CN1674693A - 移动通信系统中聚合广播业务和多播业务的方法和装置 - Google Patents

移动通信系统中聚合广播业务和多播业务的方法和装置 Download PDF

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Abstract

提供一种向用户同时提供多播业务和广播业务的方法和系统，以支持在CDMA移动通信系统中的MBMS。在BM－SC中或在RNC中的数据生成器，分别生成用于聚合用户业务的广播数据和多播数据，并同时传输广播数据和多播数据到已经加入到广播会话和多播会话中的用户。当在广播业务接收期间请求多播业务时，用户终端建立用于接收多播业务的专用信道，同时保持用于接收广播业务的公用信道，然后同时在公用信道上接收广播数据，在专用信道上接收多播数据。

Description

移动通信系统中聚合广播业务 和多播业务的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种在支持MBMS(多媒体广播/多播业务)的移动通信系统中，为用户提供一种新型MBMS的方法和装置。
背景技术
通信技术的快速发展是CDMA(码分多址)移动通信系统发展的驱动力，它可以提供分组业务通信来传输大量的数据，例如分组数据和电路数据以及传统话音业务，还可以提供多媒体广播/无线电通信来传输多媒体数据。为了支持多媒体广播/无线电通信，可以用一个或多个多媒体数据源来给MBMS中的多个UE(用户设备)提供业务。
MBMS允许包括实时视频和音频数据、静止图像、和文本的多媒体传输。在多媒体传输中它可以同时提供音频数据和视频数据，但要使用大量的传输资源。由于大量的UE可能请求相同的业务，所以MBMS可以由广播信道来提供。
MBMS是一种从单一信号源到用户组的单点对多点的单向业务，该用户组包括在特定区域内的多个用户。它能以支持多播业务的多播模式工作，或者以支持广播业务的广播模式工作。
多播业务是一种单点对多点的单向业务，用于在多播业务区域内从单一信号源到多播组的MBMS数据的有效传输。如果用户预订多播业务并加入到被激活以接收多播业务的多播组中，就在专用的信道上给用户提供多播业务。多播业务区域是指多播业务有效的区域。它是在多播业务的基础上定义的。多播会话是用户连续和限时地接收多播业务。单一多播业务在任何时候都只能有一个多播会话。多播业务可以由多个连续的多播会话组成，例如，文本会话和视频会话。
广播业务是一种单点对多点的单向业务，用于在广播业务区域内从单一信号源到多个UE的MBMS数据(在下文中称为广播数据)的有效传输。在公用信道上将广播业务提供给激活广播业务的用户。广播业务区域指的是广播业务有效的区域。它是在广播业务的基础上来定义的。广播会话是用户连续和限时地接收广播业务。
MBMS传送业务是指广播业务或多播业务的更高层的概念。MBMS用户业务可以利用并行的MBMS传送业务。
MBMS用户业务定义为通过用户的UE可以同时传递给多个用户的MBMS业务。MBMS用户业务可以由多个连续的MBMS传送业务组成。在常规的MBMS系统中，单一MBMS用户业务由多个MBMS传送业务组成，所有这些MBMS传送业务都是多播业务或广播业务。
图1描述了常规MBMS系统中的一个MBMS业务提供(provisioning)的例子
参照图1，MBMS用户业务110(MBMS用户业务X)由两个MBMS传送业务112和114(MBMS传送业务1和MBMS传送业务2)组成，它们都是多播业务。MBMS传送业务1具有一个音频会话(多播会话)，MBMS传送业务2具有一个文本会话(多播会话)和一个视频会话(多播会话)。另一个MBMS用户业务120(MBMS用户业务Y)由MBMS传送业务122(MBMS传送业务3)组成，该传送业务是广播业务。MBMS传送业务3具有一个音频会话(广播会话)。
由于MBMS传送业务是多播业务或广播业务，所以它特定地被称作多播业务或广播业务。MBMS用户业务X使用两个多播业务112和114，而MBMS用户业务Y使用单个广播业务122。
在图1所示的两个MBMS用户业务之间，例如，MBMS用户业务X可以是来自MBMS用户业务Y的增强的业务。与只包括音频数据的MBMS用户业务Y相比，MBMS用户业务X可以同时包含音频和视频数据。术语“视频数据”指的是纯粹的移动图像数据。假若这样，通过广播业务来提供大量的视频数据是低效率的。因此，MBMS用户业务X为音频和视频数据分别使用两个单独的多播业务，因为常规的MBMS系统仅仅使用多播或广播业务来配置MBMS用户业务。
发明内容
同时提供两个具有相同内容的传送业务相当于相同MBMS数据的冗余传输。而且，节点B不仅使用用于多播业务的专用信道，也使用用于广播业务的公用信道来提供同样的MBMS数据，因此导致了有线/无线资源的不必要的消耗。
常规的MBMS业务不能由多播业务和广播业务组成。对UE造成的相同MBMS数据的冗余传输引起系统资源的消耗。
因此本发明的一个目的是基本上解决至少以上问题和/或缺陷，并且提供至少以下的优点。因此，本发明的一个目的是在支持MBMS用户业务的移动通信系统中，为用户提供一种聚合(converged)广播和多播业务的方法和设备。
本发明的另一个目的是提供一种在UE中接收由广播和多播业务组成的MBMS用户业务的方法和装置。
以上的目的是在CDMA移动通信系统中，通过提供一种同时给用户提供多播业务和广播业务来支持MBMS的方法和装置来实现的。
根据本发明的一个方面，在移动通信系统中提供多播业务和广播业务给用户的方法中，聚合用户业务的广播数据和多播数据是分别生成的，并且同时传输给加入到广播会话和多播会话中的用户。
根据本发明的另一个方面，在从移动通信系统中接收多播业务和广播业务的方法中，用户终端接收与广播业务有关的广播数据。如果用户终端在广播业务的接收期间，请求一个包括广播业务和多播业务的聚合用户业务，用户终端就在连续接收广播数据的同时，额外地接收与多播业务有关的多播数据。然后，用户终端以聚合的方式处理广播数据和多播数据。
根据本发明的另一方面，在一个给用户提供多播业务和广播业务的系统中，用户数据生成器为包含广播业务和多播业务的聚合用户业务分别生成广播数据和多播数据。基站从用户数据生成器接收广播数据和多播数据，并在公用信道中传输广播数据，在专用信道中传输多播数据。用户终端通过基站使用用户数据生成器建立广播会话和多播会话，同时在公用信道上接收广播数据，在专用信道上接收多播数据，并且以聚合的方式处理广播数据和多播数据。
附图说明
结合附图参考下面的详细说明，本发明上面和其他目的、特征和优点将变得更加明显，其中：
图1描述了传统MBMS系统中的一个MBMS业务提供的例子；
图2是描述提供MBMS业务的WCDMA(宽带码分多址)移动通信系统的方框图；
图3是描述在MBMS系统中的UE接收多播业务的操作流程图；
图4是描述在MBMS系统中的UE接收广播业务的操作流程图；
图5根据本发明的优选实施例描述了一个MBMS用户业务的例子；
图6根据本发明的优选实施例描述了一个MBMS用户业务随时间进行的过程；
图7是根据本发明优选实施例描述在UE接收MBMS用户业务的操作流程图；
图8是根据本发明优选实施例描述用于传输MBMS数据的移动通信系统的配置的方框图；
图9描述了图8所示的MBMS数据生成器所生成的MBMS数据的结构；和
图10是根据本发明优选实施例的用于接收MBMS用户业务的UE的方框图。
具体实施方式
以下将参照相应附图，描述本发明的优选实施例。在下面的说明中，众所周知的功能或结构将不再详细说明，以免不必要的细节使本发明变得不清楚。
图2是描述提供MBMS业务的WCDMA(宽带码分多址)移动通信系统配置的方框图。所示系统为MBMS在基于3GPP(第3代项目合作)的第3代异步移动通信标准的UMTS系统(通用移动通信业务)中的应用。
参照图2，UE 201、202、203、206和207是具有接收MBMS业务能力的终端。可以从小区200和205(小区1和小区2)将MBMS数据发送到UE201、202、203、206和207。UTRAN(UMTS陆地无线接入网)210包括节点B 212和214，和RNC(无线网络控制器)216，用来发送MBMS数据到UE 201、202、203、206和207。
在UTRAN210下，至少存在一个RNC 216，多个节点B 212和214，以及多个小区200和205。RNC 216选择性地发送MBMS数据到小区，并且控制为MBMS业务建立的无线信道。每一个RNC 216控制它下面的节点B 212和214，每一个节点B控制它下面的小区。RNC 216分配或管理用于节点B 212和214的无线资源，实际上是这些节点提供这些无线资源的。无线资源以小区为基础配置，因此节点B 212和214提供的无线资源是属于它们下面的小区的。UE 201、202、203、206和207通过从它们所属小区接收的无线资源来建立无线信道，并通过无线信道进行通信。
CN(核心网)220包括至少一个SGSN(服务GPRS支持节点)222，至少一个GGSN(网关GPRS支持节点)224，和一个BM-SC(广播多播-业务中心)226。SGSN 222控制每一个用户的MBMS。它的主要功能包括为每一个用户管理业务计费数据，和选择性地向RNC发送MBMS数据。当MBMS数据由IP(网际协议)多媒体业务组成时，GGSN 224可作为接入点。
BM-SC 226是MBMS数据的来源。它是负责管理几乎所有与MBMS相关业务的实体。BM-SC 226为每一个MBMS业务执行数据调度，并且管理用户计费信息，这些信息用于内容提供者执行的鉴权和验证程序中。MBMS数据通过GGSN 224、SGSN 222、RNC 216、和节点B 212与214，从MB-SC 226传递到小区200和205内的UE 201、202、203、206和207。
尽管在图2中未示出，多个SGSN可能涉及提供MBMS，而且每一个SGSN下面可能存在多个RNC。SGSN选择性地传递数据到RNC，每一个RNC选择性地传递数据到小区。为了MBMS数据的选择性的传输，SGSN和RNC存储RNC的列表和小区的列表，以传递MBMS数据流。
图3是描述在MBMS系统中的UE接收多播业务的操作流程图。
参照图3，预订步骤310发生在UE和关于多播业务的业务提供者之间。业务通告步骤320指的是通知UE它能够在预定区域内接收MBMS用户业务。在加入步骤330中UE加入到多播组。现在UE能够接收多播业务了。
在会话开始步骤340中BM-SC通知UE它准备好发送关于多播业务(多播数据)的MBMS数据，在MBMS通知步骤350中UE被通知它将接收多播数据。在步骤360中，多播数据被传递到UE。在数据传递步骤360中，UE在专用信道上通过多播业务接收MBMS用户业务。
如果不再有多播数据，在步骤370中会话被停止，在步骤380中UE离开多播组。预订步骤310、加入步骤330、和离开步骤380是基于UE运行的，而其他步骤320，340到370是基于多播业务运行的。预订步骤310、加入步骤330、离开步骤380、业务通告步骤320、和MBMS通知步骤350可以与其他步骤并行出现。
图4是描述在MBMS系统中的UE接收广播业务的操作流程图。与多播业务相比，广播业务是在公用信道中提供的而不需要上行链路信号，其不需要图3所示的预订步骤310，加入步骤330，和离开步骤380。
参照图4，在步骤410(业务通告)中UE被通知它能够通过广播业务来接收MBMS用户业务。在步骤420(会话开始)中BM-SC通知UE它准备好发送关于广播业务的MBMS数据(广播数据)，在步骤430(MBMS通知)中UE被通知将传输广播数据。
在步骤440(数据传递)中广播数据被传递到UE。在数据传递步骤440中，UE在公用信道上通过广播业务接收MBMS用户业务。如果不再有广播数据，在步骤450(会话停止)会话被停止。然后UE自己在公用信道上停止数据接收。
图5根据本发明的优选实施例描述了一个MBMS用户业务的例子。
参照图5，MBMS用户业务520(MBMS用户业务X)由用于音频会话的广播业务512组成。广播业务512也用于另一个MBMS用户业务510(MBMS用户业务Y)。换句话说，MBMS用户业务Y包括用于文本会话和视频会话的多播业务514，也包括广播业务。这意味着多播业务514和广播业务512是使用MBMS用户业务Y的ID(标识符)而被提供的。指定向其传输MBMS用户业务Y的UE不仅接收多播业务514还接收广播业务512。
像广播业务514一样的，可用于小区内的多个UE的广播业务也可以用于另一个MBMS用户业务。
图6根据本发明的优选实施例描述了一个MBMS用户业务随时间进行的过程。
参照图6，在时间点602，即业务通告后的一段预定时间后，UE激活UE所处区域可用的MBMS用户业务X。MBMS用户业务X基于作为广播业务的MBMS传送业务1。在时间点604，MBMS传送业务1的广播会话1开始。广播业务具有短暂的暂停。此时，作为多播业务的MBMS传送业务2在时间点606开始多播会话1。
例如在图6所示的情况下，UE接收用于广播会话1的广播数据。在广播数据的接收过程中，在时间点608，UE预订具有聚合广播和多播业务的MBMS用户业务Y。尽管示出了UE在另一个时刻接收广播数据的时候，预订MBMS用户业务Y，但是预订并不限制在某个特定的时刻，因此它在任何时刻都是可能的。在时间点610，由于UE加入MBMS用户业务Y，它通过广播会话1接收广播数据，并同时通过多播会话1接收多播数据。UE也能够在任何时刻加入多播会话。
在时间点612，当广播会话停止时，UE停止广播数据的接收。以同样的方式，在时间点616，当多播会话停止时，UE停止多播数据的接收。
预定的一段时间之后，随着用于MBMS用户业务Y的广播会话2和多播会话2分别在时间点614和时间点618开始，UE以同广播会话1和多播会话1同样的方式，同时接收广播数据和多播数据。在时间点624，如果UE离开多播会话，MBMS用户业务Y在时间点626就完全停用。根据用户的选择，UE能够再一次接收MBMS用户业务X。
由多播业务和广播业务组成的MBMS用户业务基本上根据图3和4所示的多播和广播业务过程提供。根据MBMS用户业务的特征这些过程可能在不同时刻出现或者并行出现。在这些过程中业务通告可以单独创建或者共同创建。根据MBMS用户业务的传送业务的特征，MBMS通知也可以单独出现或者共同出现。
图7是根据本发明优选实施例的描述在UE接收MBMS用户业务的操作流程图。
参照图7，在步骤710，当UE进入MBMS用户业务可用的区域时，该MBMS用户业务可以是单一传送业务或者聚合传送业务的MBMS业务(指的是非-聚合或者聚合MBMS用户业务)，UE接收业务通告，MBMS用户业务是可用的。在步骤720，UE被通知广播数据将要被发送，在步骤730，UE接收基于广播业务的非-聚合MBMS用户业务(MBMS用户业务X)。
如果用户想要额外的接收多播业务用于业务增强，在步骤740 UE可以请求聚合MBMS用户业务(MBMS用户业务Y)来接收多播业务。具体地，UE预订MBMS用户业务Y并加入它。在步骤750，UE执行接收多播业务的过程。也就是说，UE在BM-SC和RNC控制下建立用于多播业务的专用信道，同时维持传递广播数据的公用信道。在步骤760中，一接收到多播数据将被发送的通知，UE就在步骤770中接收具有聚合的广播业务和多播业务的MBMS用户业务Y。
根据用户的请求，或者当MBMS用户业务Y终止时，UE在步骤780结束MBMS用户业务Y的接收。在这种情况下，UE可能重新开始接收MBMS用户业务X，或者结束广播和多播业务接收。
图8是根据本发明优选实施例描述传输MBMS数据的移动通信系统的配置的方框图。MBMS数据生成器230最好是合并到图2所示的BM-SC 226中，或者合并到另一个像RNC 216的网络实体中。基于将MBMS数据生成器230合并在BM-SC 226中的情况，作出下面的描述。
参照图8，MBMS数据生成器230分别生成广播数据和多播数据(在BM-SC中)，或者通过数据分离器232把生成的MBMS数据分离成为广播数据和多播数据(在RNC中)，并且通过非-聚合MBMS用户业务处理器234，提供广播数据和多播数据到CN的低层终端(例如，GGSN，SGSN和RNC)。
业务处理器234通过业务索引来描述MBMS数据的传送业务类型。例如，业务处理器234在向节点B 212发送之前，将业务索引a添加到广播数据中，而把业务索引b添加到多播数据中。业务索引a和b分别标识广播数据和多播数据。
业务处理器234根据MBMS数据类型，使用CODEC来同步多媒体数据(广播数据和/或多播数据)的定时，并且使用时间戳描述同步信息。
从MBMS数据处理器230生成的MBMS数据通过GGSN，SGSN和RNC被提供给节点B 212。节点B 212分别在公用信道和专用信道上发送广播数据和多播数据到所属小区内的UE 201和206。
图9描述了由230生成的MBMS数据的结构。
参照图9，根据业务类型，MBMS数据可以包括广播数据或多播数据。MBMS数据分为MBMS业务索引、时间戳、和数据。MBMS业务索引指示了数据的MBMS传送业务。时间戳用来同步多媒体数据，例如，音频数据和视频数据。数据包括广播或多播业务的实际数据。应当理解视频数据指的是纯粹的移动图像数据，而不是音频数据。
如果UE接收到只基于广播业务的MEMS用户业务X，它就处理具有索引a的MBMS数据，也就是说，仅仅处理广播数据。如果UE接收到具有广播数据和多播数据的MEMS用户业务Y，它不仅处理广播数据还处理多播数据。
图10是根据本发明优选实施例的用于接收MBMS用户业务的UE的方框图。
参照图10，来自节点B的无线信号通过UE中的接收天线810在接收机820中被接收。接收机820将无线信号下变频成基带信号，并将基带信号分离成包括广播数据的公用信道信号和包括多播数据的专用信道信号。开关830和835(开关1和开关2)在控制器840的控制下，各自在接通-状态传递接收的信号，在断开-状态阻断接收的信号。
控制器840通过图7所示的过程来分辨MBMS用户业务的传送业务。因此，控制器840控制开关830和835。例如，如果UE请求的MBMS用户业务是由广播数据和多播数据组成的，控制器840就同时接通开关830和835，在公用信道和专用信道上并行接收MBMS数据。如果仅仅连接广播会话来接收仅具有广播数据的非-聚合MBMS用户业务，控制器840就接通开关830，断开开关835。
如果从开关830接收公用信道信号，广播数据处理器850就检测来自公用信道信号的广播数据。类似的，如果从开关835接收专用信道信号，多播数据处理器855就检测来自专用信道的多播数据。
广播数据和多播数据各自具有图9所示的结构。因此，MBMS用户业务配置器860参照数据的时间戳来同步从广播数据处理器850和多播数据处理器855接收的数据的定时，由此来为用户配置MBMS用户业务数据。
例如，如果音频数据是由广播业务提供的，而视频数据是由多播数据提供的，MBMS用户业务配置器860接收来自广播数据处理器850的音频数据和来自多播数据处理器855的视频数据，通过同步音频和视频数据的定时，来配置整个移动图像数据，并在屏幕上和通过扬声器重现移动图像数据。
依照如上面描述的本发明，提供了同时利用广播业务和多播业务二者的单一MBMS用户业务。因此，节约了无线资源，并且用户可以享受多种多样的多用户业务。
尽管已经参照某个优选实施例示出和说明了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离由附加的权利要求所定义的本发明的精神和范围的前提下，可以对其中的形式和细节作出各种各样的改变。

Claims (23)

1.一种向移动通信系统中的用户提供多播业务和广播业务的方法，包括以下的步骤：
生成用于聚合用户业务的广播数据和多播数据；和
同时传输该广播数据和多播数据到已经加入到广播会话和多播会话的用户。
2.根据权利要求1的方法，其中广播数据和多播数据的每一个都是通过唯一的业务索引来识别的。
3.根据权利要求1的方法，其中广播数据和多播数据的每一个都包含业务索引、用于时间同步的时间戳、和数据。
4.根据权利要求3的方法，其中广播数据包括音频数据，多播数据包括与音频数据同步的视频数据。
5.根据权利要求1的方法，其中传输步骤包括在公用信道上发送广播数据和在专用信道上发送多播数据的步骤。
6.一种通过用户终端接收来自移动通信系统的多播业务和广播业务的方法，包括以下步骤：
接收关于广播业务的广播数据；
如果用户终端在接收广播业务的期间，请求包括广播业务和多播业务的聚合业务，则在接收广播数据的同时，接收关于多播业务的多播数据；和
以聚合的方式处理广播数据和多播数据。
7.根据权利要求6的方法，其中广播数据和多播数据的每一个都是通过唯一的业务索引来识别的。
8.根据权利要求6的方法，其中广播数据和多播数据的每一个都包含业务索引、用于时间同步的时间戳、和数据。
9.根据权利要求8的方法，其中广播数据包括音频数据，多播数据包括与音频数据同步的视频数据。
10.根据权利要求6的方法，其中广播数据是在公用信道上接收的，多播数据是在专用信道上接收的。
11.根据权利要求6的方法，还包括步骤：
在广播业务接收期间，预订聚合用户业务并加入聚合用户业务；
接收多播业务将被提供的通知。
12.根据权利要求6的方法，其中多播数据接收步骤包括建立用于接收多播业务的专用信道，同时保持用于接收广播业务的公用信道的步骤。
13.一种向用户提供多播业务和广播业务的系统，包括：
用户数据生成器，用于为包含广播业务和多播业务的聚合用户业务分别生成广播数据和多播数据；
基站，用于接收来自用户数据生成器的广播数据和多播数据，在公用信道上传输广播数据，在专用信道上传输多播数据。
14.根据权利要求13的系统，其中广播数据和多播数据的每一个都是通过唯一的业务索引来识别的。
15.根据权利要求13的系统，其中广播数据和多播数据的每一个都包含业务索引、用于时间同步的时间戳、和数据。
16.根据权利要求15的系统，广播数据包括音频数据，多播数据包括与音频数据同步的视频数据。
17.根据权利要求13的系统，还包括用户终端，用于通过基站使用用户数据生成器建立广播会话和多播会话，同时在公用信道上接收广播数据和在专用信道上接收多播数据，并以聚合的方式处理广播数据和多播数据。
18.根据权利要求17的系统，其中用户终端包括：
接收机，用于接收包括来自基站的用户数据生成器的公用信道上的第一信号和专用信道上的第二信号的信号，第一信号包括广播数据，第二信道包括多播数据。
控制器，用于确定用户终端接收的业务类型；
广播数据处理器，如果仅接收到广播业务，或者如果广播业务和多播业务二者都被接收，用于检测来自第一信号的广播数据；
多播业务，如果广播业务和多播业务的二者都被接收，用于检测来自第二信号的多播数据；和
用户业务配置器，用于聚合广播数据和多播数据，并提供聚合数据给用户。
19.根据权利要求17的系统，其中在广播数据接收期间，用户终端预订聚合用户业务并加入聚合用户业务，并接收多播业务将被提供的通知。
20.根据权利要求19的系统，其中加入后，用户终端建立用于接收多播业务的专用信道，同时保持用于接收广播业务的公用信道。
21.一种向用户提供多播业务和广播业务的用户终端，包括：
接收机，用于接收包括来自基站的用户数据生成器的公用信道上的第一信号和专用信道上的第二信号的信号，第一信号包括广播数据，第二信道包括多播数据，广播数据属于聚合用户业务中的广播业务，多播数据属于聚合用户业务中的多播业务；
控制器，用于确定用户终端接收的业务类型；
广播数据处理器，如果仅接收到广播业务，或者广播业务和多播业务二者都被接收，用于检测来自第一信号的广播数据；
多播数据处理器，如果广播业务和多播业务的二者都被接收，用于检测来自第二信号的多播数据；和
用户业务配置器，用于聚合广播数据和多播数据，并提供聚合数据给用户。
22.根据权利要求21的用户终端，其中所述控制器控制用户终端在广播数据接收期间，预订聚合用户业务和加入聚合用户业务，并接收多播业务将被提供的通知。
23.根据权利要求21的用户终端，其中在加入后，所述控制器控制要建立的用于接收多播业务的专用信道，同时保持用于接收广播业务的公用信道。
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