CN1735262A - 一种无线通信中加入组播的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无线通信中加入组播的方法。包括：a.用户设备申请加入组播业务；b.判断该用户设备是否处于CELL_FACH状态，如果是，进入步骤c，如果否，转入其他处理并结束流程；c.无线接入网设备在下行公共信道上发送组播寻呼消息，并由用户设备执行接收组播业务操作。本发明对UE的能力要求低，减少了UE不必要的操作，同时也减小了其他信道的负荷。

Description

一种无线通信中加入组播的方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种无线通信中加入组播的方法。

技术背景

组播和广播是从一个数据源向多个目标传送数据的技术。在传统移动网络中，小区广播业务(CBS：Cell Broadcast Service)允许低比特率数据通过小区共享广播信道向所有用户发送，属于消息类业务。

现在，人们对移动通信的需求已不再满足于电话和消息业务，随着Internet的迅猛发展，大量多媒体业务涌现出来，其中一些应用业务要求多个用户能同时接收相同数据，如视频点播、电视广播、视频会议、网上教育、互动游戏等。这些移动多媒体业务与一般的数据相比，具有数据量大、持续时间长、时延敏感等特点。目前的IP组播技术只适用于有线IP网络，不适用于移动网络，因为移动网络具有特定的网络结构、功能实体和无线接口，这些都与有线IP网络不同。

为了有效地利用移动网络资源，WCDMA/GSM全球标准化组织3GPP提出了多媒体组播和广播业务(MBMS：Multimedia Broadcast/Multicast Service)，在移动网络中提供一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务，实现网络资源共享，提高网络资源的利用率，尤其是空口接口资源。3GPP定义的MBMS不仅能实现纯文本低速率的消息类组播和广播，而且还能实现高速多媒体业务的组播和广播，这无疑顺应了未来移动数据发展的趋势。

MBMS的体系结构如图1所示，为了支持MBMS业务，新增了移动网功能实体——广播组播业务中心(BM-SC)，它是内容提供者的入口，用于授权和在移动网中发起MBMS承载业务，并按照预定时间计划传送MBMS内容。

此外，用户设备(UE)、陆地无线接入网(UTRAN)、GSM/EDGE无线接入网(GERAN)、服务GPRS支持节点(SGSN)、网关GPRS支持节点(GGSN)等功能实体进行增强，增加了MBMS相关的功能。

MBMS包括组播模式和广播模式。组播模式需要用户签约相应组播组，进行业务激活，并产生相应的计费信息。由于组播和广播模式在业务需求上存在不同，导致其业务流程也不同。

MBMS业务在UTRAN和UE间传输时有两种模式：点到多点(PTM：Point to Multipoint)模式和点到点(PTP：Point to Point)模式。PTM模式通过MTCH逻辑信道发送相同的数据，所有加入组播业务或对广播业务感兴趣的UE都可以接收；PTP模式通过DTCH逻辑信道发送数据，只有相应的一个UE可以接收到。

如图2和图3所示，是MBMS组播模式业务流程和广播模式业务流程示意图。可以看到，在MBMS组播业务流程中，用户加入和会话开始两个步骤是相互独立的，也就是说一个用户可能在会话开始前也可能在会话开始后的会话进行中加入一个组播业务。

在目前体系中，根据无线资源控制连接(RRC Connected)是否建立，将UE分为空闲(Idle)模式和RRC Connected模式两种。没有和UTRAN设备建立RRC连接的UE处于Idle模式，该模式下的UE只能通过非接入层(NAS)层的标识(例如：国际移动用户识别码(IMSI))来区分；已经和UTRAN设备建立了RRC连接的UE处于RRC Connected模式，该模式下的UE分配了无线网络临时标识(RNTI)，作为该UE在公共传输信道上的标识。

对于RRC Connected模式的UE，又根据RRC连接的层次和UE能够使用的传输信道的类型将UE区分为不同状态：CELL_PCH，CELL_FACH，CELL_DCH状态的UE在小区的层次上可以区分，URA_PCH状态的UE在URA层次上可以区分。CELL_DCH状态的UE被分配了专用的物理信道，可以使用专用传输信道和共享信道，以及它们的组合。CELL_FACH状态的UE在下行要连续的监控一个公共的传输信道(FACH)，上行分配缺省的公共信道(RACH)。CELL_PCH和URA_PCH状态的UE采用不连续接受(DRX)的方式通过相关的寻呼指示信道(PICH)监控一个寻呼信道(PCH)，这两种状态下没有任何上行活动。

根据UE的模式和状态的不同，在会话开始前和会话进行中加入MBMS业务有不同的处理。同时也可以看到不同的状态下UE具备不同的无线接入能力。

无论是会话开始过程在用户加入组播业务之后启动时，还是用户在会话进行当中加入组播业务时，两种情况下，无线接入能力不足的UE都会面临在多种业务之间进行选择的问题。

1、用户加入组播业务后该业务的会话开始过程启动：

在会话开始过程中，当UTRAN设备决定建立点到多点的无线承载时，UTRAN在专用信令信道上发送专用通知消息告知当前没有接收使用PTM模式传送的MBMS业务的CELL_DCH状态的UE。不能并行接收MBMS业务和已经存在的活动的CELL_DCH状态的UE收到该通知消息后通知用户，由用户在正在进行的活动和新MBMS业务之间做出选择。如果用户决定接收新的MBMS业务，UE将在预定的时间读取点到多点控制信道(MCCH)获得MBMS控制信息。UE根据接收到的控制信息开始接收MBMS业务。

2、用户在组播业务的会话进行中加入该业务：

如果一个使用PTM传输模式的会话正在进行中，用户加入过程完成后，UE发起PTM无线承载的接收。如果正在进行中的会话使用的是PTP传输模式，UTRAN建立PTP无线承载。

一般，会话中加入MBMS业务的过程包括下面的步骤：

1、Idle模式的UE首先执行RRC连接建立的过程；CELL_PCH和URA_PCH状态的UE首先执行小区更新过程。

2、UE发起NAS加入过程。

3、SGSN通知UTRAN一个UE加入了某个MBMS业务，UTRAN判断该业务采用的传输模式：

a)如果继续使用PTM传输模式：

ai)UTRAN在DCCH上发送包括业务标识、原因(会话进行中)等参数的MBMS专用通知消息，通知CELL_DCH状态的UE；

aii)接收到上述消息的CELL_DCH状态的UE如果不能同时接收MBMS业务和当前业务则通知用户，由用户在当前业务和MBMS业务之间做出选择。如果用户决定接收该新的MBMS业务，UE将在预先定义的时间读MCCH，获得MBMS业务信息和MBMS无线承载信息。

aiii)UE根据获得的MBMS业务信息和MBMS无线承载信息开始接收PTM无线承载。

b)如果继续使用PTP传输模式，UTRAN和UE通过适当的RRC过程建立PTP无线承载。

目前技术方案的会话中加入MBMS业务的过程如图4所示。

由此可见，现有技术方案存在如下的问题：

在该过程中，当NAS过程结束时，UE除了处于CELL_DCH状态外，还有可能处于CELL_FACH状态。而目前对于CELL_FACH状态的UE应该如何获得MBMS业务信息和承载信息没有相应技术方案。

发明内容

本发明的目的就是提出一种对于CELL_FACH状态的UE应该如何获得MBMS业务信息和承载信息的技术方案，以解决现有技术中存在的问题。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种无线通信中加入组播的方法，其特征在于包括以下步骤：

a、用户设备申请加入组播业务；

b、判断该用户设备是否处于CELL_FACH状态，如果是，进入步骤c，如果否，转入其他处理并结束流程；

c、无线接入网设备在下行公共信道上发送组播寻呼消息，并由用户设备执行接收组播业务操作。

所述的步骤b之前进一步包括：

b11、判断该用户设备是否处于CELL_DCH状态，如果是进入步骤b12，如果否，进入步骤b；

b12、无线接入网设备在专用信道上发送组播寻呼消息，并由用户设备执行接收组播业务操作；

所述的步骤b中判断用户设备是否处于CELL_FACH状态的方法为：

如果用户设备处于连接模式，没有被分配专用的物理信道，下行要连续的监控一个公共的传输信道则认为该用户设备处于CELL_FACH状态；否则，认为该用户设备不处于CELL_FACH状态。

所述的方法，其中的下行公共信道为前向接入信道。

所述的步骤b11中判断用户设备是否处于CELL_DCH状态的方法为：

如果用户设备处于连接模式，并被分配了专用的物理信道，则认为该用户设备处于CELL_DCH状态；否则，认为该用户设备不处于CELL_DCH状态。

所述的步骤c中，该组播寻呼消息同时通知多个组播业务。

所述的步骤c中，进一步包括以下步骤：

c1、无线接入网设备在下行公共信道上发送组播寻呼消息；

c2、用户设备接收该寻呼消息，并判断是否能接收该组播业务，如果是，进入步骤c3，如果否，进入步骤c4；

c3、用户设备读取MCCH，根据获得的该组播业务的无线承载信息建立承载，并接收数据；

c4、其他处理并结束流程。

本发明通过下行公共信道发送MBMS专用通知消息来触发CELL_FACH状态的UE去读取MCCH信道获取无线承载配置参数，对UE的能力要求低，减少了UE不必要的操作，同时也减小了其他信道的负荷。

附图说明

图1是现有技术中体系结构示意图；

图2是现有技术中MBMS组播模式业务流程示意图；

图3是现有技术中MBMS广播模式业务流程示意图；

图4是现有技术中在会话中加入MBMS业务的流程示意图；

图5是本发明在会话中加入MBMS业务的流程示意图；

图6是图5的一个分支流程示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。在本实施例中用UE作为用户设备。

一个UE在一个MBMS业务的会话进行当中加入该业务时，当NAS的加入过程完成后，UE需要读取MCCH信道获得该MBMS业务信息和无线承载信息，以建立MBMS承载，接收MBMS数据。

此时，UE去读取MCCH信道的可取方法有如下几种：

(1)UE周期性的读取MCCH。

(2)UTRAN设备在MICH信道上发送通知指示，检测到通知指示的UE去读取MCCH信道。

(3)UE通过NAS过程收到确认消息，完成加入过程后，立即去读MCCH信道。

(4)对于正在接收MBMS业务的UE，通过承载MCCH或MTCH的信道发送带内通知指示，检测到该指示的UE去读取MCCH信道。

(5)对于CELL_DCH状态UE，UTRAN通过下行专用信道发送MBMS专用通知消息；对于CELL_FACH状态UE，UTRAN通过下行公共信道发送MBMS专用通知消息；收到该消息的UE去读取MCCH信道。

如图5所示，本发明的流程示意图，从图中可见，本发明的技术方案具体包括以下内容：

在用户设备申请加入组播业务，并在相应的NAS过程完成后，判断该用户设备是否处于CELL_DCH状态，如果是则无线接入网设备在专用信道上发送组播寻呼消息，并由用户设备执行接收组播业务操作；

如果否则继续判断该用户设备是否处于CELL_FACH状态；

如果用户设备处于CELL_FACH状态，则无线接入网设备在下行公共信道上发送组播寻呼消息，并由用户设备执行接收组播业务操作；

如果用户设备没有处于CELL_FACH状态，则将流程转入其他处理并结束。

在本实施例中，用户设备处于CELL_FACH状态后的接收过程如图6所示，可以看到具体包括以下步骤：

无线接入网设备在下行公共信道上发送组播寻呼消息；

用户设备接收该寻呼消息，并判断是否能接收该组播业务，如果是，则用户设备读取MCCH，根据获得的该组播业务的无线承载信息建立承载，并接收数据，如果否，则进行其他处理并结束流程。

对于CELL_DCH状态的UE，目前的技术方案采用了通过专用信道发送MBMS专用通知消息的方法来通知该状态下的UE去读取MCCH信道。而对CELL_FACH状态的UE没有明确技术方案，对该状态的UE，通过下行公共信道发送MBMS专用通知消息来通知该状态下的UE去读取MCCH信道的方法是较优的方法。

其中的组播专用通知消息可以通知一个组播业务也可以同时通知多个组播业务。

通过下行公共信道发送MBMS专用通知消息来触发CELL_FACH状态的UE去读取MCCH信道获取无线承载配置参数的方法与其他方法相比的优势：

(1)对UE的能力要求低：没有接收MBMS业务的UE只需监控一条下行公共信道即可，而周期性的读取MCCH的方法要求UE具备同时支持额外的公共信道的能力；

(2)最大程度的减少了UE不必要的操作：UTRAN设备在MICH信道上发送通知指示的方法会触发其他正在接收MBMS业务的UE的行为；通过NAS触发UE读取MCCH的方法会导致加入业务时读取不必要的MCCH信息；

(3)减小其他信道的负荷：MICH、MCCH都是比较紧张的信道，通过事件触发的方法通知UE可以减少在MCCH上传送的组播业务控制信息。通过下行公共信道传送专用通知消息可以减少MICH信道的负荷。

Claims (7)

1、一种无线通信中加入组播的方法，其特征在于包括以下步骤：

a、用户设备申请加入组播业务；

b、判断该用户设备是否处于CELL_FACH状态，如果是，进入步骤c，如果否，转入其他处理并结束流程；

c、无线接入网设备在下行公共信道上发送组播寻呼消息，并由用户设备执行接收组播业务操作。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤b之前进一步包括：

b11、判断该用户设备是否处于CELL_DCH状态，如果是进入步骤b12，如果否，进入步骤b；

b12、无线接入网设备在专用信道上发送组播寻呼消息，并由用户设备执行接收组播业务操作。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤b中判断用户设备是否处于CELL_FACH状态的方法为：

如果用户设备处于连接模式，没有被分配专用的物理信道，下行要连续的监控一个公共的传输信道则认为该用户设备处于CELL_FACH状态；否则，认为该用户设备不处于CELL_FACH状态。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于其中的下行公共信道为前向接入信道。

5、如权利要求2所述的方法，其特征在于所述的步骤b11中判断用户设备是否处于CELL_DCH状态的方法为：

如果用户设备处于连接模式，并被分配了专用的物理信道，则认为该用户设备处于CELL_DCH状态；否则，认为该用户设备不处于CELL_DCH状态。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤c中，该组播寻呼消息同时通知多个组播业务。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤c中，进一步包括以下步骤：

c1、无线接入网设备在下行公共信道上发送组播寻呼消息；

c2、用户设备接收该寻呼消息，并判断是否能接收该组播业务，如果是，进入步骤c3，如果否，进入步骤c4；

c3、用户设备读取点到多点控制信道MCCH，根据获得的该组播业务的无线承载信息建立承载，并接收数据；

c4、其他处理并结束流程。

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