广播和单播递送之间的流送服务的动态切换的制作方法

文档序号:16054965发布日期:2018-11-24 11:36阅读:171来源:国知局

各种通信系统可以受益于动态流送(streaming)服务。例如,某些流送服务可以受益于在蜂窝系统中从广播递送到单播递送的递送的改进切换。

背景技术

演进分组系统(eps)是通用分组无线电系统(gprs)的后继者,其提供用于提供长期演进(lte)网络上的语音数据和/或数据的汇聚的电信框架。eps还为宽带无线数据接入提供新的无线电接口和新的分组核心网络功能。一些eps核心网络功能包括移动性管理实体(mme)、分组数据网络网关(pdn-gw,p-gw)和服务网关(s-gw)。

公共分组域核心网络可以用于无线电接入网络(ran)、全球移动通信系统edge无线电接入网络(geran)和通用陆地无线电接入网络(utran)。多媒体广播多播服务(mbms)是第三代合作伙伴计划(3gpp)接口,其规定在小区和核心网络本身两者内的广播和多播服务的递送。mbms还可以用于在移动网络上递送电视服务。

图1图示了用于支持mbms的目前3gpp架构。如可以在图1中看到的,mbms特征分为mbms承载服务和mbms用户服务。mbms承载服务包括多播和广播模式。多播可以包括在单个传输中向一组感兴趣的接收者发送互联网协议(ip)数据的方法。另一方面,广播可以包括从单个点向所有连接的接收者发送数据的方法,而不管接收者的个人兴趣如何。

第三种递送方法涉及单播递送,其是在多个单独的单播承载上的数据的点对点传输。当网络实体将服务递送方法从广播方法改变为单播方法时,相同的数据倾向于在核心和无线电网络之上多次递送。换句话说,当网络实体从广播递送改变为单播递送时,可以使用多个eps承载多次递送相同的信息。这可能导致网络容量的低效使用。

另外,关于要使用哪种递送方法的决定可以由内容提供者做出。内容提供者可能不具有关于无线电接入网络(ran)的必要信息以关于适当的递送方法做出知情的、最优的决定。



技术实现要素:

在某些实施例中,一种方法可以包括接收关于流送服务的信息。该方法还可以包括由无线电接入网络中的网络实体基于信息和用于评估信息的预定标准来确定是经由多媒体广播承载还是单播承载递送用于流送服务的数据。另外,该方法可以包括触发经由多媒体广播承载或单播承载的数据的发送。

根据某些实施例,一种装置可以包括包含计算机程序代码的至少一个存储器以及至少一个处理器。至少一个存储器和计算机程序代码可以与至少一个处理器一起被配置成使装置至少接收关于流送服务的信息,并且由无线电接入网络中的网络实体基于信息和用于评估信息的预定标准来确定是经由多媒体广播承载还是单播承载递送用于流送服务的数据。至少一个存储器和计算机程序代码还可以与至少一个处理器一起被配置成使装置至少触发经由多媒体广播承载或单播承载的数据的发送。

在某些实施例中,一种装置可以包括用于接收关于流送服务的信息的部件、以及用于由无线电接入网络中的网络实体基于信息和用于评估信息的预定标准来确定是经由多媒体广播承载还是单播承载递送用于流送服务的数据的部件。该装置还可以包括用于触发经由多媒体广播承载或单播承载的数据的发送的部件。

根据某些实施例,一种编码指令的非暂时性计算机可读介质,所述指令当在硬件中执行时执行一种过程。该过程可以包括接收关于流送服务的信息、以及由无线电接入网络中的网络实体基于信息和用于评估信息的预定标准来确定是经由多媒体广播承载还是单播承载递送用于流送服务的数据。该过程还可以包括触发经由多媒体广播承载或单播承载的数据的发送。

根据某些实施例,一种计算机程序产品,其编码用于执行根据一种方法的过程的指令,该方法包括接收关于流送服务的信息。该方法还可以包括由无线电接入网络中的网络实体基于信息和用于评估信息的预定标准来确定是经由多媒体广播承载还是单播承载递送用于流送服务的数据。另外,该方法可以包括触发经由多媒体广播承载或单播承载的数据的发送。

附图说明

为了正确理解本发明,应参考附图,其中:

图1图示了用于支持mbms的目前3gpp架构。

图2图示了根据某些实施例的信号流图。

图3图示了根据某些实施例的信号流图。

图4图示了根据某些实施例的流程图。

图5图示了根据某些实施例的系统。

具体实施方式

某些实施例提供了使用广播承载到单播承载之间的效率服务递送切换,而不用在核心和无线电接入网络之上复制数据递送。另外,可以由知情的内容提供者做出针对广播承载到单播承载(反之亦然)之间的改变的决定,知情的内容提供者可以通过计及无线电网络中的传输的效率来做出最优决定。在一些实施例中,可以基于演进节点b(enb)同步区域以及多媒体广播或多播单频网络(mbsfn)区域配置来做出决定。

在某些实施例中,mbms架构可以支持动态地适配网络的流送能力,而同时最优地利用无线电资源。例如,为了支持诸如奥运会之类的事件,在具有实时内容流送的不可预测数量的接收者的情况下,某些实施例可以提供能够支持网络的流送能力的动态流送环境。在奥运会期间,各种不同的事件彼此并行运行,并在网络上实时流送。在流行事件期间,网络可能变得拥塞。改进的mbms平台可以用于支持媒体数据或其他种类的数据的这种动态流送。

在一些实施例中,广播和单播递送之间的选择可以不是基于用于特定服务的预定的、配置的阈值。作为代替,根据某些实施例,针对在广播到单播递送(反之亦然)之间的切换的决定可以基于例如无线电资源情况、感兴趣的用户设备(ue)的数量、以及跨无线电网络中的多个小区的频率同步。

某些实施例可以仅具有一种从内容提供者朝向蜂窝网络的递送方法。可以使用单种递送方法来避免内容或数据的重复传输。递送方法也可以是透明的,这意味着内容提供者可以在可以完成关于要使用哪种数据递送方法的决定之前计及流送需求。

可以通过ip多播将用于流送服务的内容和数据从网关递送到ran中的相关enb。基于所接收的内容和数据,并且基于各种其他标准,ran中的网络实体可以确定要使用诸如mbsfn或单小区点到多点(sc-ptm)的广播递送方法或者将流送服务递送到至少一个ue的单播递送方法。做出递送切换决定的ran中的网络实体可以是多小区/多播协调实体(mce)。在某些实施例中,mce可以从其他网络实体或流送服务提供者接收关于流送服务消费的合并信息。然后,mce可以使用所接收的信息以及附加的标准来选择递送方法。

图2图示了根据某些实施例的信令流图。在步骤210中,应用或内容服务器(as)可以向广播-多播服务中心(bmsc)发送广播请求消息。该消息可以包括建立用于某些内容的实时流送的广播会话的请求。然后,bmsc可以发起针对内容的会话开始请求。在这样做时,bmsc可以向mbms网关发送会话开始请求消息,如步骤211中所示。来自bmsc的消息可以包括各种参数,包括感兴趣的ue的数量、流送服务状态或类型、以及用于指示mbms可能需要多长时间的其他信息和流送的目前状态。在步骤212中,mbms网关可以将会话开始请求转发到mme,mme然后可以将会话开始请求消息转发到mce,如步骤213中所示。

基于在会话开始请求消息中接收的信息,mce然后可以决定是使用例如mbsfn或sc-ptm来广播数据或内容,还是将单播递送用于所请求的流送会话。在一些实施例中,用于选择递送方法的一个标准可以是mbsfn区域的大小。例如,较大的mbsfn区域可以保证使用广播递送。较大的区域可以包括较多数量的ue,在这种情况下,使用mbsfn的广播递送可以比单播递送或使用sc-ptm的广播递送更高效地使用网络资源。另一方面,较小的区域可以包括较少数量的ue,在这种情况下,单播递送或使用sc-ptm的广播递送可以更高效地使用网络资源。

在某些实施例中,可以由mce使用的另一个标准可以是小区级别上的mbsfn区域中的ue分布。例如,ue分布可以被表征为均等的(even),其中可能存在对作为mbsfn区域的部分的每个小区中的mbms服务感兴趣的ue。替代地,ue分布可以被表征为热点,其中存在没有ue对mbms服务感兴趣的小区,而其他小区具有对mbms感兴趣的多个ue。

另一个标准可以是小区中的无线电资源控制(rrc)连接的ue的数量。该标准的变化可以是每个小区的平均ue数量,其中平均ue数量阈值是根据递送方法的有效频谱效率确定的。mbsfn的有效频谱效率可以与具有对mbms服务感兴趣的ue的小区与构成mbsfn区域的小区的数量之比成正比。有效频谱效率可能因网络部署而异。在一些实施例中,小区中的连接的ue的数量可以与小区级别上的mbsfn区域中的ue分布结合使用,以确定递送方法。下表提供了如何在网络实体(诸如mce)处执行选择的一个示例:

表1:递送方法确定的示例。

如表1所示,可以结合考虑mbsfn区域内的ue分布和每个小区的平均ue数量,以确定递送方法。当mbsfn区域内的ue分布是均等的并且每个小区的平均ue数量大于2时,网络实体可以选择广播递送方法,具体为mbsfn。在一些实施例中,使用mbsfn可以具有每个小区两个ue的平均数量的阈值。使用sc-ptm也可以具有每个小区的平均ue数量的阈值。如上所述,单播的频谱效率取决于对mbms服务感兴趣的接收ue的数量。在一些实施例中,假设mbsfn区域可以足够大,例如大于2个小区,则mbsfn可以比sc-ptm更频谱高效。

根据表1中所示的示例,如果mbsfn区域中的ue分布是均等的并且每个小区的平均ue数量小于或等于2,则网络实体可以选择单播递送方法。如果mbsfn区域中的ue分布方法包括热点并且每个小区的平均ue数量小于或等于6,则也可以选择单播递送方法。此外,表1图示了当mbsfn区域中的ue分布方法包括热点并且每个小区的平均ue数量大于6时,可以使用广播递送,具体为sc-ptm。在一些实施例中,ue的热点分布可能对mbsfn的有效频谱效率具有负面影响。

在其他实施例中,可以使用任何上述标准与可能有助于网络实体决定递送的方法的任何其他标准的组合。

在图2的实施例中,步骤214涉及mce基于所接收的信息和至少一个标准来做出确定。然后,在步骤215处,mce可以调度用于广播递送的资源,并且可以向enb发送会话开始请求消息。然后,用户平面连接可以在步骤216中通过加入ip多播组来建立,其可以是mbms网关和涉及流送服务的供应的每个ran节点之间的ip多播。用户平面连接(例如ip多播)可以用于单播或广播递送。用户平面连接可以用于通过mbms网关将内容和/或数据从bmsc递送到enb。利用该用户平面连接可以保留核心网络资源,并且有助于节省核心网络容量。该ip多播可以比核心网络之上的单播递送更高效,其中在网关和ran节点之间存在多个单播连接。

即使在其中ran中的网络实体可以决定从广播递送切换到单播递送的情况下,bm-sc和ran节点之间的mbms承载也可以被保持,并且用于通过ip多播信道从内容提供者向至少一个enb发送分组。换句话说,从核心网络的角度来看,核心网络之上的传输可以被表征为不可知的。基于由mce所做的决定,至少一个enb然后可以使用单播信道来向各个ue发送数据。

假设在步骤214中选择了广播,则在步骤217中,enb可以向ue发送用于广播业务信道的ran资源设置。另外,在步骤218中,应用服务器可以开始流送数据和/或内容,并且可以将数据和/或内容发送到bmsc,bmsc然后将数据和/或内容转发到mbms网关。在步骤219中,可以通过ip多播信道将流送数据和/或内容发送到ran节点。然后,ran节点可以通过广播业务信道将所接收的数据和/或内容发送到ue。

图3图示了根据某些实施例的信号流图。在图3所示的实施例中,内容/数据可以通过广播业务信道流送到ue。在广播会话期间的任何时间,mce可以基于目前信息和至少一个标准来确定单播递送可能更合适。

在步骤310中,ue可以向enb发送e-utran计数消息,其可以包括关于ue正在接收或有兴趣接收的(多个)mbms服务的信息。enb合并从ue接收的计数信息,并且enb将合并的计数信息(其可以包括小区中的rrc连接的ue的数量)发送到mce。ue还可以向enb发送兴趣指示。然后,enb可以将兴趣指示转发给mce。在一些实施例中,mce可以通过指令enb将计数请求发送到ue来发起计数过程。然后,enb可以向ue发送计数请求。

在一些实施例中,可以被包括在来自enb的计数消息中的mbms计数过程本身可能不足以向mce提供用于决定将目前广播递送方法切换到单播递送方法的足够的信息。首先,仅rrc连接的ue可以响应于请求。其次,如果ue正在接收或者如果它有兴趣接收mbms,则ue可以进行响应。有时,有兴趣接收mbms服务的一些ue可能因此不在计数过程中被报告。例如,用户可以预订mbms,但是可以不向用户显示内容。在一些实施例中,计数过程可能不准确地定义有兴趣接收mbms的ue的适当数量。

mce还可以从ue接收mbms兴趣指示。ue可以将指示发送到enb,如步骤310所示,enb然后可以将消息转发给mce。可以在enb和mce之间创建m2接口。在一些实施例中,m2应用协议(m2ap)可以用于管理enb和mce之间的接口。mbms兴趣指示可以包括对mbms服务感兴趣的ue的群体。指示还可以包括在其上ue可以接收(多个)mbms服务或指示ue可能有兴趣接收(多个)mbms服务的频率的列表。在一些实施例中,ue可以将兴趣指示仅发送到enb。在其他实施例中,ue可以将兴趣指示直接发送到除enb之外的任何其他网络实体,包括mce。

另外,mce还可以接收合并的mbms消费报告。可以从ran中的另一网络实体或从流送服务提供者接收合并信息。在步骤311中,合并的mbms消费报告可以由应用服务器通过bmsc、mbms网关和mme发送给mce。合并的mbms消费报告可以包括服务以及业务特性。在一些实施例中,在测量感兴趣的ue的数量时,mbms消费报告可以比mbms计数过程更准确。

在某些实施例中,mce还可以接收涉及针对广播和/或单播服务的enb资源可用性的信息。信息可以至少包括用于mbsfn、sc-ptm或单播的来自网络中的每个小区的可用enb资源。

在步骤313中,在给定ran的目前状态的情况下,mce可以基于所接收的信息和至少一个标准来决定是单播、使用mbsfn的mbms、还是使用sc-ptm的mbms可能更合适。如果mce确定单播承载更合适,则mce可以暂停诸如组播业务信道(mtch)之类的广播业务信道,并且仅针对下行链路传输请求e-utran无线电接入承载(e-rab)设置,如在步骤314中所示。在该实施例中,由于mbmsgw经由ip多播信道向enb递送业务,所以不需要为上行链路和下行链路业务转发而发起s1隧道设置。因此,不存在用于单播无线电承载设置的对应eps承载来向ue发送数据。除此之外,不需要向ue提供业务流模板(tft)以用于上行链路业务转发。在一些实施例中,不需要在单播承载的任一侧上提供tft。

在步骤315中,enb指导ue暂停mtch。然后可以发起用于单播的ran资源设置过程,如步骤316中所示。在该设置过程期间,用于单播会话的ran资源是专用的,并且无线电接入承载(rab)被分配。

在某些实施例中,当用于单播的ran资源设置正在发生时,应用服务器可以开始内容流送,并且可以通过bmsc将数据和/或内容发送到mbms-gw,如步骤317中所示。mbms-gw然后可以通过ip多播将数据和/或内容发送到enb,如步骤318中所示。即使在mce可以决定从mbms递送切换到单播递送时,在某些实施例中,在步骤216中建立的mbms网关(mbms-gw)和enb之间的承载也可以被保持。然后,mbms-gw可以使用ip多播来向enb发送数据。在步骤319中,enb然后可以使用所建立的单播信道(诸如e-rab)来将数据从enb发送到ue。

图4图示了根据某些实施例的流程图。在步骤410中,网络实体可以接收关于流送服务的信息。信息可以包括例如感兴趣的ue的数量、流送服务状态或类型、合并的mbms消费报告、mbms计数消息、mbms兴趣指示、以及针对广播和/或单播服务的enb资源可用性。信息可以包括以上示例中的至少一个或者可以对网络实体有用的任何其他信息。基于该信息以及用于评估信息的其他标准,网络实体可以在步骤420中确定是经由多媒体广播还是单播递送用于流送服务的数据。

假设已经广播了流送内容,在步骤420中,网络实体可以决定单播递送可能更适当,并且在步骤430中,网络实体可以触发将递送方法从多媒体广播切换到单播递送。然后,网络实体可以暂停多播业务信道,如步骤440中所示,并针对下行链路传输请求e-rab设置。在步骤450中,网络实体可以调度用于向至少一个用户设备的多媒体广播的资源。在其他实施例中,该调度可以由单独的网络实体来完成,该单独的网络实体可以不是做出是使用广播还是单播的决定的实体。然后,网络实体可以触发将流送内容和/或数据发送到至少一个用户设备,如步骤460中所示。

图5图示了根据某些实施例的系统。应当理解,图2和图3中的信号流图的每个块以及图4中的流程图或其任何组合可以通过各种方式或它们的组合来实现,诸如硬件、软件、固件、一个或多个处理器和/或电路。在一个实施例中,系统可以包括若干设备,诸如例如网络实体520或ue或用户设备510。系统可以包括多于一个ue510和多于一个网络实体520,尽管为了图示的目的仅示出了一个接入节点。网络实体可以是网络节点、基站、enb、mce、mme、mbms网关、bmsc、服务器、主机、或本文讨论的其他接入或网络节点中的任何一个。

这些设备中的每个可以包括至少一个处理器或控制单元或模块,分别被指示为511和521。至少一个存储器可以在每个设备中被提供,并分别指示为512和522。存储器可以包括其中包含的计算机程序指令或计算机代码。可以提供一个或多个收发器513和523,并且每个设备还可以包括分别指示为514和524的天线。尽管每个仅示出一个天线,但是可以向每个设备提供许多天线和多个天线元件。例如,可以提供这些设备的其他配置。例如,除了无线通信之外,网络实体520和ue510可以另外被配置用于有线通信,并且在这种情况下,天线514和524可以图示任何形式的通信硬件,而不限于仅天线。

收发器513和523可以各自独立地是发送器、接收器、或发送器和接收器两者、或者可以被配置用于发送和接收两者的单元或设备。发送器和/或接收器(就考虑无线电部件而言)也可以被实现为远程无线电头端,其不位于设备本身中,而是位于例如桅杆中。可以以灵活的方式在诸如节点、主机或服务器之类的不同实体中执行操作和功能。换句话说,分工可能因情况而异。一种可能的使用可以是使网络节点递送本地内容。一个或多个功能也可以被实现为可以在服务器上运行的软件中的(多个)虚拟应用。

用户装置或用户设备510可以是诸如移动电话或智能电话或多媒体设备的移动站(ms)、诸如被提供有无线通信能力的平板电脑的计算机、被提供有无线通信能力的个人数据或数字助理(pda)、被提供有无线通信能力的便携式媒体播放器、数字相机、袖珍视频相机、导航单元或其任何组合。

在一些实施例中,诸如接入节点之类的装置可以包括用于执行以上关于图2、3和4描述的实施例的部件。在某些实施例中,包括计算机程序代码的至少一个存储器可以被配置成与至少一个处理器一起使装置至少执行本文所述的任何过程。

根据某些实施例,装置520可以包括包含计算机程序代码的至少一个存储器522以及至少一个处理器521。至少一个存储器522和计算机程序代码与至少一个处理器521一起被配置成使装置520至少接收关于流送服务的信息,并且由无线电接入网络中的网络实体基于信息和用于评估信息的预定标准来确定是经由多媒体广播还是单播递送来自流送服务的数据。至少一个存储器522和计算机程序代码与至少一个处理器521一起被配置成使装置520至少触发经由多媒体广播或单播的数据的发送。

根据某些实施例,装置520可以包括用于接收关于流送服务的信息的部件、以及用于由无线电接入网络中的网络实体基于信息和用于评估信息的预定标准来确定是经由多媒体广播还是单播递送来自流送服务的数据的部件。装置520还可以包括用于触发经由多媒体广播或单播的数据的发送的部件。

处理器511和521可以由任何计算或数据处理设备体现,诸如中央处理单元(cpu)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、数字增强电路、或类似的设备、或其组合。处理器可以被实现为单个控制器、或多个控制器或处理器。

对于固件或软件,实现可以包括至少一个芯片组的模块或单元(例如,过程、功能等)。存储器512和522可以独立地是任何合适的存储设备,诸如非暂时性计算机可读介质。可以使用硬盘驱动器(hdd)、随机存取存储器(ram)、闪速存储器、或其他合适的存储器。存储器可以与处理器组合在单个集成电路上,或者可以与其分离。此外,计算机程序指令可以存储在存储器中,并且可以由处理器处理的计算机程序指令可以是任何合适形式的计算机程序代码,例如,以任何合适的编程语言编写的编译或解释的计算机程序。存储器或数据存储实体通常是内部的,但也可以是外部的或其组合,诸如在从服务提供者获得附加的存储器容量时的情况下。存储器可以是固定的或可移动的。

存储器和计算机程序指令可以与用于特定设备的处理器一起被配置成使诸如网络实体520或ue510之类的硬件装置执行上述任何过程(例如,参见,图2、3和4)。因此,在某些实施例中,非暂时性计算机可读介质可以用计算机指令或一个或多个计算机程序(诸如添加或更新的软件例程、小应用程序或宏)编码,其当在硬件中执行时可以执行诸如本文所述的过程之一的过程。计算机程序可以由编程语言编码,编程语言可以是诸如目标-c、c、c++、c#、java等的高级编程语言、或者诸如机器语言或汇编程序的低级编程语言。替代地,某些实施例可以完全用硬件执行。

此外,尽管图5图示了包括网络实体520和ue510的系统,但是某些实施例可以适用于其他配置以及包含附加元件的配置,如本文所示和所讨论的。例如,可以存在多个用户设备装置和多个网络实体或者提供类似功能的其他节点,诸如组合用户设备和网络实体的功能的节点(例如中继节点)。例如,ue510可以被配置用于设备到设备通信。

上述实施例提供了允许在广播递送(诸如mbsfn和sc-ptm)与单播递送之间的最优切换的解决方案。另外,一些实施例允许从内容提供者朝向蜂窝网络的内容和/或数据的单种递送方法。该递送方法对于内容提供者是透明的,从而允许向内容提供者通知各种网络状况。

一些实施例还在网关与用于单播或广播递送的服务的供应中所涉及的每个ran节点之间提供用户平面连接,例如ip多播。这允许核心网络通过防止网关和ran节点之间的多个单播连接来节省资源并最大化网络容量。

遍及本说明书描述的某些实施例的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。例如,遍及本说明书的短语“某些实施例”、“一些实施例”、“其他实施例”或其他类似语言的使用是指结合该实施例描述的特定特征、结构或特性可以被包括在本发明的至少一个实施例中的事实。因此,遍及本说明书的短语“在某些实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他实施例中”或其他类似语言的出现不一定是指同一组实施例,并且所描述的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。

本领域普通技术人员将容易理解,如上所讨论的本发明可以利用采用不同次序的步骤和/或利用采用与所公开的那些配置不同的配置的硬件元件来实践。因此,尽管已经基于这些优选实施例描述了本发明,但是对于本领域技术人员来说将显而易见的是,某些修改、变化和替代构造将是显而易见的,同时保持在本发明的精神和范围内。

部分词汇表

mbms多媒体广播/多播服务

mce多小区/多播协调实体

bmsc广播-多播服务中心

ue用户设备

enb增强节点b

sc-ptm单小区点到多点

ran无线电接入网络。

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