一种4G系统中增强eMBMS服务连续性的方法与流程

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种4g系统中增强embms服务连续性的方法。

背景技术：

mbms(multimediabroadcastmulticastservice，多媒体广播组播业务)是一种在3gpp蜂窝网络中使用的点到多点接口规范，作为移动电视业务的基石，其用于在小区和核心网中提供高效的广播以及组播服务。对于跨小区的广播传输，mbms定义了使用单频网络配置的传输方式。随着移动通信进入lte阶段，mbms技术在4g通信中演进成为embms(enhancedmultimediabroadcastmulticastservice，即增强型多媒体广播组播业务)，以满足日益增长的业务需求。

embms可以为用户提供个性化、定制化、种类丰富的数据类业务，业务形式覆盖文本、图片、音频和视频等。embms对于移动数据业务承载而言，其最大的好处是当服务区域内面对较多用户的业务需求时，可以节省空口资源的使用，降低网络运营的成本。其具有广播承载和组播承载两种方式，广播承载适用于大型赛事直播、政府紧急信息以及多媒体广告推送等情景，组播适用于用户个性化的内容需求，如视频点播及下载等。

在多频率部署的lte网络中，embms服务可以通过多个频率提供。在3gppr11版本标准中，增加了支持embms业务连续性的内容，通过在pdsch(physicaldownlinksharedchannel，物理下行共享信道)上获取sib15内信息，ue(userequipment，用户设备)能够了解提供其感兴趣服务的频率和区域所在，并且可以引导ue在其他频率上找到其感兴趣的服务。sib15具体包括如下信息：当前业务频率所在的mbms服务区id(serviceareaidentities,sais)列表；提供mbms服务的相邻频率列表以及对应的mbmssais；以及特定频率的mbmssais列表。

在空闲态下，lteue在进入enodeb覆盖重叠区域需要切换时，通常测量后由设备自己根据测量结果决定目标小区。为了避免在sib13和mcch消息上读取临近频率上的相关embms信息时造成的时延，网络会结合usd(userservicedescription，用户服务描述)信息和sib15信息来向ue描述不同频率上各自提供的embms服务。在usd中，每个服务都有各自的服务id(serviceidentity)，其中包含tmgi(temporarymobilegroupidentity，临时移动组标识)、mbms服务区的频率和sai。在sib15中含有一个包含当前频率和临近频率的列表，其中每个频率都带有一个该频率支持的全部sai的列表信息。通过结合usd和sib15上的信息，ue可以找到能够提供其当前服务或感兴趣的服务的频率进行切换。

从usd和sib15上获取的信息非常重要。空闲态下，当用户离开一个小区时，可以按照优先级切换到在能够提供其所需embms服务频率上的小区，这样只要有一个临近频率能够提供ue所需服务，就能够保持其embms的服务连续性。在rrc连接态，正在接收embms服务或对embms服务感兴趣的ue，在对sib15消息进行回应时不仅跟单播一样发送测量报告，还会发送一条rrc消息，即ue兴趣指示(mbmsinterestindicator)消息，其中包含ue当前正在接收或感兴趣的embms服务所在的频率列表，还含有一个能够通知当前小区该ue更希望通过embms还是单播进行接收的特征位比特。当前enodeb通过这些信息为ue选择目标小区。在任一个频率上能够提供合适的embms服务的候选小区处于此频率中的最高优先级，以这个小区为目标小区时，ue切换到该频率上就能够继续接收其感兴趣的服务。

然而在缺少邻小区服务信息的情况下，若相同频率的邻区无法提供ue正在接收或感兴趣的服务，或受读取新小区mcch信息所用时延的影响，ue向其他mbsfn区域的切换将可能导致服务中断，embms服务的连续性将得不到保证。

release11中对embms服务连续性的支持过程如图1所示。这一过程增强了embms服务的连续性，但是这种连续性并没有得到完整的保障。例如，当网络中只部署了单一的频率，或是在另一mbsfn区域上能够提供而在邻近频率上都不能够提供ue所需服务时，ue只能按照与单播传输相同的方法进行重选或切换，其embms服务的连续性将无法得到保证。

技术实现要素：

为了实现上述目的，本发明公开了一种4g系统中增强embms服务连续性的方法，该方法在切换或重选过程中，获取相邻小区的embms服务信息并将其作为选择小区的参考；相同频率上没有符合其业务需求的邻区，即所有邻区在该频率上都不提供ue(userequipment，用户设备)正在接收或感兴趣的服务时，则在邻区的相邻频率上进行搜索和切换，邻区在切换进程之前向ue提供mcch消息和接入信息，从而减少从新小区接收mcch消息带来的切换时延，增强embms服务的连续性。

本发明包括如下步骤：

步骤1，当ue端处于rrc-idle(radioresourcecontrolidle，无线资源控制空闲)无线资源控制空闲状态下或rrc-connected(radioresourcecontrolconnected，无线资源控制连接)状态下时，ue所在当前小区enodeb(evolvednodeb，演进型b节点，lte中的基站)通过mce(multi-cell/multicastcoordinationentity，多播协调实体)，mme(mobilitymanagemententity，移动性管理实体)和/或x2接口收集其邻接小区支持的embms服务信息；

步骤2，当前enodeb在sib(systeminformationblock，系统信息块)13中广播其ue所在小区相关的全部mbsfn(multicastbroadcastsinglefrequencynetwork，多播广播单频网)区域sai(serviceareaidentity，服务区标识)，以及所述全部mbsfn区域支持的全部embms(evolvedmultimediabroadcastmulticast，增强型多媒体广播多播)服务列表，包括服务id或tmgi(temporarymobilegroupidentity，临时移动组标识)值，并且广播ue所在小区所有相邻小区相关的全部mbsfn区域sai，以及所属全部mbsfn区域支持的全部embms服务列表，包括服务id或tmgi值；

步骤3，当ue端处于rrc-idle状态下时，ue通过接收所述enodeb在sib13中广播的内容，提取前述所有小区(所有相邻小区)id、mbsfn区域以及embms之间的映射关系，并建立前述所有小区(所有相邻小区)id、mbsfn区域以及embms映射表；

当ue端处于rrc-connected状态下时，ue通过rrc(radioresourcecontrol，无线资源控制)消息向当前服务小区提供其感兴趣的服务信息，该消息中包含ue正在接收或感兴趣的embms业务id或tmgi值，此消息在发生任何测量触发事件或或ue改变感兴趣的embms服务时，随测量报告一同发送给当前enodeb，以实现信息及时更新；

步骤4，当ue端处于rrc-idle状态下时，ue基于步骤3建立的映射表选择最合适的小区进行切换；

步骤5，当ue端处于rrc-connected状态下时，如果相同频率上存在邻小区能够提供所需服务，则当前enodeb在相同频率上为ue选择最合适的小区；

如果切换的目标小区所属的enodeb(目标enodeb)属于不同mbsfn区域，源enodeb向目标小区所属的enodeb发送包含一个特征位比特的消息包，目标enodeb将mcch(multicastcontrolchannel，多播控制信道)消息与ue接入新小区所需的相关信息封装在回应消息中发送回源enodeb，源enodeb向ue发送所述mcch消息和ue接入新小区所需的相关信息，ue通过切换过程切换到目标enodeb上。

步骤6，当ue端处于rrc-connected状态下时，如果相同频率上不存在邻小区可以提供ue所需要的业务，源enodeb按照3gpp(3rdgenerationpartnershipproject，第三代合作伙伴计划)release11(协议版本11)标准中规定的方法将ue切换到其他能够提供ue所需业务的非同频邻小区上。

本发明步骤1中所述ue所在当前小区是指ue当前驻停的小区。

步骤2中所述其ue所在小区相关的全部mbsfn区域是指本小区覆盖范围内的全部mbsfn区域。

所述本小区覆盖范围内的全部mbsfn区域允许存在重叠覆盖的区域。

步骤4中所述最合适的小区是指，能够提供ue正在接收或者感兴趣的服务的相邻小区。

当有两个以上能够提供ue正在接收或者感兴趣的服务的相邻小区时，选择这些相邻小区中信号最强的小区作为最合适的小区。

步骤5中目标enodeb属于不同mbsfn区域时，为避免读取新enodeb的mcch消息造成时延，mcch消息可以由目标enodeb通过源enodeb发送给ue，具体是通过切换准备阶段中源enodeb向目标enodeb发送切换请求消息和接收切换请求确认消息的过程实现。在切换准备阶段，源enodeb向目标enodeb发送通知(通过一个特征位比特)，目标enodeb将mcch消息与ue接入新小区所需的必要信息一起封装在回应消息中发送，这样mcch消息就可以在切换过程结束前通过源enodeb发送到ue了。通过这种方法，ue一但接入目标enodeb马上就可以接收mbms数据，因此减少了业务中断的时间，为用户提供了更好的体验。

步骤5中的切换过程指按照3gpp标准进行的正常切换过程。

当相同频率上没有能够提供其ue正在接收或者感兴趣的服务的相邻小区时，按照3gpprelease11文本中规定的方法，利用ue所在当前小区发送的usd(userservicedescription，用户服务描述)信息和sib15信息选择其他频率进行切换。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1所示为3gppr11标准中支持embms服务连续性的方法。

图2为用于支持rrc-idle状态下ueembms服务连续性的方法流程图。

图3为用于支持rrc-connected状态下ueembms服务连续性的方法流程图。

图4为ue在小区间切换示意图，当ue运动到相邻小区覆盖重叠区域时，可能会进行切换。

图5为小区覆盖与mbsfn区域示意图。

图6为本发明的一个优选实施例中的embms服务映射表。

图7为本发明的另一个优选实施例中的embms服务映射表。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

如图4所示，101为ue所在当前小区，102为邻小区1，103为邻小区3，105为邻小区2，每个小区可能使用多个频率提供embms服务并且每个小区可能包含在不同的mbsfn区域内。110为mbsfn区域1，111为mbsfn区域2，112为mbsfn区域3，113为mbsfn区域5，114为mbsfn区域6，其中当前小区(101)同时包含在mbsfn区域1(110)和mbsfn区域2(111)内，邻小区3(103)同时包含在mbsfn区域1(110)和mbsfn区域6(114)内，邻小区1(102)和邻小区2(105)均只处于单个mbsfn区域内。图5为小区覆盖与mbsfn区域示意图，其中同一mbsfn区域使用相同的单频网提供服务，不同的mbsfn区域可能在同一频率上提供不同的服务，也可能在不同频率上提供相同服务。同一mbsfn区域可能包括一个或多个小区。终端运动方向如图中箭头方向所示。根据本发明的一个优选实例，当前小区enodeb在sib13中广播其所在mbsfn区域支持的全部embms服务列表，该列表包括embms服务id，或tmgi值，或两者皆有。每个小区的sib13信息中包含了该小区所在的mbsfn区域信息，包括：mbsfn区域id、相应的mcch等，而每个mbsfn区域的embms服务列表以及其他信息都包含在mcch的信息中。enodeb通过mce或mme，或直接通过x2接口收集到邻小区的相关信息后，在其广播的sib13中还将包含邻区embms服务区id，或每个embms区域可提供的embms服务id或tmgi值，或者两者皆有。处于rrc-idle状态下的ue接收到sib13上的信息后，获得小区id、mbsfnid以及embms之间的映射关系，并生成关于小区id、mbsfnid以及embms的映射表如图6所示。当前小区的三个邻小区与当前小区所包括的相同频率，分别支持当前小区对应的全部服务。ue根据这一映射关系选择能够提供其所需服务的小区进行切换。在本实例中，终端正在接收mbsfn区域1中的服务2(tmgi#2)并保持感兴趣的服务不变。ue进行小区切换时，根据生成的映射表，其选择向邻区3进行切换，以能够在保持接收频率不变的条件下继续接收其感兴趣的服务2。在本发明的另一个优选实例中，ue当前位于mbsfn区域2中并且感兴趣的服务为服务4(tmgi#4)。当前小区的全部邻小区中，仅有邻小区1关联的mbsfn区域5支持与正在为ue提供服务的原mbsfn区域相同的单频网频率，但其并不支持ue所感兴趣的服务4。故该实例中，ue按照3gppr11标准中所规定方法，ue通过原小区发送的sib15消息块对相邻小区的相邻频率进行搜索，该过程如图2所示。

在rrc连接态下，设备移动性由网络进行控制，即由ue当前所在小区的enodeb决定ue的切换时间和目标小区。为了增强对embms服务连续性的保障，在本发明的另外一个优选实例中，ue所在当前小区的enodeb通过mce或mme，或直接通过x2接口收集到其他小区支持的服务(embms服务支持信息)，以及ue正在接收的或感兴趣的embms服务。根据3gppr11标准，在其定义的ue兴趣指示(mbmsinterestindication)消息中只提供服务的频率列表而不包括服务id或tmgi值。在本实例中，ue正在接收mbsfn区域1中的服务2(tmgi#2)，并在一定时间单位后改变兴趣为服务4(tmgi#4)。在发生小区切换之前，ue首先通过rrc消息向原小区enodeb提供其感兴趣的服务信息，这一消息仅包含ue正在接收服务的tmgi值，在每次触发测量以及ue改变感兴趣的服务时同测量报告一同发送给当前小区enodeb。该实例中生成的映射表如图7所示。

原小区enodeb首先在当前服务频率的相同频率上，利用embms业务支持信息、ue兴趣指示消息与测量报告，为ue选择邻小区以提供其所需业务。在ue兴趣改变后，目标小区(邻小区3)属于不同的mbsfn区域(mbsfn区域6)，为避免读取目标小区的mcch消息而造成时延，原小区enodeb向目标小区enodeb(邻小区3enodeb)发送包含一个特征位比特的消息包，目标小区enodeb将mcch消息与ue接入新小区时所需的信息封装在回应消息中发送回原小区enodeb。原小区enodeb接收并向ue转发上述mcch消息和接入相关信息。ue通过切换过程切换到目标enodeb，并且在接入目标enodeb后立即恢复接收embms服务，减少了业务中断时间，避免了时延带来的服务体验降级。

此外，如果用户进入了无之前接收服务或感兴趣服务的小区，或非mbsfn区域，其服务接收将中断，只能通过切换到单播传输或其他广播技术上来重新获取服务。

本发明提供了一种4g系统中增强embms服务连续性的方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。