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CN101379839B - 广播/多点传送服务的分布式架构和方法 - Google Patents

广播/多点传送服务的分布式架构和方法 Download PDF

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CN101379839B CN2007800042233A CN200780004223A CN101379839B CN 101379839 B CN101379839 B CN 101379839B CN 2007800042233 A CN2007800042233 A CN 2007800042233A CN 200780004223 A CN200780004223 A CN 200780004223A CN 101379839 B CN101379839 B CN 101379839B
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Abstract

本发明公开了一种MBMS传输的分布式架构和方法。多种实施例使得UE能够实现为MBMS传输进行选择性合并和软合并。MBMS服务通知(509)被发送到所有的E节点(503)。E节点从UE(501)请求计数(511)。传输请求(513)随后被从E节点(503)发送到锚点MBMS-传输控制功能(TCF)(505)。锚点MBMS-TCF(505)为E节点产生资源分配和调度简档以及分段和组装(SAR)简档，且发送简档(515)到E节点。E节点(503)使用该简档来进行资源分配和配置(517)并且根据该简档来发送MBMS数据(519)。锚点MBMS-TCF(505)可以随之调整。

Description

广播/多点传送服务的分布式架构和方法
技术领域
本公开通常涉及到一种提供多媒体广播多点传送服务的通信网络，并且尤其是，涉及到在一个通信网络覆盖区内，提供和接收多媒体广播多点传送服务的方法和装置。
背景技术
局部多点传送(localized multicast)方法通过限制到由基站收发信机的无线电覆盖区所限定的地理区域的传输，或者通过限制到由基站天线覆盖扇区所限定的更小区域的传输来减少网络资源的消耗。多点传送服务通常在各种标准如第三代合作伙伴计划(3GPP)、通用移动通信系统(UMTS)标准中被描述。
局部多点传送也通常在UMTS标准中被描述。UMTS标准的版本6大体上定义了诸如多媒体广播多点传送服务(MBMS)的计数过程的操作的架构和方法，借此网络获知在每个小区中的移动设备的状态，并且基于获知的状态信息来配置无线电承载(RB)。
在该标准中采用两种操作模式，即点对点(PTP)和点对多点(PTM)。在计数过程中，具有少于预设数目的用户的覆盖区采用PTP操作，PTP操作需要为每个用户单独建立RB。相反的，至少具有预设数目的用户的覆盖区将为MBMS传输采用PTM，在其中不需要单独的RB。
为MBMS传输使用PTM，这需要移动台，也被称为“用户设备”(UE)，采用宏分集，也就是，采用多信号传输的选择性合并或者软合并。
在选择性合并的情况下，来自两个或者多于两个小区的“协议数据单元”(PUD)应以同样的方式产生，尽管它们并不需要被同时发送。对于软合并，来自两个小区的PDU也应以相同的方式产生，并且应该被同时发送。
然而，目前的增强通用陆地无线电接入网(UTRAN)架构结合了小区(“基站收发信机”(BTS)或者“Node B”)，提供独立于任何控制中心点的调度以及分段和组装(SAR)(segmentation and reassembly)功能。这种架构并没有考虑到如上面讨论的，UE为了MBMS PTM需要使用宏分集。
附图简述
图1说明了一个示例性的具有不同覆盖区且覆盖区中有移动台的通信网络。
图2说明了一个在增强多媒体广播多点传送服务网络中的高层架构。
图3是根据一些实施例的移动台的方框图。
图4是根据实施例的移动台、基站收发信机和锚点的协议结构的方框图。
图5说明了根据实施例的网络的高层操作的信号流程图。
图6说明了根据一个实施例的基站的操作方法的流程图。
图7说明了根据一个实施例的锚点的操作方法的流程图。
图8说明了根据一些实施例的基站的操作方法的流程图。
详细说明
这里提供了用于为MBMS传输提供分布式架构的方法和装置。
现在转到附图，其中相同数字代表相同的部件。图1说明了通信网络100，具有不同的基站103，每个基站103具有相应的覆盖区105。通常的，基站覆盖区可以重叠，并且通常地形成一个总体的网络覆盖区。MBMS覆盖区可以包括许多基站覆盖区105，其可以形成连续的无线电覆盖区。然而，不是必须要有连续的MBMS覆盖，可选地MBMS覆盖区可以分布在整个网络覆盖区。此外，每个覆盖区可以有许多移动台或用户109。多个基站103将通过回程链路(backhaul connection)107连接到基站控制器101。基站控制器和基站形成无线电接入网络(RAN)。整个网络可以包括任何数目的基站控制器，每一个基站控制器控制多个基站。要注意的是可选地基站控制器101可以被实现为基站之间的分布式功能。
基站103可以通过任何数目的标准空中接口和使用任何数目的调制和编码方案来和移动台109通信。例如，可以采用E-UMTS或CDMA2000。此外，E-UMTS可以采用正交频分复用(OFDM)，且CDMA2000可以采用正交扩频码如沃尔什码。半正交扩频码也可以被用来通过空中接口获得额外的信道化。
图2代表增强多媒体广播多点传送服务(MBMS)网络的一般架构。每个E节点(E节点)211，213对应一个基站收发信机，可选地每个E节点也可以称之为一个小区。同样，在图2中说明的网络200将具有多个控制点，此处称之为锚点，如锚点207和锚点209，每个锚点将被连接到任何数目的E节点。
典型的，一锚点将在连续的无线电覆盖区上控制多个小区，尽管这种方案并不是必需的。回到图2，每个E节点在各自的无线电覆盖区中具有许多移动设备。在一些实施例中，广播多点传送服务中心(BM-SC)为MBMS用户服务供应和分发提供功能。BM-SC也可以为内容提供商203，205MBMS传输充当进入点(entry point)，可以在公用陆地移动电话网(PLMN)内许可并启动MBMS承载服务，可以在一些实施例中调度和传送MBMS传输。
如果无线电链路控制(RLC)功能和媒体访问控制(MAC)功能存在于E节点211、213中，则需要集中式无线电资源管理(RRM)功能来对调度以及分段和组装(SAR)功能进行同步，并且协调不同的E节点之间的RLC和MAC功能。
假定在E节点无线电覆盖区内的多个移动台都被配置成接收MBMS服务(“订购MBMS”)，那么每个移动台将通过PTM接收MBMS数据。那些不具有订购MBMS的移动设备的小区不会建立PTM RB。
可以理解的是，那些不具有订购MBMS的移动台的小区仍可包含移动台以及它们各自的无线电覆盖区。注意图1中描述的无线电覆盖区表明无线电覆盖区或小区105可重叠。因此移动台能够与具有相互重叠的区域的几个小区通信、或者从其接收数据。因此，移动台可以从多于一个小区接收传输并且合并这些传输。图2同样也阐述了“最佳服务者”的概念，也就是，在特定时候给移动台提供最佳覆盖的小区。最佳服务者将由任何数目的参数确定，例如：信号噪声干扰比(SINR)、误比特率(BER)、帧删除率(FER)或者其他指示符、指示符的组合，或者从使用一个或多个指示符作为输入的算法所得出指示符，所有这些对本领域普通技术人员来说都是已知的。因此，移动台可以从它的最佳服务小区接收计数请求，在这种情形下，移动台可以通过响应最佳服务E节点而加入到计数过程。
因此，回到图1，移动台109可以离开具有PTM RB的小区，移动到先前没有已建立的PTM RB的小区。在这种情形下，移动台将在新的最佳服务小区上启动PTM建立。
图3是说明了根据一些实施例的移动台的主要部件的方框图。移动台300包含用户接口301，至少一个处理器303，以及至少一个存储器311。存储器311具有对移动台操作系统305、应用程序307、一般文件存储309来说充足的容量。移动台300用户接口301可以是用户接口的组合，该用户接口包括但不局限于键盘、触摸屏、语音激活命令输入、和陀螺光标控制。移动台300具有图形显示器317，该图形显示器也有专用处理器和/或存储器、驱动器等等，这些并没有在图3中标出。
容易理解，图3仅仅是出于示意性的目的，用于举例说明根据本公开的移动台的主要部件，其并不是移动台所需的各种部件和它们之间的连接关系的完整示意图。因此，移动台可以包含没有出现在图3中的各种其他部件，并且仍在本公开的范围之内。
回到图3，移动台300也可以包含许多收发信机诸如收发信机313和315。收发信机313和315可用于使用各种标准，诸如但不局限于UMTS、CDMA2000，802.11、802.16等来与各种无线网络进行通信。
存储器311仅为举例说明的目的，可以用多种方法对其进行配置，且仍在本公开的范围内。例如，存储器311可以包含若干个元件，每个元件耦合到处理器303。而且，单独的处理器和存储元件可以专门用于特定任务，诸如在图形显示器上渲染图形图像。在任何情况下，存储器311至少具有为移动台300提供操作系统305、应用程序307和一般文件存储309的存储功能。在一些实施例中，应用程序307可包含与E节点中的栈进行通信的软件栈。
现在转到图4，示出了根据各种实施例的移动台、E节点、和锚点架构。移动台，或者用户设备(UE)401包含具有无线电链路控制(RLC)407、媒体访问控制(MAC)409、和物理层(PHY)411的栈。
E节点403同样具有RLC415，MAC417和PHY419。然而，在多个实施例中E节点403额外地具有MBMS传输控制功能(TCF)413。同样的，锚点405具有MBMS-TCF 421。
在多个实施例中，MBMS-TCF对每个小区为MBMS服务提供资源分配和调度简档(profile)，并且也提供分段和组装(SAR)简档。图5是一个信号流程图，阐述了根据各种实施例的与MBMS-TCF相关的高层操作。
在图5中，BM-SC 507可以发送MBMS通知509到多个E节点，诸如E节点503。通知509可以包含与特定提供商MBMS相对应的服务标识符，以及会话标识符，在其中有多个会话可用。
E节点503然后向UE501和E节点503无线电覆盖区内的所有UE广播计数请求511。计数请求可包含与特定提供商MBMS相对应的服务标识符，以及在有多个可用会话的情形下的会话标识符。计数请求可以进一步包括附加信息，诸如初始概率因子(initial probabilityfactor)、临时移动组标识(TMGI)、会话标识符、以及进一步在一些实施例中的信噪比(SINR)范围。与在此公开的各种实施例一同使用的各种计数方法和装置在美国专利申请号11/287,799，“使用接收到的响应信息用于广播/多点传送服务的自适应承载配置”中有所描述，并进一步地在美国专利申请号11/286801，“用于广播/多点传送服务的自适应承载配置”中有所描述。这两个专利申请均已转让给motorola公司，且两者都作为参考而结合于此。
因此在一些实施例中，当E节点不需要在用户间进行区分时，可以采用“0-1”计数。在这种情形下，E节点仅仅需要判决是否有任何订购了MBMS的移动台位于小区内，并且，在一些实施例中还判决移动台先前是否还没有接收到所提供的MBMS传输。例如，来自基站的计数请求可以包含与特定提供商MBMS相对应的服务标识符，以及会话标识符，在其中有多个会话可用。如果移动台订购了由服务标识符所确定的MBMS，但是还没有接收到由会话标识符所确定的当前会话，则移动台可以指示其想要接收所提供的会话。可选地区分不同用户的计数请求可被使用在各种实施例中，或者与使用0-1计数的各种E节点以及使用其他计数方法的各种E节点相结合。因此，任何计数技术均可被使用，且仍然包含在此处公开的各种实施例的范围内。
回到图5，E节点503发送它的传输请求513到锚点，该请求被锚点MBMS-TCF505处理。锚点MBMS-TCF 505产生将E节点作为树叶的传输树状结构，并且从而为E节点503创建资源和调度简档，以及分段和组装(SAR)简档，其他E节点共同地连接到锚点MBMS-TCF505。MBMS简档515然后被发送到E节点503。E节点503然后可分配MBMS资源517，建立点到多点(PTM)无线电承载(RB)，并且开始MBMS数据传输519。MBMS资源可以是，例如，一个或多个OFDM子载波。
图6阐述了根据一个实施例的E节点操作。在方框601中E节点接收BM-SC服务通知，且向它的无线电覆盖区内的所有UE广播计数请求603。方框605示出任何想要接收MBMS广播的UE将加入到计数过程。能够理解的是，如果没有UE响应计数，则该过程中断，且不会从该特定的E节点为MBMS建立PTM RB。
然而，假定响应于计数请求接收到了至少一个响应，如方框605所示，E节点MBMS-TCF将发送传输请求到锚点TCF，如方框607所示。
相应的，锚点TCF将发送资源调度简档和SAR简档到E节点，如方框609所示。E节点然后将基于接收到的简档来配置它的SAR功能和调度实体，如方框611所示。在方框613中，E节点建立PTM RB并进行发送。
现在转到图7，阐述了根据一个实施例的锚点的操作。在方框701中，服务通知被发送到与锚点相连的所有E节点。锚点TCF从具有感兴趣UE的E节点接收各种E节点传输请求。传输请求可包括小区ID、可用资源和其他承载信息。
在方框705和706中，锚点TCF为具有感兴趣UE的每个E节点创建资源分配和调度简档以及SAR简档。方框706显示了一些实施例的额外细节，包括创建传输树状结构，在该结构中连接的E节点是树的叶子。在一些实施例中，这个结构确定了控制平面(C-plane)控制信息传输，并且可确定用户平面(U-plane)数据分发。
为了适应UE进行的软合并，资源分配将基于可用性在任何可能的地方分配相同的OFDM音(tone)(子载波)。为了调度，资源可以被安排进MBMS超帧结构，其中每个帧包含多个传输定时间隔(TTI)。MBMS-TCF可以为每个服务每个MBMS超帧分配起始TTI索引和结束TTI索引。为了平滑MBMS流量需要使用缓冲。SAR信息可以包括分段选项，协议数据单元(PDU)大小、填充选项等等，而且可在合并请求消息中提供给锚点TCF。MBMS-TCF然后可为特定服务确定最佳SAR简档。
锚点TCF发送简档到各种E节点，如方框709所示，且执行协调，如方框711所示。注意如果一个没有加入到MBMS传输的E节点稍后需要发送，即，如果一个对传输感兴趣的UE进入到E节点覆盖区，则该UE可请求点对点(PTP)RB并且通过PTP接收传输。如果MBMSPTM已经存在，且UE后来进入到覆盖区，则多点传送控制信道(MCCH)将通知UE正在进行的服务。E节点将为可能正在进行的可用的服务周期性地发送计数请求。E节点可在随后任意时间发送合并请求。在一些实施例中锚点MBMS-TCF可以更新传输树且更新简档，并随后将简档发送到新加入的E节点。
当所有的UE均移出E节点覆盖区时，E节点可以关闭MBMS传输。这种情形由图8为各种实施例来说明。在感兴趣UE离开E节点覆盖区之后，E节点将进行计数，如方框801所示。如果没有响应被接收到，如方框803所示，则E节点将发送移除请求到锚点TCF，如方框805所示。锚点TCF将适当地更新传输树状结构。在方框807中接收到确认之后，E节点可以关闭MBMS传输，如方框809所示。
尽管已经说明和阐述了优选实施例，但能够理解的是本公开并不受限于此。在不背离由所附权利要求所定义的本发明精神和范围的条件下，本领域技术人员可以想到各种修改、改变、变动、替换和等效物。

Claims (7)

1.一种操作网络锚点实体的方法，包括：
由所述网络锚点实体从多个基站收发信机中的每个基站收发信机接收传输请求中的可用资源信息，所述传输请求是对来自所述网络锚点实体的多媒体广播多点传送服务通知的响应；
由所述网络锚点实体的多媒体广播多点传送传输控制功能基于所述可用资源信息，为所述多个基站收发信机创建资源分配和调度简档；以及
由所述网络锚点实体发送所述资源分配和调度简档到所述多个基站收发信机。
2.根据权利要求1的方法，其中创建资源分配和调度简档的步骤进一步包括：
分配与传输超帧一致的起始传输定时间隔(TTI)索引和结束传输定时间隔索引。
3.根据权利要求1的方法，其中创建分段和组装简档的步骤进一步包括：
提供分段选项、协议数据单元(PDU)大小、和填充选项。
4.根据权利要求1的方法，其中
所述资源分配和调度简档向所述多个基站收发信机分配相同的OFDM子载波。
5.一种网络锚点实体，包括：
收发信机；以及
连接到所述收发信机的控制器，该控制器被配置成：
响应于来自所述网络锚点实体的多媒体广播多点传送服务通知，从多个基站收发信机中的至少一个基站收发信机接收多媒体广播或多点传送服务传输请求中的可用资源信息；
基于所述可用资源信息，为所述多个基站收发信机创建多媒体广播多点传送服务资源分配和调度简档；
其中所述控制器被进一步配置成创建分段和组装简档，并将所述分段和组装简档发送至所述多个基站收发信机；以及
发送所述多媒体广播多点传送服务资源分配和调度简档到所述多个基站收发信机。
6.根据权利要求5的网络锚点实体，其中所述控制器进一步被配置成确定和发送与传输超帧一致的起始TTI索引和结束TTI索引。
7.根据权利要求5的网络锚点实体，其中所述控制器进一步被配置成发送分段选项，协议数据单元(PDU)大小，和填充选项。
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