CN111316674A - 用于在移动网络中卸载控制数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在混合无线/广播网络系统中发送控制数据的方法，所述网络系统包括广播网络，所述广播网络专用于通过至少广播小区传输广播服务；以及无线网络，所述无线网络专用于通过多个小区传输至少服务，所述广播小区的覆盖区域至少部分地覆盖所述多个小区中的第一小区的覆盖区域和第二小区的覆盖区域，所述方法包括：当与所述第一小区的服务有关的控制数据和与第二小区的服务有关的控制数据相同时，通过所述广播小区发送所述控制数据。

Description

用于在移动网络中卸载控制数据的方法
本发明大体上涉及无线信号到用户设备的传输，且具体来说，涉及控制数据在无线网络中的传输。
特别地但非排他性地，本发明在能够将广播服务从例如LTE移动网络，特别是LTE-高级的最初专用于单播服务的蜂窝网络卸载到现有广播网络的系统中得到应用。具体来说，此类网络旨在通过将例如视频内容的广播内容卸载到广播网络的现有高塔高功率(HTHP)发射器来缓解移动网络。此系统在下文中称为LTE-高级+上发射塔叠加覆盖TOoL+。
在本发明的框架内，混合广播/无线网络涵盖任何网络或网络系统，所述网络或网络系统包括专用于广播服务的传输的至少广播网络以及至少无线网络。
LTE-高级描述由3GPP(第三代合作伙伴计划)开发的蜂窝传输标准的最新演进。
例如，当将LTE-A广播数据卸载到HTHP发射器时，由HTHP发射器传输的数据可以称为LTE-A+数据。
相比于蜂窝网络，传统的HIHP地面广播网络提供低成本替代方案，以通过广播和多播服务覆盖广阔区域。
类似于LTE-A网络的传统地面宽带网络向每个用户设备传输与用户设备所处的小区以及提供给用户设备的服务有关的控制数据。将这些控制数据的一部分广播到同一单元中的所有用户设备，此控制数据在下文称为广播控制数据。可以通过同一网络的若干小区相同地发送这些广播控制数据中的一些，此控制数据在下文称为共同控制数据。因此，在宽带网络的每个小区中，或至少在宽带网络的若干小区中，将相同控制数据发送到这些小区的用户设备。因此，每个小区的负载受这些共同控制数据的影响。
因此，需要减少共同控制数据对宽带网络的小区负载的影响。
本发明旨在改进这种情况。
为此，本发明涉及一种用于在混合无线/广播网络系统中发送控制数据的方法，所述网络系统包括广播网络，所述广播网络专用于通过至少广播小区传输广播服务；以及无线网络，所述无线网络专用于通过多个小区传输至少服务，所述广播小区的覆盖区域至少部分地覆盖所述多个小区中的第一小区的覆盖区域和第二小区的覆盖区域，所述方法包括：
当与所述第一小区的服务有关的控制数据和与第二小区的服务有关的控制数据相同时，通过所述广播小区发送所述控制数据。
这样能够通过广播网络的唯一小区发送共同控制数据，所述共同控制数据预期通过宽带网络的若干小区发送。也就是说，通过广播小区，而不是第一小区和第二小区发送控制数据。与宽带网络的小区相比，此唯一小区在地理上更宽。这样能够减少整个移动网络中的集中负载以及无线网络的每个小区的负载。
与用户控制数据相反，共同控制数据可以是广播控制数据，即，广播到同一小区的所有用户设备的控制数据。
小区的覆盖区域理解为在此小区的天线范围中的地理区域，也就是说，其中在此地理区域中的终端可以从此小区接收服务。
小区的服务理解为由小区或通过小区提供的任何服务。服务可以是例如电话通信的单播服务、多播服务或广播服务。
考虑广播小区的覆盖区域整体地覆盖第一小区的覆盖区域和第二小区的覆盖区域也可能是有利的。
根据本发明的一些实施例，无线网络是专用于通过多个小区传输至少单播服务的宽带网络。第一小区和第二小区的服务可以是此单播服务。
宽带网络是指允许与此网络的移动终端进行双向通信的无线通信网络。
根据本发明的一些实施例，通过高塔高功率广播网络执行广播服务通过至少广播小区的传输。
高塔高功率(HTHP)实现具有广播小区的覆盖区域，所述覆盖区域可以覆盖来自无线网络的小区的许多覆盖区域。因此，这实现大规模实施所述方法。
高塔高功率涉及例如用于TV广播网络中的天线。
根据本发明的一些实施例，在系统信息块SIB中传输控制数据。或者，在主信息块MIB中传输控制数据。
根据本发明的一些实施例，控制数据是与无线网络配置有关的数据，例如，关于移动网络运营商配置或一般运营商设置的信息。
根据本发明的一些实施例，控制数据是与多播服务的配置有关的数据。换句话说，控制数据是与例如eMBM、紧急警报系统或载波聚合信令的共同数据服务的配置有关的数据。
根据本发明的一些实施例，宽带网络是LTE-高级网络。
根据本发明的一些实施例，控制数据可以包含以下信息中的一个：
-绝对射频信道编号；
-MIB信息；
-SIB-1公用陆地移动网络信息；
-SIB-1调度信息列表；
-SIB跨载波信令；
-SIB-2MBSFN子帧配置；
-SIB-13MBSFN区域信息；
-SIB-15MBMS异频列表。
这些信息是LTE标准中的常见数据的实例。另外，所述信息在MIB中或在SIB中传输。
根据本发明的一些实施例，控制数据包含至少资源分配信息，所述资源被分配用于进行控制。
根据本发明的一些实施例，控制数据包含至少用于eMBMS服务的服务信息。用于eMBMS服务的服务信息在单频网络(SFN)中操作；在SFN中，若干或所有发射器进行同步并且恰好传输相同的无线电信号。作为多播控制信道信息的此控制数据使用户设备能够知晓哪些多播服务目前可用于SFN小区。此控制数据在MCCH(多播控制信道)中传输。
根据本发明的一些实施例，第一小区和第二小区的服务是SC-PTM服务，并且其中控制数据包含至少与SC-PTM服务有关的资源分配信息。单小区点对多点(SC-PTM)服务是广播或至少多播服务。
本发明的第二方面涉及计算机程序产品，所述计算机程序产品包括代码指令以在所述指令由处理器运行时执行如先前所描述的方法。
本发明的第三方面涉及混合无线/广播网络系统，所述网络系统包括广播网络，所述广播网络专用于通过至少广播小区传输广播服务；以及无线网络，所述无线网络专用于通过多个小区传输至少服务，所述广播小区的覆盖区域至少部分地覆盖所述多个小区中的第一小区的覆盖区域和第二小区的覆盖区域，所述系统包括至少一个网络实体，所述网络实体包括：
无线/广播网络接口；
处理器，所述处理器被配置成：
当与所述第一小区的服务有关的控制数据和与第二小区的服务有关的控制数据相同时，将指令发送到所述广播网络以通过所述广播小区发送所述控制数据。
根据本发明的一些实施例，所述处理器进一步被配置成：
当与第一小区的服务有关的控制数据和与第二小区的服务有关的控制数据相同时，将指令发送到无线网络以阻止通过第一和/或第二宽带小区发送控制数据。
这样能够除了通过广播网络发送共同控制数据之外，避免通过无线网络发送共同控制数据。除了广播网络之外，通过无线网络发送共同控制数据可能会造成干扰。
借助于实例而非限制地在附图的图式中说明本发明，其中相似附图标记指代类似元件，且其中：
-图1说明根据本发明的一些实施例的网络。
-图2表示根据第一情形的HTHP发射器；
-图3表示根据第二情形的HTHP发射器；
-图4图式化包括TOol+层和LTE-高级/eMBMS层的LTE-A+上发射塔叠加覆盖网络系统的架构；
-图5图式化根据本发明的一些实施例的共同控制数据的卸载；
-图6是说明根据本发明的一些实施例的方法的步骤的流程图；
-图7说明根据本发明的一些实施例的网络实体的结构。
参考图1，示出称为TOoL+系统的LTE-A+上发射塔叠加覆盖系统，所述TOoL+系统包括具有第一覆盖区域14的广播网络的HTHP发射器10，以及例如LTE-A移动宽带网络的无线网络的若干节点11.1和11.2，节点11.1和11.2具有相应的第二覆盖区域12.1和12.2。节点11.1和11.2可以是基站，在LTE-A规范下称为eNodeB(也称为eNB)。
终端13.1可以位于第二覆盖区域12.1内部和第一覆盖区域14内部，以便接收由HTHP发射器10以及由eNodeB 11.1提供的两个服务。终端13.2和13.3可以位于第二覆盖区域12.2内部和第一覆盖区域14内部，以便接收由HTHP发射器10以及由eNodeB 11.2提供的两个服务。在LTE-A的背景下，终端是用户设备UE。
LTE-A+表示通过HTHP发射器10传输LTE-A服务。这些服务可以由任何LTE-A终端，即用户设备接收并解码。
出于说明性目的，下文考虑TOoL+系统的实例。然而，本发明适用于任何混合无线/广播网络并且不限于TOoL+系统。
实际上，混合无线/广播网络或网络系统涵盖提供至少一个广播层的任何网络或网络系统，所述至少一个广播层支持覆盖多个小区的至少一个广播服务通过小区的传送，至少一个服务通过所述多个小区传送。
然而，在下文中，仅出于说明性目的，我们主要(但非排他地)考虑混合无线/广播网络，即TOoL+系统，其中广播参数是HTHP发射器10的广播参数。
广播网络表示最初设计成专用于除了单播服务之外的服务，例如广播或多播服务的网络。
LTE-A+上发射塔叠加覆盖TOoL+的原理是将最初通过例如LTE网络的无线网络传输的数据，尤其实况视频或其它常用内容卸载到广播网络，例如，最初专用于广播电视机服务的网络。
因此，例如，最初由移动网络使用增强的多媒体广播多播服务eMBMS传输的LTE-A广播服务可以由HTHP发射器10，而不是LTE-A移动宽带网络的eNodeB 11.1-11.2传输。
根据本发明，混合无线/广播网络包括网络实体15，所述网络实体将在下文详细描述，并且负责指示eNodeB 11.1-11.2阻止发送共同控制数据并指示HTHP发射器10发送发送共同控制数据。
根据本发明的TOoL+系统涵盖在图2和3上说明的至少两个HTHP情形。
根据在图2上说明的第一情形，包括HTHP发射器10的广播网络仅承载LTE-A+广播服务。在这种情况下，HTHP发射器10包括LTE-A+调制器21和天线22。LTE-A+调制器21被布置成接收数据，例如用户数据或控制数据，所述数据将以满足LTE-A规范的格式进行编码。
在所述实例中，HTHP发射器10的所有时间-频率资源专用于LTE-A+广播内容和/或控制数据的传送，由此寻址与LTE-A规范兼容并且处于第一覆盖区域14内的所有UE。因此，天线22仅在第一覆盖区域14中广播LTE-A+帧23.1-23.4。
根据在图3上说明的第二情形，广播网络承载LTE-A+广播服务和DVB-T2服务两者。
为此，HTHP发射器10包括LTE-A调制器32和DVB-T2调制器31。LTE-A+调制器32被布置成传输数据，例如用户数据或控制数据，所述数据将以满足LTE-A+规范的格式进行编码。DVB-T2调制器31被布置成传输数据，通常视频数据，所述数据以满足DVB-T2规范的格式进行编码。
HTHP发射器10还可以包括多路复用器33，以多路复用从调制器31和32发出的数据并且将多路复用后数据传输到天线34。
例如并且如图3所示，可以对从调制器31和32发出的数据进行时分复用，使得当由天线34在第一覆盖区域11中广播时，一个或若干个DVB-T2帧35.1和35.3与一个或若干个LTE-A+帧35.2和35.4交替。
已在图3示出单个天线34。然而，本发明不限于此实例并且还涵盖天线专用于调制器31和32中的每一个的情况。在所述情况下，天线需要进行同步，以便确保及时交替LTE-A+帧和DVB-T2帧。
当然，图3所示的HTHP发射器10还可以用于第一情形中，并且可以按需求在第一情形与第二情形之间交替。另外，HTHP发射器10可以在多于两个不同服务之间交替，或可以在除了LTE-A+和DVB-T2之外的服务之间交替。
如上文所解释，本发明实现发送共同控制数据，例如，SIB-1公用陆地移动网络信息、绝对射频信道编号、MIB信息、SIB-1调度信息列表、SIB-15MBMS异频列表、SIB跨载波信令、SIB-2MBSFN子帧配置，或SIB-13MBSFN区域信息。
图4图式化根据本发明的一些实施例的LTE-A+上发射塔叠加覆盖网络系统的架构，包括专用于广播服务的传输的广播网络，所述广播网络是DVB-T2网络；以及专用于至少服务的传输的无线网络，所述无线网络是LTE-高级网络。
此情况表示图3所说明的第二情形。本领域的普通技术人员可以容易地将此情况转换成图2所说明的第一情形。
为简单起见，LTE-高级网络的架构的描述限于参与传输共同控制数据的实体。关于LTE-高级标准的这些众所周知的实体是MME 15.1、eNB 11.1和11.2。
DVB-T2网络的架构由HTHP发射器组成，所述HTHP发射器由DVB-T2调制器31、LTE-A+调制器32、多路复用器33和HTHP天线34组成。DVB-T2网络包括不直接参与共同控制数据通过HTHP发射器10的传输的其它熟知实体。因此，为简单起见，这些实体在图4中不图式化。
根据一些实施例，LTE-高级上发射塔叠加覆盖系统使用附加实体来传输LTE-高级共同控制数据。因此，LTE-高级网络的MME 15被配置成将要通过HTHP发射器10发射的控制数据传输到LTE-A+调制器32。根据本发明的实施例的MME 15可以被配置成指示eNB 11.1和11.2暂停传输共同控制数据。可以通过熟知的S1-MME接口将这些指令发送到eNB 11.1和11.2。
关于本发明的这些实施例，MME 15可以视为网络实体。
参考图式化共同控制数据的卸载的图5，示出若干宽带小区中的用户数据(UD)负载、用户控制数据(UCD)负载和共同控制数据(CCD)负载。这些小区的覆盖区域至少部分地由广播小区中的小区的覆盖区域覆盖，也就是说，广播小区正使用高塔高功率(HTHP)作为天线。
在这种情况下表示五个小区，但是与小区的覆盖区域的大小相比，小区的数目仅受广播小区的覆盖区域的大小限制。
还示出通过HTHP传输的数据的负载。
当通过HTHP而不是小区发送共同控制数据时，随后每个小区仅发射用户数据和用户控制数据，但是不再发射共同控制数据。因此，每个小区的负载减小共同控制数据的大小，并且由于每个小区的组合负载减小而减小无线网络的负载。因此，卸载取决于小区的数目，所述覆盖区域由广播小区的覆盖区域覆盖。在另一侧，广播小区的负载仅增加共同控制数据的大小。
降低了达到小区容量的风险，即，减少分配给小区的所有无线电资源(即，在LTE的情况下子载波)用于传输数据(控制数据或用户数据)的情况，并且每个小区因此可能够发送更多数据，如UCD或UD。
图6是说明根据本发明的一些实施例的方法的步骤的流程图。
在步骤S11处，在下文描述的说明根据本发明的实施例的步骤之前，确定将通过HTHP发射器10传输的控制数据。另外，确定通过HTHP发射器10向其发送控制数据的时间和频率。可以在eNodeB 11.1-11.2的频率范围之外确定此频率，以最大程度地降低eNodeB11.1-11.2的负载。分配信息必须适用于考虑这些时间和频率修改，这是众所周知的并且在将数据传输到LTE标准中的用户设备(13.1、13.2、13.3)时共同地实施。
确定由HTHP发射器10发送的控制数据在于选择预期同时通过若干eNB发送的控制数据。那些控制数据在下文称为共同控制数据。例如，共同控制数据可以是SIB-1公用陆地移动网络信息、绝对射频信道编号、MIB信息、SIB-1调度信息列表、SIB-15MBMS异频列表、SIB跨载波信令、SIB-2MBSFN子帧配置，或SIB-13MBSFN区域信息。根据本发明发送的共同控制数据不限于上述共同控制数据。
通过若干eNB发送到那些eNB的每个覆盖区域中的所有或至少一些用户设备的所有控制数据可以是共同控制数据。在本发明的范围中涵盖这些共同控制数据。例如，共同控制数据可以是用于在SFN中操作的eMBMS服务的服务信息。此控制数据是多播控制信道信息，接收装置使用所述多播控制信道信息来知晓哪些多播服务目前可用于eNodeB 11.1-11.2中。此控制数据在MCCH(多播控制信道)中传输。由于信息在eNodeB 11.1-11.2中相同，因此可以容易地将所述信息卸载到HTHP发射器10。在另一实例中，共同控制数据可以含有与SC PTM服务相关的资源分配信息。通过此服务发送的用户数据在每个eNodeB 11.1-11.2中可以相同。因此，由用户设备接收的资源分配信息在每个eNodeB 11.1-11.2中相同。
公共控制数据在若干eNB中相同地发送，因此预期发送到若干覆盖区域中的所有用户设备。
在步骤S12处，网络实体15将指令发送到eNB 11.1和11.2以阻止共同控制数据的传输。也就是说，当控制数据预期同时发送到第二覆盖区域12.1中的所有用户设备，或此区域中的至少一个用户设备，以及第二覆盖区域12.2中的所有用户设备，或此区域中的至少一个用户设备时，网络实体15将指令发送到eNB 11.1和11.2。这些指令指示eNB 11.1和11.2阻止特定共同控制数据的传输。实际上，每个eNB负载发送到包含在其覆盖区域中的所有用户设备的共同控制数据。任选地，为了使用户设备13.1-13.3更容易地接收共同控制数据，可以在通过eNB 11.1和11.2传输的SIB-1中添加新信息字段，以指示共同控制数据在HTHP发射器10的无线电信道上目前可用，也就是说，共同控制数据通过HTHP发射器10传输。在这种情况下，SIB-1通过eNB 11.1和11.2传输。
在步骤S13处，网络实体15将指令发送到HTHP发射器10。所述指令指示发射器10将特定的控制数据广播到在HTHP发射器10的覆盖区域14中的用户设备。
所述指令可以例如：
包含共同控制数据，根据共同控制数据必须通过HTHP发射器10发送的时间周期，在一时间周期中将所述共同控制数据发送到LTE-A+调制器32；或
对应于指向共同控制数据的指令，例如，通过发送对应于特定控制数据的索引号。这些指令可以包含一时间周期，所述时间周期规定特定控制数据必须通过HTHP发射器10发送的时间周期。
在这两种情况下，实施方案相同或至少相似。
特定控制数据必须通过HTHP发射器10发送的时间周期可以与特定控制数据已通过eNB 11.1和11.2发送的时间周期相同。通过HTHP发射器10传输SIB-1的情况尤其如此，这需要符合固定调度。然而，时间周期可以不同于特定控制数据已通过eNB 11.1和11.2发送的特定控制数据的周期。例如，除了SIB-1之外的其它SIB不具有特定时间周期。
为了将关于用于通过HTHP发射器10传输共同控制数据的资源分配的信息寻址到用户设备，通过eNB 11.1和11.2传输的SIB-1可以包含这些附加信息。
在步骤S14处，由HTHP发射器10发送控制数据。使用先前已经确定的来自HTHP发射器10的时频资源发送控制数据。通过对与这些时频资源对应的HTHP无线电信道进行解码，用户设备13.1-13.3检索共同控制数据。所涉及的用户设备是在eNB的覆盖区域中的已经被指示暂停发送共同控制数据的所有用户设备。在eNB的覆盖区域没有被HTHP发射器10的覆盖区域14完全覆盖的情况下，eNB应从MME接收指令以继续发送共同控制数据。
用户设备13.1-13.3可以监听eNB(11.1、11.2)以及可能包含共同控制数据的HTHP发射器10两者的无线电信道的时频资源和/或对所述时频资源进行解码。因此，不需要特定的资源分配信息。
另一方面，通过eNB 11.1和11.2传输的添加在SIB-1(在步骤S12中描述)中的新信息字段可以使用户设备能够监听并解码eNB(11.1、11.2)的无线电信道和HTHP发射器10的无线电信道两者，因此改进接收过程。
图7说明根据本发明的一些实施例的网络实体的结构。
也被命名为网络实体15的MME包括随机存取存储器603和处理器602，所述处理器可以执行指令以执行至少上述步骤S12和S13。
网络实体15还包括数据库604。根据一些实施例，数据库604可以存储将由处理器602执行的操作，以便执行至少步骤S12和S13。
网络实体15还可以包括用于与至少一个eNB，并且优选地与若干eNB通信的第一网络接口601。网络实体15可以包括专用于所述网络实体与其通信的每一个eNodeB的网络接口。
网络实体15还可以包括用于与HTHP发射器10通信的第二网络接口605。

Claims (14)

1.一种用于在混合宽带/广播网络系统中发送控制数据的方法，所述网络系统包括广播网络，所述广播网络专用于通过至少广播小区传输广播服务；以及无线网络，所述无线网络专用于通过多个小区传输至少服务，所述广播小区的覆盖区域至少部分地覆盖所述多个小区中的第一小区的覆盖区域和第二小区的覆盖区域，所述方法包括：
当与所述第一小区的服务有关的控制数据和与第二小区的服务有关的控制数据相同时，通过所述广播小区发送所述控制数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过高塔高功率广播网络执行所述广播服务通过所述至少广播小区的传输。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制数据是与无线网络配置有关的数据。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制数据是与多播服务的配置有关的数据。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述无线网络是LTE-高级网络。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制数据在系统信息块SIB或主信息块MIB中传输。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述控制数据包含至少SIB-1公用陆地移动网络信息、绝对射频信道编号、MIB信息、SIB-1调度信息列表、SIB-15MBMS异频列表、SIB跨载波信令、SIB-2MBSFN子帧配置，或SIB-13MBSFN区域信息。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制数据包含至少资源分配信息，所述资源被分配用于进行控制。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述控制数据包含至少用于eMBMS服务的服务信息。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一小区和第二小区的所述服务是SC PTM服务，并且其中所述控制数据包含至少与所述单小区点对多点SC PTM服务有关的资源分配信息。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述无线网络是专用于通过所述多个小区传输至少单播服务的宽带网络，并且所述第一小区和第二小区的所述服务是单播服务。
12.一种计算机程序，所述计算机程序包括代码指令，以在所述指令由处理器运行时实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
13.一种混合无线/广播网络系统，所述网络系统包括广播网络，所述广播网络专用于通过至少广播小区传输广播服务；以及无线网络，所述无线网络专用于通过多个小区传输至少单播服务，所述广播小区的覆盖区域至少部分地覆盖所述多个小区中的第一小区的覆盖区域和第二小区的覆盖区域，所述系统包括至少一个网络实体，所述网络实体包括：
无线/广播网络接口；
处理器，所述处理器被配置成：
当与所述第一小区的服务有关的控制数据和与第二小区的服务有关的控制数据相同时，将指令发送到所述广播网络以通过所述广播小区发送所述控制数据。
14.根据权利要求13所述的混合无线/广播网络系统，其特征在于，所述处理器进一步被配置成：
当与所述第一小区的服务有关的控制数据和与第二小区的服务有关的控制数据相同时，将指令发送到所述网络以阻止通过第一和/或第二宽带小区发送所述控制数据。
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