CN1581985A - 在数字无线通信网中提供多媒体业务的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在数字无线通信网中提供多媒体组播业务的方法，前述网络包括控制至少一个基站的网络控制器，该方法包括以下步骤：通过单个lub链路或传输承载，建立从网络控制器到基站的单个数据流，用于传输入多媒体数据；在基站的无线小区中为每个请求多媒体数据的用户设备建立单独的通信链路和单独的数据队列。

Description

在数字无线通信网中提供多媒体业务的方法
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体地说，本发明涉及多媒体组播和多媒体广播业务，但本发明并不局限于此。
背景技术
当前的点到多点业务允许数据从单个源实体传送到多个终点。这些业务将在无线网上得到广泛的应用。在3G网上提供多媒体广播/组播业务尤为引人关注。
用于通用移动通信系统(UMTS)的多媒体广播/组播业务(MBMS)是单向的点到多点承载业务，其中数据从单个源实体传送到多个接收方。3GPP定义了两种运行模式：(i)广播模式和(ii)组播模式。
广播模式是从单个源实体向广播区域中的所有用户单向的点到多点多传输媒体数据。数据传输给由网络定义的广播区域。用户设备接收的广播业务包括一个或多个连续的广播会话。广播业务可以，例如，包括单个进行中的会话，例如媒体流，或者包括长时间段上多个断断续续的会话，例如消息。采用广播模式的业务的例子可以是广告或者对网络的欢迎消息。因为不是所有在网用户都希望接收这些消息，所以用户应当能够选通/禁止在其用户终端上接收这些广播业务。广播模式的缺点在于，无法分别对用户设备进行功率控制。
组播模式能够单向点到多点地把多媒体数据从单个源点传输到组播区域的组播组。与广播模式相似，数据传送给网络所定义的组播区域。在组播模式中，网络可以选择性地把数据传送给组播区域中的小区，其中该小区包含组播组的成员。这种组播业务能够从单个源点到组播区域的组播组单向点到多点地传送多媒体数据，例如文本、音频、图像、视频，。采用组播模式的业务的例子是需要预订的信息业务，例如需要预订的足球赛结果业务。
在组播模式下，数据从无线网络控制器并行地流向节点B，进而传送给用户设备。有关多媒体广播/组播业务(MBMS)的进一步技术信息，可以参见ETSI TS 122 146 V5.2.0(2002-03)和3GPP TS25.346 V1.3.0(2003-01)，在此通过引整体并入本发明。
其它数字无线通信网，例如数字TV、DVD-T和DVB-M中的广播和组播业务，在“Broadcast and Multicast Services in MobileNetworks，Ahmavaara K.，Jolma P.and Raivio Y”中也有描述。(http：//www.nokia.com/downloads/aboutnokia/research/library/mobile_networks/MNW9.pdf)
发明内容
本发明提供了一种数字无线通信网，例如UMTS类型网络中的多媒体组播业务方法。这种网络具有控制基站的网络控制器。在UMTS网络中，网络控制器称为“无线网络控制器”(RNC)，其中基站被称为“节点B”。
多媒体组播业务的多媒体数据以单个数据流的形式从网络控制器传送到基站。这与3GPP MBMS不同，后者在RNC和节点B之间建立多个冗余的数据流。通过这种方式，本发明更好地利用了网络控制器和基站之间的可用数据传输容量。
在组播模式中，当采用点到点承载时，在请求多媒体数据的基站的无线小区中为每个用户设备建立单独的通信链路和单独的数据队列。这样，可以单独控制每条通信链路的传送功率。
按照本发明的优选实施方式，网络控制器到基站的数据流通过单个lub链路传送。UTRAN lub接口是现有技术中众所周知，它在3GTS 25.430 V3.0.0(2000-01)，第1到21页中定义。按照3GPP MBMS规范，需要多条lub链路或者传输承载从RNC到节点B并行传输多条数据流。与此不同，本发明能够利用单条lub链路来传送包含多媒体数据的单个数据流。
按照本发明的另一优选实施方式，采用高速下行分组接入(HSDPA)来实现组播业务的不同数据队列。HSDPA是现有技术中一种众所周知的基于分组的数据业务，它已经由3GPP定义。
按照本发明的另一优选实施例，用户设备的多媒体业务请求传达给网络控制器。网络控制器控制基站，后者为各个用户设备提供服务，建立各个不同的数据队列，将多媒体数据流传输到用户设备。
本发明的另一方面是通过点到多点承载在数字无线通信网中提供多媒体广播业务和组播。如在组播模式中，在网络控制器和基站之间建立单个数据流，以传送多媒体数据。这同样可以通过单个lub链路，实现单个多媒体数据流。
通过为多个用户设备建立单个数据队列，可以将多媒体数据流分发到同一无线小区中的多个用户设备。换句话说，为由基站提供服务的每个无线小区建立单独的数据队列。同样HSDPA可以用于实现该数据队列。
按照本发明的另一方面，根据每个无线小区或每个基站的活跃用户设备的数量，选择采用点到点或点到多点的通信方式。如果用户设备的数量低于某个阈值，由网络控制器或节点B选择点到点。如果由基站提供服务的用户设备的数量超过了特定阈值，网络控制器将基站转变成点到多点。
附图说明
下面结合附图，详细描述本发明的优选实施方式，在附图中：
图1是组播模式下包括节点B的通信系统的框图，
图2是包括节点B的通信系统，在组播模式下为两个不同无线小区中的用户设备提供服务的框图，
图3是广播模式下包括节点B的通信系统的框图，
图4是流程图，示出了点到点还是点到多点组播模式的选择过程，
图5是混合广播/组播模式下包括节点B的通信系统的框图。
具体实施方式
图1示出了一种无线通信系统，例如UMTS类型系统的框图。通信系统100包括无线网络控制器(RNC)102。无线网络控制器102包括控制模块104，用于控制节点B 106。
节点B 106包括控制模块108，用于控制节点B 106的内部操作，并且从无线网络控制器102的控制模块104接收控制命令。
无线网络控制器102和节点B 106之间的接口最好基于lub标准定义。lub接口是用于互连UMTS陆地无线接入网(UTRAN)的节点B和无线网络控制器部件的逻辑接口。这些节点之间的无线网络控制信令基于节点B应用部分(NBAP)。无线网络控制器到节点B的控制命令可以利用与NBAP信令相关的信令传输经过lub接口传送。
节点B 106连接到天线110，向用户设备(UE)1、2、3...提供通信业务。
在运行中，服务器计算机114连接到无线网络控制器102，用于向无线网络控制器102提供多媒体数据流116。服务器计算机114与无线网络控制器102之间的多媒体数据流116的传输可以采用任何合适的传输媒介，例如互联网。
无线网络控制器和节点B 106之间建立单个lub链路118，用于从无线网络控制器102向节点B 106传输多媒体数据流116。节点B106的控制模块108从无线网络控制器102的控制模块104接收控制命令。作为响应，控制模块108控制节点B 106，分别为每个活跃的用户设备，也就是UE1、UE2、UE3...建立各个数据队列120、122、124...。每个数据队列最好是HSDPA队列。
数据队列120、122、124...用于缓存多媒体数据流116，其中该数据流116将通过天线110传送给相应的用户设备UE1、UE2、UE3...。在组播模式下利用HSDPA的优点在于，可以单独控制每个用户设备的传输功率。
本发明的优点特别体现在，能够利用单个lub链路118，从无线网络控制器102传送多媒体数据流116给节点B 106。通过这种方式，可以避免从无线网络控制器102传输多个冗余的多媒体数据流给节点B 106。另一优点在于，本实施方式中工作在点对点组播模式的节点B 106能够单独控制每个组播通信链路的传输功率。
如果节点B 106具有HSDPA能力，一种实现方式是通过引入复制功能，复制从单个lub链路118接收的多媒体数据流116，并且内部分发给与各用户设备相关的数据队列120、122、124...，也就是HSDPA优先级队列，从而增强节点B 106的MAC-hs功能。
图2示出了通信系统100，其中节点B 106提供多媒体点对点组播业务给无线小区112中的用户设备UE1、UE2、UE3，以及另一无线小区126中的用户设备UE1、UE2、UE3。在这种情况下，节点B106的控制模块108从控制模块104中接收控制命令，为不同MAC-hs实体128和130中各个无线小区中的每个用户设备建立不同的数据队列。MAC-hs实体128包括无线小区112中的各个用户设备，也就是UE1、UE2、UE3的数据队列120、122、124。同样，MAC-hs实体130包括为无线小区126中的各个用户设备，也就是无线小区126中的UE1、UE2、UE3，创建的数据队列132、134、136。同样，最好采用HSDPA优先级队列作为数据队列。
图3示出了通信系统100，其中节点B 106处于点对多点传输模式。这种情况下，节点B 106的控制模块108从无线网络控制器102的控制模块104接收控制命令，为节点B 106所覆盖的各个无线小区，也就是无线小区112和126，分别建立单独的数据队列138、140。最好采用HSDPA优先级队列作为数据队列138和140。
需要注意，如在点对点组播模式(参看图1和图2)，在无线网络控制器102和节点B 106之间只建立单个lub链路118，用以传输多媒体数据流116。这样，可以有效地利用可用带宽资源。
图4示出了相应的流程图。在步骤200中，由于请求多媒体业务的用户设备数量较少，所以在点对点组播模式下开始数据传输。这样，在节点B中创建专用的数据队列，前述节点B为各个用户设备提供服务，这已经在前面结合图1和2详细解释过。
在步骤202，检查每个无线小区请求多媒体业务的用户设备的数量是否超过了预定的阈值。如果不是，则不需要采取什么行动，定期重复执行检查步骤202。
如果情况相反，控制从步骤202进行到步骤204。在步骤204，节点B被切换到点到多点组播模式，并且每个无线小区只有一个专用数据队列。最好以逐个小区的方式对节点B进行切换，从而得到如图5所示的混合模式的节点B。
在图5所示的例子中，无线小区112中有9个用户设备UE1、UE2...UE9请求多媒体业务。在无线小区126中，只有三个用户设备UE1、UE2、UE3请求多媒体业务。因此，控制模块104按照图4所示的方法决定对无线小区126内的用户设备的流传输采用点对点组播模式，而通过无线小区112内的用户设备进行的流传输则采用点对多点组播模式。
控制模块108从控制模块104接收相应的控制命令，控制节点B106建立单个数据队列142，用于将多媒体数据流116传送到无线小区112内的用户设备，并且为无线小区126中的各个用户设备，也就是UE1、UE2和UE3或者无线小区126建立单独的数据队列144、146、148。
需要注意，控制模块104可以在节点B中实现，或者控制模块104的控制功能由节点B和无线网络控制器共享。
标号列表
100    通信系统
102    RNC
104    控制模块
106    节点B
108    控制模块
110    天线
112    无线小区
114    服务器计算机
116    多媒体数据流
118    Iub链路
120    数据队列
122    数据队列
124    数据队列
126    无线小区
128    MAC-hs实体
130    MAC-hs实体
132    数据队列
134    数据队列
136    数据队列
138    数据队列
140    数据队列
142    数据队列
144    数据队列
146    数据队列

Claims (10)

1.一种在数字无线通信网中提供多媒体点到点组播业务的方法，前述网络具有控制至少一个基站的网络控制器，该方法包括：
建立从网络控制器到基站的单个数据流(lub)，用于传输多媒体数据；
在基站的无线小区中为每个请求多媒体数据的用户设备建立单独的通信链路和单独的数据队列。
2.根据权利要求1的方法，其中每个单独的数据队列是单独的HSDPA队列。
3.根据权利要求1的方法，还包括基站从网络控制器接收控制消息，用于建立多个与无线小区中请求的用户设备数量相对应的单独的数据队列。
4.一种基站，用于在数字无线通信网中提供多媒体组播业务，该基站包括：
用于从数字无线通信网(100)的网络控制器(102)接收单个数据流(118)的装置，
用于为基站的无线小区(112、126)中各个请求多媒体数据的用户设备(UE1、UE2、UE3)建立单独的通信链路和单独的数据队列(120、122、124；132、134、136)的装置(108、128、130、110)。
5.一种数字无线通信网中的网络控制器，该网络控制器包括：
用于建立到数字无线通信网(100)的至少一个基站(106)的单个数据流(118)，以传输多媒体数据(116)的装置，
用于控制基站，为基站的无线小区(112、126)中各个请求多媒体数据的用户设备(UE1、UE2、UE3)建立单独的通信链路和单独的数据队列(120、122、124；132、134、136)的装置(104)。
6.一种在数字无线通信网中提供多媒体点到多点传输业务的方法，所述网络包括控制至少一个基站的网络控制器，该方法包括：
建立从网络控制器到基站的单个数据流，用于传输多媒体数据；
在基站的无线小区中为多个请求多媒体数据的用户设备建立单个的数据队列；
传输多媒体数据给多个用户设备。
7.一种用于在数字无线通信网中提供多媒体点到多点传输业务的基站，该基站包括：
从数字无线通信网(100)的无线网络控制器(102)接收单个数据流(118)的装置；
用于为在基站的无线小区(112、126)中的多个请求多媒体数据的用户设备(UE1、UE2、UE3)建立单个数据队列(138、140；142)的装置(108)；
用于广播多媒体数据给多个用户设备的装置(110)。
8.一种数字无线通信网中的无线网络控制器，该无线网络控制器包括：
用于建立到数字无线通信网(100)的基站(106)的单个数据流(118)，传输多媒体数据(116)的装置；
用于控制基站，为点到多点传输模式下请求多媒体数据的多个用户设备(UE1、UE2、UE3)建立单个数据队列(138、140；142)的装置(104)。
9.一种在数字无线通信网中，点到点或者点到多点传输模式下，提供多媒体业务的方法，该方法包括以下步骤：
建立从数字无线通信网的网络控制器到基站的单个数据流，用于从网络控制器传输多媒体数据给基站；
当每个无线小区请求多媒体数据的用户设备的数量低于某个阈值，选择采用点到点传输方式，否则，选择点到多点的传输模式，
其中，在点到点传输模式下，为无线小区中的每个用户设备建立单独的数据队列，而在点到多点传输模式下，为无线小区中的用户设备建立单个数据队列。
10.根据权利要求9的方法，其中对传输模式的选择由基站、无线网络控制器做出，或者由基站和无线网络控制器共同做出。
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