元素(IE)被用于配置MBMS无线电承载。
根据一个实施例，第一无线电承载和至少一个第二无线电承载被映射到不同的多播广播单频网(MBSFN)区域，或者被映射到相同的多播广播单频网络区域但是在不同的物理多播信道上。
根据一个实施例，该方法在多媒体广播多播服务(MBMS)网络中执行，并且第一标识符是主临时移动组标识符(TMGI)，并且至少一个第二标识符是辅临时移动组标识符。
根据一个实施例，提出了一种用于例如LTE网络的蜂窝网络中的覆盖增强的方法。该方法在接收机设备中执行，例如LTE网络中的用户设备设备，例如机器类型通信设备。指派给服务的第一标识符由设备接收。服务例如是应当在MBMS或eMBMS模式中通过网络提供的MBMS服务。此外，指派给相同的服务的至少一个第二标识符由设备接收。相同的服务意味着发送相同的信息。用户设备在与第一标识符相对应的第一无线电承载上接收第一传输。如果用户设备在低信号质量的区域中，则传输可能被破坏或不完整。某些数据可能是可恢复的，其他数据可能无法恢复。此外，用户设备在对应于至少一个第二标识符的至少一个第二无线电承载上接收至少一个第二传输。根据一个实施例，无线电承载是MBMS无线电承载。根据一个实施例，第一无线电承载和第二无线电承载是不同的无线电承载。这具有MBMS传输方法与信道重复方法合并的优点。MBMS传输显著地提高频谱效率。
根据一个实施例，组合所接收的第一传输的数据和该至少一个第二传输的数据，以用于提供所接收的服务。如果第一传输的数据完整并且没有被破坏，并且如果这可以被确定，则第二传输的数据不必被组合，这是因为所接收的服务可以从第一传输完全恢复。这节省了在良好信号质量可用的位置处的接收设备的计算能力以及因此的电池功率。
根据一个实施例，接收包括第一标识符和第二标识符的会话开始请求消息。
根据一个实施例，接收第一标识符和接收至少一个第二标识符通过接收用户服务描述而被执行，并且该至少一个第二标识符通过XML结构的扩展而被包括在用户服务描述中。
根据一个实施例，该方法在多媒体广播多播服务网络中执行，并且第一标识符是主临时移动组标识符，并且至少一个第二标识符是辅临时移动组标识符。
根据一个实施例，提出了蜂窝网络中的基站。基站执行如上所述的方法。
根据一个实施例，提出了蜂窝网络中的用户设备。用户设备执行如上所述的方法。
在下面的详细描述中定义和描述了本发明的实施例的其它有益特征。
附图说明
现在仅通过示例的方式并参考附图来描述根据本发明的实施例的装置和方法的一些实施例，在附图中：
图1示出了多媒体广播多播服务架构
图2描绘了根据本发明的用于覆盖增强的方法
具体实施方式
描述和附图仅示出了本发明的原理。因此，应当理解，本领域技术人员将能够设计出尽管本文没有明确描述或示出、但体现了本发明的原理并且被包括在其精神和范围内的各种布置。此外，本文所记载的所有示例主要旨在明确地仅用于教导目的，以帮助读者理解本发明的原理和发明人为促进本领域而贡献的概念，并且应被解释为不限于这样的具体叙述的示例和条件。此外，本文中记载本发明的原理、方面和实施例以及其具体示例的所有陈述旨在涵盖其等同物。
图2示出了根据本发明的方法。在步骤20中，由广播组播服务中心(BM-SC)生成第一标识符和至少一个第二标识符。根据一个实施例，存在于网络中的核心网络节点或应用服务器被配备为生成第一标识符和至少一个第二标识符。在LTE网络中，第一标识符是第一临时移动组标识符，并且至少一个第二标识符是至少一个第二临时移动组标识符。一般来说，临时移动组标识符用作通过传输网络传输的服务的标识。指派给一个临时移动组标识符的服务在LTE网络的M1和Uu接口上被传输一次。在步骤21中，将第一标识符指派给服务。该服务是通过网络以广播提供的MBMS服务。在步骤22中将第二标识符指派给相同的服务。在该上下文中的相同的服务意味着广播相同的信息。因此，完全相同的信息由第一临时移动组标识符和由至少一个第二临时移动组标识符传送。在内容级上，服务相同还关于它们的编码，因此使用相同的未调制比特来描述信息。这并不意味着使用相同的无线电资源。因此，相同的服务不应被理解为关于用于发送服务的物理信号是完全相同的。第一标识符和至少一个第二标识符被提供给多小区/多播协调实体(MCE)。在一个实施例中，广播多播服务中心提供第一标识符和至少一个第二标识符。在一个实施例中，核心网络节点或应用服务器提供第一标识符和至少一个第二标识符。通过向相同服务指派多个临时移动组标识符，相同服务的重复传输在LTE Uu接口上实现，如下所述。在步骤23中，发送第一标识符。在步骤24中，发送至少一个第二标识符。在MBMS数据传输的上下文中由基站或eNodeB执行发送步骤，以建立将要由服务提供的信息的广播。如图2中的步骤25所示，在一个实施例中，第一标识符和至少一个第二标识符一起被广播。步骤25是虚线的，以指示这是实现步骤23和24的其他现有可能性之外的一种可能性。在一个实施例中，如LTE中定义的会话开始请求消息被用于发送第一标识符和至少一个第二标识符。在一个实施例中，用户服务描述用于发送第一标识符和至少一个第二标识符，并且用户服务描述的XML结构被扩展为包括至少一个第二标识符。在步骤26中，用户设备接收第一标识符。在步骤27中，用户设备接收第二标识符。如图2中的步骤25所示，在一个实施例中，第一标识符和至少一个第二标识符一起被广播。然后，在步骤28中，用户设备接收一起广播的第一标识符和至少一个第二标识符。步骤28是虚线的，以指示这是实现步骤26和27的其他现有可能性之外的一种可能性。在一个实施例中，如LTE中定义的会话开始请求消息被用于传送第一标识符和至少一个第二标识符。用户设备在步骤28中接收会话开始请求消息，并从其得到第一标识符和至少一个第二标识符。在一个实施例中，用户服务描述用于描述第一标识符和至少一个第二标识符，并且用户服务描述的XML结构被扩展为包括至少一个第二标识符。在步骤29中，由eNodeB发送作为初始传输的服务。第一标识符(例如第一临时移动组标识符)被多小区/多播协调实体用于服务的初始传输的调度和配置。初始传输被映射到MBMS无线电承载，并在相应的多播广播单频网上传输。MBMS无线电承载表示在基站、eNodeB或无线电网络控制器(RNC)和用户设备之间建立的用于传送MBMS数据的数据承载。在步骤30中，用户设备在对应于第一标识符的MBMS无线电承载上接收服务的初始传输。根据接收用户设备所在的位置处的信号质量，服务可以被完全接收或可以不被完全接收。在步骤31中，eNodeB发送相同的服务作为重复传输。至少一个第二标识符(例如至少一个第二临时移动组标识符)被多小区/多播协调实体用于配置相同服务的至少一个重复传输。该至少一个重复传输被映射到与该至少一个第二临时移动组标识符相对应的MBMS无线电承载，并且在相应的多播广播单频网上传输。在一个实施例中，物理多播信道信息列表信息元素(PMCH-InfoList IE)用于为由标识符(例如临时移动组标识符)标识的服务配置MBMS无线电承载。因此，PMCH-InfoList IE用于配置相同服务的多个MBMS无线电承载。多小区/多播协调实体根据PMCH-InfoList IE中提供的配置来配置服务的每个重复传输。因此，在一个实施例中，服务的初始传输和重复传输被映射到不同的多播广播单频网络区域。在一个实施例中，服务的初始传输和重复传输被映射到相同的多播广播单频网络区域上但是在不同的PMCH上。在一个实施例中，服务的初始传输和重复传输被映射在相同的多播广播单频网络区域和相同的PMCH上。在步骤32中，用户设备在对应于第二标识符的MBMS无线电承载上接收服务的重复传输。如果用户设备是不支持这种用于覆盖增强的方法的设备(例如，遗留设备)，则用户设备接收如上在步骤31中所述的服务。其未被配备为接收重复传输并使用相应的信息，因此不使用和处理以重复传输提供的信息。这样的用户设备不执行步骤32和33。如果用户设备支持该方法并且是覆盖增强MBMS用户设备，则用户设备使用该至少一个第二标识符在至少一个重复传输中至少接收一次与初始传输相同的服务。在步骤33中，组合在步骤30和32中在初始传输和至少一个重复传输中接收的信息以提供服务。以此方式，在具有差的信号质量的区域中，其中服务的单个广播可能仅提供可能无法被无错误地处理的损坏数据，接收和组合数据的多个重复以便获得完整信息并提供服务。
在一个实施例中，通过M1接口在用户平面上执行服务的传递。多媒体广播多播服务没有明确地意识到至少一个第二标识符被指派给相同服务这一事实。多媒体广播多播服务网关仅通过M1接口将用户平面业务传递到eNodeB，并且服务使用第一标识符来标识。eNodeB从多小区/多播协调实体接收用于服务的重复传输的MBMS无线电承载配置。eNodeB根据用于Uu接口上的重复传输的MBMS无线电承载配置来调度和传送在M1接口上接收的用户平面业务。
可以通过使用专用硬件以及能够与适当的软件相关联地执行软件的硬件来提供附图中所示的各种元件(包括任何功能块)的功能。当由处理器提供时，功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或由其中一些可以是共享的多个单独处理器提供。此外，可以非限制性地通过数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储器来提供功能。还可以包括常规和/或定制的其他硬件。

Claims (15)

1.一种用于蜂窝网络中的覆盖增强的方法，包括以下步骤：
-将第一标识符指派给服务，
-将至少一个第二标识符指派给相同的服务，
-传输所述第一标识符，
-传输所述至少一个第二标识符，
-在与所述第一标识符相对应的第一无线电承载上传输所述服务，以及
-在与所述至少一个第二标识符相对应的至少一个第二无线电承载上传输所述服务。
2.根据权利要求1所述的用于蜂窝网络中的覆盖增强的方法，其中所述第一标识符和所述至少一个第二标识符由所述广播多播服务中心提供给所述多小区/多播协调实体。
3.根据权利要求1或2所述的用于蜂窝网络中的覆盖增强的方法，其中被传输的会话开始请求消息包括所述第一标识符和所述至少一个第二标识符。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的用于蜂窝网络中的覆盖增强的方法，其中所述多小区/多播协调实体将所述第一标识符用于所述第一无线电承载上的所述第一传输的调度和配置，并且将所述至少一个第二标识符用于所述第二无线电承载上的第二传输。
5.根据权利要求1至5中的一项所述的用于蜂窝网络中的覆盖增强的方法，其中传输所述第一标识符和传输所述至少一个第二标识符利用所述用户服务描述而被执行，并且所述至少一个第二标识符通过所述XML结构的扩展而被包括在所述用户服务描述中。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的用于蜂窝网络中的覆盖增强的方法，其中所述物理多播信道InfoList IE被用于配置所述多播广播多媒体服务无线电承载。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的用于蜂窝网络中的覆盖增强的方法，其中所述第一无线电承载和所述至少一个第二无线电承载被映射到不同的多播广播单频网络区域，或者被映射到相同的多播广播单频网络区域但在不同的物理多播信道上。
8.根据权利要求1至10中的一项所述的用于蜂窝网络中的覆盖增强的方法，其中所述方法在多媒体广播多播服务网络中被执行，并且所述第一标识符是主临时移动组标识符，并且所述至少一个第二标识符是辅临时移动组标识符。
9.一种用于蜂窝网络中的覆盖增强的方法，包括以下步骤：
-接收被指派给服务的第一标识符，
-接收被指派给相同的服务的至少一个第二标识符，
-在与所述第一标识符相对应的第一无线电承载上接收第一传输，以及
-在与所述至少一个第二标识符相对应的至少一个第二无线电承载上接收至少一个第二传输。
10.根据权利要求9所述的用于蜂窝网络中的覆盖增强的方法，还包括以下步骤：
-组合所接收的第一传输的所述数据和所述至少一个第二传输的所述数据，以用于提供所接收的服务。
11.根据权利要求9或10所述的用于蜂窝网络中的覆盖增强的方法，还包括以下步骤：
-接收包括所述第一标识符和所述第二标识符的会话开始请求消息。
12.根据权利要求9至11中的一项所述的用于蜂窝网络中的覆盖增强的方法，其中接收所述第一标识符和接收所述至少一个第二标识符通过接收所述用户服务描述而被执行，并且所述至少一个第二标识符通过所述XML结构的扩展而被包括在所述用户服务描述中。
13.根据权利要求9至12中的一项所述的用于蜂窝网络中的覆盖增强的方法，其中所述方法在多媒体广播多播服务网络中被执行，并且所述第一标识符是主临时移动组标识符，并且所述至少一个第二标识符是辅临时移动组标识符。
14.一种蜂窝网络中的基站，其中所述基站执行根据权利要求1至8中的一项所述的方法。
15.一种蜂窝网络中的用户设备，其中所述用户设备执行根据权利要求9至13中的一项所述的方法。
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