專利名稱：在數(shù)字無線通信網中提供多媒體業(yè)務的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領域，更具體地說，本發(fā)明涉及多媒體組播和多媒體廣播業(yè)務，但本發(fā)明并不局限于此。
背景技術：
當前的點到多點業(yè)務允許數(shù)據(jù)從單個源實體傳送到多個終點。這些業(yè)務將在無線網上得到廣泛的應用。在3G網上提供多媒體廣播/組播業(yè)務尤為引人關注。
用于通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)的多媒體廣播/組播業(yè)務(MBMS)是單向的點到多點承載業(yè)務，其中數(shù)據(jù)從單個源實體傳送到多個接收方。3GPP定義了兩種運行模式(i)廣播模式和(ii)組播模式。
廣播模式是從單個源實體向廣播區(qū)域中的所有用戶單向的點到多點多傳輸媒體數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸給由網絡定義的廣播區(qū)域。用戶設備接收的廣播業(yè)務包括一個或多個連續(xù)的廣播會話。廣播業(yè)務可以，例如，包括單個進行中的會話，例如媒體流，或者包括長時間段上多個斷斷續(xù)續(xù)的會話，例如消息。采用廣播模式的業(yè)務的例子可以是廣告或者對網絡的歡迎消息。因為不是所有在網用戶都希望接收這些消息，所以用戶應當能夠選通/禁止在其用戶終端上接收這些廣播業(yè)務。廣播模式的缺點在于，無法分別對用戶設備進行功率控制。
組播模式能夠單向點到多點地把多媒體數(shù)據(jù)從單個源點傳輸?shù)浇M播區(qū)域的組播組。與廣播模式相似，數(shù)據(jù)傳送給網絡所定義的組播區(qū)域。在組播模式中，網絡可以選擇性地把數(shù)據(jù)傳送給組播區(qū)域中的小區(qū)，其中該小區(qū)包含組播組的成員。這種組播業(yè)務能夠從單個源點到組播區(qū)域的組播組單向點到多點地傳送多媒體數(shù)據(jù)，例如文本、音頻、圖像、視頻，。采用組播模式的業(yè)務的例子是需要預訂的信息業(yè)務，例如需要預訂的足球賽結果業(yè)務。
在組播模式下，數(shù)據(jù)從無線網絡控制器并行地流向節(jié)點B，進而傳送給用戶設備。有關多媒體廣播/組播業(yè)務(MBMS)的進一步技術信息，可以參見ETSI TS 122 146 V5.2.0(2002-03)和3GPP TS25.346 V1.3.0(2003-01)，在此通過引整體并入本發(fā)明。
其它數(shù)字無線通信網，例如數(shù)字TV、DVD-T和DVB-M中的廣播和組播業(yè)務，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)發(fā)明內容本發(fā)明提供了一種數(shù)字無線通信網，例如UMTS類型網絡中的多媒體組播業(yè)務方法。這種網絡具有控制基站的網絡控制器。在UMTS網絡中，網絡控制器稱為“無線網絡控制器”(RNC)，其中基站被稱為“節(jié)點B”。
多媒體組播業(yè)務的多媒體數(shù)據(jù)以單個數(shù)據(jù)流的形式從網絡控制器傳送到基站。這與3GPP MBMS不同，后者在RNC和節(jié)點B之間建立多個冗余的數(shù)據(jù)流。通過這種方式，本發(fā)明更好地利用了網絡控制器和基站之間的可用數(shù)據(jù)傳輸容量。
在組播模式中，當采用點到點承載時，在請求多媒體數(shù)據(jù)的基站的無線小區(qū)中為每個用戶設備建立單獨的通信鏈路和單獨的數(shù)據(jù)隊列。這樣，可以單獨控制每條通信鏈路的傳送功率。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，網絡控制器到基站的數(shù)據(jù)流通過單個lub鏈路傳送。UTRAN lub接口是現(xiàn)有技術中眾所周知，它在3GTS 25.430 V3.0.0(2000-01)，第1到21頁中定義。按照3GPP MBMS規(guī)范，需要多條lub鏈路或者傳輸承載從RNC到節(jié)點B并行傳輸多條數(shù)據(jù)流。與此不同，本發(fā)明能夠利用單條lub鏈路來傳送包含多媒體數(shù)據(jù)的單個數(shù)據(jù)流。
按照本發(fā)明的另一優(yōu)選實施方式，采用高速下行分組接入(HSDPA)來實現(xiàn)組播業(yè)務的不同數(shù)據(jù)隊列。HSDPA是現(xiàn)有技術中一種眾所周知的基于分組的數(shù)據(jù)業(yè)務，它已經由3GPP定義。
按照本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例，用戶設備的多媒體業(yè)務請求傳達給網絡控制器。網絡控制器控制基站，后者為各個用戶設備提供服務，建立各個不同的數(shù)據(jù)隊列，將多媒體數(shù)據(jù)流傳輸?shù)接脩粼O備。
本發(fā)明的另一方面是通過點到多點承載在數(shù)字無線通信網中提供多媒體廣播業(yè)務和組播。如在組播模式中，在網絡控制器和基站之間建立單個數(shù)據(jù)流，以傳送多媒體數(shù)據(jù)。這同樣可以通過單個lub鏈路，實現(xiàn)單個多媒體數(shù)據(jù)流。
通過為多個用戶設備建立單個數(shù)據(jù)隊列，可以將多媒體數(shù)據(jù)流分發(fā)到同一無線小區(qū)中的多個用戶設備。換句話說，為由基站提供服務的每個無線小區(qū)建立單獨的數(shù)據(jù)隊列。同樣HSDPA可以用于實現(xiàn)該數(shù)據(jù)隊列。
按照本發(fā)明的另一方面，根據(jù)每個無線小區(qū)或每個基站的活躍用戶設備的數(shù)量，選擇采用點到點或點到多點的通信方式。如果用戶設備的數(shù)量低于某個閾值，由網絡控制器或節(jié)點B選擇點到點。如果由基站提供服務的用戶設備的數(shù)量超過了特定閾值，網絡控制器將基站轉變成點到多點。


下面結合附圖，詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在附圖中圖1是組播模式下包括節(jié)點B的通信系統(tǒng)的框圖，圖2是包括節(jié)點B的通信系統(tǒng)，在組播模式下為兩個不同無線小區(qū)中的用戶設備提供服務的框圖，圖3是廣播模式下包括節(jié)點B的通信系統(tǒng)的框圖，圖4是流程圖，示出了點到點還是點到多點組播模式的選擇過程，
圖5是混合廣播/組播模式下包括節(jié)點B的通信系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式
圖1示出了一種無線通信系統(tǒng)，例如UMTS類型系統(tǒng)的框圖。通信系統(tǒng)100包括無線網絡控制器(RNC)102。無線網絡控制器102包括控制模塊104，用于控制節(jié)點B 106。
節(jié)點B 106包括控制模塊108，用于控制節(jié)點B 106的內部操作，并且從無線網絡控制器102的控制模塊104接收控制命令。
無線網絡控制器102和節(jié)點B 106之間的接口最好基于lub標準定義。lub接口是用于互連UMTS陸地無線接入網(UTRAN)的節(jié)點B和無線網絡控制器部件的邏輯接口。這些節(jié)點之間的無線網絡控制信令基于節(jié)點B應用部分(NBAP)。無線網絡控制器到節(jié)點B的控制命令可以利用與NBAP信令相關的信令傳輸經過lub接口傳送。
節(jié)點B 106連接到天線110，向用戶設備(UE)1、2、3...提供通信業(yè)務。
在運行中，服務器計算機114連接到無線網絡控制器102，用于向無線網絡控制器102提供多媒體數(shù)據(jù)流116。服務器計算機114與無線網絡控制器102之間的多媒體數(shù)據(jù)流116的傳輸可以采用任何合適的傳輸媒介，例如互聯(lián)網。
無線網絡控制器和節(jié)點B 106之間建立單個lub鏈路118，用于從無線網絡控制器102向節(jié)點B 106傳輸多媒體數(shù)據(jù)流116。節(jié)點B106的控制模塊108從無線網絡控制器102的控制模塊104接收控制命令。作為響應，控制模塊108控制節(jié)點B 106，分別為每個活躍的用戶設備，也就是UE1、UE2、UE3...建立各個數(shù)據(jù)隊列120、122、124...。每個數(shù)據(jù)隊列最好是HSDPA隊列。
數(shù)據(jù)隊列120、122、124...用于緩存多媒體數(shù)據(jù)流116，其中該數(shù)據(jù)流116將通過天線110傳送給相應的用戶設備UE1、UE2、UE3...。在組播模式下利用HSDPA的優(yōu)點在于，可以單獨控制每個用戶設備的傳輸功率。
本發(fā)明的優(yōu)點特別體現(xiàn)在，能夠利用單個lub鏈路118，從無線網絡控制器102傳送多媒體數(shù)據(jù)流116給節(jié)點B 106。通過這種方式，可以避免從無線網絡控制器102傳輸多個冗余的多媒體數(shù)據(jù)流給節(jié)點B 106。另一優(yōu)點在于，本實施方式中工作在點對點組播模式的節(jié)點B 106能夠單獨控制每個組播通信鏈路的傳輸功率。
如果節(jié)點B 106具有HSDPA能力，一種實現(xiàn)方式是通過引入復制功能，復制從單個lub鏈路118接收的多媒體數(shù)據(jù)流116，并且內部分發(fā)給與各用戶設備相關的數(shù)據(jù)隊列120、122、124...，也就是HSDPA優(yōu)先級隊列，從而增強節(jié)點B 106的MAC-hs功能。
圖2示出了通信系統(tǒng)100，其中節(jié)點B 106提供多媒體點對點組播業(yè)務給無線小區(qū)112中的用戶設備UE1、UE2、UE3，以及另一無線小區(qū)126中的用戶設備UE1、UE2、UE3。在這種情況下，節(jié)點B106的控制模塊108從控制模塊104中接收控制命令，為不同MAC-hs實體128和130中各個無線小區(qū)中的每個用戶設備建立不同的數(shù)據(jù)隊列。MAC-hs實體128包括無線小區(qū)112中的各個用戶設備，也就是UE1、UE2、UE3的數(shù)據(jù)隊列120、122、124。同樣，MAC-hs實體130包括為無線小區(qū)126中的各個用戶設備，也就是無線小區(qū)126中的UE1、UE2、UE3，創(chuàng)建的數(shù)據(jù)隊列132、134、136。同樣，最好采用HSDPA優(yōu)先級隊列作為數(shù)據(jù)隊列。
圖3示出了通信系統(tǒng)100，其中節(jié)點B 106處于點對多點傳輸模式。這種情況下，節(jié)點B 106的控制模塊108從無線網絡控制器102的控制模塊104接收控制命令，為節(jié)點B 106所覆蓋的各個無線小區(qū)，也就是無線小區(qū)112和126，分別建立單獨的數(shù)據(jù)隊列138、140。最好采用HSDPA優(yōu)先級隊列作為數(shù)據(jù)隊列138和140。
需要注意，如在點對點組播模式(參看圖1和圖2)，在無線網絡控制器102和節(jié)點B 106之間只建立單個lub鏈路118，用以傳輸多媒體數(shù)據(jù)流116。這樣，可以有效地利用可用帶寬資源。
圖4示出了相應的流程圖。在步驟200中，由于請求多媒體業(yè)務的用戶設備數(shù)量較少，所以在點對點組播模式下開始數(shù)據(jù)傳輸。這樣，在節(jié)點B中創(chuàng)建專用的數(shù)據(jù)隊列，前述節(jié)點B為各個用戶設備提供服務，這已經在前面結合圖1和2詳細解釋過。
在步驟202，檢查每個無線小區(qū)請求多媒體業(yè)務的用戶設備的數(shù)量是否超過了預定的閾值。如果不是，則不需要采取什么行動，定期重復執(zhí)行檢查步驟202。
如果情況相反，控制從步驟202進行到步驟204。在步驟204，節(jié)點B被切換到點到多點組播模式，并且每個無線小區(qū)只有一個專用數(shù)據(jù)隊列。最好以逐個小區(qū)的方式對節(jié)點B進行切換，從而得到如圖5所示的混合模式的節(jié)點B。
在圖5所示的例子中，無線小區(qū)112中有9個用戶設備UE1、UE2...UE9請求多媒體業(yè)務。在無線小區(qū)126中，只有三個用戶設備UE1、UE2、UE3請求多媒體業(yè)務。因此，控制模塊104按照圖4所示的方法決定對無線小區(qū)126內的用戶設備的流傳輸采用點對點組播模式，而通過無線小區(qū)112內的用戶設備進行的流傳輸則采用點對多點組播模式。
控制模塊108從控制模塊104接收相應的控制命令，控制節(jié)點B106建立單個數(shù)據(jù)隊列142，用于將多媒體數(shù)據(jù)流116傳送到無線小區(qū)112內的用戶設備，并且為無線小區(qū)126中的各個用戶設備，也就是UE1、UE2和UE3或者無線小區(qū)126建立單獨的數(shù)據(jù)隊列144、146、148。
需要注意，控制模塊104可以在節(jié)點B中實現(xiàn)，或者控制模塊104的控制功能由節(jié)點B和無線網絡控制器共享。
標號列表100通信系統(tǒng)102RNC104控制模塊106節(jié)點B108控制模塊110天線112無線小區(qū)114服務器計算機116多媒體數(shù)據(jù)流118Iub鏈路120數(shù)據(jù)隊列122數(shù)據(jù)隊列124數(shù)據(jù)隊列126無線小區(qū)128MAC-hs實體130MAC-hs實體132數(shù)據(jù)隊列134數(shù)據(jù)隊列136數(shù)據(jù)隊列138數(shù)據(jù)隊列140數(shù)據(jù)隊列142數(shù)據(jù)隊列144數(shù)據(jù)隊列146數(shù)據(jù)隊列
權利要求
1.一種在數(shù)字無線通信網中提供多媒體點到點組播業(yè)務的方法，前述網絡具有控制至少一個基站的網絡控制器，該方法包括建立從網絡控制器到基站的單個數(shù)據(jù)流(lub)，用于傳輸多媒體數(shù)據(jù)；在基站的無線小區(qū)中為每個請求多媒體數(shù)據(jù)的用戶設備建立單獨的通信鏈路和單獨的數(shù)據(jù)隊列。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其中每個單獨的數(shù)據(jù)隊列是單獨的HSDPA隊列。
3.根據(jù)權利要求1的方法，還包括基站從網絡控制器接收控制消息，用于建立多個與無線小區(qū)中請求的用戶設備數(shù)量相對應的單獨的數(shù)據(jù)隊列。
4.一種基站，用于在數(shù)字無線通信網中提供多媒體組播業(yè)務，該基站包括用于從數(shù)字無線通信網(100)的網絡控制器(102)接收單個數(shù)據(jù)流(118)的裝置，用于為基站的無線小區(qū)(112、126)中各個請求多媒體數(shù)據(jù)的用戶設備(UE1、UE2、UE3)建立單獨的通信鏈路和單獨的數(shù)據(jù)隊列(120、122、124；132、134、136)的裝置(108、128、130、110)。
5.一種數(shù)字無線通信網中的網絡控制器，該網絡控制器包括用于建立到數(shù)字無線通信網(100)的至少一個基站(106)的單個數(shù)據(jù)流(118)，以傳輸多媒體數(shù)據(jù)(116)的裝置，用于控制基站，為基站的無線小區(qū)(112、126)中各個請求多媒體數(shù)據(jù)的用戶設備(UE1、UE2、UE3)建立單獨的通信鏈路和單獨的數(shù)據(jù)隊列(120、122、124；132、134、136)的裝置(104)。
6.一種在數(shù)字無線通信網中提供多媒體點到多點傳輸業(yè)務的方法，所述網絡包括控制至少一個基站的網絡控制器，該方法包括建立從網絡控制器到基站的單個數(shù)據(jù)流，用于傳輸多媒體數(shù)據(jù)；在基站的無線小區(qū)中為多個請求多媒體數(shù)據(jù)的用戶設備建立單個的數(shù)據(jù)隊列；傳輸多媒體數(shù)據(jù)給多個用戶設備。
7.一種用于在數(shù)字無線通信網中提供多媒體點到多點傳輸業(yè)務的基站，該基站包括從數(shù)字無線通信網(100)的無線網絡控制器(102)接收單個數(shù)據(jù)流(118)的裝置；用于為在基站的無線小區(qū)(112、126)中的多個請求多媒體數(shù)據(jù)的用戶設備(UE1、UE2、UE3)建立單個數(shù)據(jù)隊列(138、140；142)的裝置(108)；用于廣播多媒體數(shù)據(jù)給多個用戶設備的裝置(110)。
8.一種數(shù)字無線通信網中的無線網絡控制器，該無線網絡控制器包括用于建立到數(shù)字無線通信網(100)的基站(106)的單個數(shù)據(jù)流(118)，傳輸多媒體數(shù)據(jù)(116)的裝置；用于控制基站，為點到多點傳輸模式下請求多媒體數(shù)據(jù)的多個用戶設備(UE1、UE2、UE3)建立單個數(shù)據(jù)隊列(138、140；142)的裝置(104)。
9.一種在數(shù)字無線通信網中，點到點或者點到多點傳輸模式下，提供多媒體業(yè)務的方法，該方法包括以下步驟建立從數(shù)字無線通信網的網絡控制器到基站的單個數(shù)據(jù)流，用于從網絡控制器傳輸多媒體數(shù)據(jù)給基站；當每個無線小區(qū)請求多媒體數(shù)據(jù)的用戶設備的數(shù)量低于某個閾值，選擇采用點到點傳輸方式，否則，選擇點到多點的傳輸模式，其中，在點到點傳輸模式下，為無線小區(qū)中的每個用戶設備建立單獨的數(shù)據(jù)隊列，而在點到多點傳輸模式下，為無線小區(qū)中的用戶設備建立單個數(shù)據(jù)隊列。
10.根據(jù)權利要求9的方法，其中對傳輸模式的選擇由基站、無線網絡控制器做出，或者由基站和無線網絡控制器共同做出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在數(shù)字無線通信網中提供多媒體組播業(yè)務的方法，前述網絡包括控制至少一個基站的網絡控制器，該方法包括以下步驟通過單個lub鏈路或傳輸承載，建立從網絡控制器到基站的單個數(shù)據(jù)流，用于傳輸入多媒體數(shù)據(jù)；在基站的無線小區(qū)中為每個請求多媒體數(shù)據(jù)的用戶設備建立單獨的通信鏈路和單獨的數(shù)據(jù)隊列。
文檔編號H04L12/56GK1581985SQ20041007004
公開日2005年2月16日 申請日期2004年8月5日 優(yōu)先權日2003年8月11日
發(fā)明者哈約·巴克, 迪特里?！げ呃?申請人:阿爾卡特公司